彭元棟，劉 爽，曾仕琪，何 帆，曹利強(qiáng)，5，蘇 棟，5

（1、中鐵十五局集團(tuán)有限公司 上海 200070；2、珠海大橫琴城市新中心發(fā)展有限公司 廣東珠海 519030；3、深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院 深圳 518060；4、珠海市規(guī)劃設(shè)計研究院 廣東珠海 519000；5、濱海城市韌性基礎(chǔ)設(shè)施教育部重點實驗室（深圳大學(xué)）深圳 518060）

0 引言

近年來，珠三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對交通運(yùn)輸?shù)男枨笤絹碓酱?。工業(yè)園區(qū)以及經(jīng)濟(jì)自貿(mào)區(qū)等多功能經(jīng)濟(jì)型園區(qū)在此密集駐扎，以交通運(yùn)輸來調(diào)配整合資源難度逐漸增大，因此對區(qū)域交通系統(tǒng)提出了更高的要求［1］。

目前，大多數(shù)跨流域交通運(yùn)輸項目是通過水下隧道進(jìn)行修建，盾構(gòu)法因其施工過程中相對安全、對地層擾動較小和挖掘速度相對較快等優(yōu)勢成為多數(shù)水下隧道的施工方式。田四明等人［2］基于太原市鐵路樞紐西南環(huán)線東晉隧道盾構(gòu)工程的設(shè)計與施工過程，從工程的地理土層信息及地下水相關(guān)特質(zhì)等方面，對盾構(gòu)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計。金張瀾等人［3］通過清華園隧道項目，對隧道現(xiàn)澆方案和預(yù)制方案進(jìn)行比選分析，并對隧道全預(yù)制方案做重點分析。索曉明等人［4］以北京地下大直徑盾構(gòu)隧道工程為基礎(chǔ)，重點介紹了該盾構(gòu)隧道的選型比較，管片結(jié)構(gòu)計算和隧道防護(hù)設(shè)計等技術(shù)。李光耀［5］總結(jié)了獅子洋隧道大直徑盾構(gòu)穿越復(fù)合地層的施工技術(shù)，從盾構(gòu)機(jī)配置、實時注漿、挖掘參數(shù)及狀態(tài)控制等方面，提出大直徑盾構(gòu)穿越復(fù)合地層的施工技術(shù)。彭勇［6］通過分析廣州地鐵六號線二期盾構(gòu)工程中存在的復(fù)合地層施工風(fēng)險問題，介紹了盾構(gòu)掘進(jìn)中遇到上軟下硬基巖凸起地層的輔助施工措施。SHAHRIAR 等人［7］以Nosoud 輸水管道為背景，運(yùn)用風(fēng)險最小化的優(yōu)化決策方法進(jìn)行選型，較合理解決了地下施工過程中遇到的巖土風(fēng)險。EDALAT［8］利用多指標(biāo)分析方法（Multi Criteria Analysis），基于德黑蘭市地鐵二號線的技術(shù)方法、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與環(huán)境因素進(jìn)行分析，確定重要相關(guān)參數(shù)，得出盾構(gòu)選型結(jié)果。

綜合以上研究發(fā)現(xiàn)，相關(guān)學(xué)者已針對內(nèi)陸洪、沉積地層以及軟硬復(fù)合地層條件下，盾構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行了初步研究，并就盾構(gòu)設(shè)備的選型以及隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了針對性的策略。然而，目前很少有針對海域超軟土地層條件下，超大直徑盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)及重難點的系統(tǒng)研究。事實上，海域環(huán)境下的軟土變形模量小、透水性差、易流變，大直徑盾構(gòu)在此種地層中掘進(jìn)時存在很大的風(fēng)險（尤其當(dāng)盾構(gòu)覆土較淺時）。為此，本文依托橫琴杧洲隧道，依據(jù)該項目的工程特點，并分析海域軟土的固有性質(zhì)，提出盾構(gòu)機(jī)的選型原則和隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，充分考慮超軟土的力學(xué)性能、地層的不確定性特性和施工過程的復(fù)雜性特點，提出超軟土、超大直徑盾構(gòu)隧道建設(shè)過程中的重難點及關(guān)鍵技術(shù)。本文的研究可作為以海域超軟土地層條件下，盾構(gòu)隧道的安全掘進(jìn)施工提供借鑒和參考。

