南京長江隧道

2009年8月22日上午，隨著南京長江隧道右線盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)著巨大的刀盤沖破最后一層加固區(qū)實(shí)現(xiàn)順利貫通，繼左線隧道于5月20日勝利出洞，由中國鐵建十四局集團(tuán)承建的南京長江隧道工程迎來了隧道全線貫通，這標(biāo)志著中國長江流域工程技術(shù)難度最大、地質(zhì)條件最復(fù)雜、挑戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)最多的越江隧道成功攻克了施工中的所有難題，規(guī)避了一切風(fēng)險(xiǎn)，取得了在特殊不良地質(zhì)條件下施工的重大突破，也標(biāo)志著中國超大直徑盾構(gòu)隧道的施工技術(shù)水準(zhǔn)達(dá)到了一個(gè)新高度。

據(jù)權(quán)威專家，國際巖石力學(xué)會前副主席、中國工程院院士、南京長江隧道專家委員會主任錢七虎介紹，南京長江隧道是中國長江流域已建成的和正在建設(shè)的超大型盾構(gòu)隧道中所經(jīng)地質(zhì)條件最復(fù)雜、技術(shù)難題最多和施工風(fēng)險(xiǎn)最大的工程，是名副其實(shí)的"萬里長江第一隧"。

工程自2005年3月奠基、9月開工以來，項(xiàng)目建設(shè)單位南京長江隧道有限責(zé)任公司、施工單位中國鐵建十四局集團(tuán)及設(shè)計(jì)單位中國鐵建第四勘察設(shè)計(jì)院勇敢應(yīng)對挑戰(zhàn)，用科研的力量和先進(jìn)的管理力推工程攻堅(jiān)克難，不斷破解世界級技術(shù)難題。南京長江隧道公司和中國鐵建十四局集團(tuán)堅(jiān)決貫徹"穩(wěn)字當(dāng)頭，安全第一，萬無一失，確保成功"的建設(shè)方針，組織專家團(tuán)隊(duì)和科研院所開展科技攻關(guān)，破解技術(shù)難題，推動(dòng)科技創(chuàng)新。項(xiàng)目先后投入3000多萬元科研經(jīng)費(fèi)，完成了30余項(xiàng)專題論證，申報(bào)專利15項(xiàng)，并就5項(xiàng)大課題29項(xiàng)子課題進(jìn)行科學(xué)研究，取得了諸多科研成果，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域研究的空白，其中超大型管片襯砌結(jié)構(gòu)原型試驗(yàn)被列入國家"863"計(jì)劃示范課題 。

南京長江隧道左右線隧道均安全順利實(shí)現(xiàn)貫通，成型的隧道光滑平整、美觀整潔、不滲不漏，管片拼裝無錯(cuò)臺，管片生產(chǎn)和隧道施工工藝、質(zhì)量達(dá)到世界一流水平，受到國內(nèi)外專家和業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)可和高度評價(jià) 。

南京長江隧道工程左線于2009年5月20日10時(shí)貫通，右線于2009年8月22日上午貫通。

中國工程院院士、著名隧道建設(shè)專家錢七虎說，"就隧道施工遇到的困難和風(fēng)險(xiǎn)來說，南京長江隧道堪稱'水下第一難'。"錢七虎說。南京段江底是長江沖刷段，不同于長江口江底泥沙淤積而成，因而江水更深，水壓更大。南京隧道壓力6.5公斤/平方厘米，相當(dāng)于指甲蓋承受沖擊電鉆的壓力(滬崇蘇隧道5公斤多/平方厘米)。

南京江底復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，更加大了施工難度。南京隧道要穿越淤泥、粉細(xì)沙、礫砂、卵石和風(fēng)化巖五種地質(zhì)。南京市發(fā)改委副主任程曉蔚打了個(gè)比方，南京隧道盾構(gòu)機(jī)既要"喝稀飯"(粉沙和淤泥地質(zhì))，又要"嗑蠶豆"，擊碎堅(jiān)硬的卵石和巖石，這可"難為"了要求地質(zhì)穩(wěn)定的盾構(gòu)機(jī)刀頭。

南京長江隧道選址于浦口區(qū)黃家村，由江南濱江快速路與應(yīng)天大街西延線互通立交過渡段接入點(diǎn)起，至江北收費(fèi)廣場連接快速路500米處止，整個(gè)工程隧道總長5853米，按六車道城市快速通道規(guī)模建設(shè)，設(shè)計(jì)車速80公里/小時(shí)。

