隧道与地下工程施工技术现状及问题对策_崔玖江

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Key words: tunnel engineering; underground engineering; underground sp ace; developm en t; subw ay; ocean2floo r
tunnel; con struction m ethod
1 21世纪我国隧道与地下工程需求量很大 111 西部开发将修建大量铁路和公路隧道
近来, 北京地铁5号线试验段工程 (长74216m ) 已开工, 采用从德国进口的直径6119m 的土压平衡 盾构进行试挖; 北京市政工程总公司也于近几年在 亮 马 河 污 水 工 程 中, 引 入 日 本 石 川 岛 播 磨 外 径 3133m 土压平衡盾构 (内径217m , 钢筋混凝土管片, 管片厚013m、宽1m , 每环5块) 在地下水位1~ 2m、覆 土层约5m 以下的亚粘土和粉细砂3层中建成了污 水隧道长1700余m ; 广州地铁1号线、2号线部分区间 隧道也采用了盾构法修建。 216 盖挖逆作法修建地铁车站与地下工程有了发展
我国香港等过江河及海湾交通隧道均采用沉管 法修建, 广州过珠江隧道也采用这种方法。珠江隧道 工程断面为4孔箱形钢筋混凝土结构, 其中两孔各为 双车道单向运行的机动车道: 一孔为广州地铁双线 区间隧道; 另一孔为设备管廊。隧道的断面尺寸为 33m ×719m、长123815m。沉管段总长为457m , 分为 105、120、120、90及22m 5段。混凝土为 C 30、S8, 壁厚 1m , 底板厚112m , 最大段重量3300t, 施工前沉管在 48m ×150m 的船坞内预制。此项工程为我国大型沉 管工程开创了成功的先例。 218 隧道与地下工程辅助施工技术有了长足进步
了目前隧道与地下工程建设存在的主要问题与解决对策。
[ 关键词 ] 隧道工程; 地下工程; 地下空间; 开发; 地下铁道; 海底隧道; 施工方法
[ 中图分类号 ] TU 94+ 1; U 231; U 45
[ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 100228498 (2001) 0120003204
隧道与地下工程结构自防水技术、复合式衬砌 防水技术、结构外防水技术、盾构法隧道混凝土管片 衬砌防水技术、水下沉管隧道防水技术以及注浆堵 水与加固围岩技术等均有新的突破, 创造了许多新 的工法, 解决了许多工程防水难题, 从而提高了防水 工程质量, 确保了工程使用功能。 215 盾构法修建隧道技术有了较快发展
改革开放以来, 隧道与地下工程有很大的发展, 施工技术水平有了很大的进步与提高, 如: 80年代采 用液压钻孔台车钻孔的钻爆法和复合式衬砌技术修 建我国最长的大瑶山双线铁路隧道、大秦线军都山 双线铁路隧道等; 90年代, 不仅修建了大量的长大山 岭 隧道, 尤其是在西安线 (西安—安康) 1814km 秦 岭双线铁路隧道 号线使用了 TBM (T unnel Bo r2 ing M ach ine 隧道掘进机直径818m ) , 标志我国山岭 隧道施工机械化水平又上了一个台阶。主要表现在 以下几个方面: 211 特长山岭隧道施工技术水平有了很大的提高
肥厂30万 t 年合成氨装置 中国化学工程第九建设公司 79 茂名30万 t 年乙烯裂解装置 中国石化集团第十建设公司 80 中外合资四川醋酸项目 (醋酸核
心装置) 中国石化集团第四建设公司
4
施工技术
第30卷
在21世纪即将到来的时刻, 许多学者提出了修 建横穿台湾海峡连接大陆与台湾岛的海底隧道和横 穿琼州海峡的连接大陆与海南岛的海底隧道。
西部地区多为山地, 高等级公路越岭多采用隧 道, 因而隧道工程将较多, 尤其会涌现出一些长隧道 和隧道群。 112 开发利用城市地下空间势在必行
(1) 开发利用城市地下空间是节约土地资源的 有效途径; (2) 在大中城市修建地下铁道是解决交通
拥挤的根本出路; (3) 在大城市修建地下停车库是解 决“停车难”的重要措施; (4) 修建地下机动车道路是 解决大城市交通拥挤的新途径。
113 长大海底隧道可望兴建
[ 收稿日期 ] 2000209225; [ 修订日期 ] 2000210219 [ 作者简介 ] 崔玖江 (1934—) , 男, 山东日照人, 第二炮兵工程设 计研究院教授级高级工程师, 北京市政府专家顾问团顾问、地铁 顾 问 组 长, 北 京 安 德 里 北 街 18 号 100011 电 话: ( 010 ) 64261653 (H )
崔玖江: 隧道与地下工程施工技术现状及问题对策
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完成这些工序, 恢复了路面交通; 永安里站是采用机 械钻孔施作周边柱灌注桩和中间钢管混凝土柱; 大 北窑站是采用连续墙作车站结构外壁, 中间承重柱 因承受荷载较大, 采用连续墙方法施作新型十字桩, 从而使每根中间桩承受荷载达到8060kN 。上海地铁 也有不少车站采用盖挖逆作法修建施工。