1 工程背景

1.1 廣東省珠三角地區(qū)大直徑盾構(gòu)隧道建設(shè)現(xiàn)狀

我國地域遼闊，因此交通運(yùn)輸?shù)囊?guī)劃與發(fā)展問題非常重要。尤其是珠三角地區(qū)，水路眾多，聯(lián)通各城市區(qū)域之間的水路隧道尤為重要。國家通過興建多項隧道工程項目，對交通運(yùn)輸問題有了很大的改進(jìn)。我國珠三角地區(qū)斷面尺寸大于10 m 以盾構(gòu)法為主的水下隧道建設(shè)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 珠三角地區(qū)水下大直徑盾構(gòu)隧道建設(shè)現(xiàn)狀［9］Tab.1 Construction Status of Underwater Large Diameter Shield Tunnel in Pearl River Delta［9］

1.2 橫琴杧洲隧道工程概況

杧洲隧道工程位于珠海市洪灣區(qū)和橫琴新區(qū)之間。工程跨過馬騮洲水道，南側(cè)靠近厚樸道、北側(cè)靠近環(huán)港東路，項目起點位于環(huán)港東路十字路口，終點位于厚樸道-勝洲九路交叉口。線位整體上呈南北走向，北岸接線道路接洪灣片區(qū)環(huán)港東路，起點位于洪灣大道預(yù)留地面輔路交叉口，接線道路下穿洪灣大道主線橋梁；而后以地面形式向南敷設(shè)。隧道主體在聯(lián)港三路、聯(lián)港四路和漁港南路采取明挖施工；南岸接線段接至勝洲七路交叉口北側(cè)；隧道主體以盾構(gòu)方式穿越馬騮洲水道，采用雙管單層構(gòu)造，大部分水下盾構(gòu)段位于圓曲線位置；北岸在聯(lián)港二路至漁港南路段、南岸在勝洲十一路至勝洲十路段設(shè)置地面輔路，如圖1所示。

圖1 隧道工程示意圖Fig.1 Schematic Diagram of Tunnel Engineering

本項目主體為雙管單層盾構(gòu)隧道，按規(guī)劃左線隧道線路全長1 995 m，需要采用盾構(gòu)的施工段長945 m；按設(shè)計右線隧道線路全長2 032.149 m，需要采用盾構(gòu)的施工段長978.776 m。隧道外直徑按設(shè)計取14.5 m，內(nèi)直徑按設(shè)計13.3 m，構(gòu)件寬度取2.0 m，隧道底埋藏深度20～39 m，最大坡度4.8%，最小轉(zhuǎn)彎半徑800 m。

1.3 杧洲隧道工程及水文地質(zhì)概況

本工程所處的地層有大海陸地交互相沉積層、砂巖殘積土和下伏的相關(guān)風(fēng)化砂巖，如表2所示。根據(jù)巖土層的年份長短、深淺及風(fēng)化情況可將工程地質(zhì)層劃分為5個層次，地層編號依次為①、②、③、④和⑤，若干亞層可由巖土層的物理特性及力學(xué)性質(zhì)決定劃分。

表2 隧道地質(zhì)情況Tab.2 Geological Conditions of Tunnel

盾構(gòu)穿越海域超軟土地層復(fù)雜，盾構(gòu)隧道主要穿越②1淤泥、②2黏土、②3粉質(zhì)黏土、②4淤泥質(zhì)黏土，在局部盾構(gòu)埋藏較深或基巖埋藏較淺處，會涉及④碎石質(zhì)粉質(zhì)黏土、⑤1全風(fēng)化砂巖、⑤2強(qiáng)風(fēng)化砂巖，如圖2所示。根據(jù)盾構(gòu)隧道沿線地質(zhì)情況可表明，隧道南北岸明挖段、南岸工作井及盾構(gòu)段均位于第四系海陸交互相沉積層②1層淤泥，該土層有吸水量高及收縮性高等特征。在外部荷載或振動條件下，該土層易產(chǎn)生不均勻沉降和固結(jié)變形。

圖2 下穿馬騮洲水道區(qū)間地質(zhì)剖面Fig.2 Geological Profile of the Section under the Maliuzhou Waterway

