2025IFUS精选报告丨上海城建设计集团隧桥院副院长姚坚
阅读：次 发布人：地下空间开发大会
2025年9月25日-26日，第十二届国际地下空间开发大会（IFUS 2025）在上海成功召开，汇聚了国内外顶尖专家，围绕主题“创新 韧性 智慧”展开深入探讨，涌现出一批具有前瞻性和实践价值的研究成果。组委会特别推出IFUS报告系列精选，分享专家精彩观点与深度洞见，持续赋能行业发展。
姚坚副院长在报告中指出，随着水下超大直径隧道的快速发展，目前盾构直径超过14米的隧道已经有40多座建成，主要分布于上海、浙江、江苏等地。在这些丰富的建设经验中，我国已经成功克服了超软、超硬、软硬不均、富砂透水、破碎带、孤石、超高水压等复杂地质条件。
然而，穿越大型防洪水库的隧道案例仍然较少。目前已经建成的主要是济南的两个隧道：济南济泺路穿黄北延隧道和济南黄冈路穿黄隧道。其中，济泺路隧道是国内首次盾构穿越大中型水库的项目，穿越鹊山水库——一个承担济南40%居民用水的大型城市水库，具有非常高的环保和施工控制要求。该隧道全长4公里，盾构段约2公里，穿越水库段1.7公里，断面为双层公轨合建形式，管片外径15.2米，已于2025年8月建成。该项目面临的难点主要是超浅覆土、大堤沉降、水库冒浆冒顶、盖制结合体掘进以及水源保护问题。
项目概况：合肥市重点交通工程
姚坚副院长重点介绍了位于合肥市的穿越董铺水库和大房郢水库的隧道项目。由于这两个大型水库的阻隔，合肥市东西向快速路不通，导致长江路和南二环已经非常拥堵。该项目位于合肥市“五横七纵”路网中，建成后将有效缝合路网的阻隔，缓解长江路和南二环的拥堵情况。
项目西边起点在互通立交，向东穿越水源保护区及董铺水库，与北二环连接。采用公路标准建设，为双管双层断面，共八个车道，每个管双层布置，上下各两个车道。由于施工标准采用硬路间，整个水源隧道直径达到16米，每隔90米设置一个上下逃生楼梯。
董铺水库是二等大型水库，总库容2.42亿立方，正常蓄水位29米，汛限水位28米，设计洪水位31.4米。周边地形地势标高低于水库水面，最大高差达到10米，大坝具有城市防洪功能，同时作为一级水源保护区，承担合肥市主要饮水功能。大坝为碾压式土石坝，南面低约2-3米，北面最高处达12米。
难点对策：四年精心研究
姚坚副院长介绍，该项目自2021年12月开始方案设计，历经4年时间，对多个难点和重点进行了专门研究和论证。
线位选择：项目共比选了10个线位。红色线位需下穿大坝主体，坝高10米，纵坡大且不满足公路规范要求；黑色线位完全绕开水库和大坝，但绕行距离太长，交通功能差。最终选定蓝色线位，在大坝末梢穿越，尽量不穿越水库主要区域，2022年底获得合肥市卫健委同意。
穿越西二环高架节点：在西二环设计时已进行预留，最小桩基与隧道间距2.1米，地质条件较好，桩均入岩。计划在桩外侧靠近隧道处进行MJS加固，同时加强管片配置，控制施工参数。
穿越大坝控制：按照坝下埋管规范要求，覆土按1.5倍洞径（约23-24米）控制，穿越地层为中风化砂岩。经计算分析，大坝变形约1公分，始发井基坑开挖对大坝位移在毫米级标准。针对不同水位下的渗流场分析显示，满足坝体填土允许坡降控制要求。
穿越一级水源保护区：通过合理选线，使线路避开主要水库区域，水域穿越范围内覆土按1.5D控制。分析表明，同步浆液、二次浆液和切口浆液均为环保材料，发生渗漏后对取水口影响基本可忽略。国内已有十几个穿越一级饮用水保护区的案例，结论是通过相应措施能够保证水源地安全。
防淹门设计：该项目是国内第一个采用非平开形式（闸门式）的防淹门，能够快速降落，第一时间挡住水流。上层和下层均设置闸门式防淹门，盾构在每个关键位置利用二次注浆做环箍以切断水力联系。
研究展望：持续创新
姚坚副院长最后介绍了后续将开展的针对性课题研究：建立岩土渗流耦合模型分析对水库大坝及断裂带的地层扰动；针对断裂带研发新型柔性减振接头及接缝防水构造措施；建立健康监测和实时监测预警评估系统；推进绿色建材资源化利用，包括流态固化土等。这一研究成果将为今后类似穿越大型水库的盾构隧道工程提供重要的技术支撑和参考借鉴。
本期聚焦上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司隧桥院副院长姚坚的大会报告《穿越大型水库超大直径盾构隧道安全建造关键问题及对策研究》，一起来看↓↓↓
▲姚坚副院长在IFUS2025大会现场做报告
研究背景：水下超大直径隧道快速发展
文/大会秘书处整理
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