复合地层中超大直径盾构隧道工程施工工法

复合地层中超大直径盾构隧道工程-汕头海湾隧道工程汕头市苏埃通道建设投资发展有限公司2015年4月汇报内容工程概况一二

工程特点三

设计方案关键技术四汕汾高速324国道汕梅高速深汕高速海湾隧道工程是汕头市干线公路网规划纵线国道

G324的复线，向北与G324、汕汾高速、汕揭梅高速相连，向南与深汕高速、汕普高速相连。金平区龙湖区濠江区海湾隧道工程东侧为海湾大桥，西侧为礐石大桥及规划的牛田洋大桥。是汕头市交通路网中4条跨海通道之一，距离海湾大桥约4km，距礐石大桥约5km，路线全长6.68Km。龙湖沟宽50~75m，深3~5m碧霞南（北）街跨龙湖沟桥梁长平东路-双向四车道中山东路-双向八车道山东路桥梁采用钻孔摩擦桩桩长约26m电排站，基础为预应力砼管桩，桩径0.4~0.5m，桩长43m基础为粉喷桩长18m中山东路龙湖沟桥5m12m5m电排站及水闸南岸大堤南岸荒地待拆迁区域线路终点头山待拆迁房屋城市规划据《汕头市珠港新城控制性详细规划》（2012年），珠池港规划为珠港新城，容纳居住人口4.43

万人，产生的就业人数约10.5

万人。隧道珠港新城本工程位置隧道滨海新城南滨片区规划常住人口20万，濠江区规划人口2020年达到70万。南滨片区规划

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)，场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计平-汕头断裂通道地震分组位于第一组。

隧道主体段及路基段场地类别为Ⅲ类，地震设计特征周期值为0.45s。潜水-承压水K=3.5m/d.5m/d承压水基岩裂隙水K=22m/dK=0.5m/d场区地下水可分为潜水，承压水和基岩裂隙水三类。潜水主要分布在北岸浅部砂层中，承压水主要分布在场区深部砂层，基岩裂隙水主要分布在下伏花岗岩中。水质腐蚀性情况表ꢀ腐蚀对象北岸中海域段中南岸弱对混凝土结构地下水地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋对混凝土结构强强中弱中弱对钢筋混凝土结构中的钢筋中强强淤泥淤泥混砂泥混砂黏性土黏性土花岗岩淤泥质土砂层隧道穿越超复杂地质，穿越地层有淤泥、淤泥质土、、粉细砂、中粗砂、硬岩等。砂土液化液化地层编号

液化地层名称分布里程液化等级一般为中等，局部轻微中等~严重场区内发育多层砂土，根据工程地质勘察报告和抗震专题研究结论，砂土液化判别如左表：2-32-43-5淤泥混砂粉细砂砾砂EK4+650~EK5+750EK2+000~EK2+760EK3+650~EK3+850EK4+800~EK4+900EK8+270~EK8+475轻微液化轻微液化轻微至中等，局部严重软土震陷场区内软土震陷判别2-12-2淤泥EK2+750~EK3+800EK2+750~EK3+800软土震陷淤泥质土球状风化始发井分布钻孔B1的的范状B2范球状风化体B1线球状风化体分布图B2线球状风化体分布图中风化。凸起硬岩1.

微风化花岗岩强度101.57~203（Mpa）；2.

