大流速高位差过江沉管隧道典型工程———南昌红谷隧道.PDF

　　 大流速高位差过江沉管隧道典型工程———南昌红谷隧道 １　工程意义 南昌市是我国唯一一个与长三角城市群、珠三角城市群和海峡西岸城市群相毗邻的省会城市。位于南昌市 发展中心区、连接两岸的越江核心通道———八一大桥和南昌大桥日渐繁冗，缓慢的通行速度直接制约红谷滩 ＣＢＤ新区的快速发展。为缓解这２座相距仅３．７ｋｍ大桥的交通压力，在两桥之间采用沉管法修建了世界上首座 江河中游沉管越江隧道———南昌红谷隧道。 红谷隧道的建设将开辟一条新的过赣江通道，实现过江隧道覆土最浅、线路最短、房屋零拆迁、与两岸多条路 网快速衔接、直进直出、无需绕行、快速过江的交通方式；不遮挡邻近的地面滕王阁等历史名胜古迹，可最大程度 地保护自然和人文环境，有效减小对周边环境的干扰，避免对赣江两岸旅游观光带的破坏，有效保护国家文物的 原始风貌，同时减少对城市核心地段建筑物的拆迁及改移，有效节约建设用地；有力促进南昌市实现“沿江而下， 双城夹江”的城市格局，大大提升南昌新城“国际花园”的城市形象，极大促进赣江两岸经济发展。 ２　工程概况 红谷隧道工程平面和剖面布置见图１。主线全长２６５０ｍ，江中段为直线沉管隧道，长１３２９ｍ；两岸采用明 挖与沉管对接。东岸７条明挖匝道均为单向双车道，以水下互通立交形式与３条既有城市快车道衔接；西岸主 线为双向４车道，下穿１个“Ｔ”型路口和２个“十”字路口，并设２座与主线并行的明挖匝道，为直行单向双车道。 在隧址上游设置１座独立干坞（分为２个子坞）进行管节预制。管节从干坞（上游）至隧址（下游）浮运距离为 ８．５１ｋｍ，采用５艘大马力拖轮顺江而下，拖运管节穿越既有３座大桥至隧址沉放与对接。 （ａ）平面图 （ｂ）剖面图 图１　红谷隧道线路布置图 １３４２ 　隧道建设　　　　　　　　 　　　　　　　　　　第３７卷　 隧址地层自地表向下依次为素填土、淤泥质粉质黏土、细砂、粗砂、砾砂、圆砾、强风化泥质粉砂岩、中风化泥 质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、钙质泥岩。场地地表水主要为赣江地表水。地下水有３种类型：１）上层滞水；２） ａｌ 第四系松散岩类孔隙水为潜水，局部承压，主要赋存于第四系全新统（Ｑ ）冲积层、细砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、 ４ 卵石层中；３）地下水主要受赣江及抚河地表水体的侧向补给，地下水受人为开采影响小，含水层渗透性较好。 ３　工程重难点及解决方案 ３．１　工程重难点 ３ ３ １）百万ｍ 巨型围堰；２）水下立交深大基坑群；３）４０万ｍ 水下岩石炸礁；４）异地干坞和８．５１ｋｍ航道开挖 与管节浮运；５）６条生产线平行预制６节管节；６）１２套４０００ｔ超大模板台车多次转场；７）超大体量管节预制混 凝土防渗抗裂；８）管节浮运穿越小净跨桥梁；９）急流回旋区管节调头；１０）江河中游和水位落差１０ｍ条件下水 力压接管节；１１）１２节管节沉放对接轴线精度控制；１２）时隔半年沉放管节的接头差异沉降等。 ３．２　解决方案 ３．２．１　特大特高型充砂长管袋围堰防渗稳定技术 通过建立充砂长管袋围堰稳定分析简化模型，提出围堰稳定计算公式，进行围堰内外部稳定分析，并建立围 堰三维数值模型，分析多种工况下围堰受力及变形情况。从塑性混凝土防渗性能、充砂长管袋受力与变形以及充 砂长管袋围堰稳定性３方面对红谷隧道围堰工程进行理论分析，并结合工程实际，指导膜袋材料选取、接缝缝纫 工艺、管袋沉放定位、塑性混凝土配合比设计、防渗墙施工等围堰关键技术，形成由充砂长管袋＋塑性混凝土墙＋ 钢筋混凝土墙组成的大型临时围堰（见图２）施工技术。 （ａ）示意图 （ｂ）实物图 图２　大型充砂长管袋围堰（单位：ｍ） ３．２．２　大体积混凝土防渗抗裂技术 通过室内试验对胶凝材料优化并选取最适合的混凝土配合比，并对混凝土配