孙钧同济大学岩土与地下工程研究所上海城建集团院士工作室.ppt

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1、孙 钧同济大学岩土与地下工程研究所上海城建集团院士工作室,1,论跨江越海建设隧道的技术优势与问题,前言 一、基本情况(一)国内已建/在建的水底隧道案例：以上海市黄浦江下游市区范围内所建水底隧道为代表，已建/在建的总数达16座（每座含上、下行两条，双向48车道），含地铁和磁悬浮过江；,2,早年，宁波市甬江和广州市珠江城区已建有沉管隧道4座；港珠澳岛隧工程（2016年竣工）；昆明市滇池南连接线草海隧道（2013年竣工）；已建和在建的穿越江河与湖下，采用明挖法、钻爆法施工和盾构法掘进的隧道，主要还有：汾河、黄河、玄武湖、西湖、太湖的湖滨，以及深圳市狮子洋和长沙市湘江的多座水底隧道，等等。,3,4,（

2、二）近年来，我国已有了跨越钱塘江、长江和港湾海口与湖口的越江/跨海城市/高速公路长大隧道许多座，主要有：厦门翔安海底隧道；青岛胶州湾海底隧道；沪崇苏大通道（南隧北桥）的长江南港崇明越江隧道，其盾构一次掘进长度和管片直径均属当时世界之最；,5,武汉、南京的长江隧道，其中南京纬三路隧道，为单管双层4车道，部分隧管要穿越风化岩层，需采用复合型盾构并水下换刀；港珠澳大通道，其通航部分的海底隧道我国首座桥隧结合、采用人工岛桥隧过渡的特大型沉管隧道。岛隧工程正在施工中，规模属世界之最；杭州市跨越钱塘江的庆春路、海宁钱江隧道。前者已通车多年，后者正在施工中；,6,武广客运专线我国首座穿越市区的湖南浏阳河高速

3、铁路隧道（2008）；正在进行隧道工程方案设计比选研究（盾构、沉管，以及与引桥过渡的人工岛）的有：深圳至中山市跨越珠江下游江口的海中通道工程（2012）;南昌艾溪湖湖底隧道（规划建设中）；广东汕头苏埃过海隧道（规划建设中）；.珠三角南沙深圳机场海底隧道（规划建设中）；苏州阳澄西湖隧道（初步设计中）；上海市沿江通道工程（前期方案研究），而长江西路隧道正在施工中。,(三）沉管隧道成为港口大城市江河下游越江方案的首选：香港维多利亚港内的3座沉管隧道；台湾高雄港沉管隧道；广州珠江沉管隧道；宁波市内的甬江和常洪隧道；上海市黄浦江口（与长江交汇处）外环线的泰和路隧道；港珠澳大桥通航跨长达6km多的沉管隧道

4、；辽宁大连港沉管隧道，等等。,7,8,（四）令国人期待的琼州海峡和台湾海峡大通道，采用全隧道或桥遂结合方案过海，已列为极具竞争力的比选方案。此外，沿海的同三国道跨越渤海湾的桥隧方案比选，甚或提出了采用悬浮式隧道（水中桥）方案，也均在拟议中。国外水底隧道我处亦有不少资料，限于时间，此处暂不作介绍。我国已由隧道大国向隧道强国迈进走出了坚实的一大步！,9,二、在桥、隧方案比选方面，值得关注的几个问题 1.与已建桥梁的数量上相对比，为什么水底隧道仍然少之又少，而水底铁路隧道更是凤毛麟角？广深港狮子洋隧道和08年6月贯通的穿越城市河流、武广客运专线上全长约 10km 的国内首座目前最长的高速铁路隧道浏阳