2 盾構(gòu)機(jī)選型分析

常用的盾構(gòu)機(jī)類型包括土壓平衡盾構(gòu)機(jī)和泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)選型的目的是確保盾構(gòu)掘進(jìn)過程中“穩(wěn)得住、掘得進(jìn)、排得出”。為此，依據(jù)工程的地質(zhì)條件和水文條件，以地層粒徑、滲透系數(shù)、地下水壓為依據(jù)，綜合確定盾構(gòu)機(jī)的類型及配置。

2.1 根據(jù)地層粒徑進(jìn)行選型

在不進(jìn)行渣土改良的情況下，土壓平衡盾構(gòu)最適應(yīng)的地層粒徑范圍為0.2 mm 以下，最多可以上延到1.5 mm 地層粒徑范圍，而泥水盾構(gòu)的粒徑適應(yīng)范圍下起0.01 mm，上至80 mm。

本次穿越海域超軟土層的隧道工程主要采用盾構(gòu)法施工，管片外直徑為14.5 m，單個圓形盾構(gòu)，隧道底部埋藏深度20.0～39.0 m，主要在②1淤泥、②2黏土、②3粉質(zhì)黏土、②5粗砂中掘進(jìn)，在局部隧道埋藏較深或基巖埋藏較淺處，會涉及④碎石質(zhì)粉質(zhì)黏土、⑤1全風(fēng)化砂巖、⑤2強(qiáng)風(fēng)化砂巖。沿線地層總體上有利于盾構(gòu)掘進(jìn)施工，但應(yīng)重視巖石全～強(qiáng)風(fēng)化帶中還存在中～微風(fēng)化殘留體。對盾構(gòu)穿越區(qū)進(jìn)行顆粒取樣分析，顆粒粒徑小于0.02 mm 的占64.61%，顆粒直徑在0.02～0.08 mm 的占16.37%，顆粒直徑在0.08～0.29 mm 的占11.56%，顆粒直徑大于0.29 mm的占7.08%。故依據(jù)地層粒徑選型，泥水盾構(gòu)和土壓盾構(gòu)均適應(yīng)本項目地層。

2.2 根據(jù)土體滲透系數(shù)進(jìn)行選型

根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于10-7m∕s，宜采用土壓平衡盾構(gòu)，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)大于10-4m∕s 時，宜采用泥水盾構(gòu)，當(dāng)滲透系數(shù)在10-7～10-4m∕s之間時，即可采用泥水盾構(gòu)也可采用土壓平衡盾構(gòu)［10］。根據(jù)地質(zhì)探測結(jié)果，本項目各土層的滲透系數(shù)如表3所示。通過統(tǒng)計可知滲透系數(shù)基本分布在10-7～10-4m∕s 之間，可采用泥水盾構(gòu)也可采用土壓平衡盾構(gòu)。

表3 各土層滲透系數(shù)Tab.3 Seepage Coefficient of Various Soil Layers

2.3 根據(jù)地下水壓進(jìn)行選型

土壓平衡盾構(gòu)工作原理，是采用動力輸送機(jī)出渣，地層的壓力經(jīng)過土倉、螺旋輸送機(jī)逐步衰減后，需要在到達(dá)螺旋輸送機(jī)排渣口前壓力降為大氣壓，否則就會發(fā)生噴涌。泥水盾構(gòu)前有泥膜防止地層中水的流失，后有排泥泵保壓出渣，所以泥水盾構(gòu)對高水壓、高滲透性的地層具有土壓平衡盾構(gòu)不具備的優(yōu)勢。一般當(dāng)?shù)叵滤畨盒∮?.3 MPa時，宜采用土壓平衡盾構(gòu)，當(dāng)?shù)叵滤畨捍笥?.3 MPa時，宜采用泥水盾構(gòu)［11］。

本次項目盾構(gòu)埋深16.0～35.0 m，據(jù)蘊(yùn)含的水介質(zhì)特征和地下存儲水條件，沿線地下水類型主要以第四系松散巖類孔隙水為主。同時工程地下也以基巖裂隙水為主，水位埋深標(biāo)高為0.36～3.99 m，工作區(qū)內(nèi)地下水動態(tài)變化不僅受季節(jié)降雨影響，而且由于臨近海域水流通道，地表水也會調(diào)節(jié)其動態(tài)變化。而本次工程的最大的水土壓力達(dá)到了0.366 MPa，因此從地下水壓考慮，宜選用泥水平衡盾構(gòu)。

