水下隧道建设明挖工法研究
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的海 相沉 积淤 泥质 土 ； ４层 主要 为 全 一更 新 统 的 第 砂类 土夹少 许 透镜 体状 发育 的可 塑 状 粘性 土 ， 透 强 水层 ； 在下 为残 积 土 、 风 化 、 风 化 花 岗岩 。海 水 全 强 对混 凝土结 构具 有 弱腐蚀 性 （ ２ 。 图 ）
域， 终点与 西部沿 海 高速 公路 接 驳 ， 线 总体 呈 近东 路
特定 的工程建设条件下 ， 水下 隧道明挖施工不仅降低 了工程风 险， 而且大大降低了工程造 价 ， 文章 对于 国内其他水 下隧道的建设 ， 可为设计 、 施工 、 决策等提供新 的思路和较大参考意义 。
关键 词 拱北水下隧道 建设工法 明挖法
● －＿ ＿ Ｉ 刖 ＿ ■ ‘ 置
筑敏感 、 协调艰难 ， 隧道建设综 合难度 国内罕见 。 拱北 隧道 为双 向 ６车 道 ， 计 时 速 ８ ｋ ｈ 建 设 ０ ｍ／ ， 筑 限 界宽 １ ． ５ 高 ５ １ 图 １ 。 ４ ２ ｍ， ． ｍ（ ）
随着 中 国经济 的高 速发 展 ， 市化 进程 的加 快 ， 城 越 来越 多 的城 市 、 区公 路 选 择 修 建水 下 隧道 跨 海 地 过 江 。建设 水 下 隧道 工 法 种 类 较 多 ， 目前 国 内外 常
口岸段 后将 无法 再施 工 。
３ ４ 冻 结 法 ．
基 于新 奥 法 （ ＮＡＴＭ） 论 的 钻 爆 法 是 国 内外 理
冻 结法 是利 用 人 工 制 冷 技 术 ， 地 层 中 的水 冻 使
修 建 隧道 和其 它地 下 工 程 最 普 遍 的方 法 ， 国 内外 在
均属 成熟 技术 ， 有较 成熟 的设 计 和施工 经 验 ， 较 具 能 好 地抵 御各 种 自然 灾害 ， 工对 环境 影 响小 ， 工 时 施 施
西 向 的“ ， Ｓ’ ： 型波状展 布 。拱北 隧道为连 接线 的一座关
键 性隧道 ， 由海域开始 修建 ， 上岸 后穿 越拱北 口岸 、 边 界 走廊地带 、 军事管制 区等 ， 地层 复杂 多变 ， 面建构 地
图 ２ 拱 北 隧 道 海 域 段 海 面 环 境
・ ７ ・
公 路 隧道
态 以 固结地 层 。
钻爆 法施 工过 程 中风 险 较 高 ， 地 质 的变 化较 对
为 敏感 ， 通过 软 弱富水 、 理裂 隙 发育及 断层 破碎 在 节 带时 ， 各种 辅 助施 工措 施 的费用 会 急剧增 加 ， 且施 工
时需 要进 行超 前地 质 预报 。
公 路 隧道
２ １ 年 第 ４期 （ ０１ 总第 ７ ） ６期
水 下 隧 道 建 设 明 挖 工 法 研 究
程 占 程 勇 贾瑞 华
（ 中交 第 二 公 路 勘 察 设 计 研 究 院有 限公 司 武汉 ４０ ５） ３ ０ ６
摘 要
本文就港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段建设工法的比选阐明隧道选择合适工法的重要意义。在
双 向 ６车 道高速 Байду номын сангаас 路 隧 道 ， 采 用 盾构 法 进 行 双 层 如
隧道 暗挖 ， 所需 盾 构 机 管 片 外 径将 达 到 １． ２ 则 ６ ４ ｍ， 为 国 内最大 ， 工难度 、 价将 大大 增加 。隧道 口岸 施 造 段 存在 大量 敏感 建 筑 物 桩基 ， 构 由海 域 段 推 进 至 盾
２ １ 年 第 ４期 （ 第 ７ 期 ） ０１ 总 ６
３ 建 设 工法 比选
海域段 水 下 隧道 修 建 可 采 用 的 工法 有 很 多 种 ， 从 工 程经 济性 、 全 性 、 险 可 控 性 、 实 施 性 等 方 安 风 可 面对 施工 工法 进行 综合 比选 。
