中国水底公路隧道工程建设和技术综述

上海延安东路隧道位于市区中心，是连接黄浦江两岸外滩与浦东陆家嘴金融区的重要交通道，隧道北线于1988年底建成，隧道南线于1997年底建成。             

    1300m圆形主隧道采用盾构掘进施工，隧道外径11m，隧道衬砌环由8块精度钢筋混凝土管片拼装而成。管片宽100cm，厚55cm。延安东路北线隧道采用自主研制的11.3m网格型水力出土盾构掘进施工,南线隧道采用从日本引进的直径11.22m泥水加压平衡盾构掘进施工.

2.2  大连路隧道和翔殷路隧道工程

    上海大连路隧道位于延安东路隧道和杨浦大桥之间,全长2565m，为2来2去的两条双车道隧道，工程总投资16.55亿元。工程于2001年5月25日开工，2003年9月28日建成通车,总工期28个月。其中1258m圆形隧道采用2台Φ11.22m泥水加压盾构同向掘进施工。

    隧道衬砌采用８块管片，结果进行了优化,错缝拼装,环宽增加至150ｃm,厚度减少至48cm.2002年３月大连路第一台Ф11.22m泥水盾构始发推进，６月第二台盾构推进，平均推进速度８m/d,至12月底，２条1258ｍ隧道全部贯通．

上海翔殷路越江隧道工程距外环隧道上游约10km，距杨浦大桥下游约7km；按城市快速路标准设计，计算荷载按城A级，设计寿命为100年，设计以客运为主，兼顾轻型货车通行，远期规划建设规模为双向6车道。 工程近期实施规模为双向4车道，设计时速为80km/h，通行净高4.5m，线路总长约2.6km，隧道平面线形略呈反S形，曲线半径R=2045m，浦西侧最大纵坡为4.17%，浦东侧最大纵坡为4.22%，竖曲线半径R=3000m。越江段由两条圆隧道组成，圆隧道内径10.40m，外径11.36m.

    隧道於2003年底开工, 2004年5月和7月2台盾构先后掘进施工, 于2005年3月和5月先后抵达浦西工作井.2005年12月底建成通车.

2.3  上中路双层隧道工程

    上中路越江隧道为上海中环线南段穿越黄浦江的关键工程,于2004年12月开工。工程全长2.8km.为双向八车道规模，设计车速80km/h,车道宽3.25m×2+3.5m×2,  通行净高≥4.5m 。工程价为10.2亿元。圆隧道外径14.5 m,内径13.2 m;圆隧道衬砌环采用通用楔形管片,每环共分十块,错缝拼装；衬砌厚度600mm,环宽2m；环、纵向螺栓均采用斜螺栓，便于施工中快速拼装，准确定位。

隧道采用由法国NFM公司制造的Φ14.87 m泥水加压盾构,该盾构已在荷兰绿色心脏隧道工程中掘进施工7.1Km。盾构直径 14.87 m,长11.65 m,总长120 m;  总推力184300kN,推进速度0～40mm/min,刀盘额定扭矩36000kNm ,最大扭矩43200kNm ,刀盘转速 0～1.4转/分.掘进速度达8-10m/d.

    为了缩短施工工期，两条圆形隧道的道路结构施工与隧道盾构推进同步进行：下层路面及防撞墙等现浇结构滞后于车架2之后150m，并实施左右分段分幅施工，保证运输线路畅通‚上层路面施工滞后于车架2后方250m。

    2008年12月,1条隧道已通车运营,另1条隧道间于2009年底通车. Φ14.87 m盾构已转场到中环线北段军工路隧道工程.

3.  三大长江隧道

3.1  武汉长江隧道

    武汉长江隧道位于武汉长江大桥和二桥之间。工程建设规模为双向四车道，道路等级为大城市主干道，设计时速50km/h。设计线路总长度为3.63km。其中盾构段总长度为2.338km。该工程在2004年11月26日开工，于2008年12月28日建成运营。总造价：9.97亿元。

盾构段穿越的主要地层有：粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂等，其中大部分区段会遇到全透水的中密度粉细砂层;在部分江中段盾构机的底部会遇到卵石层和强风化泥质基岩。岸边段隧道最大埋深40.5m，江中段隧道最大埋深21.3m，断面最大水压约0.6MPa。圆隧道采用Ф11380mm 泥水平衡式盾构机掘进。隧道外径11200mm，衬砌 环宽1500mm、厚500mm，混凝土C50S12。Concrete C50S12隧道最大坡度4.50%，最小平曲线半径为 R850m，江中段覆土最小10.2m， 最大覆土为37.0m左右。

3.2  南京长江隧道工程

    南京长江隧道是《南京市城市总体规划》确定的“五桥一隧”过江通道中的重要工程。隧道位于南京长江大桥与三桥之间，连接河西新城区—江心洲—浦口区。 工程通道总长约6.2km，按6车道城市快速通道规模建设，设计车速80km/h，采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案。左汊盾构隧道长度3.9km，隧道外径14.5m 。右汊桥梁全长近700m，设计方案为飞燕式拱桥，拱桥一跨过江，主跨290m。 工程总投资约为30亿元。

   隧道设计主要技术标准:

n        道路等级：城市快速路       设计车速：80km/h

n        车道数：双向6车道         道路限界：车道宽度：  2×3.5m + 1×3.75m

   隧道管片: 钢筋砼C50，抗渗等级为S12 ，隧道外径：14500 mm；  内径：13300 mm；

管片厚度：600mm；       宽度：2000mm

3.3上海长江越江工程

    上海长江越江通道工程以隧道方式穿越长江南港水域，经长兴岛，以桥梁方式跨越长江北港水域。南港水域宽度为6.9km，北港水域宽度为8.5km。                       工程投资122亿元。工期48月。

    南港隧道长约8.95公里。隧道为3来3去6车道，设计车速80km/h；下设服务车通道，2条隧道间设8条连接通道。隧道直径15米，采用Φ15.43m泥水盾构施工，其直径为世界最大。

隧道外径15m，衬砌结构厚度为0.7m，环宽2.0m。衬砌环由封顶块F、两块邻接块L和七块标准块B组成，最大重量15.9t， 环间错缝拼装。 砼强度等级C60，抗渗等级1.2MPa。环、纵向连接采用螺栓连接。隧道最深处的水压0.5MPa。

2008年9月,2条隧道全部贯通,2009年10月将建成运营.

