某地铁跨海隧道工程选线研究
发布时间：2019-08-06 13:08
【摘要】：研究目的:因海域具有范围大、地质条件复杂、水压高、海水腐蚀性强等特点,跨海隧道工程的施工、运营难度及风险均较大。因此,在项目前期广泛结合海域段地质、水文等条件,针对不同施工措施开展多方案、深层次的选线工作,对于降低后期勘察设计施工难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。本文针对某线路穿越海域段不良地质条件,对不同工法所采取的地质选线技术原则及具体选线方案进行研究,以期为跨海隧道工程的建设及运营创造良好的条件。研究结论:(1)在本次地质选线过程中,综合采用了物探调查、地质钻探及试验验证等勘探方法,查清了工程所在海域段的工程地质条件;(2)通过分析海域段地质条件,初步确定不同区域、不同地质条件下的施工工法,进而确定线路的走向和埋深;(3)分析对比5个线位方案穿过不良地层长度、施工工期、造价等方面的差别,得出线位1(盾构+矿山法)的方案优于其他方案,宜作为本线的推荐方案;(4)本研究成果可为其他类似海域选线工程项目的研究提供一定借鉴。
【图文】：
1前言该地铁跨海工程位于福建省厦门市本岛五缘湾站与翔安区会展中心站之间，平面示意图如图1所示。线路出五缘湾站后，沿既有城市道路敷设进入同安湾口海域，出海域后下穿规划的会展中心地块进入会展中心站。隧址在本岛侧距离已建成通车的国内第一条跨海公路隧道———翔安隧道平面距离约为2．7km，在翔安侧为1．4km。区间全长约5．1km，其中陆域段长约1．4km，，海域段长约3．7km。图1跨海地铁隧道工程平面示意图2区域自然地理及工程地质概况2．1自然地理厦门地处东南沿海，是现代化国际港口风景旅游城市。本地铁工程沿线地貌有滨海平原区、冲洪积阶地区、残积台地区、圆缓低丘等地貌单元，地形起伏相对较校沿线分布的微地貌类型较多，其中本岛段主要以岛屿型圆缓低丘为主，局部坡脚地段为冲洪积阶(坡)地或局部分布有海沟侵入或人工湖泊，岛内经城市建设等人类工程活动改造，线路地形总体较为平缓～一般倾斜;跨海段(五缘湾～会展中心)属港湾，两侧为滩涂潮间带;岛外段以坡残积台地为主，局部为冲海积阶地或海侵洼地。2．2气象该区属亚热带海洋性气候，月平均最低气温12．4℃(2月)，月平均最高气温28．5℃(7月)。本地区降水主要集中于4～8月，多年年平均降水量1183．4mm，年最多降水量1998．8mm，日最大降水量239．7mm(1973年4月23日)。多年平均雾日数22d(能见度≤1km)。年平均相对湿度78%。本地区春、夏两季以SE向风为主，秋、冬两季以NE向风为主，每年5～6月下午常有较强的NE或SW向风，平均风力3～4级，最大5～6级，瞬时极大风力可达7～8级。2．3河流水文沿线地表水主要分布在海域，海域水域面积较广，隧道轴线水域宽约3．8km，近岛内段存在小石虎礁，一般水深20m，最深处达25m;岛外侧水下岸坡平缓，一般水深10m，
或多个最低点，便于排水泵房设置。3．2主要技术标准正线数目:双线;车辆选型及编组:B型车、6辆编组;最高设计运行速度:80km/h;最大行车对数:系统能力按30对/h考虑;最小曲线半径:正线:一般300km，困难250km，跨海段不宜小于450m;辅助线:一般200m，困难150m;车站:一般不小于1000m。3．3选线研究3．3．1物探调查及初步分析对该海域进行详细的物探调查，通过水域地震反射技术，初步确定海域的中风化基岩面情况，再结合地质钻探、试验等技术手段，对该物探成果进行验证及修正，最终绘制完成该海域的物探成果图，如图2所示。图中颜色越浅，代表中风化基岩面越高，反之越低。图2海域段物探成果对以上物探成果进行分析得知，该段海域地质情况极其复杂，基岩面波动起伏，风化深槽发育，海底地形起伏较大。其中北侧区域基岩、风化槽呈“岛”状分布，南侧区域基岩呈现“条带”状分布。西侧基岩面较高，局部深槽发育;东侧基岩面较低，局部基岩突起。3．3．2选线思路在对水文、地质进行详细勘察的基础上，如何在既定的工期内，在确保施工及运营期结构安全的前提下，选择最优的跨海线位、适合的线路埋深是选线的主要思路。根据该海域地质情况综合分析得出，适合该跨海隧道工程的施工方法为盾构法及矿山法。结合区域物探成果及施工方法选线原则，矿山法选线应尽量让隧道洞身在中、微风化地层中穿越，避开风化深槽、软弱地层;盾构法选线应在满足洞身最小覆土要求(1倍盾径)的前提下，尽量让隧道洞身上抬，以穿越软弱地层，避开基岩突起地段。无论采用何种工法，线路应尽量顺直。3．3．3方案研究依据上述原则，在区域海底物探调查基础上，经过多次钻孔验证，结合工法选择和类似工程对比，确定了5个线位方案进行比较，如图3所示。?
