佘才高

(南京地鐵集團有限公司， 江蘇 南京　210008)

?

南京地鐵過江隧道總體設計與施工

佘才高

(南京地鐵集團有限公司， 江蘇 南京210008)

摘要：以南京地鐵3、10號線過長江隧道為背景，針對其距離長、風險高、施工難度大等特點，在國內地鐵行業(yè)首次提出采用單洞雙線大直徑盾構隧道的斷面形式。分別從設計與施工難點及采取的措施出發(fā)，通過工程類比、仿真計算、現(xiàn)場試驗等研究手段，確立了11.2 m外徑的單管雙線三層內部結構的地鐵過江大直徑盾構隧道橫斷面，解決了地鐵大直徑盾構隧道襯砌環(huán)分塊形式，提出了利用隧道頂部富?？臻g的縱向通風模式。實踐證明，在直徑為10～12 m類大直徑盾構隧道的常壓換刀的應用中是可行的、安全的。研究成果可為城市大斷面越江地鐵盾構隧道工程提供借鑒。

關鍵詞：南京地鐵； 過江隧道； 大直徑盾構隧道； 盾構換刀

0引言

自20世紀60年代以來，為滿足城市交通迅猛發(fā)展的需要，我國已建設了多條越江隧道。由于盾構法隧道具有目標工期及工程造價可控性好、風險相對較小、施工期間不影響江河通航及不易受河床變遷影響等優(yōu)點而在國內外越江(河)工程中被廣為采用。

國內已建成的上海延安東路隧道[1]、翔殷路越江隧道[2]、大連路隧道[3]、打浦路隧道[4]及南京緯七路長江隧道[5]等工程均為盾構法隧道工程。目前國內越江隧道大多采用大直徑盾構隧道過江形式，斷面一般在10～15 m，且此類隧道工程多，施工技術成熟。但是，這些越江隧道多數為公路隧道，目前，單洞雙線的大直徑過江盾構隧道在地鐵領域還未出現(xiàn)，而兩者在限界、行車、防災、排水、運營等方面均存在較大差異，大量專業(yè)問題需要重新進行研究。

本文以南京地鐵3、10號線越江隧道為背景，針對其距離長、風險高、設計、施工難度大的特點，在國內地鐵行業(yè)首次提出采用單洞雙線三層大直徑盾構隧道的斷面形式[6-7]；針對高水壓特點，研究得出采用雙道防水密封墊設計形式；提出采用縱向通風方式且以道床疏散為主、疏散平臺為輔的疏散方式。

1工程概況

南京地鐵3號線采用A型車，其過江通道起于江北浦珠路與柳州路路口布置的浦珠路站，沿京滬高鐵預留上元門通道走設，下穿威尼斯水城、引水河泵站、長江后到達江南燕江路與中山北路路口布置的濱江路站。通道全長3 321.6 m，穿越地層主要為粉細砂、淤泥質粉質黏土、含礫中粗砂地層；穿越江段江面寬約2 km，百年一遇洪水位10.53 m(吳淞高程，下同)，三百年一遇最大沖刷線最深點高程-34.43 m、深泓擺幅100 m。

南京地鐵10號線采用B型車，其過江通道起于江心洲島內緯七路過江隧道以西布置的江心洲站，下穿長江、江北水廠后到達江北緯七路過江隧道以西、緯七路收費站以南布置的濱江大道站。通道全長3 583 m，隧道區(qū)間穿越地層以粉細砂、中粗砂、卵礫石及粉質黏土地層為主，穿越江面寬約2.1 km，百年一遇洪水位10.68 m，三百年一遇最大沖刷線最深點高程-32.40 m、深泓擺幅100 m。

隧道平面布置見圖1，3號線地質縱斷面見圖2，10號線地質縱斷面見圖3。

圖1　隧道平面示意圖

Fig. 1Plane sketch of Line No. 3 and Line No. 10 of Nanjing Metro

圖2　南京地鐵3號線地質縱斷面圖

Fig. 2Schematic diagram of the geological conditions of Line No. 3 of Nanjing Metro

圖3　南京地鐵10號線地質縱斷面圖

Fig. 3Schematic diagram of the geological conditions of Line No. 10 of Nanjing Metro