微风化玢岩强度104.6~285（Mpa）。汇报内容工程概况一二

工程特点三

设计方案关键技术四汇报内容工程概况一二

工程特点三

设计方案关键技术四排烟道行车区建筑限界图疏散楼梯电缆通道疏散通道盾构段横断面暗埋段内轮廓断面盾构隧道横断面盾构隧道内径13.3m，外径14.5m。管片厚度为600mm。盾构隧道车道板将隧道内部分为上下两层，上层为3车道行车空间，下层为逃生通道及管线空间（含电缆管沟、排水沟及电缆通道等）。序号指标名称单位采用标准12345公路等级设计使用年限设计速度车道数ꢀ年一级公路兼城市道路功能100主线60，匝道30~406（双向）30km/hꢀ路基宽度mꢀ678设计荷载kmꢀgꢀ公路-I级1/100，1/300验算0.2(8度区)设计洪水频率地震动峰值加速度推荐方案隧道洞门海湾隧道工程与南滨南路交叉采用“半苜蓿叶”设计方案，满足交通量通行要求。本立交的匝道与主线分合流段采用公路标准，与主线分离后采用市政标准进行设计。平面主要控制点：1、龙湖沟；长平东路2、天山南路；龙湖沟3、碧霞住宅区、丹阳住宅碧霞住宅区区；4、龙湖沟桥、电排站及水中山东路中山东路桥闸；绿地5、国际集装箱码头；6、海滨花园；7、华侨公园。海滨花园华侨公园电排站及水闸市政用地：龙湖沟、华侨公园及龙国际集装箱码头湖沟与天山南路之间绿化地。设计思路：多级分流。道路改造建筑总体布置图效果图放坡开挖SMW工法桩连续墙疏散通道布置盾构段设置疏散楼梯明挖段设置人行横通道明挖段设置人行横通道盾构井处，车行横通道盾构井处，车行横通道人行横通道限界车行横通道限界疏散通道布置人员疏散楼梯疏散楼梯行车道层平面图疏散楼梯行车道层下层平面图汇报内容工程概况一二

工程特点三

设计方案关键技术四1）根据抗震性能研究大震作用下盾构隧道管片环缝在岩、土地层交界处会产生较大的张开量。2）在大震作用下，为确保海底隧道结构安全和管片接缝不漏水，需要在张开量较大处处设置消能减震节点；岩、土地层交界处两侧管片环缝纵向螺栓需要加强。设置消能减震节点和加强螺栓后接头环缝张开量包络图设置消能减震节点和隧道局部加强螺栓后，岩、土交界处管片接头张开量基本上设计技术要求。消能减震节点布置消能减震节点纵断面布置图设置消能减震节点和隧道局部加强螺栓后，岩、土交界处管片接头张开量基本上设计技术要求。凸起硬岩抗压强度平均值131.48MPa，最大值285MPa；硬岩处理是本工程的难点、重点之一，方案需深入研究。孤石处理是本工程的难点、重点之一，方案需要深入研究。软基处理是本工程的难度、重点之一，方案需要深入研究。管片内、外侧各设置一道多孔三元乙丙橡胶弹性密封垫，进行防水；外缘设置氯丁海绵橡胶条，防止砂土和盾尾油脂进入接缝内；内缘设置嵌缝槽，起到堵水和引流的作用。抗震消能减震节点处防水采用特殊节点防水。1、确定火灾规模为50MW。2、采用全纵向及横向排烟相结合的方案。3、盾构段纵向疏散与明挖段横向疏散相结合的疏散方式。4、确定采用隧道灭火方案（消火栓系统、泡沫—水喷雾系统）。海域围堰淤泥、淤泥质软土地层既有堤岸南岸围堰南岸围护结构设计内支撑中立柱南岸工作井围护结构横断面图始发井基坑尺寸：49.9m×25.0m×27.0m；围护结构采用地下连续墙和支撑体系支护。软土地层中超深大基坑设计是本工程的难度、重点之一。南岸工作井围护结构平面图本工程混凝土结构的设计使用年限为100年。1、环境类别及作用等级根据本工程隧道混凝土结构耐久性及抗渗性能研究，环境类别及作用等级如下：（1）北岸明挖段内、外侧按III-D级考虑，属严重海洋氯化物环境。（2）南岸明挖段内、外侧按III-E级考虑，属非常严重海洋氯化物环境。（3）盾构段内外、侧按III-E级考虑，属非常严重海洋氯化物环境。2、盾构隧道构件、内部结构、明挖结构混凝土及钢结构防腐蚀措施要有针对性，才能确保结构的耐久性。1、盾构机选型及设计关键技术研究:盾构机类型；关键技术参数，刀盘结构，刀具型号、布置，换刀方式，环流系统，密封系