新疆维吾尔自治区第四建筑工程公司 62 中国国际贸易中心二期工程 中国建筑第一工程局第四建筑公司 63 武汉邮件处理中心生产主楼 中国建筑第三工程局工程总承包公司 64 金燕大厦主楼 中国建筑第四工程局第一建筑工程公 司 (沪) 65 南京市50万m 3 d 轻油制气工程 中国建筑第八工程局工业设备安装公 司 66 广深铁路高速双线电气化工程 铁道部电气化工程局 67 南昆铁路清水河大桥 中铁第十六工程局
该方法由铁道部隧道工程局于1986年在北京地 铁复兴门折返线工程中开发的。通过十几年工程实 践证明, 它具有很强的活力, 不仅在北京地区得到全
面 推 广 应 用, 而 且 在 全 国 得 到 了 推 广 应 用。我 国 (1996~ 2010) 建筑施工技术政策中把浅埋暗挖法列 为地下施工新技术, 以促进地下空间的合理利用。 214 隧道与地下工程防水技术水平有了明显进步
王府井大厦工程 (占地面积9935m 2、建筑面积 102000m 2, 主体6层、局部11层, 是集购物餐饮、娱乐 和办公于一体的大型公共建筑)。采用盖挖逆作法施 工。该工程施工场地狭小 (不足400m 2) , 利用首层楼 板停设挖土机械, 预留垂直运输洞口、材料堆放和土 方存放及行车道路, 采用地下连续墙作为结构地下 室外承重墙, 中间设钢柱构法, 即先做临时支柱, 随 地下楼层施工, 外包钢筋混凝土形成框架柱。 217 沉管法修建隧道技术开始起步
68 新菏线增建二线长东黄河大桥 铁道部大桥工程局 69 中国建设银行山西省分行综合营
业大厦 中铁十二局集团有限公司 70 北京大学理科教学楼群 北京中铁建筑工程公司 71 铜陵长江公路大桥 湖南省公路桥梁建设总公司 72 新疆克孜尔水库 新疆水利水电建设工程局 73 威海发电厂二期2×300MW 机组
此外, 国内有关单位组织研究横穿渤海海峡连 接辽东半岛与山东半岛的海峡通道 —— 南桥北隧通 道和连接上海—崇明岛—南通的长江口越江通道 ——桥隧结合方案, 以及横跨胶州湾连接青岛与黄 岛通道工程等。 114 南水北调工程将会出现很多输水隧道
调水工程翻山越岭, 必须打隧道, 如引滦入津修 建若干座穿山输水隧道; 引大入秦修建的盘道岭隧 道, 长10余 km ; 引黄入晋工程也修建了21km 隧道。 南水北调有东、中、西三个方案, 尤其是中线、西线方 案, 如实施将会有很多隧道。 2 隧道与地下工程施工技术进步状况
Presen t Sta tus, Ex isting Problem s and Relevan t Solution s of Con struction Technology of Tunnel and Underground Eng ineer ing
CU I J iu2jia ng
(E ng ineering D esig n and R esea rch Institu te of the S econd A rtillery C orp s, B eij ing 100011, C h ina)
2001年1月
施 工 技 术
第30卷 第1期
CON STRU CT ION T ECHNOLO GY
3
隧道与地下工程施工技术现状及问题对策
崔玖江
(第二炮兵工程设计研究院, 北京 100011)
[ 摘要 ] 针对21世纪我国对隧道与地下工程的需求, 介绍了我国近几十年来隧道与地下工程施工技术的现状, 阐述
铁道部隧道工程局采用现代化成龙配套的隧道 施工机械设备修建了大瑶山双线铁路隧道, 军都山 双线铁路隧道、候月线云台山隧道、南昆线米花岭隧 道、京九线五指山隧道和朔黄线水泉湾隧道、西安线 秦岭隧道等。 212 对复杂地质灾害的综合治理水平有较大提高
在岭隧道施工中, 对复杂地质灾害的综合治理 措施多、效果好, 如八达岭高速公路潭浴沟隧道 (L = 3445m、三线) 遇到断层破碎带、泥石流等采用注 浆综合措施予以解决。又如, 内昆线朱嘎隧道全长 5194m , 围岩软弱破碎、节理发育、断层纵横交叉及 穿越煤层、遇到瓦斯等, 地质条件差且复杂多变, 但 经建设、施工、设计单位共同努力, 采取了综合治理 措施, 取得良好的效果。 213 浅埋暗挖法科学先进、经济适用, 符合国情
A bstract: In th is a rticle, the au tho r sp ecifies requ irem en ts fo r tunnel and underground engineering in 21 cen tu ry,
describes p resen t sta tu s of con struction techno logy of Ch inese tunnel and underground engineering, som e ex isting p rob lem s and relevan t so lu tion s.
