跨海通道施工过程及方案简介

跨海通道施工过程及方案简介

一、工程建设意义

跨海通道是《市城市总体规划》中确定的四条跨海通道之一，《市干线公路网》规划纵线之一，国道G324 市区段的复线，工程位于已建的海湾大桥和河口大桥之间，是连接中心城区南北两岸的重要交通工程，对形成高效的综合立体交通网络，充分发挥市作为粤东地区“区域中心城市”的功能将起到重要作用。

二、工程概况

2.1 工程简介

市跨海通道工程为市重要的过海通道，位于已建海湾大桥和河口大桥之间，起点位于市北岸南路与东路交叉口，依次下穿南路、中山东路、华侨公园，然后穿越跨海湾海域，在南岸市跳水馆西侧约200m 处上岸，终点位于虎头山隧道口，与规划的安海路相接。本项目地理位置见图2-1。

图2-1 工程线路示意图

项目按一级公路兼城市道路功能设计，设计行车速度为60km/h ，双向六车道。工程

河口大桥

海湾大桥

盾构吊出井

盾构始发井

新建南滨南路

海底隧道

C 、

D 匝道

A 、

B 匝道

B 匝道

A 匝道

D 匝道 C 匝道

互通立交

明挖隧道

路基

段

明挖隧道

路线全长约6.68km，隧道长5300m（见表2-1），南岸、北岸岸上段均采用明挖法施工，海域段3047.5m采用2台泥水平衡式盾构施工，东、西线从南岸围堰端头井先后始发，北岸华侨公园接收井吊出。于北岸中山东路、南岸南滨南路各设置1座立交，于隧道北岸华侨公园、南岸海边分别设置1座风塔，于隧道南岸设置1座管控中心及收费站1处。

表2-1 隧道规模表

项目采用PPP模式建设，由中铁隧道集团有限公司与湖南省交通规划设计院负责设计施工总承包。工程于2016年4月开工，计划2020年3月30日建成通车。

2.2 线路平面设计

工程起点位于北岸南路与路平交叉口，沿南路向南敷设，下穿长平东路，尔后进入南路与龙湖沟间的绿地内，再次下穿中山东路、龙湖沟电排站，避开码头，穿龙湖沟后以R=1500m转入华侨公园，于华侨公园东南角处进入海域，以直线形式穿越跨海湾海域，避开港区以及锚地，在南岸跳水馆西侧约200m处上岸，与规划的安海路相接。我工区负责南岸路基、桥梁、明挖隧道及海域段隧道，工程范围如图2-2所示。

图2-2 南岸平面设计总图

根据地勘资料所揭示的地层情况，本工程南岸部分地段基岩凸起且孤石发育、分布不规则，为减小盾构施工难度，盾构始发井及南岸后配套段处于填海围堰范围内明挖法施工，见图2-3。

图2-3 南岸明挖隧道位置示意图

2.3 纵断面设计

隧道在满足控制因素的条件下，结合路线纵断面设计指标的运用，尽量缩短隧道段长度，减小隧道埋深，以减小工程规模。

北岸敞口段前采用坡度为0.3%的反坡减少隧道集水，第一段敞开段采用3.0%的下坡，以暗埋段形式下穿长平东路后，采用1.553%、-1.9%的凸形坡穿越第二段敞开段，而后暗埋段以-1.9%、-0.3%、-2.9%的坡依次下穿中山东路、电排站、龙湖沟、华侨公园；中间海域盾构段依据海床标高及结合主航道疏竣情况采用-2.9%、-0.3％、0.3％、0.68％、3％“V”型纵坡形式；出盾构井后以3.0％的上坡出洞，线路纵断面设计见图2-4。

图2-4 线路纵断面图

2.4 横断面设计

盾构段设计为2条单洞隧道，隧道内径为13.3m，外径为14.5m，内设安全通道、应急通道、电缆管廊、管沟及烟道（见图2-5）。

图2-5 盾构隧道横断面

盾构隧道管片环宽2m，厚600mm，通用双面楔形环，楔形量48mm。分十块，采用“7+2+1”分块模式，错缝拼装（见图2-6）。管片采用C60高性能耐腐蚀混凝土，抗渗等级P12。环、纵缝用斜螺栓连接，防水设计采用两道三元乙丙弹性密封垫+内侧嵌缝防水。

图2-6 管片构造示意图

明挖暗埋段隧道单孔（标准三车道断面）结构内净高6.2米，结构内净宽12.65米，东西向行车道之间设置明挖廊道，做人员通道及管线通道使用，见图2-7。

图2-7 明挖隧道结构断面图

2.5 工程地质与水文地质

跨海通道处于8度地震区，地层以海积、海陆交互相沉积和冲积类型为主，主要穿越淤泥、淤泥质土、粉质黏土、黏土、粉细砂、中粗砂、砾石以及花岗岩层（见图9），砂层为孔隙承压水层。本工程主要存在基岩凸起、、球状风化体、软土、砂土液化等不良地质及特殊性岩土。

图2-8 地质剖面图

本工程主要存在基岩凸起、球状风化体、软土、砂土液化等不良地质及特殊性岩土。

⑴基岩凸起

隧道最低点位于主航道下方，且存在3段基岩凸起，覆土厚度为13.7m，至海面埋深21.3m，盾构段隧道中部最大水土压力0.4MPa。基岩凸起段长度约182m，基岩侵入隧道最大高度约8.4m（见图2-9），平均抗压强度为127.4MPa，最大抗压强度约210MPa，切入隧道断面的基岩RQD均在80%左右。基岩凸起段隧道断面上部为淤泥质土、粉质黏淤泥N值1.16击，承载力50kPa，②2淤泥质土N值4.42击，承载力土、中粗砂，②

1

60kPa。

图2-9 基岩突起段纵断面示意图

图2-10 花岗岩岩样

⑵球状风化体

在花岗岩全风化层、强风化层存在中风化球状风化体（见图2-11、图2-12），花岗岩球状风化核大小不一，最大5.6m，最小0.5m，一般1～3m; 球状风化发育深度不一，在 2.6～-50.89m 高程范围范围内均有发育，部分球状风化呈串珠状，强度达100～140MPa。

图2-11 花岗岩球状风化体分布示意图

图2-12 花岗岩球状风化体岩样⑶软土震陷

工程场区海相沉积的②

1淤泥、②

2

淤泥质土存在震陷可能。②

1

、②

2

层分布广，厚

度大，南北两岸连接线和开挖段均有分布，部分盾构隧道也穿过该层，当遭受地震震动时，土层结构易破坏，强度和承载力大幅降低，易造成地面沉降或下陷等，从而导致结构物的破坏。

⑷砂土液化

本地区地震动峰值加速度0.2g，相当于地震基本烈度八度，根据液化判定结果，埋深小于20m的松散砂层大部分会产生地震液化，不同段落液化程度有所差别，液化等级由轻微到严重不等。北岸、南岸液化砂土主要分布在场地浅层，部分段落位于基底位置，多数位于隧道洞身及以上位置；海域段液化砂层均分布于结构底板以上。基底液化会导致地面下沉，地基和结构基础破坏等。

三、南岸明挖段设计概况及施工方法

3.1 设计概况

⑴道路等级：一级公路兼城市道路工程。

⑵设计行车速度：主线隧道60km/h；匝道隧道30～40km/h。

⑶主线隧道普通段建筑限界净宽：主线隧道为双向六车道。