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武穴长江公路大桥工可研究5.建设方案

5.4.2桥隧方案比选

在选择本项目采用桥梁跨越长江的同时，项目研究组考虑过采用水底隧道穿越长江
的隧道方案，并收集了国内外相关资料和信息，对隧道方案进行了较详细的研究和比较，
对隧道方案的工程可行性进行了论证。
我国过江隧道最早修建首推20世纪60年代的黄浦江隧道，近十几年来，随着黄浦
江、珠江和甬江等一些大型水底隧道的建成，标志着我国的修建越江隧道技术水平总体
上有了大幅度的提高，使我国在跨越海、江、河的方案上有多种选择的可能，使隧道成
为解决过江通道的基本手段之一。
5.4.2.1隧道施工方法
国内公路隧道的施工方法早期以矿山法为主。而近二十年来，随着社会的需求和科
学技术的进步，隧道的施工技术得到长足发展，一些新的隧道施工方法和工艺在工程中
也得到了成功的应用，一批长大隧道得以顺利建成。常用于水底隧道的施工方法主要有
暗挖法和沉管法两种：
1、暗挖法

主要包括以下三种：新奥法（NATM）、掘进机法（TBM）和盾构法。
A、新奥法。新奥法的核心是充分发挥围岩的自承作用和自稳能力。隧道开挖后，
及时采用喷砼、锚杆封闭、加固围岩，尽可能保持围岩的原有强度，容许围岩变形但又
不致出现强烈的松弛破坏；当隧道变形基本稳定时，施作二次衬砌。在施工过程中进行
监控量测，及时掌握围岩和支护的变形，并对量测信息进行处理、反馈，进一步提出合
理的施工方法和调整支护参数，以指导下阶段的隧道施工。对于浅埋软弱围岩，需采用
超前支护或地层改良等辅助施工措施。施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早喷锚、
勤量测、紧封闭”，是修建隧道最常用的方法。
新奥法的优点是施工组织简单、工期较短、建设费用较低；施工适用范围广，不受
隧道断面尺寸和形状的限制，对各类围岩均能适用，当地质条件变化时，施工工艺可机
动灵活随之变化；施工设备的组装和工地之间转移简单方便，重复利用率高；多年来已
经积累了丰富宝贵的施工经验，形成了科学完整的工艺。但它同时也存在施工工序多，
施工过程中各工序干扰大，开挖速度低、超欠挖严重，爆破对地层扰动大，施工安全性
差，作业场所环境恶劣、工人劳动强度大等难以克服的缺点，此外由于开挖速度低，在
较长隧道施工时，往往需要采用辅助坑道来增加开挖工作面，从而增加工程造价。

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B、掘进机法。掘进机法是利用隧道掘进机切削、破碎岩体，开凿隧道的施工方法，
适用于硬质岩石隧道，其特点在于施工过程是连续的，具有隧道工程“工厂化”的特点。
掘进机法的主要优点：
①开挖作业能连续进行，因此，施工速度快，工期得以缩短。特别是在稳定的围岩
中长距离施工时，此特征尤其明显；
②没有像爆破那样大的冲击，对围岩损伤小，几乎不产生松弛、掉块，崩塌的危险
小，可减轻支护的工作量，此外，超挖小，衬砌也省；
③开挖表面光滑，在水工隧道的情况下，无衬砌区间阻力小；
④震动、噪音小，对周围的居民和结构物的影响小；
⑤采用机械化施工，安全、作业人员少。
掘进机法缺点：
①机械购置费和运输、组装解体等的费用高，机械的设计制造时间长，初期投资高，
因此，很难用于短隧道；
②施工途中不能改变开挖直径；
③地质的适应性受到一定的限制；
④开挖断面的大小、形状变更难，在应用上受到一定的制约。
随着社会对安全、省力、改善劳动环境等的要求提高，掘进机技术施工由于其安全
可靠性高，最近在我国得到了较大的发展。

C、盾构法。盾构法即采用盾构这种机械在围岩中向前掘进，同时在机器的尾部及
时拼装上可以承受巨大压力的管片，在围岩中推进过程中，一边防止土砂的崩塌，一边
在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。它是现阶段在软弱地层中修建地铁、交
通隧道以及各种管道的先进施工方法之一，应用十分广泛。它的最大特点是不影响或较
少影响地面建筑物和环境，其主要优点有如下几点：
①除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居
民的噪音和震动影响；
②隧道的费用不受埋深的很大影响；
③盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较
少；
④土方量较少；

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⑤穿越江、河、海道时，不影响航运；
⑥施工不受风雨等气候条件的影响；
⑦在地质差、水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
但盾构也存在一定局限性，主要问题有：

①当隧道曲线半径过小时，施工较为困难，目前已经开发出R=10m的急转弯盾构，
有效的解决了这一难题；
②在陆地建造隧道时，如隧道的埋深太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，
如覆土太浅，则盾构法不够安全；
③盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条
件差，目前已多用