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大直径盾构隧道的技术进展(内容详细)
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1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.2 南京长江隧道 南京长江隧道为城市快速路隧道,盾构通过的地层主要有:淤泥质粉 质粘土、粉质粘土夹粉土、粉土、粉细砂、砾砂、圆砾、强风化钙质泥 岩,其中盾构切入泥岩的长度约350m,最大切入深度约3.9m,泥岩抗压 强度小于1.0MPa。盾构机开挖地层大部分为粉细砂、砾砂、圆砾地层, 比例占全隧道的85%。
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1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.3 上海长江隧道 隧道在现状河床下覆土厚度最大29m,最小14m。隧道最大水压力约 55m。工程沿线除长江防洪堤外,基本无其它建筑物。
1.2.1 武汉长江隧道 武汉长江隧道为城市道路隧道,盾构通过的地层主要有:粘土、粉土、 粉质粘土、粉细砂、中粗砂、卵石、泥质粉砂岩夹砂页岩等,其中盾构机 开挖粉细砂、中粗砂、卵石地层的比例占全隧道的80%,砂地层中石英含 量高达65%。在江中段每条隧道底部切入基岩长度约400m,切入基岩的最 大深度约2.5m,基岩最大抗压强度达40MPa。
国内大直径盾构隧道 设计技术进展
王子成 教授 北京交通大学
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1.概述 2.设计计算方法的进步 3.隧道结构与防水新技术 4.性能化设计的加强 5.施工组织设计技术创新 6.结语
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1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
采用盾构法修建隧道的历史已有近170年。从二十世纪60年代以来,随 着机械制造技术的发展,不同类型盾构机相继出现,可实施的盾构隧道 直径也逐渐增大,掘进长度与开挖深度也在不断增加,建成了英法海峡 隧道、东京湾海底隧道、荷兰绿色心脏隧道等一批著名工程。
汉口引 中山 道起点 大道
汉口 工作井
武昌 工作井
友谊 江南引 大道 道终点
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1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.1 武汉长江隧道
盾构段最大水压力达0.57MPa。江中段及两岸边大部分地段,盾构段均 位于富含承压水的粉细砂地层,其水平渗透系数约5×10-3cm/s,垂直渗 透系数约5×10-4cm/s。隧道覆土厚度最大40.5m,最小7.2m,土压变化 大;长江水位洪水期与枯水期差别大,年内变幅可达15m左右,历史最高 最低水位相差18m。
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1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.2 南京长江隧道 盾构段最大水压力达0.65MPa。江中段粉细砂地层垂直渗透系数 2.2×10-4cm/s,水平渗透系数1.2×10-4cm/s。隧道覆土厚度最大31m, 最小5.5m,土压变化大;长江水位洪水期与枯水期差别大,年内变幅可 达9m左右,历史最高最低水位相差10.1m。
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盾构型式
1台网格式盾构 1台网格式盾构 1台泥水盾构 2台泥水盾构 2台泥水盾构 2台泥水盾构 1台泥水盾构 2台复合式泥水盾构 2台泥水盾构 2台泥水盾构 4台复合式泥水盾构 2台泥水盾构 2台泥水盾构
建设时间
1966年 1988年 1994年 2003年 2004年 2005年 在建 已通车 在建 在建 在建 在建 在建
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1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.2 南京长江隧道 盾构需穿越两道长江防洪大堤,受水下以及两岸地形限制,江中约 130m处于浅埋段,覆土厚度为0.7~1.0D(D为隧道直径)。
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1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.3 上海长江隧道 上海长江隧道为高速公路与地铁合建的隧道,盾构段穿越的主要地层 为淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、砂质粉土,局部地层中夹薄层 粉砂和粘质粉土透镜体。主要不良地质现象有:浅层气、砂土液化、流 砂、管涌、淤泥质粘土灵敏度高,易产生触变与蠕变。工程浅部土层潜 水与长江水有密切水力联系,砂性土中地下水具承压性,粉质粘土中有 微承压水。
隧道外径
盾构段长度
10.0m 11.0m 11.0m 11.0m 11.0m 11.36m 14.5m 11.0m 15.0m 14.5m 10.8m 11.3m 15.0m
1324m 1310m 约1.3km 1258m 1214m 1498m 1250m 2550m 7470m 3022m 9340m 1766m 3250m
汉口引 中山 道起点 大道
汉口 工作井
武昌 工作井Βιβλιοθήκη 友谊 江南引 大道 道终点
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1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
1.2.1 武汉长江隧道 由于隧道位于武汉市中心城区,地面建筑密集,受盾构施工影响的地面 建筑物多达50余幢,最高的建筑物为8层,其中下穿鲁慈故居(省级文物) 处的覆土厚度仅6m。此外,隧道穿越多条城市道路,其地下管线众多,同 时还需穿越武九铁路、长江防洪堤等。
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1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
近年来,以武汉、南京、上海越长江隧道和广深港客运专线狮子洋隧 道为代表的大直径越江隧道的建设,无论是在工程建设规模还是建设难 度方面,均堪称世界级工程,极大地促进了我国盾构法隧道的设计和施 工技术进步。
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1 概述
1.2 国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点
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1 概述
1.1 国内大直径盾构的发展概况
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
国内大直径盾构工法应用情况
隧道名称
上海打浦路隧道 上海延安东路隧道 上海延安东路复线隧道 上海大连路隧道 上海复兴东路隧道 上海翔殷路隧道 上海上中路隧道
武汉长江隧道 上海长江隧道 南京长江隧道 广深港客专狮子洋隧道 杭州庆春路过江隧道 杭州钱江隧道
东京湾隧道
英法海峡隧道
医学精制
绿色心脏隧道
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1.1 国内大直径盾构的发展概况
自从上世纪90年代以来,随着中国地下空间的开发利用和交通、能 源等基础设施建设的大规模快速发展,盾构法隧道技术也得到了迅速的 发展。尤其是在越江交通隧道领域,不同地质条件下的中等直径和大直 径盾构相继开始使用,国内部分大直径越江隧道工程见表1(下页)。