南京水下隧道工程盾構(gòu)施工技術(shù)

一、工工程總總體情情況介介紹1、南京京長江江隧道道工程程項(xiàng)目目概況況2、南京京長江江隧道道工程程特點(diǎn)點(diǎn)、難難點(diǎn)及及風(fēng)險險點(diǎn)3、設(shè)備備情況況簡介介二、南南京長長江隧隧道工工程施施工情情況綜綜述三、開開展的的技術(shù)術(shù)攻關(guān)關(guān)和施施工綜綜合技技術(shù)研研究1、研究究背景景和意意義2、南京京長江江隧道道創(chuàng)新新之處處3、開展展的主主要研研究項(xiàng)項(xiàng)目和和階段段成果果水下隧隧道工工程盾盾構(gòu)施施工技技術(shù)一、工工程總總體情情況介介紹1、項(xiàng)目目概況況南京長長江隧隧道工工程盾盾構(gòu)隧隧道設(shè)設(shè)計為為雙向向、雙雙洞6車道，，其中中左線線盾構(gòu)構(gòu)隧道道長3022m，右線線盾構(gòu)構(gòu)隧道道長3015m。隧道道采用用兩臺臺直徑徑Φ14.93m泥水盾盾構(gòu)，，由江江北始始發(fā)井井出發(fā)發(fā)，同同向掘掘進(jìn)施施工。。盾構(gòu)隧隧道水水文地地質(zhì)情情況盾構(gòu)隧隧道工工程區(qū)區(qū)段屬屬長江江河床床及高高河漫漫灘，，地形形開闊闊平坦坦。地地表主主要為為農(nóng)田田、水水塘、、苗圃圃等。。盾構(gòu)構(gòu)穿越越江面面寬度度約2600m，高水水位多多年平平均值值8.37m，最大大水深深約28.8m。隧道道通過過地段段主要要地層層分布布為粉粉細(xì)砂砂、礫礫砂、、圓礫礫和強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化化砂質(zhì)質(zhì)泥巖巖。盾構(gòu)隧隧道管管片盾構(gòu)隧隧道管管片內(nèi)內(nèi)徑13.30m，外徑徑14.50m，厚度度60cm。每環(huán)環(huán)襯砌砌由10塊管片片組成成，環(huán)環(huán)寬2m。管片拼拼裝設(shè)設(shè)計為為7塊標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)塊、、2塊相鄰鄰塊和和1塊封頂頂塊，，分Z型Y型兩種種管片片模式式。管片設(shè)設(shè)計強(qiáng)強(qiáng)度C60，防水水等級級S12。一、工工程總總體情情況介介紹2、南京京長江江隧道道工程程特點(diǎn)點(diǎn)、難難點(diǎn)及及風(fēng)險險點(diǎn)南京長長江隧隧道是是一項(xiàng)項(xiàng)世界界矚目目的宏宏偉工工程，，南京京長江江隧道道工程程面臨臨一些些世界界級的的技術(shù)術(shù)難點(diǎn)點(diǎn)和挑挑戰(zhàn)。。本工工程特特點(diǎn)、、難點(diǎn)點(diǎn)及風(fēng)風(fēng)險點(diǎn)點(diǎn)主要要包括括以下下六個個方面面：⑴盾盾構(gòu)直直徑超超大荷蘭的的綠心心隧道道盾構(gòu)構(gòu)機(jī)直直徑14.87m，是目目前世世界上上已建建成的的直徑徑最大大的盾盾構(gòu)工工程。。南京京長江江隧道道盾構(gòu)構(gòu)機(jī)直直徑14.93m，是目目前世世界上上直徑徑最大大的盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)之一一，直直徑超超過世世界上上已建建成的的最大大盾構(gòu)構(gòu)隧道道。雖然盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)尺寸寸的增增大僅僅是數(shù)數(shù)字的的增大大，但但是由由于盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)尺寸寸的增增大帶帶來的的則是是施工工難度度和風(fēng)風(fēng)險的的幾何何增長長，盾構(gòu)構(gòu)機(jī)直直徑的的超大大帶來來的一一系列列問題題是施施工面面臨的的挑戰(zhàn)戰(zhàn)之一一。⑵水水壓力力高南京長長江隧隧道盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)工作作壓力力高，，最大大達(dá)到到6.5㎏/㎝2（即相相當(dāng)于于65m水頭壓壓力）），在在超大大直徑徑盾構(gòu)構(gòu)水下下隧道道項(xiàng)目目中是是世界界最大大的。。