錢江隧道深基坑工程技術(shù)指南

錢江隧道是錢江通道及接線工程項(xiàng)目的控制性、關(guān)鍵性工程， 由上海城建集團(tuán)隧道股份以BOT形式總承包。

錢江隧道工程長(zhǎng)4.45 km，其中江北工作井長(zhǎng)21 m，明挖段559 m(暗埋段327 m);江中圓隧道段長(zhǎng)3 251 m;江南工作井長(zhǎng)23 m，明挖段600 m(暗埋段326 m)。江中段位于著名的觀潮勝地--海寧鹽官鎮(zhèn)上游約2.5 km，北岸位于海寧市轄區(qū)，南岸位于杭州蕭山轄區(qū)，見(jiàn)圖1。

工程包括江南、江北工作井及明挖段和2條過(guò)江隧道。過(guò)江隧道采用f15.43 m泥水平衡盾構(gòu)施工。

錢江隧道所處范圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為①素填土層、③1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層、④2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層、⑤3黏質(zhì)粉土、⑤4粉質(zhì)黏土層等。

江南工作井及暗埋段主要開挖層為③1層﹑③2層﹑④2層，均屬"軟土"類。③1層﹑③2層粉土﹑粉砂開挖時(shí)易引起流砂﹑管涌等現(xiàn)象，且易引起砂土液化。④2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土開挖易產(chǎn)生塑性坍塌及蠕動(dòng)破壞。

圓隧道段

⑴ 圓隧道段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于盾構(gòu)段襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 錢江隧道外徑15.0 m，隧道內(nèi)徑13.7 m，管片厚度65 cm，環(huán)寬2.0 m，環(huán)向分塊采用9+1通用楔形環(huán)方式，錯(cuò)縫拼接，斜螺栓連接，見(jiàn)圖2。襯砌環(huán)間通過(guò)38個(gè)縱向M30螺栓連接，塊與塊之間環(huán)向通過(guò)2個(gè)M39螺栓連接。封頂塊采用半縱向插入的方式，以提高管片接頭抗剪能力。

⑵ 防水設(shè)計(jì)。管片抗?jié)B等級(jí)為S12，裂縫寬度不得大于0.2 mm。管片外側(cè)防水采用EPDM彈性密封墊，緊靠彈性密封墊外側(cè)貼聚醚聚氨酯擋水條作為輔助防水措施。管片內(nèi)側(cè)嵌縫采用泡沫橡膠棒與聚硫密封膠。

岸邊暗埋段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

岸邊隧道明挖矩形暗埋段采用箱形框架結(jié)構(gòu);明挖矩形敞開段采用U形框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)基坑深度，基坑圍護(hù)分別采用地下連續(xù)墻﹑SMW工法樁等形式。

機(jī)電設(shè)計(jì)

在機(jī)電設(shè)計(jì)中，通過(guò)選用低能耗、干式變壓器，并合理選擇變壓器容量﹑優(yōu)化配電方案和對(duì)單臺(tái)較大容量用電設(shè)備配置軟啟動(dòng)等措施，可以很好地達(dá)到節(jié)約能源的效果。通過(guò)采用低壓集中電容自動(dòng)補(bǔ)償裝置，以提高功率因數(shù)，減少無(wú)功損耗，有效節(jié)約能源。通過(guò)設(shè)置光過(guò)渡段﹑智能控制照明系統(tǒng)﹑綠色節(jié)能電源穩(wěn)壓裝置，高壓鈉燈采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，采用LED燈等措施，以實(shí)現(xiàn)降低照明用電能耗。

錢江隧道工程規(guī)模宏大、施工工期緊、涉及領(lǐng)域多、綜合性強(qiáng)、工程質(zhì)量要求高、工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工技術(shù)難度較大、施工困難較多。

⑴ 擬建工程岸邊段施工場(chǎng)地為網(wǎng)格式魚塘，施工前必須外借大量的土方對(duì)施工場(chǎng)地范圍的河塘進(jìn)行整平。

⑵ 江南、江北工作井地下連續(xù)墻最深達(dá)51 m，如何有效地截?cái)嗟叵鲁袎核胺乐菇邓鹂油獾孛孢^(guò)量沉降，需有恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。

