跨江越海大斷面暗挖隧道修建關鍵技術與應用項目
本項目屬于交通運輸領域。
我國江河密布,海峽海灣眾多,海岸線長達18000km,有近20座大城市臨江、臨海而建。受江海阻隔,嚴重影響了國家整體快捷交通路網的形成與城市的均衡發展,而且交通需繞彎而行,效率低、能耗大、污染重。突破海灣和河流對交通的制約已成為我國可持續發展的急迫需求。跨江越海隧道具有全天候、運量大、交通便捷、對航運與環境影響小等特點,必將成為解決江河湖海阻隔的主要交通方式。
跨江越海大斷面隧道修建方式有暗挖法和沉管法,暗挖法主要存在以下三方面的技術難題:一是河(海)床與陸岸高差大,城區沿岸建筑密集,隧道與道路連接困難,且斷面大、類型多、水壓變化大,結構穩定控制困難;二是斷層破碎帶及軟弱地層等不良地質體與水體連通,突水風險高,防控極難;三是高水壓強滲透地層,盾構長距離掘進刀具與盾尾刷更換難度與風險極高。國內外既有的隧道設計理論、施工技術不能滿足跨江越海大斷面暗挖隧道建設的需要,為此,本項目在國家自然科學基金、原鐵道部科技研究開發計劃、中國鐵路工程總公司科技研究開發計劃等持續立項資助下,歷時十年對跨江越海隧道接線方式、結構設計理論與方法、施工技術等關鍵問題開展研究,取得如下創新性成果:
(1)構建了跨江越海隧道結構設計理論與方法,解決了水下隧道與陸域道路連接、水下大斷面交叉立交隧道結構設計難題。
(2)創建了跨江越海隧道施工防突水的控制技術體系,破解了水下隧道施工中極易發生突水災難性事故的技術難題。
(3)創立了跨江越海隧道盾構掘進核心技術體系,突破了高水壓下盾構長距離掘進的技術障礙。
本成果獲發明專利11項、實用新型專利3項、國家級工法1項、省部級工法2項、軟件著作權1項;發表論文90余篇;出版專著2部;獲中國土木工程學會詹天佑獎1項;獲省部級科技進步獎特等獎3項、一等獎4項;部分成果納入國家標準1部、行業標準2部。
本成果整體應用于跨江越海隧道的設計與施工中,成功建成了我國首座水下立交隧道——長沙營盤路湘江隧道等多座隧道工程,總長50.9km,取得了顯著的社會、經濟和環境效益。目前推廣應用到了我國多座正在建設中的跨江越海隧道工程。
研究成果經鑒定達到國際領先水平,其多項關鍵技術填補了國內外空白,有力地促進了我國跨江越海隧道的技術進步,對加快我國跨江越海隧道建設、完善國家交通路網及城市協調發展起到了引領作用。

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