⑶地地層透透水性性特強(qiáng)強(qiáng)長江南南京水水域的的江中中主要要為粉粉細(xì)砂砂地層層，以以及部部分礫礫砂、、卵石石層，，砂層層透水水系數(shù)數(shù)是粘粘土層層的千千倍以以上，，在如如此高高透水水性地地層條條件下下，而而最大大水壓壓力達(dá)達(dá)到6.5㎏/㎝2，所有有的水水頭壓壓力均均直接接作用用在隧隧道上上，江江底隧隧道掘掘進(jìn)風(fēng)風(fēng)險是是巨大大的，，如何何安全全、順順利完完成施施工是是一個個具有有挑戰(zhàn)戰(zhàn)性的的課題題。⑷水水下一一次掘掘進(jìn)距距離長長，刀刀具保保護(hù)要要求極極高南京長長江隧隧道長長度超超過3km，而且地地層條件件復(fù)雜，，以砂層層為主：：①如果果在同等等地質(zhì)條條件下，，由于盾盾構(gòu)直徑徑超大，，南京長長江隧道道3km的掘進(jìn)相相當(dāng)于直直徑6.3m的地鐵盾盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)17km。②同樣樣的盾構(gòu)構(gòu)機(jī)刀具具，在石石英含量量高的砂砂層中盾盾構(gòu)機(jī)刀刀具的磨磨損是軟軟土地層層中的10倍以上，，也就是是說：南南京長江江隧道盾盾構(gòu)機(jī)掘掘進(jìn)完成成3公里長的的江底隧隧道，相相當(dāng)于同同樣直徑徑的盾構(gòu)構(gòu)機(jī)在軟軟土地層層中掘進(jìn)進(jìn)30公里。因因此刀具具的保護(hù)護(hù)是施工工中必須須克服的的難題。。⑸盾構(gòu)構(gòu)始發(fā)和和接收超超淺埋按照一般般作法，，盾構(gòu)機(jī)機(jī)始發(fā)和和接收覆覆土厚度度一般不不宜小于于1倍盾構(gòu)機(jī)機(jī)直徑，，而本工工程權(quán)衡衡深基坑坑和盾構(gòu)構(gòu)出洞雙雙重困難難，選擇擇盾構(gòu)機(jī)機(jī)始發(fā)埋埋深僅為為0.37倍盾構(gòu)直直徑（5.5m），在國國內(nèi)是埋埋深最淺淺的；除除了荷蘭蘭綠心隧隧道以外外，世界界上還沒沒有更淺淺埋深盾盾構(gòu)始發(fā)發(fā)范例。。另一方面面來說，，盾構(gòu)超超淺埋始始發(fā)和接接收的順順利實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，對我我們以后后進(jìn)行類類似工程程建設(shè)提提供了重重要參考考和依據(jù)據(jù)，并且且盾構(gòu)隧隧道埋深深的減少少將會帶帶來巨大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益，，推動盾盾構(gòu)施工工技術(shù)進(jìn)進(jìn)步。⑹江底底盾構(gòu)覆覆土厚度度淺由于受客客觀條件件的制約約，線路路縱坡設(shè)設(shè)置雖然然達(dá)到最最大規(guī)范范坡度，，但是在在盾構(gòu)到到達(dá)井一一側(cè)的江江底，有有一江中中沖槽段段，該沖沖槽段盾盾構(gòu)最小小覆土厚厚度僅有有11m（僅有0.7倍盾構(gòu)直直徑）。。而且該該段地層層為高透透水性、、松散的的粉細(xì)砂砂層，水水深卻高高達(dá)20多米，在這樣樣高水壓、淺淺覆土極端困困難的條件下下進(jìn)行隧道施施工安全風(fēng)險險極大，這也也是南京長江江隧道面臨的的難題和挑戰(zhàn)戰(zhàn)。鑒于南京長江江隧道面臨的的上述六大技技術(shù)難題和挑挑戰(zhàn)，在沒有有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可可供借鑒的情情況下，為了了安全順利完完成這項(xiàng)史無無前例的工程程施工，我們們建立了三級級專家體系，，堅持依靠專專家團(tuán)隊(duì)的智智慧，為工程程施工保駕護(hù)護(hù)航：1、以錢七虎院士為首的專家委員會2、以梁文灝院士為首的現(xiàn)場專家組3、由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的國內(nèi)外相關(guān)專家組成的工地專家組自2006年以來,我們先后聘請請國內(nèi)外盾構(gòu)構(gòu)設(shè)備、盾構(gòu)構(gòu)隧道施工相相關(guān)的業(yè)內(nèi)知知名專家共計計25位（包括錢七七虎院士、梁梁文灝院士、、日本專家秋秋源、法國布布依格專家龍龍尚等），分別針對施一一系列技術(shù)難難題進(jìn)行了專專題論證，截截至目前已經(jīng)經(jīng)在現(xiàn)場召開開了35次專家評審會，，有力的推動動了隧道建設(shè)設(shè)的安全順利利進(jìn)展。