３ １ 钻 爆法 ．
不 影 响通 航 。
结 ， 天然 岩土 变成 冻 土 ， 加 其 强 度 和 稳 定 性 ， 把 增 隔
绝 地下 水 与地下 工 程 的联 系 ， 以便 在冻 结 壁 的保 护 下进 行 隧道 、 立井 和 地 下 工 程 的开 挖 与 衬 砌 施 工 技 术 ， 实质是 利 用人 ＿ 冷 技 术 临 时改 变 岩 土 的状 其 Ｔ制
２ 工程 建 设 条 件
港珠澳 大桥工 程 是 中 国首 个 涉及 “ 国两 制” 一 三 地的世界 级跨 海工 程 ， 珠 澳大 桥珠 海 连接 线 （ 港 以下
简称连接 线 ） 经多 方 论 证 起 点 确定 在 珠 海 拱 北 外 海
为 ， １层为 第 四系新 近海 相 沉 积 的 淤 泥及 淤 泥 质 第 土， 厚约 ８５ 土层 一般 呈 灰 黑 色 ， 塑 状 ， 砂 及 。 ｍ， 流 含 贝壳 碎屑 物 ， 部相 对 富 集 ， 高 压 缩 性 ； ２层 为 局 具 第 约 ２８ 厚 的可塑状 粉质 粘 土 ； ３ 为厚 约 １１ ．ｍ 第 层 ． ｍ
见 的施 工 方法 主要 有钻 爆法 、 沉管 法 、 盾构 法及 明挖 法 等 。根据 隧址 区构 造 条件 、 工程 水文 地质 、 隧道 埋
深及 两 端接 线情 况 等 ， 择科 学 、 选 合理 、 经济 、 安全 的 施 工方 法是 成 功修建 水 下隧 道 的基本前 提 。 本 文就 港珠 澳大 桥珠 海连 接线 拱北 隧 道海域 段 建设 工 法 的 比选 ， 明隧 道 建设 选 择 合 适 工 法 的重 阐
要 意义 。对 于特 定 工 程建 设 条件 ， 用 明挖 施 工 不 采
图 １ 拱 北 隧 道 建 筑 限 界
仅 降低 了工 程风 险 ， 而且 大 大 降 低 了工 程 造 价 。对
于 国 内其 他水 下 隧道 的建 设 ， 可提供 新 的思路 。
拱 北 隧道海 域段 （ 以下 简称 海域段 ） 于 陆缘浅 处 海地 带 ， 周边 海水 常水 位约 ３ 受 潮汐 影 响较大 ， ｍ， 高 低潮 水位 差在 ４ ５ 以上 。海底 土层 自上 而下 依 次 ．ｍ
域， 终点与 西部沿 海 高速 公路 接 驳 ， 线 总体 呈 近东 路
特定 的工程建设条件下 ， 水下 隧道明挖施工不仅降低 了工程风 险， 而且大大降低了工程造 价 ， 文章 对于 国内其他水 下隧道的建设 ， 可为设计 、 施工 、 决策等提供新 的思路和较大参考意义 。
关键 词 拱北水下隧道 建设工法 明挖法
● －＿ ＿ Ｉ 刖 ＿ ■ ‘ 置
筑敏感 、 协调艰难 ， 隧道建设综 合难度 国内罕见 。 拱北 隧道 为双 向 ６车 道 ， 计 时 速 ８ ｋ ｈ 建 设 ０ ｍ／ ， 筑 限 界宽 １ ． ５ 高 ５ １ 图 １ 。 ４ ２ ｍ， ． ｍ（ ）
随着 中 国经济 的高 速发 展 ， 市化 进程 的加 快 ， 城 越 来越 多 的城 市 、 区公 路 选 择 修 建水 下 隧道 跨 海 地 过 江 。建设 水 下 隧道 工 法 种 类 较 多 ， 目前 国 内外 常
口岸段 后将 无法 再施 工 。
３ ４ 冻 结 法 ．
基 于新 奥 法 （ ＮＡＴＭ） 论 的 钻 爆 法 是 国 内外 理
冻 结法 是利 用 人 工 制 冷 技 术 ， 地 层 中 的水 冻 使
修 建 隧道 和其 它地 下 工 程 最 普 遍 的方 法 ， 国 内外 在
均属 成熟 技术 ， 有较 成熟 的设 计 和施工 经 验 ， 较 具 能 好 地抵 御各 种 自然 灾害 ， 工对 环境 影 响小 ， 工 时 施 施
西 向 的“ ， Ｓ’ ： 型波状展 布 。拱北 隧道为连 接线 的一座关
键 性隧道 ， 由海域开始 修建 ， 上岸 后穿 越拱北 口岸 、 边 界 走廊地带 、 军事管制 区等 ， 地层 复杂 多变 ， 面建构 地