北京地铁复八线有3座车站 (天安门东站、永安 里站及大北窑站) 是采用盖挖逆作法修建的, 但它们 又各有特点: 天安门车站是先采用浅埋暗挖法在结 构底部开挖4条导洞, 然后构筑条基, 用人工挖孔桩 和网喷混凝土做边墙支承和中间钢管混凝土承重 柱, 然后构筑顶板, 依次由上往下施作, 共用了139d
2001 N o. 1
工程 山东电力建设第一工程公司 74 湖北省清江隔河岩水电站
中国葛洲坝水利水电工程集团公司 75 南京500kV 东善桥变电所 江苏省送变电公司 76 宝钢1420mm 冷轧工程 中国第二十冶金建设公司 77 莱芜钢铁集团有限公司轧钢厂中
型型钢工程 中国第二十二冶金建设公司 78 海南富岛化工有限公司天然气化
我国1963年开始在上海试验性地采用盾构法掘 进隧道, 最初为直径412m 的开胸盾构干挖法, 后逐 步发展为干出土的网格式盾构和水力出土的盾构施 工法。1991年上海地铁1号线引进7台土压平衡盾构, 采用大刀盘开挖、螺旋输送机排土, 同时备有同步压 浆、计算机控制系统等, 性能比较完善。上海利用这7 台 盾 构 机, 建 成 上 海 地 铁 1 号 线 区 间 隧 道, 全 长 1815km。该 盾 构 直 径 为 612m , 混 凝 土 管 片 厚 度 0135m , 每环6块、环宽1m。隧道经过淤泥土和淤泥 质亚粘土, 覆土深度5~ 18m , 盾构进尺为4~ 6m d, 地面沉降控制在10~ 30mm。北京地铁在采取浅埋 暗挖法取得成功后, 为进一步提高施工速度、省去小 导管注浆作业项目、减少超挖、缩短土层暴露时间、 改善土层受力状态, 1992年由北京地铁建设公司和 铁道部隧道局研究所组成课题组, 经过数年努力, 于 1998研制成功,“半断面扦刀结构”并在地铁复八线 区间隧道进行试验, 取得了成功。
(1) 注浆改良地层技术 近几年, 注浆和机具材 料都有了很大的发展, 而且不论是山岭隧道, 还是软 弱地层隧道, 注浆是不可缺少的, 它是改良地层的一Baidu Nhomakorabea种有效方法。
(2) 冻结法的应用 我国煤矿井筒工程中用此 法施工较多。90年代上海延安东路越江隧道盾构在 浦西段出口处, 遇有大量城市管网, 也采用冻结法保 护周边环境及施工安全。北京地铁复八线永安里— 大北窑区间隧道 (靠大北窑站、南线) 开挖中遇含水 粉细砂层, 使施工中断, 采用注浆法未奏效, 后改用冻 结法沿隧道拱部施设水平冻结管, 冻结含水粉细砂层 取得成功, 保证工程安全建成, 也保证大北窑立交桥的 稳定, 这是我国首次采用水平冻结管冻结地层。
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