隧道施工技术发展历程概述.pptx

1隧道施工技术发展历程 水下隧道是穿越水域阻隔的重要手段，是人类克服自然障碍、与自然和谐共处的重大技术发明。盾构法：施工安全、质量好、速度快、地质适应性强、洞内作业环境好，适于各种地层不同断面大小的隧道； 矿山法：造价低、埋深大、质量差、施工风险较大；适于完整基岩中修建隧道；沉管法：造价高，对通航影响大，适于多车道、水深较浅、河床冲淤变化幅度小的水域；围堰明挖法：适于水深小、无通航且水域宽度不大的情况 。水下隧道主要施工方法隧道施工技术发展历程（一）水下隧道的修建方法 隧道施工技术发展历程（二）盾构法的历史 盾构法起源于19世纪40年代，以往主要适用于单一的软弱地层，且断面较小；随着“复杂地质、大直径、高水压、长距离”隧道建设的需要，上世纪末出现了现代盾构技术。 至今，世界上已修建了大直径盾构隧道（直径大于10m）数百座，国内已在黄浦江、长江、珠江、钱塘江、湘江等河流采用大直径盾构修建了数十条水下隧道。 隧道施工技术发展历程（三）沉管法的历史 1894年美国在波士顿采用沉管法建成了下水管线，但真正意义上的沉管隧道是1910年美国建成的底特律水下铁路隧道（钢壳）。 到目前为止，全球有大约150座交通隧道和45座市政隧道采用沉管法修建，以北美、欧洲和亚洲应用较多。我国大陆采用沉管法修建的隧道有上十座。 隧道施工技术发展历程（四）钻爆法的历史 钻爆法最早用于山岭隧道，日本在1944年修建了关门海底铁路隧道，1985年建成了著名的青函海底隧道。世界上采用钻爆法已建成的水下隧道有数百公里。 我国采用钻爆法修建的水下隧道约10座，包括武广高铁浏阳河隧道、长沙市湘江大道浏阳河隧道、厦门东通道翔安海底隧道、长沙市营盘路湘江隧道、青岛胶州湾海底隧道等。 隧道施工技术发展历程（五）围堰明挖法的历史 围堰明挖法是修建水下隧道最古老的方法，但在合适的条件下至今仍是最经济的施工方法。 我国大陆采用该工法已建和在建的水下隧道有10余座，其中水深最大的是澳门大学横琴校区海底隧道，水深最大约9m；长度最长的是武汉东湖隧道，长度超过7km。 隧道施工技术发展历程（六）水下隧道的技术进步与发展趋势（1）长距离化 英法海峡隧道长49.5km，青函海底隧道长53.9km，广深港高铁狮子洋隧道长10.8km。长度已难以成为水下隧道修建的制约因素。（2）大直径化 美国西雅图SR99项目，盾构隧道开挖直径17.48m；武汉三阳路公铁合建长江隧道开挖直径15.65m。荷兰多德雷赫特沉管隧道宽度为48.6m。武广高铁浏阳河隧道最大开挖面积达170m2。隧道直径的加大，为隧道工程的推广应用创造了有利条件。 隧道施工技术发展历程（六）水下隧道的技术进步与发展趋势（3）大埋深与高水压化盾构法水面下最大深度已突破100m（我国苏通GIL特高压网长江隧道为80m），沉管法最大水深为58m（土耳其的Bosphorus隧道），钻爆法水面下最大深度为250m（日本青函海底隧道）。水下隧道克服大埋深高水压能力的提高，为向更大水深发展奠定了坚实基础。（4）地质条件复杂化盾构法已有很多大直径隧道穿越各种复杂地质，包括土岩复合地层、断层、岩溶等。沉管法采用桩基础处理软土已是成熟技术。钻爆法穿越水下断层、全强风化层也较为常见。各种工法对地质适应性的增强，可以突破越来越多的“地质禁区”，大幅拓展了水下隧道的应用范围。 隧道施工技术发展历程（六）水下隧道的技术进步与发展趋势（5）隧道多功能化隧道由以往单一交通功能向多功能方向发展。如武汉三阳路长江隧道为城市道路与地铁合建的盾构隧道，丹麦-瑞典的Oresund隧道、广州珠江隧道等均为公铁合建的沉管隧道。（6）断面布置多样化 盾构隧道由以往单一的单层结构向双层结构发展，可以减少土地占用，也便于两岸通道资源的利用，如武汉三阳路公铁合建长江隧道、扬州瘦西湖隧道、美国西雅图SR99隧道均为双层布置。 隧道施工技术发展历程（六）水下隧道的技术进步与发展趋势（7）施工装备现代化盾构设备由以往单一功能的土压盾构、泥水盾构等向双模式盾构发展，如德国斯图加特菲尔德斯塔特隧道采用直径10.82m 的双模式盾构机；巴塞罗那地铁9号线采用直径11.9m双模式TBM。 沉管法和钻爆法均已形成了机械化作业线，装备也越来越现代化。（8）工程技术交叉化 如盾构隧道采用超前注浆技术，沉管隧道采用预应力技术，钻爆法隧道采用抗水压衬砌技术，盾构法与沉管法隧道采用复合地基技术等，均体现了大土木、大岩土的特点，也推进了水下隧道的技术进步。 （七）我国大直径盾构隧道技术发展历程与趋势1. 由单一软土地层向复杂地层发展我国上海市于1966年和1984年分别修