2工程特征

工程主要的特征及技術難點如下。

1)盾構區(qū)間線路長且地質條件極其復雜。隧道區(qū)間線路長3.3～3.6 km，主要穿越的地層為粉細砂、中粗砂、卵礫石及粉質黏土地層。粉細砂層透水性強，易發(fā)生涌水、涌砂現(xiàn)象，且盾構在該層掘進時易發(fā)生沉陷；全斷面穿越中粗砂、卵礫石層長度較長，其所含礫石強度較高，對刀具磨損嚴重，地層自穩(wěn)能力低、透水性好，易發(fā)生開挖面不穩(wěn)、突泥涌水事故。

2)沿線水頭壓力高、覆土變化大。越江段長江多年平均水位5 m左右(吳淞高程)，隧道頂板最高水壓力為0.6 MPa，盾構及成型隧道承受極高的水頭。隧道覆土變化大，最大及最小埋深分別為41 m和12 m，其中江中段覆土最淺處約1D，施工風險大。

3)江底隧道線路近穿深槽段。隧道區(qū)間的深水漕在勘察期間水深達27～30 m，三百年沖刷線深泓擺幅范圍約100 m，且深槽區(qū)段盾構隧道全斷面穿越②-4d1-2粉細砂層，該土層為中密-密實，顆粒級配不良，礦物成分以石英、長石為主，含云母碎片，偶含石英質礫石，局部夾粉質黏土薄層，滲透系數較高。

4)近穿建(構)筑物多。線路周邊環(huán)境較復雜，盾構區(qū)段穿越建構(筑)物有浦口區(qū)自來水廠建筑物及管線、長江大堤等。浦口區(qū)自來水廠為浦口區(qū)人民提供日常生活用水，對浦口區(qū)人民正常生活有著重要作用；而長江大堤作為江防大堤，對保護浦口和江心洲兩地人民生命財產安全有著不可估量的作用。盾構區(qū)間線路在建筑物下穿行的區(qū)段施工風險大，對施工引起的變形控制要求高。

3隧道橫斷面設計

由于盾構法隧道造價高、工程技術難度大，有效地優(yōu)化其橫斷面設置，在滿足設計功能的前提下減小橫斷面，可以有效地降低工程投資和技術難度[8-9]。

通過工程類比，綜合考慮盾構管片設計各類因素(如表1所示)，最終確定采用單洞雙線盾構方案。隧道建筑限界內徑為9 800 mm，根據建筑限界、施工誤差、測量誤差及不均勻沉降等因素，確定雙線盾構隧道的內徑為10 200 mm，管片厚度采用500 mm，管片外徑為11 200 mm(如圖4所示)。

根據功能需要，大盾構斷面布置將隧道分為3個部分。上部為縱向排煙道，中間部分為上下行地鐵車行道，下部為集水泵房。上部風道的面積和尺寸主要取決于排煙能力要求；軌道結構下部空間因結構分成3部分，中間部分主要考慮作為排水溝槽和江中泵房，保證必要的檢修空間，風道板及泵房采用預制件進行施工，確保施工工期。

在中隔墻兩側設置縱向疏散平臺，直線段寬度700 mm，曲線段寬度600 mm，供隧道維修和防災疏散使用。

表1　長距離過江地鐵盾構隧道方案比較表

圖4　單洞雙線大盾構隧道斷面(單位： mm)

Fig. 4Scheme of cross-section of large-diameter single-tube double-line shield tunnel (mm)

4隧道縱斷面設計

4.1縱斷面設計原則

水下隧道縱斷面主要從以下幾點進行控制。

1)隧道縱斷面縱坡兼顧兩端接線車站埋深和功能需要，接線車站布置位置服從規(guī)劃和功能需要，工程經濟、風險可控。

2)隧道縱斷面縱坡需滿足行車需要，一般條件下最小縱坡2‰、最大縱坡30‰。

3)隧道縱坡最低點的設置位置和數量應服從排水功能要求。

4)施工期間隧道的最小覆土不宜小于1D，以滿足盾構施工安全。

5)水下隧道正常運營期間，隧道的最小覆土在三百年一遇沖刷深度及深泓擺幅條件下滿足最小抗浮覆土需求。

4.2隧道縱斷面設計

過江隧道運營期間抗浮安全系數1.1，考慮三百年一遇河床最低沖刷線和200 m深泓擺幅影響，運營階段最小覆土厚度=(1.1×隧道浮力-管片自身重力)/上覆土浮容重=[1.1×985.2-(420.2+284.3)]/8=4.23 m。

