1、泥水盾構開挖面穩定施工超長距離隧道快速施工3隧道抗浮穩定性分析3聯絡通道施工風險控制3工程概況3結語盾構進出洞施工盾構施工風險預防一、工程概況 n 上海長江隧道工程作為崇明越江通道“南隧北橋”的一部分n 南起上海浦東五好溝，北至長興島南端。上海市崇明島長 江常興島n 跨越九公里的長江天塹，而後與雙塔斜拉索大橋相連，直達崇明島。n总投资126亿人民币徑流年平均流量2.9萬m3/s 年徑流量9240億m3 年輸沙總量近5億t 分流：北支分流3%南北港分流比穩定在4060%一、工程概況 長江口屬典型的江心沙多島型潮汐河口。呈三級分汊，四口入海格局。隧道縱坡2.9%，隧道覆土按最大沖深（-20m）控制
2、，正常段1D。一、工程概況 n工程場區75.5m深度（相當標高 80.1m）以上的土層按其成因類型可劃分為8層，其中第、層又可細分為若干亞層。一、工程概況 n、層中承壓水水量豐富，勘察期間測得承壓水水頭標高-4.15-6.76m之間，據上海區域性資料，此承壓水水頭年呈週期性變化，水頭標高0-8m。n 工程建設規模為雙向雙管6車道公路隧道，圓隧道外徑15m，內徑13.7m，襯砌環寬2m，採用15.43m泥水平衡盾構掘進機施工，掘進距離達7.5km，隧道平均覆土深度達30m以上。一、工程概况 一、工程概况 東京灣隧道 易北河第四隧道 n 竣工日期：1996年8月n 盾構機直徑：14.14 mn 一
3、次性推進距離：2.3 kmn 8台盾構雙向推進；江中對接n 竣工日期：2002年n 盾構機直徑：14.20 mn 一次性推進距離：2.1 km上海上中路隧道荷蘭綠心隧道 一、工程概况 n 竣工日期：2004年3月n 盾構機直徑：14.87 mn 一次性推進距離：2.0 kmn 全長7Km，每2Km設一接收井n 開工日期：2004年n 盾構機直徑：14.87 mn 一次性推進距離：2.1 kmn 兩層雙向4車道 首次在工程實施前採用泥水盾構相似模型試驗，模擬在高水壓淺覆土條件下泥水盾構的推進試驗，進行超大斷面泥水盾構開挖面穩定、施工參數匹配的研究。二、泥水盾構開挖面穩定施工 採用超級計算機進行全
4、三維的准動態和動態相結合的數值仿真，進行超大直徑長距離掘進施工的開挖面穩定的預測仿真分析，得出開挖面破壞時極限壓力和開挖面破壞形式。网格变形总位移总应力塑性区二、泥水盾構開挖面穩定施工 二、泥水盾構開挖面穩定施工 序號序號項項 目目參數要求參數要求1 1切口水壓切口水壓根據不同覆土深度、不同地質條件設定根據不同覆土深度、不同地質條件設定2 2壓力波動壓力波動-0.2-0.2 +0.2kg/cm+0.2kg/cm2 23 3掘進速度掘進速度2 2-4.5cm/min4.5cm/min遇障礙物或周邊有建構築物需要保護遇障礙物或周邊有建構築物需要保護時應低於時應低於1cm/min1cm/min4 4
5、泥水指標泥水指標比重比重1.08-1.25 1.08-1.25 粘度粘度18-25s18-25s5 5同步注漿同步注漿根據地表變形監測資料設定、調整根據地表變形監測資料設定、調整二、泥水盾構開挖面穩定施工 三、隧道抗浮穩定性分析 三、隧道抗浮穩定性分析 土體注漿體注漿孔1.0m1.0mq=0.6Mpa三、隧道抗浮穩定性分析 三、隧道抗浮穩定性分析 n 漿液基本性能n 應用本專案研製的新型同步注漿漿液以及相應的施工工藝，隧道抗浮性能明顯優於傳統的漿液；隧道後期穩定性控制良好。三、隧道抗浮穩定性分析 三、隧道抗浮穩定性分析 豎橫徑控制在0.2-0.4D，相鄰管片高差8mm三、隧道抗浮穩定性分析 四
6、、盾構施工風險預防 四、盾構施工風險預防應急氣囊盾尾鋼板刷第一道鋼絲刷第二道鋼絲刷第三道鋼絲刷第一道鋼絲刷应急气囊盾尾鋼板刷第二道鋼絲刷第三道鋼絲刷五、盾構進出洞施工 洞圈止水n 冻结法加固n 洞圈止水 選擇了凍結法和水泥土攪拌加固兩種方式 在上海中環線隧道（盾構直徑14.87m）和上海長江隧道（盾構直徑15.43m）得到了應用五、盾構進出洞施工 五、盾構進出洞施工 六、超長距離隧道快速施工 車架1車架2盾構機100m盾構機車架1車架2100mL滿足快速施工要求六、超長距離隧道快速施工 盾構機及各系統必須滿足快速施工要求。六、超長距離隧道快速施工 六、超長距離隧道快速施工 六、超長距離隧道快速
7、施工 七、聯絡通道施工風險控制 上海長江隧道需在長江底下水壓力高達0.6Mpa的條件下施工8條聯絡通道，施工難度大、風險極高。經充分論證比選後決定採用冰凍法施工。為確保聯絡通道的施工安全，施工中採取以下技術措施：採用在隧道兩側打孔、喇叭口部分採用雙排孔凍結措施，以確保凍土帷幕的厚度、強度以及與管片的良好膠結。凍結孔開孔前，先打若干小孔探測地層穩定情況。每個鑽孔都設有密封裝置，以防鑽進時大量出砂、出水。在凍結過程和開挖過程中加強監測，佈置測溫孔和壓力釋放與觀測孔，全面監測凍土帷幕的形成過程，開挖施工時如遇凍土帷幕有明顯變形及時調整開挖構築工藝。設置安全門，防止突發事件的發生。聯絡通道支護結構 聯
8、絡通道防護門七、聯絡通道施工風險控制 七、聯絡通道施工風險控制 雙排孔凍結 七、聯絡通道施工風險控制 七、聯絡通道施工風險控制 七、聯絡通道施工風險控制 八、結語n上行線盾構2006年9月23日出洞2008年5月26日進洞n 下行線盾構2007年1月5日出洞2008年8月28日進洞n 工程品質 優良n 施工記錄：26m/天 556m/月八、結語 在經濟全球化趨勢的推動下，各國以及各城市間都將建立更為密切的合作關係，越江隧道和海峽隧道具有廣泛的建設前景，為提高使用效率，隧道建設向大直徑、長距離發展是必然的趨勢。掌握超大型盾構掘進機的施工技術能極大地提高我們的市場競爭力，是我們走向世界，與國際接軌的重要步驟，以使我國的盾構施工技術躋身於世界先進行列之中。謝 謝 各 位