3、設(shè)備情況簡簡介根據(jù)南京長江江隧道穿越地地段水文和地地質(zhì)特點(diǎn)，我我們量身定做做了兩臺德國國海瑞克公司司生產(chǎn)的直徑徑為14.93m的泥水平衡盾盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行南南京長江隧道道施工。根據(jù)南京長江江隧道工程的的要求，盾構(gòu)構(gòu)機(jī)設(shè)計具有有如下先進(jìn)性性：1、刀盤刀具設(shè)設(shè)計有71把能夠在常壓壓下進(jìn)行更換換的刀具，且且安裝了磨損損監(jiān)測系統(tǒng)。。2、主驅(qū)動：帶帶有特殊壓力力裝置的密封封系統(tǒng)符合高高工作壓力，，在盾構(gòu)機(jī)軸軸心部分中部部達(dá)到7.5bar的要求。3、主軸承設(shè)計計壽命達(dá)：17,600小時。4、先進(jìn)的PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了故故障自動報警警，確保盾構(gòu)構(gòu)機(jī)處于良好好工作狀態(tài)。。5、盾體⑴設(shè)計有大大型碎石機(jī)，，可以破碎直直徑達(dá)到1.2m的石塊。⑵先進(jìn)的沖沖洗沖刷系統(tǒng)統(tǒng)減少了開挖挖艙內(nèi)碴土粘粘結(jié)或大量碴碴土沉積的情情況。⑶盾體設(shè)計計有錐度（由由三個直徑組組成），即即使在施工過過程中遇到長長時間停機(jī)的的情況，恢復(fù)復(fù)推進(jìn)時仍能能確保盾構(gòu)機(jī)機(jī)輕松前進(jìn)。。6、盾構(gòu)機(jī)的操操作采用氣泡泡調(diào)節(jié)技術(shù)，，能夠保證支支撐壓力的精精確率為+/-0.05bar。在不穩(wěn)定的的、混合地層層中能夠安全全地進(jìn)行隧道道開挖操作，，外界壓力的的變化不會對對開挖面的穩(wěn)穩(wěn)定造成影響響，沉降控制制在+20mm～-40mm之間。7、盾尾專門設(shè)設(shè)計了用于高高工作壓力的的的密封系統(tǒng)統(tǒng)，包括3道鋼絲刷、1道鋼板束和1個應(yīng)急密封。。8、盾構(gòu)機(jī)的主主要部件都設(shè)設(shè)計用于長距距離隧道掘進(jìn)進(jìn)工程（超過過15公里）。二、南京長江江隧道工程施施工情況綜述述南京長江隧道道工程自2005年3月29日開工以來，，經(jīng)過四年來來的努力，相相繼完成了以以下工作：1、克服了國際際融資和國際際招標(biāo)程序復(fù)復(fù)雜、不可控控因素多的困困難，按期完完成盾構(gòu)機(jī)及及配套設(shè)備的的選型和采購購工作；2、用5個月的時間完完成了按正常常工期需要一一年才能完成成的江北工作作井全部土建建任務(wù)；3、僅用58天時間就完成成了正常需要要近五個月時時間的盾構(gòu)機(jī)機(jī)組裝，第一一臺盾構(gòu)機(jī)于于08年1月15日試掘進(jìn)，2月27日正式掘進(jìn)，，目前已掘進(jìn)進(jìn)2300米；第二臺盾盾構(gòu)機(jī)于08年5月16日破門進(jìn)洞，，2009年5月20日，左線隧道道實(shí)現(xiàn)貫通；4、3043環(huán)管片生產(chǎn)已已經(jīng)于08年11月13日全部完成，，其工藝控制制水平和質(zhì)量量達(dá)到世界先先進(jìn)水平，箱箱涵已于08年7月30日提前兩個月月完成了3082塊的全部生產(chǎn)產(chǎn)任務(wù)；5、梅子洲接收收井自07年9月份開始分分段開挖，，08年6月25日提前5天完成全部部土建施工工，保證了了盾構(gòu)機(jī)的的到達(dá)接收收。三、開展的的技術(shù)攻關(guān)關(guān)和施工綜綜合技術(shù)研研究1、研究背景景和意義2、南京長江江隧道創(chuàng)新新之處3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果三、技術(shù)攻攻關(guān)、關(guān)鍵鍵技術(shù)研究究的開展情情況1、研究背景景和意義目前國際上上修建的大大型跨江、、跨海隧道道還很少，，國內(nèi)則更更是剛剛起起步，在這這方面還沒沒有經(jīng)驗(yàn),傳統(tǒng)的設(shè)計計與施工方方法難以滿滿足超長度度、大深度度、大斷面面的隧道及及地下工程程的要求。。