1)南京地鐵3號線過江隧道縱斷面采用V字坡，受三百年一遇沖刷線深泓位于北岸影響，隧道最低點靠江北布置，隧道最大縱坡29‰、最小縱坡8‰，施工期間隧道最小覆土10.4 m、位于江北漫灘地區(qū)；正常運營期間三百年一遇沖刷線及100 m擺幅基礎上最小覆土5.1 m。

2)南京地鐵10號線過江隧道縱斷面同樣采用V字坡，隧道最大縱坡28‰、最小縱坡9‰，施工期間隧道最小覆土9.4 m、位于江南漫灘地區(qū)；正常運營期間三百年一遇沖刷線及100 m擺幅基礎上最小覆土5.4 m。

5襯砌結構與防水設計

盾構隧道是由襯砌與接頭共同構成的復雜結構體。不同的結構形式，不同的拼裝方式，都將導致結構橫向和縱向力學性能的顯著差異[10]。由于盾構隧道所處的環(huán)境含水豐富，故結構的防水問題是事關工程成敗的重點和難點[11]。

5.1襯砌環(huán)結構設計

襯砌環(huán)采用雙面楔形形式，同時考慮管片拼裝時旋轉產生的水平楔形量損失和國內管模的通用性，確定管片楔形量為55 mm，單邊楔形角5′45.5″。本次設計采用環(huán)寬2 m、5+2+1分塊模式(見圖5)，全環(huán)由大封頂塊F、2塊鄰接塊L和5塊標準塊共8塊管片構成[12]。

接縫上設置2道彈性密封墊，內側預留嵌縫槽。為防止管片外側損壞，在接縫外側設置丁晴軟木橡膠墊片。在管片接縫上設置凹凸榫槽。接縫連接采用斜直螺栓連接。在最不利工況條件下，考慮接縫彈性密封墊預加緊固力的作用，塊與塊之間每塊設置4顆M45環(huán)向螺栓(布置于2個手孔內，每個手孔內各2顆)，螺栓機械等級8.8級。環(huán)與環(huán)之間每環(huán)均勻布置36顆M40縱向螺栓，螺栓機械等級8.8級。

圖5　襯砌構造圖(5+2+1)(單位： mm)

5.2防水設計

從結構、接頭、接縫設計、環(huán)境保護、施工監(jiān)測等方面綜合考慮，減少、控制結構的沉降及不均勻沉降，防止結構開裂及滲漏。以混凝土結構自防水為根本，以襯砌接頭防水為重點，多道防線，綜合治理的防水設計，能保證正常運營階段結構無滲漏、接頭不滲漏，并能適應干縮應力、溫度應力、地震力、水土荷載、地基荷載作用所引起的變形。

1)襯砌外注漿防水。同步注漿采用水泥砂漿，在管片拼裝完成后進行；二次注漿主要采用水泥漿，但在隧道開挖對地表建筑物或管線影響較大地段，為即時回填空隙，減小地面沉降，可選擇速凝型的雙液漿(水泥-水玻璃漿液)。為避免漿材硬化收縮，從防水角度考慮，所有的注漿材料皆宜摻加一定量的微膨脹劑。

2)襯砌混凝土結構自防水及耐久性設計。管片混凝土采強度等級C60，抗?jié)B等級P12，限制裂縫開展寬度≤0.2 mm。

3)管片接縫防水。管片接縫防水采用雙道三元乙丙橡膠彈性密封墊(見圖6)[13]。

圖6　管片接縫防水構造圖(單位： mm)