图 ２ 拱 北 隧 道 海 域 段 海 面 环 境
・ ７ ・
公 路 隧道
态 以 固结地 层 。
钻爆 法施 工过 程 中风 险 较 高 ， 地 质 的变 化较 对
为 敏感 ， 通过 软 弱富水 、 理裂 隙 发育及 断层 破碎 在 节 带时 ， 各种 辅 助施 工措 施 的费用 会 急剧增 加 ， 且施 工
时需 要进 行超 前地 质 预报 。
公 路 隧道
２ １ 年 第 ４期 （ ０１ 总第 ７ ） ６期
水 下 隧 道 建 设 明 挖 工 法 研 究
程 占 程 勇 贾瑞 华
（ 中交 第 二 公 路 勘 察 设 计 研 究 院有 限公 司 武汉 ４０ ５） ３ ０ ６
摘 要
本文就港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段建设工法的比选阐明隧道选择合适工法的重要意义。在
双 向 ６车 道高速 Байду номын сангаас 路 隧 道 ， 采 用 盾构 法 进 行 双 层 如
隧道 暗挖 ， 所需 盾 构 机 管 片 外 径将 达 到 １． ２ 则 ６ ４ ｍ， 为 国 内最大 ， 工难度 、 价将 大大 增加 。隧道 口岸 施 造 段 存在 大量 敏感 建 筑 物 桩基 ， 构 由海 域 段 推 进 至 盾
２ １ 年 第 ４期 （ 第 ７ 期 ） ０１ 总 ６
３ 建 设 工法 比选
海域段 水 下 隧道 修 建 可 采 用 的 工法 有 很 多 种 ， 从 工 程经 济性 、 全 性 、 险 可 控 性 、 实 施 性 等 方 安 风 可 面对 施工 工法 进行 综合 比选 。
３ １ 钻 爆法 ．
不 影 响通 航 。
结 ， 天然 岩土 变成 冻 土 ， 加 其 强 度 和 稳 定 性 ， 把 增 隔
绝 地下 水 与地下 工 程 的联 系 ， 以便 在冻 结 壁 的保 护 下进 行 隧道 、 立井 和 地 下 工 程 的开 挖 与 衬 砌 施 工 技 术 ， 实质是 利 用人 ＿ 冷 技 术 临 时改 变 岩 土 的状 其 Ｔ制
２ 工程 建 设 条 件
港珠澳 大桥工 程 是 中 国首 个 涉及 “ 国两 制” 一 三 地的世界 级跨 海工 程 ， 珠 澳大 桥珠 海 连接 线 （ 港 以下
简称连接 线 ） 经多 方 论 证 起 点 确定 在 珠 海 拱 北 外 海
为 ， １层为 第 四系新 近海 相 沉 积 的 淤 泥及 淤 泥 质 第 土， 厚约 ８５ 土层 一般 呈 灰 黑 色 ， 塑 状 ， 砂 及 。 ｍ， 流 含 贝壳 碎屑 物 ， 部相 对 富 集 ， 高 压 缩 性 ； ２层 为 局 具 第 约 ２８ 厚 的可塑状 粉质 粘 土 ； ３ 为厚 约 １１ ．ｍ 第 层 ． ｍ
见 的施 工 方法 主要 有钻 爆法 、 沉管 法 、 盾构 法及 明挖 法 等 。根据 隧址 区构 造 条件 、 工程 水文 地质 、 隧道 埋
深及 两 端接 线情 况 等 ， 择科 学 、 选 合理 、 经济 、 安全 的 施 工方 法是 成 功修建 水 下隧 道 的基本前 提 。 本 文就 港珠 澳大 桥珠 海连 接线 拱北 隧 道海域 段 建设 工 法 的 比选 ， 明隧 道 建设 选 择 合 适 工 法 的重 阐
要 意义 。对 于特 定 工 程建 设 条件 ， 用 明挖 施 工 不 采
图 １ 拱 北 隧 道 建 筑 限 界
仅 降低 了工 程风 险 ， 而且 大 大 降 低 了工 程 造 价 。对
于 国 内其 他水 下 隧道 的建 设 ， 可提供 新 的思路 。
拱 北 隧道海 域段 （ 以下 简称 海域段 ） 于 陆缘浅 处 海地 带 ， 周边 海水 常水 位约 ３ 受 潮汐 影 响较大 ， ｍ， 高 低潮 水位 差在 ４ ５ 以上 。海底 土层 自上 而下 依 次 ．ｍ