公路水下隧道地下勘察

第二届水下隧道学术交流

公路水下隧道地质勘察、结构计算

与风险分析

郭小红

中交第二公路勘察设计研究院有限公司

2015年12月珠海市

主要内容

1、概述

2、水下隧道的地质勘察

3、结构计算的分项系数法

4、设计过程中的风险分析

5、结语

钻爆隧道：采用人工或机械、在隧道开挖断面范围内钻孔、装填炸药、爆破及出渣，形成隧道断面，然后施作由钢支撑、锚杆、喷射混凝土及现浇混凝土（或钢筋混凝土）等组成的支护体系。钻爆法是目前国内外采用最多的水下隧道施工方法，尤其在岩质地层中应用最为广泛。典型工程：厦门翔安海底隧道、青岛青黄海底隧道、厦门海昌海底隧道等。

盾构（TBM)隧道：利用盾构（TBM)机械在地层中开挖，在盾构机壳体内进行衬砌拼装，再由千斤顶顶进，如此循环，向前延伸。具有施工安全、不妨碍通航、不受气候影响等优点，故180多年来，这种施工法很受欢迎。典型工程：上海崇明长江隧道、南京纬七路长江隧道、南京纬三路长江隧道等。

沉管隧道：在水下预先挖掘好沟槽，把在干坞内预制的沉管从制作场地浮运到施工现场，依次沉放在沟槽内并加以连接，然后进行回填覆盖，从而建成隧道的施工方法。典型工程：上海外环沉管隧道、天津海河沉管隧道、港珠澳沉管隧道等。

1.1

水下沉管隧道

堰筑隧道：先在需要修建隧道的水域设置临时或永久挡水围堰，再在围堰内开挖基坑，浇筑隧道结构与回填，最后拆除围堰，回复原有水域环境的隧道修建方法。典型工程：南京玄武湖隧道、厦门机场隧道、武汉东湖隧道等。

1.1

水下堰筑隧道

1.2

《公路水下隧道设计规范》概况

为了对我国近年来公路水下隧道建设经验进行全面总结，交通运输部于2011年开始组织编写《公路水下隧道设计规范》，2014年底完成报批稿，目前正在待批过程中。

规范共分为15章，分别为：总则、术语与符号、勘察与测量、建筑材料、总体设计、结构设计、钻爆隧道、盾构隧道、沉管隧道、堰筑隧道、附属工程、排水系统、交通工程设施与防灾救援、风险分析、结构安全监测以及相关附录等。

本规范是世界上首部囊括了钻爆、盾构、沉管及堰筑等四种工法的公路水下隧道设计规范，在世界隧道建设史上具有里程碑

意义。

施工工法比选

线位比选

技术标准的合理性

平纵横方案比选

地质勘察的有效性

结构方案

结构设计与计算

结构耐久性方案与措施

防排水方案 1.3 公路水下隧道设计要点

施工方法 辅助施工措施 施工组织 通风与照明 防灾救援 风险分析与处置措施 监控量测与超前地质预报 结构安全监测 运营安全监测

如何搞好水下隧道勘察设计，当前仍存在较多挑战。水下隧道质量安全与其所采用的工法、地质条件及环境条件相关，也与勘察设计施工技术水平相关，更离不开严格的施工管理。在勘察设计层面，需把握好如下几方面工作：

主要内容

1、概述

2、水下隧道的地质勘察

3、结构计算的分项系数法

4、设计过程中的风险分析

5、结语

2.1 当前公路隧道面临的挑战

当前在高速公路隧道建设过程中，隧道围岩等级的划分越来越低，隧道支护参数越来越强，而隧道产生问题却越来越多。每一个隧道人（设计、施工、管理人员）都在问的以下几个问题：

当前的隧道怎么了？

为什么会出现这样的问题？

有没有办法解决？

如果不能有效的解决这些问题，公路隧道的未来堪忧，水下隧道将失去未来！