4)嵌縫防水。嵌縫防水是構成接縫防水的第2道防線。在密封墊壽命期滿之后，雖然無法更新密封墊，但作為內道防水線的嵌縫材料是容易剔除并重新嵌填。

①嵌縫范圍。洞門段30 m、防洪堤處等變形量大的襯砌環(huán)段進行整環(huán)嵌填，其余區(qū)段則在拱頂110°范圍內嵌填。

②嵌縫材料。嵌縫槽密封材料內部嵌填可采用聚合物水泥(如氯丁膠乳水泥砂漿)，材料與混凝土結合面用界面處理劑進行處理。

6隧道通風防災及疏散系統(tǒng)設計

地鐵長隧道由于具有狹長的幾何尺寸和發(fā)車密度高、客流量大等特點，當災害來臨時，易發(fā)生燃燒迅速、煙氣彌漫快、疏散空間狹窄、人員疏散慢等不利情況。由于列車運行和設備運轉等都會散發(fā)大量的熱量，若不及時排除，隧道內部的環(huán)境會使得設備無法正常運轉。

隧道采用縱向通風系統(tǒng)，隧道頂部設斷面面積約為14 m2的土建排煙風道以連通2車站，排煙風道對應上、下行正線設置3組，共6個事故風閥，將本區(qū)間分為4段，可以通過事故風閥的啟閉，對事故區(qū)段進行排煙運行[14-15]。濱江大道站以及江心洲站站端各設1臺90 m3/s的區(qū)間事故專用風機。火災時根據著火點的位置，啟動離著火點較近車站的區(qū)間事故專用風機，利用軌頂的事故風閥對著火點進行排煙運行；同時，另一側車站的車站風機以及區(qū)間事故專用風機對事故區(qū)間進行送風運行，保證區(qū)間中形成2 m/s以上的疏散氣流，為乘客疏散創(chuàng)造有利條件。

隧道采用設置側向疏散平臺和左右線間設置聯(lián)絡通道的消防疏散方式。隧道內疏散平臺每隔200 m設置步梯。列車發(fā)生事故無法行駛時，端頭車廂內的乘客通過端頭門下至道床步行至車站或通過防災疏散門進入相鄰隧道等待接駁車輛救援，中部車廂內的乘客從車廂下至疏散平臺，沿疏散平臺步行離開車體至步梯處，再下至更為安全的道床進行疏散。

區(qū)間疏散通道設計見圖7。

(a) 平面圖

(b) 立面圖

7隧道排水及消防系統(tǒng)設計

利用隧道下部空間作為排水溝槽，在最底部時兩端填充形成集水池，向就近車站抽排。在兩端車站內設一座消防泵房，每座消防泵房引入1根DN150進水管，環(huán)網接通，形成安全可靠的供水系統(tǒng)。由每座消防泵房接出的1根DN150出水管分別在隧道內全線貫通，以形成安全可靠的消火栓總管環(huán)網。隧道內每隔50 m設置1只單頭單閥消火栓，隧道共設消火栓180只。在消火栓總管上每隔5組消火栓設1只疏散閘閥，并在總管最高點設放氣閥，最低點設放水閥。每座消火栓泵房的供水范圍為隧道的一半長度，水壓按最不利點消火栓充實水柱不小于10 m，用水量為10 L/s計。每座消防泵房內設消火栓泵機組1套，包括2臺泵，互為備用。

每座車站的地面附近設1套水泵接合器，與消防泵房內的消火栓泵出水管接通，并在距水泵接合器15～40 m范圍內配置室外消火栓。在過江區(qū)間隧道最低點設區(qū)間廢水泵房，廢水池內的廢水經水泵提升后排到濱江大道站附近的雨水管網。

8施工關鍵技術措施

城市軌道交通地下工程因其所處的城市周邊環(huán)境比較特殊，工程實施過程中存在一定程度的風險，而此類風險工程可分為環(huán)境風險工程和自身風險工程。為做到有效規(guī)避或控制工程建設風險，減少各類風險事故的發(fā)生，降低因風險事故造成的損失，進而達到工程建設安全、質量、進度、效益和環(huán)境保護等各項目標，在總體設計階段應針對風險工程采取施工技術措施進行控制。

