上海市沿江通道工程设计与施工技术

公安专科学校
敞开段 （前方草地）
工程周边建设条件复杂。沿江主要有宝山绿地、圈围开发、码头、炮台湾湿地
公园、吴淞导堤和滨江森林公园，涉及长江南港和黄浦江，沿线对工程制约条件多。
一、工程概况
道路等级：主线采用高速公路建设标准。 道路通行净空：≥5.0m；
主要技术标准及规模
设计车速：越江段80km/h，浦东、浦西接线道路100km/h。 纵坡：隧道≤3%，并控制坡长≤1100m，分合流区域纵坡≤2%； 隧道洞口平纵线形：平面线形控制洞口内外不小于3S车速行程一致，纵断面线形

隧道下穿段底板适当加厚，侧墙及顶板同原方案； 敞开段抗拔桩局部加长加密； 暗埋段底板下设钻孔桩。
二、涉及沪通铁路的方案调整
盾构隧道下穿完成后，土体竖向最大变形量 约6.3mm。土体水平向最大变形量约4mm。 暗埋段结构最大变形量为4.85mm。
2.5
沪通铁路与隧道浦东段
盾构隧道下穿完成后，土体竖向最大变形量 约5.1mm。土体最大水平向变形量约4.3mm。 敞开段结构最大变形量5.5mm。
约2.0m 。
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦东段方案
铁路盾构隧道 工程桩
2.5
沪通铁路与隧道浦东段
型钢水泥土 搅拌墙围护
旋喷桩地基加固
铁路隧道下穿本工程浦东暗埋段及敞开段，两者垂直距离
最近约为2.0m，考虑预留铁路盾构隧道穿越条件，盾构
隧道两侧3m内进行旋喷桩或搅拌桩加固；下穿区域均为 型钢水泥土搅拌墙围护结构，对盾构穿越无影响。 为增加下穿隧道施工时结构稳定，及满足隧道抗浮要求：
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦西纵断面方案
2.4
沪通铁路与隧道浦西段
净距11.8m
沪通铁路
初设方案
新方案浦西纵断面与初步设计方案基本一致。铁路盾构在隧洞口处与隧道平 面相交，纵向结构净距最小净距为11.8m。本工程敞开段考虑预留铁路盾构隧道穿 越条件，盾构隧道及其两侧各3m内不打设抗拔桩，调整方案抗拔桩平面布置、长 度及底板厚度根据铁路线位作相应调整。
二、涉及沪通铁路的方案调整
2.4
沪通铁路与隧道浦西段
铁路盾构隧道下穿敞开段，竖向最小净距11.8m，考虑预留铁路盾构隧道穿越条件，盾构隧道及 其两侧3m内不打设抗拔桩；并通过底板加厚和抗拔桩局部加长加密满足结构抗浮。
预留铁路盾构穿越范围
铁路盾构隧道
PX20结构横断面
PX13结构横断面
PX16结构横断面
引言
国内超大直径隧道现状
上中路隧道盾构直径14.87m，外径 14.5m，双向八车道，2008年通车
上海长江隧道盾构直径15.43m， 外径145m，双向六车道， 2009年通车
南京长江隧道构直径14.93m， 外径14.56m，双向六车道， 2010年通车
南京纬三路隧道构 直径14.93m，外 径14。56m，双向 八车道，2011出洞
二、涉及沪通铁路的方案调整
沿江通道
2.2
浦西接线道路调整方案
富锦路地道

