一、水下隧道的修建方法水下隧道是穿越水域阻隔的重要手段，是人类克服自然障碍、与自然和谐共处的重大技术发明。 二、盾构法的历史盾构法起源于19世纪40年代，以往主要适用于单一的软弱地层，且断面较小；随着“复杂地质、大直径、高水压、长距离”隧道建设的需要，上世纪末出现了现代盾构技术。 至今，世界上已修建了大直径盾构隧道（直径大于10m）数百座，国内已在黄浦江、长江、珠江、钱塘江、湘江等河流采用大直径盾构修建了数十条水下隧道。 三、沉管法的历史1894年美国在波士顿采用沉管法建成了下水管线，但真正意义上的沉管隧道是1910年美国建成的底特律水下铁路隧道（钢壳）。 到目前为止，全球有大约150座交通隧道和45座市政隧道采用沉管法修建，以北美、欧洲和亚洲应用较多。我国大陆采用沉管法修建的隧道有上十座。 四、钻爆法的历史钻爆法最早用于山岭隧道，日本在1944年修建了关门海底铁路隧道，1985年建成了著名的青函海底隧道。世界上采用钻爆法已建成的水下隧道有数百公里。 我国采用钻爆法修建的水下隧道约10座，包括武广高铁浏阳河隧道、长沙市湘江大道浏阳河隧道、厦门东通道翔安海底隧道、长沙市营盘路湘江隧道、青岛胶州湾海底隧道等。 五、围堰明挖法的历史围堰明挖法是修建水下隧道最古老的方法，但在合适的条件下至今仍是最经济的施工方法。 我国大陆采用该工法已建和在建的水下隧道有10余座，其中水深最大的是澳门大学横琴校区海底隧道，水深最大约9m；长度最长的是武汉东湖隧道，长度超过7km。 六、水下隧道的技术进步与发展趋势（1）长距离化 英法海峡隧道长49.5km，青函海底隧道长53.9km，广深港高铁狮子洋隧道长10.8km。长度已难以成为水下隧道修建的制约因素。 （2）大直径化 美国西雅图SR99项目，盾构隧道开挖直径17.48m；武汉三阳路公铁合建长江隧道开挖直径15.65m。荷兰多德雷赫特沉管隧道宽度为48.6m。武广高铁浏阳河隧道最大开挖面积达170m2。隧道直径的加大，为隧道工程的推广应用创造了有利条件。 （3）大埋深与高水压化 盾构法水面下最大深度已突破100m（我国苏通GIL特高压网长江隧道为80m），沉管法最大水深为58m（土耳其的Bosphorus隧道），钻爆法水面下最大深度为250m（日本青函海底隧道）。水下隧道克服大埋深高水压能力的提高，为向更大水深发展奠定了坚实基础。 （4）地质条件复杂化 盾构法已有很多大直径隧道穿越各种复杂地质，包括土岩复合地层、断层、岩溶等。沉管法采用桩基础处理软土已是成熟技术。钻爆法穿越水下断层、全强风化层也较为常见。各种工法对地质适应性的增强，可以突破越来越多的“地质禁区”，大幅拓展了水下隧道的应用范围。 （5）隧道多功能化 隧道由以往单一交通功能向多功能方向发展。如武汉三阳路长江隧道为城市道路与地铁合建的盾构隧道，丹麦-瑞典的Oresund隧道、广州珠江隧道等均为公铁合建的沉管隧道。 （6）断面布置多样化 盾构隧道由以往单一的单层结构向双层结构发展，可以减少土地占用，也便于两岸通道资源的利用，如武汉三阳路公铁合建长江隧道、扬州瘦西湖隧道、美国西雅图SR99隧道均为双层布置。
（7）施工装备现代化 盾构设备由以往单一功能的土压盾构、泥水盾构等向双模式盾构发展，如德国斯图加特菲尔德斯塔特隧道采用直径10.82m 的双模式盾构机；巴塞罗那地铁9号线采用直径11.9m双模式TBM。 沉管法和钻爆法均已形成了机械化作业线，装备也越来越现代化。