8.1沿線建(構)筑物保護措施

1)管片環(huán)之間增設剪力銷提高隧道縱向連接剛度。

2)盾構掘進過程中加強盾構參數控制、減小了盾構掘進對地層的擾動、有效降低了掘進期間的地層變形和建筑物沉降。

3)下穿段標準塊和鄰接塊每塊管片的注漿孔由1個增加至3個；利用加密后的注漿孔通過洞內重復注漿加固補償了地層損失，避免了工后沉降。

4)在施工期間采用高質量的泥水輸送到切口，使其能很好地支護正面土體。泥水密度控制在1.2 g/cm3左右，黏度控制在22 Pa·s以上。

5)同步注漿采用注漿量與注漿壓力雙重控制，漿液采用早強型可硬性漿液，由此彌補開挖造成的地層損失和控制地表穿建(構)筑物變形。

6)嚴格控制盾構姿態(tài)，經實測數據證明控制姿態(tài)偏差在40 mm以下有利于保證穿越期建(構)筑物安全。應避免在結構下方有較長時間停機。

7)為確保建筑物安全，建筑物角點處布置沉降測點，施工過程中根據監(jiān)測結果及時優(yōu)化調整各類施工參數。

盾構隧道已經施工完成，盾構施工引起長江北側建筑物及大堤的豎向變形主要經歷先隆起后沉降的過程，穿越結束后10 d左右沉降穩(wěn)定，建筑物與大堤最大沉降量為9 mm和10 mm(見圖8)，最大傾斜率為0.043 5%和0.09%，實測與理論計算較接近，如表2所示，均在允許范圍以內，總體而言穿越施工對建(構)筑物影響較小。

圖8　大堤堤頂沉降隨盾構掘進環(huán)數的變化(DB1—DB13)

Table 2Comparison and contrast between the measured data and calculation results

項目計算值坡頂坡腳實測值坡頂坡腳最大沉降量/mm9.046.969.917.72最大傾斜率/%0.020.020.090.05

8.2盾構換刀技術措施

盾構在粉細砂中長距離掘進，尤其需要穿越1 760 m范圍的卵礫石地層，所穿越的各種地層長度百分率如圖9所示。該地層具有地層膠結性差、結構松散、單個塊石強度高、內摩擦角大的特點，盾構在該地層中掘進時刀具會在短時間內發(fā)生較大的磨損，且卵石圓礫地層基本位于江底位置，刀具的檢查、更換風險高，且耗時長、費用高。

圖9　穿越范圍各地層分布百分比

采用高壓水下常壓進艙換刀方案，盾構在制造時，對刀具軌跡較長、可能磨損較厲害的刀具設置伸縮臂，增大刀盤后部空間，便于刀具回縮。盾構掘進過程中盾構掘進參數發(fā)生了明顯變化、判斷刀具磨損較厲害需要換刀時，可更換刀具回縮、封閉刀盤，人員進入人艙對回縮的刀具進行維修、更換。

配置各類刀具共210把，其中可更換先行刀30把，固定先行刀38把，可更換刮刀42把，固定刮刀88把，邊緣刮刀10把，超挖刀2把。既能解決刀具磨損后更換的問題，同時避免帶壓換刀帶來的一系列問題。在刀具檢查更換過程中一般僅對常壓可更換的刀具進行檢查更換。常壓換刀刀具具體分布情況如圖10所示(盾構內方向視圖)。掘進過程中換刀情況如表3所示。

圖10　常壓換刀刀具分布圖

換刀編號單次掘進里程范圍對應環(huán)號/環(huán)掘進距離/m第1次DK14+850～DK13+968441882第2次DK13+968～+78094188第3次DK13+780～+60488176第4次DK13+604～+334135270第5次DK13+334～+050142284第6次DK13+050～DK12+762144288第7次DK13+762～DK12+66051102第8次DK12+660～+446107214

為了減少換刀次數，需對刀盤進行耐磨性設計，刀盤的面板需焊接格柵狀的特殊耐磨材料，充分保證刀盤在掘進時的耐磨性能；在切刀和刮刀上安裝了最新的檢測裝置，能夠及時掌握刀具的磨損情況，保證刀具的正常工作。