南京長江隧道工程是中國長江上隧道長度最長、盾構(gòu)直徑最大、工程難度最高、挑戰(zhàn)性最多的工程之一，工程位于南京長江大橋與三橋之間，連接河西新城區(qū)--江心洲--浦口區(qū)。

中國鐵道建筑總公司為南京長江隧道項(xiàng)目的投資人，出資80%，南京市交通建設(shè)投資控股(集團(tuán))有限責(zé)任公司出資10%、南京市浦口區(qū)國有資產(chǎn)經(jīng)營(控股)有限公司出資10%，共同出資10.1514億元，組建南京長江隧道有限責(zé)任公司，全權(quán)負(fù)責(zé)過江隧道項(xiàng)目的投資、建設(shè)、運(yùn)營、管理和維護(hù)。公司經(jīng)營期限暫定34年，其中建設(shè)期4年，經(jīng)營管理期30年。

左汊盾構(gòu)隧道由中鐵十四局負(fù)責(zé)建造，右汊江心洲夾江大橋由中鐵十五局負(fù)責(zé)建造。

南京江心洲夾江大橋是南京長江隧道的組成部分，連接建鄴區(qū)揚(yáng)子江大道與江心洲，全長665.5米，主跨248米，為獨(dú)搭自錨懸索橋，在國內(nèi)尚屬首例。大橋雙向6車道，并設(shè)有專門的人行道，供行人和非機(jī)動(dòng)車通行。大橋跨過江心洲夾江在江心洲落地，有專門的立交互通通道供行人、自行車和汽車行駛上江心洲或者是直接通過長江。從江心洲夾江大橋下到江心洲后再向前開幾百米就正式進(jìn)入了南京長江隧道的主體。

南京長江隧道工程由江南濱江快速路與應(yīng)天大街互通立交過渡段接入點(diǎn)起，至江北收費(fèi)廣場連接快速路500米處止，整個(gè)工程通道總長約6.2公里，按6車道城市快速通道規(guī)模建設(shè)，設(shè)計(jì)車速80公里/時(shí)，采用"左汊盾構(gòu)隧道+右汊橋梁"方案，左汊盾構(gòu)隧道建筑長度3.9公里;盾構(gòu)直徑近15米，是當(dāng)今世界上最大直徑的盾構(gòu)隧道之一，僅次于上海長江隧道盾構(gòu)機(jī)。

右汊江心洲大橋全長665.5米，主跨248米，為獨(dú)塔自錨懸索橋，主塔高107米。大橋雙向6車道，并設(shè)有專門的人行道，供行人步行過江。在南京長江隧道中使用的刀盤直徑為14.93米、重約4000噸、長130余米、有5層樓高的"巨無霸"盾構(gòu)機(jī)。

隧道與其它隧道相比，安全性特高。

如果發(fā)生意外，市民可通過逃生滑梯來到隧道路面下的通道。隧道每隔80米在一側(cè)路面上都有一個(gè)大蓋子，市民只要按一下開關(guān)，這個(gè)蓋子就會彈開，然后市民可順著逃生滑梯來到路面下的通道。這個(gè)設(shè)計(jì)主要是考慮到隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)并產(chǎn)生大量煙霧時(shí)逃生所用。另外，隧道內(nèi)還將安裝水噴霧頭、加強(qiáng)照明燈、車道信號燈、揚(yáng)聲器、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、防沖擊側(cè)石、路邊溝、電纜通道、安全通道等共23種設(shè)置，可充分保證行車安全。

號稱中國"水下施工第一難"的南京長江隧道左線隧道沖出江心洲洞口，意味著這條長達(dá)三千多米的長江隧道正式貫通。該隧道開挖直徑近十五米，是世界上最大直徑的盾構(gòu)隧道。

南京長江隧道利用了江心洲，南北掘進(jìn)的隧道都要在這個(gè)小島上出洞，減少了整個(gè)隧道在水下的長度。

南京長江隧道要在深達(dá)六十五米的水下穿越長江，隧道每平方厘米所承受的水壓高達(dá)六點(diǎn)五公斤，是迄今長江流域工程技術(shù)難度最大、地質(zhì)條件最復(fù)雜、難題和挑戰(zhàn)最多的世界級越江隧道工程。施工中擊穿冒頂、江底沉降、透水坍塌等風(fēng)險(xiǎn)巨大，前所未有。左線貫通標(biāo)志著南京長江隧道工程面臨的世界級技術(shù)難題成功破解，也標(biāo)志著中國在特殊不良水文地質(zhì)條件下越江隧道技術(shù)取得重大突破。