⑶ 由于錢塘江無(wú)大型的碼頭，盾構(gòu)大件只能通過(guò)水路運(yùn)輸至浦陽(yáng)江的蕭山電廠碼頭，然后陸路運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。而蕭山為錢塘江南岸，屬于河沙土淤積區(qū)，在落潮時(shí)可能不滿足船舶的吃水深度要求;沿線的道路有大量的橋梁及4 km長(zhǎng)的小道，需對(duì)沿線的橋梁檢測(cè)加固及搭設(shè)臨時(shí)鋼便橋，以滿足通行的要求。

⑷ 盾構(gòu)推進(jìn)施工絕大部分在錢塘江底砂性地質(zhì)條件中進(jìn)行，且錢塘江的強(qiáng)潮汐將會(huì)給江中段盾構(gòu)施工帶來(lái)相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。

⑸ 單條隧道掘進(jìn)將4次穿越錢塘江兩岸新、老防洪堤，穿越過(guò)程中引起的地面沉降會(huì)對(duì)大堤產(chǎn)生一定的影響。

⑹ 盾構(gòu)施工過(guò)程中需要大量的合格泥漿，同時(shí)又產(chǎn)生大量的廢漿和棄土。為了不給周邊地區(qū)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境影響，必須采用國(guó)際上先進(jìn)的三級(jí)泥水處理系統(tǒng)(二級(jí)漩流器和三級(jí)離心機(jī))，并對(duì)棄土進(jìn)行科學(xué)的固化處理，力爭(zhēng)處理后的泥土達(dá)到可以利用的狀態(tài)。

⑺ 工期緊迫，必須采用立體化、多工種同步施工 方法:盾構(gòu)掘進(jìn)、預(yù)制口字形構(gòu)件安裝就位→壓重塊及預(yù)制構(gòu)件內(nèi)溝槽施工→牛腿、車道板模板支撐、鋼筋綁扎，澆混凝土→牛腿、車道板養(yǎng)護(hù)，水平運(yùn)輸管理→牛腿、車道板拆模，車輛通行→隧道穩(wěn)定后，防撞側(cè)石、鋪裝層現(xiàn)澆施工→煙道板施工→部分機(jī)電安裝、內(nèi)裝飾。

⑻ 因本工程采用1臺(tái)盾構(gòu)掘進(jìn)施工，在完成東線隧道掘進(jìn)進(jìn)入江北工作井后，需在接收井內(nèi)原地平移及調(diào)頭，調(diào)頭后再開始西線隧道的掘進(jìn)施工。因此，必須制定一系列技術(shù)措施，以保證盾構(gòu)安全、高速調(diào)頭。

首先對(duì)錢江通道及接線工程過(guò)江隧道工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，即錢江隧道地質(zhì)狀況風(fēng)險(xiǎn)分析、河勢(shì)演變狀況風(fēng)險(xiǎn)分析﹑地面構(gòu)筑物及區(qū)域性人工活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)分析﹑工作井和明挖施工風(fēng)險(xiǎn)分析﹑人員安全風(fēng)險(xiǎn)分析和隧道運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)分析;給出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并提出主要風(fēng)險(xiǎn)控制措施，降低各種風(fēng)險(xiǎn)，制定應(yīng)急措施，確實(shí)做到風(fēng)險(xiǎn)心中有數(shù)﹑風(fēng)險(xiǎn)貫穿管理﹑安全﹑健康施工，以達(dá)到安全﹑經(jīng)濟(jì)﹑高效的管理目標(biāo)。

錢江通道及接線工程沿線經(jīng)過(guò)的地區(qū)有嘉興市、杭州市和紹興市，是浙江省公路水路交通建設(shè)規(guī)劃中"兩縱兩橫十八連三繞三通道"高速公路主骨架的"一通道"，是長(zhǎng)三角都市圈高速公路網(wǎng)規(guī)劃中"七縱之一"江蘇鹽城至紹興高速公路的組成部分，在區(qū)域公路網(wǎng)中有著極其重要的作用。錢江隧道是錢江通道及接線工程項(xiàng)目的控制性、關(guān)鍵性工程，是錢塘江流域第一條大型的越江隧道，錢江隧道的建成將溝通錢塘江南北兩岸，對(duì)加強(qiáng)錢塘江南北兩岸各重要城市的相互聯(lián)系和經(jīng)濟(jì)往來(lái)具有十分重要的意義。錢江隧道不僅為錢塘江流域的隧道建設(shè)開辟先河。