南京地鐵10號線越江隧道掘進過程中共進行了8次換刀，目前已經順利施工結束，驗證了工程采用常壓進艙換刀方案的正確性。

9結論與建議

1)南京地鐵3、10號線過江雖大采用單洞雙線大直徑盾構方案，在滿足基本運營及防災功能前提下，能最大限度降低工程風險，減少投資，提高地鐵隧道空間利用率。

2)盾構管片采用通用襯砌環(huán)，管片拼裝方式為錯縫拼裝，分塊方式為5+2+1共8塊，管片厚度為500 mm，管片接縫采用雙道彈性密封墊防水。

3)區(qū)間隧道采用縱向通風系統(tǒng)，區(qū)間中部設事故風閥，事故狀態(tài)下的疏散方式采用側門疏散與端門疏散相結合的疏散方式。

4)利用區(qū)間隧道最低點的口字件作為廢水泵房，一次提升至車站后排出室外，有效地利用了隧道空間、減小了附屬工程的設置，對工程造價和工程風險控制效果明顯。

5)通過2條過江隧道的工程實踐，所推薦的下穿建(構)筑物保護措施和換刀技術措施成功運用，有效控制了環(huán)境風險和自身風險，同時10～12 m直徑復合地層盾構刀盤配置提出了新的思路和實踐。

參考文獻(References)：

[1]鄭賢仁, 翁可兒. 延安東路隧道施工技術綜述[J]. 地下工程與隧道, 1997(2): 4-13.(ZHENG Xianren, WENG Keer. Summary of construction technology of East Yan’an Road[J]. Underground Engineering and Tunnels, 1997(2): 4-13.(in Chinese))

[2]校月鈿. 翔殷路越江隧道管片鋼筋應力監(jiān)測分析[J]. 巖土工程界,2006(4): 56-58.(XIAO Yuedian. Analysis on rebar stress monitoring of segment of Xiangyin Road river-crossing tunnel[J]. Geotechnical Engineering World,2006(4): 56-58.(in Chinese))

[3]武亞軍, 楊敏, 李大勇. 大連路隧道聯(lián)絡通道凍土帷幕數值分析[J]. 巖土力學,2006(3): 487-490.(WU Yahui, YANG Min, LI Dayong. Numerical analysis of freezing soil curtain of tunnel connected aisle[J]. Rock and Soil Mechanics,2006(3): 487-490.(in Chinese))

[4]張軼. 上海打浦路隧道復線工程施工技術概述[J]. 地下工程與隧道,2011(1): 27-30，53.(ZHANG Yi. Construction technology in new tube of Shanghai Dapu Road river crossing tunnel[J]. Underground Engineering and Tunnels,2011(1): 27-30,53.(in Chinese))

[5]郭信君,閔凡路,鐘小春,等. 南京長江隧道工程難點分析及關鍵技術總結[J]. 巖石力學與工程學報,2012(10): 2154-2160.(GUO Xinjun, MIN Fanlu, ZHONG Xiaochun, et al. Summaries of key technologies and difficulties in Nanjing Yangtze River tunnel project[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2012(10): 2154-2160.(in Chinese))

[6]王懷東,張旭輝,黃波. 地鐵長距離過江盾構隧道合理斷面形式的研究 [J]. 現(xiàn)代隧道技術,2013(6): 139-146.(WANG Huaidong, ZHANG Xuhui, HUANG Bo. Study of a reasonable cross section type for a long-distance shield tunnel crossing under a river[J]. Modern Tunnelling Technology,2013(6): 139-146.(in Chinese))

[7]沈張勇. 穿越長江軌交區(qū)間隧道設計難點的分析和研究[J]. 地下工程與隧道,2014(4): 19-22，53.(SHEN Zhangyong. Analysis and study of design difficulties of interval tunnel of Yangtze River crossing rail transit line[J]. Underground Engineering and Tunnels,2014(4): 19-22,53.(in Chinese))

[8]韓向陽. 杭長客運專線錢塘江隧道橫斷面優(yōu)化設計[J]. 鐵道標準設計,2011(5): 66-68.(HAN Xiangyang. Optimized design of cross-section of Qiantangjiang River-crossing tunnel of Hangzhou passenger-dedicated line[J]. Railway Standard Design,2011(5): 66-68.(in Chinese))

[9]袁金榮, 周裕倩, 劉學增,等. 雙圓盾構隧道襯砌結構設計及參數研究[J]. 巖土工程學報,2005(6): 638-641.