2.4 最終選型

在施工工藝、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、施工進(jìn)度以及現(xiàn)場施工環(huán)境等方面，土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)都有所差異，將兩種盾構(gòu)的各項特點進(jìn)行綜合對比分析。從以上分析可得出：泥水平衡盾構(gòu)機(jī)能抵抗較高的水壓，洞內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備簡單，但需要較大的始發(fā)井場地來運(yùn)輸泥水處理設(shè)備，其機(jī)械造價高于土壓平衡盾構(gòu)，更適用于高水壓、長距離和大斷面的隧道工程。土壓平衡盾構(gòu)抵抗高水壓能力不如泥水平衡盾構(gòu)，但其螺旋輸送機(jī)出碴施工速度快，無泥水處理設(shè)備，只需要小面積始發(fā)井，機(jī)械造價較泥水平衡盾構(gòu)低，更適用于水壓不高、覆土較淺、斷面相對較小的隧道工程。為此，本項目選用混合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)［12］。本工程盾構(gòu)段設(shè)計外直徑達(dá)14.5 m，盾構(gòu)機(jī)施工作業(yè)直徑達(dá)15.01 m，因此本次工程屬海域超軟土層超大直徑盾構(gòu)隧道工程，如圖3所示。

圖3 泥水平衡盾構(gòu)機(jī)示意圖Fig.3 Schematic Diagram of Slurry Balance Shield Machine

3 盾構(gòu)結(jié)構(gòu)及軟基加固設(shè)計

為了應(yīng)對橫琴杧洲隧道工程穿越馬騮洲水道相應(yīng)水文地質(zhì)環(huán)境，對該區(qū)間的管片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)適應(yīng)性設(shè)計，采用設(shè)計通用環(huán)管片，獨一層裝配式襯砌。共采用10 分塊，包含1 封頂塊、2 鄰結(jié)塊和7 標(biāo)準(zhǔn)塊?；炷恋燃塁60，管片最大弧長5 057 mm，最大分塊重量14.54 t，采用錯縫拼裝。同時對管片的防水采用抗?jié)B等級P12，對盾構(gòu)段中軟基部分加固做相關(guān)設(shè)計安排。

3.1 管片設(shè)計

隧洞外襯采用預(yù)先制備管片，外直徑為14.5 m，內(nèi)直徑13.3 m，部件管片厚0.6 m，構(gòu)件環(huán)寬2.0 m。在連接處，管片通過螺栓連接。在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的同時，安裝口字形預(yù)制構(gòu)件，同時應(yīng)建立施工通道來滿足管片等相關(guān)材料的運(yùn)輸。相隔掘進(jìn)面一定距離后，用混凝土逐步填實口字形預(yù)制構(gòu)件兩側(cè)空間。待盾構(gòu)隧道變形、沉降穩(wěn)定后，綁扎現(xiàn)澆車道板及基座鋼筋，現(xiàn)澆防撞側(cè)石。襯砌管片有1塊封頂塊，編號為（F）。構(gòu)件有2 塊鄰接塊，編號為（L1、L2）。部件還有7 塊標(biāo)準(zhǔn)塊，編號為（B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7）。管片外弧最長為5 057 mm，最大分塊重約為14.54 t，如圖4所示。

圖4 管片結(jié)構(gòu)設(shè)計Fig.4 Segment Structure Design

3.2 防水設(shè)計

可通過相應(yīng)注漿方式充填構(gòu)件與土體之間空隙，起到防水保護(hù)的作用。當(dāng)采用同步注漿時，添加合適的水泥漿材質(zhì)等材料。當(dāng)二次注漿時，可采用水泥漿成雙液漿來為減緩漿材硬化收縮，所有的注漿材料皆宜摻加一定量的微膨脹劑；可用彈性密封墊（2道）、外側(cè)海綿橡膠條以及內(nèi)側(cè)嵌縫等方式來達(dá)到襯砌接縫防水，以此來應(yīng)對管道工作壓力大、施工環(huán)境水面寬且處于海底下等情況。