4. 海底道路隧道工程

4.1 厦门翔安隧道工程

     厦门翔安隧道全长约9公里，其中海底隧道5.95公里，海域段4.2公里。起自厦门岛五通，止于厦门市翔安区西滨，隧道最深在海平面下约70米，工程总投资约32亿元。

　　主洞隧道建筑限界净宽13.5米，净高5米。主线设计时速为80公里。它作为厦门的第四条进出岛通道，上承国道、省道，下接城市区域路网，与厦门岛北面的厦门大桥、集美大桥，西北面的杏林大桥，西面的海沧大桥一起构成五条连接大陆的路网格局。

2005年8月9日正式动工建设。工程计划于2009年建成通车，建成后，翔安区到岛内两地间将缩短50公里的路程,只需15分钟。

隧道采用钻爆法施工。

4.2 港珠澳大桥隧道段工程

   港珠澳大桥的环境评估预计于年中完成，前期工程最快于年底展开。由于港珠澳大桥经过世界上最繁忙的水域之一——外伶仃洋,因此通航能力要求达到30万吨,航道跨距达到了4100米,为了便于船只通行,港珠澳大桥仍不得不采取6公里多的隧道方案。大桥海底隧道工程初步方案已经确定，该方案对目前较为流行的海底隧道施工方法———盾构法和沉管法从水文地质和工程地质等角度进行了分析论证,按“沉管法”进行施工的可能性较大。 作为整个工程的最难点，海底隧道工程的造价占整个工程预算的近一半,约211亿元人民币。

4.3 琼州海峡跨海通道

    琼州海峡跨海通道建设前期工作明显提速，取得了多项工作成果。预可行性报告建议2012年左右开工建设，2020年左右建成通车。跨海工程项目课题组在规划研究的基础上，基本完成了预可行性研究，推出了通道建设的3个比选方案。

    一是西线公铁两用桥梁方案。该方案的桥址位于迈陈至道伦角，跨海桥长41.3公里，中通航孔主跨采用1408米钢桁梁悬索桥，南、北通航孔主跨采用1056米钢桁梁斜拉桥，两岸铁路引线共长112.2公里，公路接线共长43.3公里，静态投资1220亿元。

    二是中线公铁两用桥梁方案。桥址为四塘至天尾角，跨海桥长21.9公里，中通航孔主跨采用1408米钢桁梁悬索桥，南、北通航孔主跨采用1056米钢桁梁斜拉桥，两岸铁路引线共长94.9公里，公路接线共长23.2公里，静态投资913亿元。

    三是中线铁路隧道和西线公路桥梁方案。该方案的铁路隧道长27.8公里，其中盾构长20公里，铁路接线总长85.1公里；公路跨海桥长43公里，中通航孔主跨采用2800米悬索桥，南、北通航孔主跨采用2200米悬索桥，公路接线43.3公里，静态投资1377亿元。

4.4 渤海湾跨海通道

    海峡两端最短距离约106公里，平均水深25米，最大水深约86米。位于渤海海峡中间的长山列岛由32个岛屿、66个明礁、16个暗礁、两处长滩组成，北距旅顺老铁山42公里，南距胶东蓬莱登州头7公里，南北距离56.4公里，东西宽度30.8公里.提议中的渤海海峡跨海通道利用渤海海峡的有利地理条件，从山东蓬莱经长岛至辽宁旅顺，建设公路和铁路结合的跨越渤海的直达快捷通道，长165公里,整个工程投资估算2000亿元。建设渤海海峡跨海通道，东北至山东和长江三角洲的运距，比原绕道沈山、京山、京沪、胶新、陇海等线路缩短400至1000公里，大大节省运费及时间。

从渤海海峡的地形特征看，庙岛列岛纵贯海峡中南部,由南至北有20个可利用的岛、礁、滩，一般间距为3至4公里，最大间距为7至8公里。跨海大桥可分段建设为“小桥”，大大降低了工程难度和造价。在庙岛列岛最北部的北隍城岛向北就没有岛屿了，只能建隧道，故称北隧。此即“南桥北隧”方案或“蓬旅桥隧”(烟台蓬莱至大连旅顺)方案。

渤海湾跨海通道

台湾海峡通道工程

4.5 台湾海峡通道工程

    探讨中的台湾海峡通道全长约１２５公里至１５０公里，将是世界上最长、建设难度最大的海峡通道。

　　为推进台湾海峡通道工程建设研究，自１９９８年起，两岸专家学者已先后举行了5届研讨会。与会专家已设计出北、中、南三种方案，即：北线从福建平潭到台湾新竹，中线从福建莆田到台湾中部，南线从厦门经金门、澎湖列岛到达台湾嘉义。

5.结语

    水底道路隧道与桥梁相比,具有不影响通航和运营不受气候影响的优点,在城市还有动迁少的优点.近年来,随着我国经济和交通的发展,越江跨海隧道的工程建设日益增多,隧道工程技术得到广泛应用和发展.