(YUAN Jinrong, ZHOU Yuqian, LIU Xuezeng, et al. Structural design of lining and parameter analysis for DOT shield tunnel[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2005(6): 638-641.(in Chinese))

[10]何川, 封坤. 大型水下盾構隧道結構研究現(xiàn)狀與展望[J]. 西南交通大學學報,2011(1): 1-11.(HE Chuan, FENG Kun. Review and prospect of structure research of underwater shield tunnel with large cross-section[J]. Journal of Southwest Jiaotong University,2011(1): 1-11.(in Chinese))

[11]袁勇, 王勝輝, 彭定超. 盾構隧道防水風險因素識別研究[J]. 地下空間,2004(1): 72-74，88，140.(YUAN Yong, WANG Shenghui, PENG Dingchao. Study on risks identification of waterproofing in shield tunnel[J]. Underground Space,2004(1): 72-74,88,140.(in Chinese))

[12]高波, 吳挺, 彭紅霞,等. 盾構隧道管片拼裝縱縫變形規(guī)律研究[J].現(xiàn)代隧道技術,2014(5): 145-149.(GAO Bo, WU Ting, PENG Hongxia, et al. On the deformation law of longitudinal joints of shield tunnel segment rings[J]. Modern Tunnelling Technology,2014(5): 145-149.(in Chinese))

[13]畢琦, 劉建國. 盾構隧道防水密封墊硬度對管片拼裝的影響研究[J].中國建筑防水,2013(6): 12-15.(BI Qi, LIU Jianguo. Research on influences of waterproof gasket hardness of shield tunnel on segment assembling[J]. China Building Waterproofing,2013(6): 12-15.(in Chinese))

[14]張之啟.南京地鐵過江隧道通風系統(tǒng)方案研究[J].鐵道工程學報, 2012(4): 104-107.(XHANG Zhiqi. Research on ventilation system scheme for river-crossing tunnel of Nanjing Subway[J]. Journal of Railway Engineering Society,2012(4): 104-107.(in Chinese))

[15]石芳. 地鐵過江隧道火災煙氣控制及疏散設計[J].消防科學與技術，2012(10): 1047-1049.(SHI Fang. Smoke control and evacuation design of subway tunnel under Yangtze River[J]. Fire Science and Technology,2012(10): 1047-1049.(in Chinese))

Design and Construction of Yangtze River-crossing Tunnels:

A Case Study on Nanjing Metro

SHE Caigao

(NanjingMetroGroupCorporation,Nanjing210008,Jiangsu,China)

Abstract:The scheme of large-diameter shield tunnel, which is characterized by single-tube double-line, was proposed for the construction of Yangtze River-crossing tunnels on Line No. 3 and Line No. 10 of Nanjing Metro for the first time in China. The design, construction and related countermeasures during tunneling of Nanjing Metro are proposed. The horizontal cross-section of large-diameter river-crossing shield tunnel constitutes a single-tube with double-line, which is a triple-floor structure. The circular lining ring of large-diameter shield tunnel is accordingly proposed, and the longitudinal ventilation is set in the top margin space of tunnel cross-section. The construction practices illustrate that the drill bit replacement under the atmospheric condition is suitable for large-diameter shield tunnel (diameter 10～12 m). The experiences accumulated in this project can provide reference for similar river-crossing Metro shield tunnels with large-diameter in the future.

Keywords:Nanjing Metro; river-crossing tunnel; large-diameter shield tunnel; drill bit replacement

中圖分類號：U 452.2

文獻標志碼：A

文章編號：1672-741X(2016)01-0058-08

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.01.009

作者簡介：佘才高(1965—)，男，安徽當涂人，1988年畢業(yè)于西南交通大學，橋梁、隧道及結構工程專業(yè)，碩士，研究員級高級工程師，南京地鐵集團有限公司董事長，長期從事地鐵的規(guī)劃、可行性研究、設計、科研等技術工作和建設管理工作。E-mail: shecg@njmetro.com.cn。

收稿日期：2015-08-21; 修回日期: 2015-11-10