面對我國國將建的一一批越江跨跨海等特長長隧道工程程，一方面面我們要緊緊跟國際研研究的前沿沿，另一方方面則要依依托南京長長江隧道工工程，開展展超大直徑徑泥水盾構(gòu)構(gòu)核心技術(shù)術(shù)研究。2、南京長江江隧道創(chuàng)新新之處以南京長江江越江隧道道工程為依依托，對超大直徑盾盾構(gòu)隧道的的襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)型式及力力學(xué)行為、、超淺覆土土始發(fā)和接接收施工技技術(shù)、施工工風(fēng)險分析析與應(yīng)對措措施以及高高水壓、長長距離、淺淺覆土條件件下河床處處理及掘進(jìn)進(jìn)施工技術(shù)術(shù)等建造關(guān)鍵鍵技術(shù)進(jìn)行行深入研究究，解決復(fù)復(fù)雜地質(zhì)條條件下超大大直徑盾構(gòu)構(gòu)隧道建造造技術(shù)難題題，形成具具有自主知知識產(chǎn)權(quán)的的、整體上上達(dá)到國際際先進(jìn)水平平、部分技技術(shù)達(dá)到國國際領(lǐng)先的的越江隧道道核心技術(shù)術(shù)體系。2、南京長江江隧道創(chuàng)新新之處創(chuàng)新點(diǎn)：⑴發(fā)展超超大直徑盾盾構(gòu)施工核核心技術(shù)；；⑵總結(jié)出出復(fù)雜地層層條件下盾盾構(gòu)刀具切切削機(jī)理和和刀盤優(yōu)化化設(shè)計原理理，掌握合合理的最小小覆土厚度度及相應(yīng)的的安全掘進(jìn)進(jìn)模式和掘掘進(jìn)參數(shù)的的關(guān)鍵核心心技術(shù)，建建立泥水劈劈裂理論，，整理出劈劈裂發(fā)生以以及泥水噴噴發(fā)的判別別標(biāo)準(zhǔn)；⑶發(fā)展跨跨江跨海盾盾構(gòu)風(fēng)險的的評估和防防范理論，，建立風(fēng)險險分析與評評估的核心心技術(shù)體系系。3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果南京長江隧隧道工程綜綜合施工技技術(shù)研究涉涉及兩方面面內(nèi)容：一是機(jī)械設(shè)設(shè)備方面。。南京長江江隧道采用用直徑14.93m泥水平衡盾盾構(gòu)進(jìn)行施施工作業(yè)，，對于這種種超大型機(jī)機(jī)械設(shè)備的的引進(jìn)、消消化、吸收收、改進(jìn)，，設(shè)備的運(yùn)運(yùn)輸、起吊吊、組裝、、調(diào)試測試試，以及設(shè)設(shè)備的接收收和施工中中的保養(yǎng)維維護(hù)等等，，給我們提提出了一系系列的研究究課題。3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果二是土建方方面。土建建方面是課課題研究的的關(guān)鍵和重重點(diǎn)，土建建方面的課課題又分以以下幾個方方面進(jìn)行專專題研究：：㈠推進(jìn)專專題。推進(jìn)專題研研究包括：：盾構(gòu)始發(fā)發(fā)和接收、、泥水、掘掘進(jìn)參數(shù)、、同步注漿漿等。㈡小覆土土、長距離離專題小覆土、長長距離專題題研究包括括：江中沖沖槽段掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)的研研究、長距距離掘進(jìn)刀刀具的保護(hù)護(hù)等。這是是南京長江江隧道科研研工作的核核心內(nèi)容。。㈢和盾構(gòu)構(gòu)隧道配套套的其他工工程專題。。和盾構(gòu)隧道道配套的其其他工程專專題研究包包括：基坑坑、管片、、同步施工工等。㈣信息化化施工專題題。信息化施工工專題研究究包括：三三維仿真、、遠(yuǎn)程監(jiān)控控和信息快快速反饋系系統(tǒng)。㈤安全風(fēng)風(fēng)險專題。。安全風(fēng)險專專題研究包包括：風(fēng)險險分析和應(yīng)應(yīng)對措施、、安全穿越越長江大堤堤施工等。。