（8）工程技术交叉化 如盾构隧道采用超前注浆技术，沉管隧道采用预应力技术，钻爆法隧道采用抗水压衬砌技术，盾构法与沉管法隧道采用复合地基技术等，均体现了大土木、大岩土的特点，也推进了水下隧道的技术进步。
七、我国大直径盾构隧道技术发展历程与趋势1. 由单一软土地层向复杂地层发展 我国上海市于1966年和1984年分别修建了外径10.22m的打浦路越江隧道和外径11.3m的延安东路越江隧道，由此开启了我国大直径水下隧道建设历史。上世纪90年代又先后修建了外径11.0m的延安东路南线隧道、大连路隧道、复兴东路隧道三条越江道路隧道。 武汉长江隧道：2004年11月开工，开启了我国在复杂地层修建大直径盾构隧道的历史。 南京长江隧道：2005年8月开工，开启了我国在复杂地层修建超大直径盾构隧道的历史。 广深港高铁狮子洋隧道：2006年5月开工，开启了我国在土岩复合地层修建大直径盾构隧道的历史。 武汉三阳路长江隧道：2014年12月开工，开启了我国在土岩复合地层修建超大直径盾构隧道的历史。 2. 由大直径向超大直径发展 已建的超大直径盾构隧道有： （ 1）上海上中路隧道：隧道外径14.5m； （ 2）上海长江隧道：隧道外径15.0m； （ 3）南京长江隧道：隧道外径14.5m； （ 4）杭州钱江隧道：隧道外径15.0m； （ 5）扬州瘦西湖隧道：隧道外径14.5m。 在建的超大直径盾构隧道有： 武汉三阳路长江隧道（15.2m）、上海虹梅路隧道（15.0m）、上海沿江快速路长江隧道（15.0m）、汕头苏埃海底隧道（14.5m）、南京长江五桥夹江隧道（15.0m）等。 3. 由中等水压向高水压和超高水压发展 武汉长江隧道之前，在上海黄浦江修建的大直径盾构最大水压力不超过45m。 武汉长江隧道57m→南京长江隧道65m→广深港高铁狮子洋隧道67m→南京纬三路长江隧道75m→佛莞城际铁路狮子洋隧道78m→苏通GIL特高压网长江隧道80m→广佛城际铁路东环隧道125m（非水下）。 4. 由一般地质地层向不良地质地层发展 （ 1）扬州瘦西湖隧道：穿越Q3老粘土地层，具有膨胀性； （ 2）南京和燕路长江隧道（14.5m）：穿越岩溶地层和水下断层； （ 3）苏通GIL特高压网长江隧道（11.6m）：穿越沼气地层； （ 4）杭州望江路钱塘江隧道（11.3m）：穿越沼气地层； （ 5）武汉黄鹤楼隧道（15.4m）：穿越岩溶地层。 （6）穿越水下断层的隧道还有：广深港高铁狮子洋隧道、佛莞城际铁路狮子洋隧道、芜湖城南长江隧道等。 5. 由中等烈度地震区向高烈度地震区发展 汕头苏埃海底隧道、汕汕高铁汕头湾海底隧道、北京地下直径线、天津地下直径线、京张高铁清华园隧道等均位于8度地震区。 6. 由单模式盾构向双模式盾构发展 佛莞城际铁路狮子洋隧道：原设计采用土压—泥水双模式盾构，后施工单位改为可常压换刀的复合式泥水平衡盾构。 广佛城际东环隧道：2个区间采用了土压—单护盾TBM双模式盾构。
7. 由单一工法向多工法组合发展深茂铁路珠江口隧道和汕汕高铁汕头湾海底隧道：采用钻爆法+盾构法
8. 由公路、地铁隧道向铁路隧道发展（ 1）广深港高铁狮子洋隧道：隧道外径10.8m； （ 2）北京地下直径线隧道：隧道外径11.6m； （ 3）天津地下直径线隧道：隧道外径11.6m； （ 4）广深港高铁益田路隧道和深港隧道：隧道外径12.8m； （ 5）佛莞城际铁路狮子洋隧道：隧道外径13.1m； （ 6）沪通铁路二期吴淞口长江隧道：隧道外径10.3m，首座在软土地层修建的客货共线铁路隧道。 |
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