方案--：南侧高架方案

方案三--南侧整幅式地道方案
沿江通道 改建富锦路地道 改建富锦路地道

方案二—路中高架方案

方案四--南侧半幅地道方案
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦西接线道路调整方案
2.2
浦西接线道路调整方案
方案特点： 立柱布置的位置不变 不影响机动车道 桥梁外观不受影响 承台系梁中需要布置预应力钢束
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦东平面
2.5
沪通铁路与隧道浦东段
沪通铁路隧道在滨江森林公园登陆后，向东南方向延伸下穿S20（外环
线），与沿江通道越江段在浦东隧道洞口处斜交。
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦东纵断面方案
2.5
沪通铁路与隧道浦东段
初设方案
净距2.0m 沪通铁路
新方案浦东及江中纵断面与初步设计方案基本一致。沪通铁路从滨江森林 公园向东南方向延伸下穿S20，与沿江通道在浦东洞口处斜交，竖向结构净距
三、沿江通道设计技术
（2）衬砌结构设计与防水 采用通用楔形衬砌结构
3.1
圆隧道结构计算及优化
外径15.0m，内径13.7m，厚度65cm，环宽2m 圆环分10块：8块标准块、2块邻接块和1块封顶块
环与环间设38根M30，块与块间设2根M38
环、纵缝构造：在国内外经验基础上，在管片环面迎千斤顶处设一高4mm的凸面以及榫 槽，提高管片的局部抗压能力。纵缝内双侧设2mm高的凸面，提高接头的抗压能力。
排烟道 设备安装空间 车道
连接通道
设备箱
电缆通道
检修通道
安全通道
二、涉及沪通铁路的方案调整
2.1 沪通铁路线位方案的调整 2.2 浦西接线道路调整的方案
2.3 浦东接线道路调整的方案
2.4 沪通铁路与隧道浦西交叉 2.5 沪通铁路与隧道浦东交叉
二、涉及沪通铁路的方案调整
2.1
沪通铁路线位方案调整
环间小凸榫
环面薄凸榫
三、沿江通道设计技术
（2）衬砌结构设计与防水
3.1
圆隧道结构计算及优化
计算模型——修正惯用法（匀质圆环模型），考虑环刚度的减弱，接头 弯矩的传递
三、沿江通道设计技术
（2）衬砌结构设计与防水
3.1
圆隧道结构计算及优化
衬砌接缝采用压缩变形小、应力松弛小、耐老化性能佳的三元乙丙橡胶密封垫 和遇水膨胀挡水条组成两道防水线。
控制洞口内外不小于5S车速行程一致，最小曲率半径950m；
连接通道
一、工程概况

主要技术标准及规模
横断面及规模：三车道宽度3.75m×2+3.5m。路缘带左侧0.5m，右侧
0.75m。安全带宽度0.25m。圆隧道外径15m，内径13.75m，管片厚度65cm；