3.3 盾構(gòu)段軟基加固設(shè)計

⑴陸域淺覆土段，當(dāng)隧道遭埋深小于0.7D時，為保障盾構(gòu)推進(jìn)安全，盾構(gòu)拱頂以上3.0 m 范圍采用高水泥摻量滿堂強(qiáng)加固，盾構(gòu)拱頂以下采用高水泥摻量格柵強(qiáng)加固，盾構(gòu)拱頂以上3.0 m 至地面采用低水泥摻量弱加固。為節(jié)約投資，盾構(gòu)頂部至地面軟基加固采用滿堂加固型式，盾構(gòu)頂部至淤泥層底部軟基加固采用格柵加固型式，縱向支撐間距2.4 m。海域軟土層加固采用φ850@600 三軸攪拌樁，強(qiáng)加固范圍為拱頂以上3.0 m、兩側(cè)3.375 m，底部穿透②1層淤泥不小于1.0 m，水泥摻量暫定為20%；弱加固范圍為盾構(gòu)拱頂以上3.0 m至現(xiàn)狀地面，水泥摻量為8%。

⑵海堤段，海堤段盾構(gòu)軟基加固采用φ2 000MJS工法樁，格柵加固，加固范圍為盾構(gòu)拱頂以上3.0 m、兩側(cè)2.85 m，底部穿透②1層淤泥不小于1.0 m，水泥摻量暫定為40%。

⑶水域段軟基，水域段盾構(gòu)軟基加固采用φ1 300@1 000 深層水泥土攪拌樁，格柵加固，加固范圍為盾構(gòu)拱頂以上3.0 m、兩側(cè)3.0 m，底部穿透②1層淤泥不小于1.0 m，水泥摻量暫定為20%，盾構(gòu)拱頂以上3.0 m至河床部分的空鉆段采用8%水泥摻量弱加固。

4 施工難點

4.1 超軟土超大直徑盾構(gòu)隧道的開挖面穩(wěn)定性控制

杧洲隧道是海域軟土地層超淺埋泥水平衡盾構(gòu)隧道，控制泥水艙中的泥漿壓力來維持開挖面的穩(wěn)定是保證泥水盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)。泥漿壓力過小時，開挖面前方土體將塌入到泥水艙內(nèi)，開挖面發(fā)生主動失穩(wěn)（見圖5），刀盤無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動，盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)［13］；而如果泥漿壓力過大，輕則會造成地層隆起，開挖面被動破壞，重則會造成泥漿劈裂地層，與地表或江底形成連通，造成泥漿流失，甚至引發(fā)地表塌陷和江水倒灌等重大事故。由于軟土的強(qiáng)度低，其開挖面主動破壞和被動破壞時的極限支護(hù)壓力都較小，施工時支護(hù)壓力可調(diào)節(jié)的范圍也較小，應(yīng)進(jìn)行掘進(jìn)參數(shù)的動態(tài)、實時監(jiān)測與調(diào)整，保證施工安全。

圖5 開挖面穩(wěn)定性數(shù)值模型Fig.5 Numerical Model of Excavation Face Stability

4.2 超大直徑盾構(gòu)隧道近距離并行掘進(jìn)安全控制

杧洲隧道為雙管平行盾構(gòu)隧道，最小轉(zhuǎn)彎半徑800 m，左右線盾構(gòu)線間距最小0.7D，最大不到1.7D。如圖6 所示，在線間距較小的情況下，易于產(chǎn)生應(yīng)力傳遞，后施工隧道容易造成成型隧道結(jié)構(gòu)位移和變形，保證隧道穩(wěn)定性的難度較大。應(yīng)先通過理論和數(shù)值計算分析，研究大直徑平行盾構(gòu)施工的相互影響機(jī)理，并探尋考慮平行盾構(gòu)隧道施工相互影響的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制方法。

圖6 杧洲工程并行隧道數(shù)值模型Fig.6 Numerical Model of Parallel Tunnel of Mangzhou Project

4.3 軟土地層超大直徑盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)抗浮控制

大直徑盾構(gòu)隧道自身所受浮力和管片重量差距增大，隧道結(jié)構(gòu)易發(fā)生上浮。影響施工過程盾構(gòu)管片上浮的因素包括盾構(gòu)施工工藝的特性、壁后注漿工藝、注漿漿液的特性、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)、盾構(gòu)施工地層條件、隧道的上覆土厚度以及管片拼裝的形式等。應(yīng)對這些影響因素進(jìn)行整體考慮，采取綜合措施控制施工期的隧道上浮［14］（見圖7）。