南京長江隧隧道工程的的科研課題題將主要圍圍繞以上兩兩個方面，，依托南京京長江隧道道，整合利利用國內(nèi)相相關(guān)科研單單位和高校校研究機(jī)構(gòu)構(gòu)，分門別別類展開各各個專題研研究。3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果針對兩個方方面、六個個專題我們們開展了一一系列課題題研究，下下面我針對對四個主要要課題情況況向大家介介紹如下：：超大斷面盾盾構(gòu)隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)選選型及力學(xué)學(xué)特征研究究超大直徑盾盾構(gòu)高水壓壓長距離淺淺覆土條件件下掘進(jìn)施施工技術(shù)研研究超大直徑盾盾構(gòu)隧道施施工三維數(shù)數(shù)值可視化化仿真模擬擬技術(shù)研究究超大直徑盾盾構(gòu)、超淺淺覆土始發(fā)發(fā)施工技術(shù)術(shù)研究3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果3.1超大斷面盾盾構(gòu)隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)選選型及力學(xué)學(xué)特征研究究南京長江隧隧道穿越軟軟硬程度差差異極大的的混合地層層，隧道頂頂部與長江江最高水位位差約60m，隧道施工工全過程以以及運(yùn)營階階段必將承承受較大的的外部荷載載(高水壓、土土壓以及其其他各種形形式的可預(yù)預(yù)見和不可可預(yù)見的荷荷載)，同時由于于水文及地地質(zhì)原因，，作用在盾盾構(gòu)隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)上上的水土壓壓變化也較較大；除施施工條件困困難外，隧隧道主體結(jié)結(jié)構(gòu)體系復(fù)復(fù)雜、未知知因素眾多多，在國內(nèi)內(nèi)尚無同類類水下隧道道的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計、施工工先例，為為了確保隧隧道在施工工期間的安安全性，在在環(huán)境保護(hù)護(hù)、建成后后的可靠性性等諸多方方面取得成成效，并獲獲得良好的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益和巨巨大的綜合合社會效益益，開展其其超大斷面面襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)選型及力力學(xué)特征試試驗(yàn)研究，，獲取寶貴貴的第一手手原始資料料，具有十十分重要的的現(xiàn)實(shí)意義義。管片結(jié)構(gòu)力力學(xué)行為研研究已經(jīng)列列入國家“863”計劃研究、、示范項(xiàng)目目。基于上述認(rèn)認(rèn)識，我們們在進(jìn)行管管片高性能能混凝土配配比和施工工工藝研究究的同時，，和項(xiàng)目公公司、鐵四四院、西南南交通大學(xué)學(xué)一起，利利用半年年的時間，，在現(xiàn)場進(jìn)進(jìn)行管片襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)體原型型加載試驗(yàn)驗(yàn)，研究管管片環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)在通縫與與錯縫拼裝裝方式下、、以及在各各種拼裝組組合方式下下的力學(xué)行行為特征，，以此檢測測結(jié)構(gòu)內(nèi)力力與變形，，以及評估估配筋設(shè)計計，尋求相相對最優(yōu)的的拼裝方式式，最后通通過破壞試試驗(yàn)觀察通通縫與錯縫縫拼裝方式式下的破壞壞特征。試驗(yàn)內(nèi)容（1）組合管片片環(huán)加載試試驗(yàn)（模擬擬錯縫拼裝裝方式）；；（2）組合管片片環(huán)破壞試試驗(yàn)；（3）單環(huán)管片片環(huán)加載試試驗(yàn)（模擬擬通縫拼裝裝方式）；；（4）單環(huán)管片片環(huán)破壞試試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置及及加載試驗(yàn)裝置采采用“多功能盾構(gòu)構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)體原型加加載系統(tǒng)”裝置，環(huán)箍箍梁用于對對管片環(huán)施施加環(huán)箍力力而產(chǎn)生軸軸力，以此此模擬水壓壓，而對拉拉梁用于對對管片結(jié)構(gòu)構(gòu)施加徑向向壓力而產(chǎn)產(chǎn)生彎矩，，在不同位位置對結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行加載載，最后在在相對最優(yōu)優(yōu)的拼裝方方式下以5000kN軸力和約3100kN的彎矩對結(jié)結(jié)構(gòu)加載破破壞。