隧道空间划分：排烟风道、车道层、安全通道、检修通道、电缆通道
沪通铁路线位方案调整
浦东侧交叉点
自2013年8月开始，考虑采用沪通铁路与沿江通道共用走廊，比选了沉管方 案、盾构方案等多种方案，经过方案协调及汇报，确定公铁各自采用盾构方式越 江，公路隧道敷设内侧，铁路隧道敷设外侧。 沪通铁路隧道分别在宝山、浦东侧两次下穿沿江通道明挖段结构。
二、涉及沪通铁路的方案调整
上海市沿江通道工程设计与施工技术
上海城投公路投资（集团）有限公司
二一四年十一月
汇报内容
一、工程概况 二、涉及沪通铁路方案调整 三、沿江通道设计技术 四、沿江通道施工技术 五、结论
引言
国外超大直径隧道现状
东京湾隧道盾构直径14.14m，外径 13.9m，双向六车道 1997年通车
易北河第四隧道盾构直径14.2m， 外径13.75m，双向六车道 2002年通车
100万 TEU/年
项目背景
中、长距离货运交通 （集卡为主）
同济路高架：规划以客运 为主，兼顾中、小散货
沿江通道
中距离货运交通 （中、小散货）
2006
280 230万 TEU/年
2010
外环隧道
中、短距离货运交通 收集宝山及蕰藻浜以 南区域宝山货运交通 （集卡、散货）
长江路隧道
张华浜、军工路 码头
一、工程概况
荷兰绿色心脏隧道盾构直径 14.87m，外径14.5m，铁路隧道， 2004年通车
西班牙M30马德里隧道土压盾构 直径15.2m，2008年
意大利斯帕尔沃隧道盾构直径 15.55m，2010年
美国西雅图阿拉斯加大道隧道盾构 直径17.45m，2011年
国外大直径隧道建设已经由11m级开始向15m级以上隧道进行跃升。
三、沿江通道设计技术
（3）盾构进出洞最小覆土优化
3.1
圆隧道结构计算及优化
盾构隧道进出洞最小覆土厚度与工程地质、周边环境有关，覆土厚度越小，对地面的影响越 大。为了减少明挖段的长度及深度，节约工程投资，在工程条件允许的情况下尽量采用较小的覆土 厚度，盾构的进出洞最小覆土厚度一般取在0.53~0.70D（D为隧道外径）. 衬 砌 序 工作井深 最 小 覆 土 分部结 H/D 隧道名称 外 径 初设 号 度 厚度 H （ m） 构 D/m 总长 6465 沿江通道浦西 1 15 26.295 8.49 0.566 圆形隧 5090米 段 道 （双线） 沿江通道浦东 2 15 26.65 7.848 0.5232 浦西工 段 26.83m 作井 23.963/2 3 7.5 0.5 崇明越江通道 15 浦东工 4.6 26.8m 作井 33.65/28. 4 14.3/9.4 0.63 长江西路隧道 15 浦西暗 35 343.17m 埋段 5 27.5/28.2 10.3/9.1 0.607 钱江隧道工程 15 浦西敞 6 14.5 27.8/26.2 8.03 0.55 上中路隧道 305m 开段 7 14.5 26.6/26.9 9.2 0.63 军工路隧道 浦东暗 448.2m 8 27.5/27.7 9.03 0.602 虹梅南路隧道 14.5 埋段 浦东敞 9 13.95 26.62 9 0.65 外滩隧道 225m 开段 10 迎宾三路隧道 13.95 26/24.1 7 0.502
沪通铁路北接宁启铁路，南接上海浦东铁路，上海段自上海市界（华亭）至平安站，
是上海与苏北及沿江城市客运联系的重要通道。
为确保沪通铁路沿线实施条件，减少工程影响，优化上海市北部和浦东地区的铁路布 局，特别是减少对宝山区城市规划区的影响，对沪通铁路上海段进行优化。
二、涉及沪通铁路的方案调整
宝山侧交叉点
2.1
2.1
沪通铁路线位方案调整
全线最大纵坡为 3.0% ，坡长最长为 1060m ，满足规范规定的 1100m 的最 大纵坡的限制坡长。最小纵坡为0.59％。 盾构段先后下穿长航码头桩基（桩底-31.3m，桩基侵入隧道约8.72m，拔 桩改建）、炮台湾湿地公园钢渣层（层底最深-17m，最小净距约5.0m）和吴 淞导堤桩基（桩底-11.9m，净距约19.03m）后进入黄浦江段。
杭州钱江隧道2014 年通车、上海长 江路隧道盾构直径15.43m，外径 15m，2013年推进完成
武汉三阳路长江隧道， 盾构直径15.76米， 公轨合建
香港屯门隧道，盾构 直径17.6m
国内大直径隧道2005年开始进入15m级时代，并基本形成成熟体系。
引言
如何进一步开展隧道设计及功能的优化
如何进一步提升盾构隧道施工工艺水平
三、沿江通道设计技术
3.1 圆隧道结构计算及优化 3.2 岸边段结构设计及优化
3.3 圆隧道重要节点的分析
3.4 隧道建筑功能设施优化 3.5 道路隧道交通安全设施
三、沿江通道设计技术
（1）地质情况
3.1
圆隧道结构计算及优化
经勘察，沿线场地标高-91.51m范围内土层由第四系全新统至上更新统沉 积地层组成。沿线场区受古河道切割影响，⑥层缺失，分布较厚的⑤层。隧道 主要穿越的地层为③2，④， ⑤1， ⑤2， ⑤2t, ⑤3-1 。
总桩数有所增加。
二、涉及沪通铁路的方案调整
2.3
浦东接线道路调整方案
方案一（S20线位方案）：路线全长19.5km，其中江东路～五洲大道路段采用分 幅式断面，布设于S20中分带、环内绿带。标准路段采用高架形式。
方案二（沪通铁路线位方案）：路线全长17.1km，线 位越江上跨S20后，路线在双江路～欧高路行走于S20南侧与
既有隧道常态大修时代的隧道建设理念
一、工程概况
一、工程概况
项目背景
加快推进上海国际航运中心建设是国家既定的发展战略目标，沿江通道工程 建设将构建新浦东与长三角直接的联系通道，构筑沿江、沿海发展链，完善路网 骨架结构，优化北部越江布局，服务上海国际航运中心的建设。
一、工程概况
宝山集装箱码头 （上港十四区）
沪通铁路间，采用整幅式断面。
19
二、涉及沪通铁路的方案调整
浦西平面
初设方案
2.4
沪通铁路与隧道浦西段
铁路wenku.baidu.com置
新方案
新方案与初步设计方案浦西接地点、峒口、工作井纵向位置均相同。受铁路 盾构影响，浦西陆域段新方案线位较初步设计方案向南侧偏移，最大向南偏移约 32m，超出工可阶段规划选址线，但未侵入漠河路红线。
长
同济路节点 江杨北路节点 双江路以东 （匝道接上S20）
项目背景
江
五洲大道节点
江杨北路
牡丹江路
3.7km 浦西接线道路
8.7km 江中段
17.6km 浦东接线道路
沿江通道工程全长约30km，分为浦西接线道路、江中隧道和浦东接线道
路，以完善近期的交通功能，为外环大修创造条件，同时预留浦东接线道路。
隧 道 江 中 段 全 长 8.7km ， 隧 道 主 线 上 行 线 为 6521.563m ， 下 行 线 为 6486m，圆隧道长度分别为5264.836m和5219.17m。
一、工程概况
港务公司码头 小沙背
恺源景江苑
工程周边环境
军用码头 宝杨码头及候船楼 长航码头和国 际邮轮码头 浦东岸远眺炮 台湾和导堤
炮台湾湿地公园 导堤
圈围规划
海军哨所
涵闸及管理用房
宝山港务公司（十四区）
宝山消防中队
同济路高架
浦东大堤
宝钢体育馆
圈围（施工中）
圈围（竣工后）
工作井井位 （远处草地）
暗埋段 （左侧草地）