【作者单位】： 铁道第三勘察设计院集团有限公司;
【分类号】：U231.1;U459.5
【图文】：
1前言该地铁跨海工程位于福建省厦门市本岛五缘湾站与翔安区会展中心站之间，平面示意图如图1所示。线路出五缘湾站后，沿既有城市道路敷设进入同安湾口海域，出海域后下穿规划的会展中心地块进入会展中心站。隧址在本岛侧距离已建成通车的国内第一条跨海公路隧道———翔安隧道平面距离约为2．7km，在翔安侧为1．4km。区间全长约5．1km，其中陆域段长约1．4km，，海域段长约3．7km。图1跨海地铁隧道工程平面示意图2区域自然地理及工程地质概况2．1自然地理厦门地处东南沿海，是现代化国际港口风景旅游城市。本地铁工程沿线地貌有滨海平原区、冲洪积阶地区、残积台地区、圆缓低丘等地貌单元，地形起伏相对较校沿线分布的微地貌类型较多，其中本岛段主要以岛屿型圆缓低丘为主，局部坡脚地段为冲洪积阶(坡)地或局部分布有海沟侵入或人工湖泊，岛内经城市建设等人类工程活动改造，线路地形总体较为平缓～一般倾斜;跨海段(五缘湾～会展中心)属港湾，两侧为滩涂潮间带;岛外段以坡残积台地为主，局部为冲海积阶地或海侵洼地。2．2气象该区属亚热带海洋性气候，月平均最低气温12．4℃(2月)，月平均最高气温28．5℃(7月)。本地区降水主要集中于4～8月，多年年平均降水量1183．4mm，年最多降水量1998．8mm，日最大降水量239．7mm(1973年4月23日)。多年平均雾日数22d(能见度≤1km)。年平均相对湿度78%。本地区春、夏两季以SE向风为主，秋、冬两季以NE向风为主，每年5～6月下午常有较强的NE或SW向风，平均风力3～4级，最大5～6级，瞬时极大风力可达7～8级。2．3河流水文沿线地表水主要分布在海域，海域水域面积较广，隧道轴线水域宽约3．8km，近岛内段存在小石虎礁，一般水深20m，最深处达25m;岛外侧水下岸坡平缓，一般水深10m，
或多个最低点，便于排水泵房设置。3．2主要技术标准正线数目:双线;车辆选型及编组:B型车、6辆编组;最高设计运行速度:80km/h;最大行车对数:系统能力按30对/h考虑;最小曲线半径:正线:一般300km，困难250km，跨海段不宜小于450m;辅助线:一般200m，困难150m;车站:一般不小于1000m。3．3选线研究3．3．1物探调查及初步分析对该海域进行详细的物探调查，通过水域地震反射技术，初步确定海域的中风化基岩面情况，再结合地质钻探、试验等技术手段，对该物探成果进行验证及修正，最终绘制完成该海域的物探成果图，如图2所示。图中颜色越浅，代表中风化基岩面越高，反之越低。图2海域段物探成果对以上物探成果进行分析得知，该段海域地质情况极其复杂，基岩面波动起伏，风化深槽发育，海底地形起伏较大。其中北侧区域基岩、风化槽呈“岛”状分布，南侧区域基岩呈现“条带”状分布。西侧基岩面较高，局部深槽发育;东侧基岩面较低，局部基岩突起。3．3．2选线思路在对水文、地质进行详细勘察的基础上，如何在既定的工期内，在确保施工及运营期结构安全的前提下，选择最优的跨海线位、适合的线路埋深是选线的主要思路。根据该海域地质情况综合分析得出，适合该跨海隧道工程的施工方法为盾构法及矿山法。结合区域物探成果及施工方法选线原则，矿山法选线应尽量让隧道洞身在中、微风化地层中穿越，避开风化深槽、软弱地层;盾构法选线应在满足洞身最小覆土要求(1倍盾径)的前提下，尽量让隧道洞身上抬，以穿越软弱地层，避开基岩突起地段。无论采用何种工法，线路应尽量顺直。3．3．3方案研究依据上述原则，在区域海底物探调查基础上，经过多次钻孔验证，结合工法选择和类似工程对比，确定了5个线位方案进行比较，如图3所示。?
【作者单位】： 铁道第三勘察设计院集团有限公司;
【分类号】：U231.1;U459.5
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本文编号：2523566
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