每個千斤頂頂和鋼鉸線線提供1500kN的集中力，，環(huán)箍上每每環(huán)需4條環(huán)箍鋼鉸鉸線，提供供最大的軸軸力為6000kN；在對拉梁梁上最大能能提供6000kN的對拉力，，在進(jìn)行組組合管片環(huán)環(huán)試驗(yàn)時，，最大能提提供3000kN/環(huán)的對拉力力，最大能能產(chǎn)生約6000kN?m/環(huán)的彎矩。。在彈性階階段內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)，只需2組千斤頂對對拉即可，，提供3000kN的對拉力，，最大能產(chǎn)產(chǎn)生約3000kN?m/環(huán)的彎矩。。組合管片環(huán)環(huán)（錯縫））加載示意意圖單環(huán)管片環(huán)環(huán)（通縫））加載示意意圖管片試驗(yàn)共需要要3環(huán)管片，1環(huán)用于單環(huán)環(huán)管片環(huán)加加載及破壞壞試驗(yàn)，2環(huán)用于組合合管片環(huán)加加載及破壞壞試驗(yàn)，其其中有1環(huán)管片需平平分成半幅幅寬環(huán)，對對稱放地在在1整環(huán)管片兩兩側(cè)。測試項(xiàng)目量量測項(xiàng)項(xiàng)目主要有有管片內(nèi)力力、管片變變形、鋼筋筋受力、接接縫張開、、接縫壓應(yīng)應(yīng)力、螺栓栓應(yīng)力以及及混凝土裂裂縫的產(chǎn)生生和發(fā)展等等。測縫計、混混凝土應(yīng)變變計、鋼筋筋計埋設(shè)好監(jiān)測測元件的鋼鋼筋籠澆筑完成、、養(yǎng)護(hù)的試試驗(yàn)用管片片管片切割及及切割后的的管片試驗(yàn)支座下半環(huán)拼裝拼裝完成的的試驗(yàn)管片片穿鋼絞線架對對拉拉梁梁組合合管管片片環(huán)環(huán)加加載載試試驗(yàn)驗(yàn)單環(huán)環(huán)管管片片加加載載試試驗(yàn)驗(yàn)管片片裂裂縫縫接縫縫張張開開管片片加加載載破破壞壞螺栓栓抗抗拔拔試試驗(yàn)驗(yàn)管管片片破破壞壞通過過上上述述在在現(xiàn)現(xiàn)場場進(jìn)進(jìn)行行的的管片片襯襯砌砌結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體原原型型加加載載試試驗(yàn)驗(yàn)，，我我們們驗(yàn)驗(yàn)證證了了管管片片結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及設(shè)設(shè)計計的的合合理理性性，，同同時時試試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果對對我我們們優(yōu)優(yōu)化化管管片片施施工工工工藝藝，，管管片片選選型型、、拼拼裝裝順順序序、、螺螺栓栓緊緊固固等等方方案案的的優(yōu)優(yōu)化化和和改改進(jìn)進(jìn)提提供供了了重重要要依依據(jù)據(jù)，，具具有有重重要要的的現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)指指導(dǎo)導(dǎo)意意義義。。3、開開展展的的主主要要研研究究項(xiàng)項(xiàng)目目和和階階段段成成果果3.2超大大直直徑徑盾盾構(gòu)構(gòu)高高水水壓壓、、長長距距離離、、淺淺覆覆土土條條件件下下掘掘進(jìn)進(jìn)施施工工技技術(shù)術(shù)研研究究研究究的的背背景景南南京京長長江江隧隧道道盾盾構(gòu)構(gòu)施施工工中中存存在在的的重重大大風(fēng)風(fēng)險險點(diǎn)點(diǎn)及及難難點(diǎn)點(diǎn)（（1）江江中中水水壓壓高高南南京京長長江江隧隧道道盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)工作作壓壓力力約約6.5bar,在同同等等直直徑徑及及更更大大直直徑徑泥泥水水盾盾構(gòu)構(gòu)項(xiàng)項(xiàng)目目中中是是世世界界最最大大的的。。