圖7 杧洲隧道抗浮數(shù)值分析模型Fig.7 Numerical Analysis Model of Anti-floating of Mangzhou Tunnel

4.4 軟土地層超大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制

橫琴杧洲隧道開挖地層有較深的淤泥質(zhì)軟土，存在盾構(gòu)姿態(tài)難控制的問題，每一環(huán)盾構(gòu)姿態(tài)改變過大，會降低盾尾油脂密封的能力。實際工程軸線與規(guī)劃軸線偏離越大，引發(fā)的地層損耗也越大。施工段地表沉降的趨勢基本同盾構(gòu)實際工程軸線與規(guī)劃軸線偏差的趨勢相同。當(dāng)盾構(gòu)姿態(tài)不良時，盾構(gòu)管片的拼裝精度也將大大降低，管片的不均勻受力會導(dǎo)致在施工期就出現(xiàn)管片破裂、錯臺等問題。因此，盾構(gòu)姿態(tài)的精準(zhǔn)控制是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一?？梢肷疃葟?qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，以完成掘進(jìn)段的掘進(jìn)參數(shù)、地質(zhì)參數(shù)、盾構(gòu)姿態(tài)等數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)樣本庫，隨著工程的推進(jìn)實時更新數(shù)據(jù)樣本庫，并基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短時記憶網(wǎng)絡(luò)建立混合深度學(xué)習(xí)模型，確定模型輸入、輸出參數(shù)以實現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)在線預(yù)測和控制。

4.5 超大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)過程中地層不確定性風(fēng)險

參考鄰近的馬騮州第三通道工程經(jīng)驗，本區(qū)域所在場地的地質(zhì)條件復(fù)雜，各地層分布不均，巖層面起伏變化大，勘探孔未必能完全反映隧址的實際地質(zhì)情況，后續(xù)可能會需增加工程措施解決巖層面變化大的問題，從而影響施工安全、進(jìn)度或增加造價。應(yīng)在巖面起伏較大的區(qū)域加密勘探孔，必要時可在基巖凸起處提前進(jìn)行水下爆破處理。

5 結(jié)論

本文以橫琴杧洲隧道為工程依托，重點討論了海域超軟土條件下超大直徑盾構(gòu)隧道工程中盾構(gòu)的選型原則及隧道管片結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題，并提出了針對性建議。針對超軟土的特殊力學(xué)性質(zhì)，提出盾構(gòu)掘進(jìn)過程中面臨的重難點問題，并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略。研究得到的主要結(jié)論如下：

⑴盾構(gòu)選型要基于地層粒徑、滲透系數(shù)及地下水壓三方面的分析做出綜合判斷。根據(jù)本工程的地質(zhì)及水文條件，最終選擇混合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，該盾構(gòu)機(jī)的開挖直徑可達(dá)15.01 m，管片外徑達(dá)14.5 m。襯砌管片選用1塊小封頂塊、2塊鄰接塊和7塊標(biāo)準(zhǔn)塊的組合形式，管片錯縫拼裝并采用螺栓連接。

⑵針對海域環(huán)境的特殊水力條件，襯砌管片應(yīng)做專門的防水設(shè)計以確保管片的相對密封性能。鑒于軟土的高壓縮性和流變特征，盾構(gòu)掘進(jìn)之前應(yīng)對地層進(jìn)行加固處理。陸地覆土段建議采用三軸攪拌樁滿堂加固方式，海堤段采用相應(yīng)工法樁格柵加固方式，海域段采用相應(yīng)深層水泥攪拌樁格柵加固方式。

⑶針對海域超軟土地層條件，提出超大直徑盾構(gòu)隧道的開挖面穩(wěn)定性控制、近距離并行掘進(jìn)安全控制、管片結(jié)構(gòu)抗浮控制、掘進(jìn)過程姿態(tài)精細(xì)化控制等施工關(guān)鍵點和難點，并針對這些問題，提出了相應(yīng)的解決途徑。