武汉长江隧道岩土工程勘察难点与措施

复合式泥水平衡盾构，并包括主城区内竖井超深基坑（左右）施工、浅埋大跨度软弱围岩暗挖法（宽度约，长度）施工和大面积明挖（深度以上的长度达，最大宽度）施工等，设计与施工均对本次工程勘察提出了高度的技术要求，主要难点及相应的解决措施如下：

长江水域勘探测试

武汉长江隧道越江段宽度达，由于长江水位变化频繁，水流湍急，航运交通繁忙，且长江河床段工程地质条件和水文地质条件复杂，为了做好长江水域勘探与测试工作，采取了如下有效措施：

在深入研究本江段的水文特点的基础上，专门设计和拼装了江上钻探作业船，针对每个勘探孔的位置、水流方向和航道要求，分别制定了相应的抛锚定位方案，从而保证了钻探作业船定位快速、准确，且作业船工作期间稳定性效果。

由于江水最大深度达，流速急且不稳定，勘探孔位置固定十分困难，为了保证准确固定勘探孔，采用高强度定位套管结合三角定位锚绳定位，并采用三重套管阻隔汹涌的江水，保证了勘探孔内勘探测试工作顺利进

27m 21m 30~40m 15m 240m 44m 2.1.1400m 2.1.1.2.1.2.24m 坡不超过。隧道主体工程采用盾构法、明挖法和局部暗挖法施工，采用复合式泥水加压盾构工艺，外径。另外江北竖井长×宽×深、江南竖井长×宽×深。工程总投资为亿元。隧道的地理位置见图

根据武汉城市建设投资开发集团有限公司（现武汉长江隧道建设有限公司）发布的本工程项目招标信息，本公司凭着合理的报价、严密的技术和施工方案，成为本项目的中标单位承担完成了本工程勘察工作。公司于年月日成立了武汉过江隧道工程项目部，依据招标文件相关条款及现行国家、行业和地方的规程规范要求编制了勘察纲要，于同年月日开工，月日提交了《武汉长江隧道工程场地岩土工程勘察报告书（详细勘察阶段）》。该工程可行性研究阶段岩土工程勘察工作由公司于年月～月完成，所提交的《武汉长江隧道（含地铁）工程可行性研究岩土工程勘察报告》获湖北省年度优秀工程咨询成果一等奖。

武汉长江隧道是国内当时水压力最大、一次推进距离最长的盾构法城市道路交通隧道，首次采用以上大直径

4.5%11.38m 20m 39.66m 28.4m 20m 39.66m 27.7m 20.52004210226618200246200310m ２．勘察工作难点及其措施

武汉长江隧道工程是我国“万里长江第一隧”，在本工程勘察过程中，针对勘察技术要求和沿线勘察施工条件，归纳了勘察工作的主要难点，通过应用创新成果、先进勘察技术和采取有效的施工措施，使这些难题均得以圆满解决，为本工程建设提供了准确的岩土工程勘察资料。

关键词：武汉长江隧道岩土工程勘察同位素示踪法旋切式钻探动态跟踪纠偏。

武汉长江隧道工程是我国长江第一条过江交通隧道工程，是业内公认的“万里长江第一隧”。该隧道是武汉市主城区过江交通的重要主干道，是经国家发展计划委员会批准立项的大型重点工程。

该隧道位于武汉长江大桥、武汉二桥之间，包含长的地面道路、长的隧道以及汉口和武昌共条匝道，隧道江北起点为汉口大智路与铭新街的交叉口，相继穿越中山大道、江滩公园、长江、和平大道、友谊大道，最后到达江南终点武昌沙湖。该工程道路等级为大城市主干道，设计通行车速度公里小时，隧道内设双向四车道，各车道宽为，车道净高，最大纵

１．工程概况

30m 3600m 650/3.5m 4.5m 34万凯军李大毛

武汉长江隧道岩土工程勘察

难点与措施

样，从而准确地测定了其有关物理力学性质指标。

特殊岩土参数测试

隧道围岩热物理指标是通风负荷设计与计算的主要依据，对保证隧道使用功能和运营管理具有重要影响，而本地区没有可供参考的经验。为此，通过对本隧道沿线围岩的密度、湿度和成份的分析，经过反复比对试验，最终选用线热法对本隧道围岩的导热系数、导温系数和比热容等热物理指标进行实测，为隧道通风设计提供可靠依据，同时为本地区类似工程积累了经验