據(jù)介紹，南京長江隧道施工采用了兩臺世界上最先進(jìn)的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，開挖直徑相當(dāng)于五層樓高，是世界上最大直徑的盾構(gòu)隧道 。

中國在長江上已經(jīng)建成和正在修建的大橋有六十多座，而建成過江隧道的城市只有中游的武漢，在建的僅有南京和長江入?？诘某缑鲘u。

南京長江隧道工程面臨著諸多世界級技術(shù)難題和挑戰(zhàn)，可以概括為六個(gè)方面。

一是"大"，南京長江隧道使用的盾構(gòu)直徑超大，開挖直徑達(dá)到14.96m，是世界上最大的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)之一，盾構(gòu)機(jī)尺寸的增大使施工難度和風(fēng)險(xiǎn)呈幾何級增長;

二是"高"，施工中承受的水土壓力達(dá)到6.5kg/cm2，(即相當(dāng)于65m水頭壓力)，居當(dāng)前超大直徑盾構(gòu)水下隧道項(xiàng)目之首;

三是"深"，隧道最深度處到江底60米處，地層透水性極強(qiáng)，所有水頭壓力均直接作用在隧道上，江底掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)巨大;

四是"薄"，江底盾構(gòu)覆土厚度超淺，江中長150m的沖槽地段，隧道上方覆土厚度不足1倍洞徑(約10.79m，僅為開挖直徑的0.72倍)，且地質(zhì)為粉細(xì)沙層，施工坍塌冒頂風(fēng)險(xiǎn)極大;盾構(gòu)機(jī)始發(fā)和接收超淺埋，隧道洞口段上方覆土厚度僅5.5m(約0.37倍開挖直徑)，在同類隧道中埋深最淺，對盾構(gòu)開挖時(shí)開挖面穩(wěn)定和地層沉降控制的技術(shù)要求極高;

五是"長"，盾構(gòu)水下一次掘進(jìn)距離長，地質(zhì)條件復(fù)雜，在掘進(jìn)過程中刀具更換極為困難，兩條雙向六車道的3020m的盾構(gòu)段隧道掘進(jìn)需一氣呵成，對刀具保護(hù)要求極高。南京長江隧道三公里的地質(zhì)對刀具的磨損相當(dāng)于地鐵盾構(gòu)掘進(jìn)17公里，而通過江中石英含量高的砂礫層對刀具的磨損相當(dāng)于同類盾構(gòu)機(jī)在軟土地層掘進(jìn)30公里;

六是"險(xiǎn)"，在設(shè)計(jì)方面，超大直徑水下盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)理論和經(jīng)驗(yàn)在國內(nèi)幾乎是空白，國外經(jīng)驗(yàn)也不足。施工方面，地質(zhì)條件異常復(fù)雜，隧道在江底穿越淤泥、粉細(xì)沙、礫砂、卵石和風(fēng)化巖層，透水系數(shù)是粘土層的千倍以上，且松散容易坍塌，高透水、高水壓的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過世界同類工程的風(fēng)險(xiǎn)防范極限。

南京長江隧道建成后，它的通車能力是南京長江大橋的兩倍，將改變長江南京段唯一的橋梁過江方式，大大緩解交通壓力。隧道建設(shè)有利于優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)，提升城市輻射功能，推進(jìn)兩岸融合互動(dòng)，也有利于充分利用地下空間，保護(hù)南京獨(dú)特的人文景觀和生態(tài)環(huán)境，縮短了江南江北的距離，對于實(shí)現(xiàn)南京市政府提出的跨江發(fā)展戰(zhàn)略，拉動(dòng)江北經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

隨著南京過江隧道的建設(shè)，位于江北的浦口區(qū)和江南出口的江心洲島將成為最大的收益者 。

它的建設(shè)，將改變當(dāng)前長江單一的橋梁過江交通方式，對于緩解南京市跨江交通壓力、促進(jìn)沿江大開發(fā)具有重大意義。