東京京灣灣海海底底隧隧道道最最大大水水壓壓為為6bar,荷蘭蘭綠綠心心隧隧道道最最大大水水壓壓為為5.5bar；長長江江上上的的另另外外兩兩條條盾盾構(gòu)構(gòu)隧隧道道———上海海滬滬崇崇蘇蘇和和武武漢漢過過江江隧隧道道，，最最大大水水壓壓為為5～5.5bar。（2）江江中中段段覆覆土土厚厚度度小小、、水水壓壓大大，，地地層層突突變變江中中段段最最小小覆覆土土厚厚度度小小于于1倍盾盾構(gòu)構(gòu)直直徑徑，，尤尤其其是是江江南南沖沖槽槽段段覆覆土土厚厚度度僅僅有有11m（0.7D），，其其前前方方以以大大坡坡度度覆覆土土厚厚度度增增加加，，地地形形起起伏伏極極大大，，而而且且地地層層為為粉粉細(xì)細(xì)砂砂以以及及礫礫砂砂、、卵卵石石層層，，切切削削面面穩(wěn)穩(wěn)定定和和泥泥水水壓壓力力很很難難控控制制，，稍稍有有不不慎慎，，就就有有可可能能發(fā)發(fā)生生泥泥水水劈劈裂裂、、江江水水倒倒灌灌事事故故。。（3）一一次次掘掘進(jìn)進(jìn)距距離離長長，，高高水水壓壓下下?lián)Q換刀刀困困難難15m級的的超超大大直直徑徑盾盾構(gòu)構(gòu)一一次次掘掘進(jìn)進(jìn)距距離離長長近近3公里里。。盾盾構(gòu)構(gòu)穿穿越越的的地地層層基基本本為為砂砂層層，，在在石石英英含含量量高高的的砂砂層層中中盾盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)刀刀具具磨磨損損是是軟軟土土地地層層中中刀刀具具磨磨損損的的10倍以以上上，，刀刀具具磨磨損損嚴(yán)嚴(yán)重重。。一一旦旦刀刀具具過過于于磨磨損損，，難難以以掘掘進(jìn)進(jìn)，，被被迫迫停停機(jī)機(jī)，，將將給給施施工工帶帶來來極極大大的的困困難難。。不不僅僅工工期期、、工工程程質(zhì)質(zhì)量量難難以以保保證證，，在在高高水水壓壓的的江江底底，，將將有有塌塌方方危危險險。。高水水壓壓、、小小覆覆土土盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)問問題題，，主主要要是是泥泥水水劈劈裂裂地地層層、、冒冒漿漿問問題題。。國國內(nèi)內(nèi)外外這這方方面面研研究究成成果果很很少少，，沒沒有有施施工工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)可可供供借借鑒鑒。。大直直徑徑高高水水壓壓盾盾構(gòu)構(gòu)開開挖挖面面穩(wěn)穩(wěn)定定問問題題，，一一直直是是困困擾擾著著國國際際盾盾構(gòu)構(gòu)界界的的難難題題，，特特別別在在高高水水壓壓下下、、透透水水性性大大、、穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差的的地地層層中中掘掘進(jìn)進(jìn)，，還還沒沒有有很很好好的的方方法法。。刀具磨磨損問問題研研究的的資料料就更更少，，近年年在地地鐵盾盾構(gòu)施施工中中，北北京、、廣州州、成成都、、沈陽陽等地地相繼繼出現(xiàn)現(xiàn)刀具具磨損損等問問題，，還沒沒有好好的評評價標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和和措施施，特特別是是在高高水壓壓下?lián)Q換刀，，這方方面研研究還還沒有有展開開。國內(nèi)外外研究究現(xiàn)狀狀及研研究基基礎(chǔ)鑒于上上述情情況，，結(jié)合合南京京長江江隧道道的實(shí)實(shí)際條條件，，我們們以南南京長長江隧隧道工工程為為依托托，研研究水水底盾盾構(gòu)隧隧道“高水壓壓小覆覆土施施工、、長距距離掘掘進(jìn)”兩個子子課題題的相相關(guān)理理論和和針對對性技技術(shù)措措施，，課題題研究究擬采采用現(xiàn)現(xiàn)場試試驗(yàn)與與監(jiān)測測、室室內(nèi)模模型實(shí)實(shí)驗(yàn)、、理論論分析析等技技術(shù)手手段，，現(xiàn)場場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)與監(jiān)監(jiān)測為為主體體，室室內(nèi)實(shí)實(shí)驗(yàn)及及理論論分析析為補(bǔ)補(bǔ)充，，相互互配合合，以以趨完完善，，達(dá)到到“研究成成果服服務(wù)于于工程程，減減小工工程施施工風(fēng)風(fēng)險、、節(jié)省省工程程投資資、確確保工工程安安全、、提高高工程程經(jīng)濟(jì)濟(jì)性”的總體體目的的。