鉴于盾构机掘进开挖范围内砂、卵石层中石英含量和卵石坚固性是决定盾构机刀盘磨耗程度和速率的主要因素，本次勘察专门测定了盾构机穿越的主要砂土层中石英含量，对卵石层中

的卵石进行了点荷载试验，分析评价了卵石的坚固程度。同时对隧道底部切入基岩的坚硬程度进行了精确测试，从而为本工程盾构机选型和刀盘设计提供可靠依据。

勘探孔回填封孔

本工程位于长江防洪防汛范围内，且长江隧道作为地下工程，勘探孔的封孔回填质量对工程施工过程中和长江防洪期间防止产生管涌和突涌等灾害至关重要。

为此，本次勘察专门制定了详细的勘探孔回填技术措施，报请防汛指挥部审查批准后严格实施，对粘性土层用粘土泥球分层击实、对砂层用砂土分层捣

2.3.2.3.1.2.3.2.2.4.行。

积极主动与航道、防汛主管部门沟通和交流，按有关要求制定了相应的周密计划和可靠的水上钻探方案，并办理了相关的手续，钻探作业船上设置了完备的水上作业信号、通信和救生等设备。在有关部门的全力配合下，确保了本次勘察期间航运畅通和江上钻探作业安全。

江上浅层地震勘探是确定长江水域基岩起伏情况的重要手段，为了解决湍急的江面上浅层地震勘探船航迹极易出现偏差、接收器触发点难以按坐标准确控制的问题，采用了浅层地震勘探线定位及动态跟踪纠偏技术，及时修正了勘探航迹偏差。

本工程采用红外仪、动态等测量手段组建了江上钻探监控网，

实时跟踪监测钻探基准面的标高变化，有效解决了江上钻探深度难以准确量测的难题。

提高岩芯采取率和试样质量本地下工程围岩主要由砂土构成，其中盾构机挖掘的粉细砂、中粗砂和卵石层的比例占全隧道的％，常规钻探工艺对砂卵石层的采取率无法满足本工程勘探技术要求。

为了提高这些地层的岩芯采取率，特应用了自主研发的旋切式钻探装置，使砂土的岩芯采取率达以上的理想效果，准确地探明了其岩性特征。

采用取砂器采取原状砂土试

2.1.

3.2.1.

4.2.1.

5.GPS 2.2.802.2.1.85%2.2.2.35

实，详细进行钻孔和封孔记录，并实地标记，按有关要求严格验收，从而保证了未因此对本次勘察和长江防洪产生任何危害。

地下水流速、流向测试长江隧道主要穿越地层为富含地下水的砂土层，地下水的流速、流向对隧道方案选择影响较大，特别是在采取地下水治理方案和冻结法施工时，地下水流速对施工效果影响较大，但由于场地水文地质条件复杂，常规方法难以准确测定，尤其是越江段测定地下水流速和流向难度更大。

为了准确测定地下水的流向和流速，本工程应用单孔同位素示踪法新技术，准确提供隧道沿线地下水的流向及渗流速度参数。尤其是越江段的江面水位高且与地下水水力联系密切，首次在江上采用同位素示踪法进行了地下水流速、流向测试技术，并取得了理想效果。

长江河床新近沉积层研究通过对本次钻探，测试及试验等资料的归纳整理和比较分析，对长江河床新近沉积的粉细砂和中粗砂地层划分进行了深入研究，提出了新近沉积地层的鉴别方法，阐明了其岩性性质和工程特征，为分析本江段河道演变、河床最大冲刷深度及隧道顶部覆盖层厚度变化提供了可靠依据。

本次勘察通过对勘察方案的精心策划，对勘察过程质量的严格控制以及对各类勘察结果的合理分析评价，尤其是圆满地解决了诸多技术难题，为本工程建设提供了可靠的岩土工程勘察资料，并在在施工中得以了验证，得到了业主、设计、施工单位高度评价。

武汉长江隧道于年月日正式通车运行，本勘察工程荣获了年度湖北省优秀工程勘察设计一等奖。在本工程勘察期间，得到了范士凯大师、刘连喜总工程师、刘祖德教授等业内专家的大力支持和指导，在此表示真诚的感谢。

2.5.2.6.200812282010３．结语

（作者系中冶集团武汉勘察研究院有限公司总工程师、教授级高工；岩土工程技术专家）

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