5、河隧道，可能是极少数几座铁路过江隧道中最具代表性的两座。最近，拟议修建的沪通（南通）铁路过江通道，以及在琼州海峡大通道方案研究中也都有铁路隧道过江越海的比选方案。（穿越长江的沪通铁公路合建的大通道已确定建桥）。,10,2.国外绝大多数水底隧道都修建在大江、大河、港湾城市的港口和下游区与近郊一带，并且多数选用了沉管跨越，而远郊、开阔地域和丘陵山地就都没有采用隧道越江的份儿。或则，也只是在方案比选中被沦为“陪客”而做做样子。问题出在哪里？,11,3.有专家认为：“选择建造水下隧道，只是在修建桥梁方案受到一些人为或自然因素的制约、而这些约束因素又是不可避免和难以克服的条件下，才会作隧道方案考虑”。这

6、样的论断有无道理？所说的“建桥的制约因素”又是些什么？4.国内外的铁路水底隧道极为罕见，而现在则也已提上了议事日程，这又是为何?（以沪通大通道为例说明）,12,三、几个可供商榷的问题 1.对选用水底隧道优缺点的再认识（1）优点方面 适宜全天候通行（厦门翔安海底隧道为例）；不（或少）影响生态环境、维护环保（青岛胶州湾海底隧道为例）；不受/少受恶劣气象或不利水文条件的影响（海宁钱江隧道为例）；,13,战时条件下，有利于安全隐蔽和抗震害性能好（？，值得商榷）；在建桥方案受制约的情况下（后详：桥梁方案的制约因素）（厦门、青岛、海宁），建隧将是唯一可行的选择，等等。,14,（2）缺点和不足 一般地，隧道

7、造价较建桥为高；施工风险较大，水下不可预测因素也相对比较多；隧道内部行车条件相对较差（？，车速较慢）；日后的长期运营和维护管理费用都比较高；市区隧道，顺沿江边交叉马路车辆进出隧道受限制（重庆朝天门两江交汇），等等。,15,2.建桥方案的若干制约因素 受自然灾害频发（多灾害城市）的制约条件（厦门）；航空净空要求，制约了桥塔高度（厦门）；港口/航道、航空发展规划的不确定性，制约了桥跨大小和桥下净空，一时尚难以确定（青岛、崇明南港）；,16,通航大江大河的下游，修建铁路大桥将布墩过多，为航运所不允许，且会增加船撞风险；此外，过多压缩河床过水断面，引起加剧河床冲刷、淤堵等困难，常难以征得港务、航道、水

8、务和河川、海床水文等有关专职部门的同意（沪通铁路越江通道工程）；,17,市区内引桥过高、过长，制约了上、下匝道布置（上海黄浦江下游市区）；过长的引桥工程使市区两岸动迁和拆迁工作量过大，间接费用可观（上海黄浦江下游市中心城区的岸线一带），等等。对上海市南浦、杨浦大桥情况的一些有关说明。,18,3.建隧方案的若干制约因素：长江下游不适合采用沉管隧道（京沪高铁南京过江）；江床内深水风井构筑施工的难度大（崇明、琼州海峡）；特长隧道的运营通风、防灾救灾和交通监控（市区和市郊、城际间交通流量大的城市道路隧道情况）；,19,桥隧结合方案中深水人工岛建设（琼州海峡、港珠澳岛隧工程），等等。在当年国内尚不具备技

9、术条件的情况下，只能放弃隧道方案比选（当年的江阴、苏通桥位的桥隧比选）；显然不具备与桥梁比选优势的具体场合（杭州湾、舟山金塘、泰州和其它处的许多桥位）。,20,4.其它方面的问题 公/铁合建特长隧道，用铁路平板车背驼汽车车辆过江问题（英法海峡隧道经验，我国琼海、台海隧道可否参考？）；长隧道的防火与救援（秦岭终南山、崇明）；关于悬浮（floating tunnel）隧道（西西里、对马海峡、白令海峡、渤海湾）；对为什么隧道方案常沦为“陪客”的一点议论。,21,5.对适合水下建隧方案作最佳抉择的浅见 港口大城市的江河下游，通航要求一般都很高时（香港，上海黄浦江下游市区）；建桥方案遇有上项第2点所述任一重大制约因素的困难时；自然气象、河床水文、水文地质条件错综复杂、又有全天候通行要求时；对自然景观、生态环保维护方面的要求特别高时。,谢 谢!,22,