研究目目標(biāo)子課題題1：南京京長江江隧道道高水水壓、、小覆覆土盾盾構(gòu)施施工技技術(shù)研研究（1）構(gòu)建建泥水水劈裂裂壓力力（包包括啟啟裂壓壓力，，伸展展壓力力）、、劈裂裂發(fā)生生位置置、劈劈裂發(fā)發(fā)生和和伸展展方向向及伸伸展速速度的的力學(xué)學(xué)模型型；（2）提出出盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)過程程中地地層劈劈裂發(fā)發(fā)生與與掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)數(shù)的關(guān)關(guān)系，，整理理出劈劈裂發(fā)發(fā)生以以及泥泥水噴噴發(fā)的的判別別標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，提提出規(guī)規(guī)避泥泥水噴噴發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)發(fā)生的的措施施；（3）提出出覆土土厚度度、水水壓等等與盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)參數(shù)數(shù)及掘掘進(jìn)參參數(shù)的的關(guān)系系；（4）提出出合理理的最最小覆覆土厚厚度及及相應(yīng)應(yīng)的安安全掘掘進(jìn)模模式和和掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)數(shù)。子課題題2：大型型泥水水盾構(gòu)構(gòu)長距距離掘掘進(jìn)研研究（1）總結(jié)結(jié)分析析刀具具磨損損數(shù)據(jù)據(jù)，針針對南南京長長江隧隧道具具體工工程，，建立立磨損損對盾盾構(gòu)掘掘進(jìn)性性能影影響評評價體體系，，提出出合理理掘進(jìn)進(jìn)參數(shù)數(shù)和施施工措措施，，增大大掘進(jìn)進(jìn)距離離；（2）綜合合各研研究手手段，，提出出盾構(gòu)構(gòu)刀具具切削削機(jī)理理和刀刀盤優(yōu)優(yōu)化設(shè)設(shè)計原原理、、針對對不同同地層層進(jìn)行行刀盤盤、刀刀具優(yōu)優(yōu)化設(shè)設(shè)計分分析。。研究成成果匯匯報右線初初始掘掘進(jìn)段段現(xiàn)場場原位位試驗(yàn)驗(yàn)選取右右線初初始掘掘進(jìn)長長度135m左右進(jìn)進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場原原位試試驗(yàn)右線初初始掘掘進(jìn)段段現(xiàn)場場原位位試驗(yàn)驗(yàn)選取右右線初初始掘掘進(jìn)長長度135m左右進(jìn)進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場原原位試試驗(yàn)，，是基基于以以下考考慮：：⑴該該段盾盾構(gòu)施施工埋埋深淺淺，覆覆土厚厚度5.5m～11.65m。⑵距距離始始發(fā)井井75m左右有有一水水塘。。與江江中淺淺覆土土段工工況有有相似似之處處。⑶該段施施工便便于進(jìn)進(jìn)行各各種檢檢測原原件的的埋設(shè)設(shè)和數(shù)數(shù)據(jù)測測量。。⑷可以進(jìn)進(jìn)行理理論分分析和和現(xiàn)場場的實(shí)實(shí)際對對比。。右線初初始掘掘進(jìn)段段地層層自上上而下下分別別為:②-3粘土④淤泥泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘粘土⑥淤泥泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘粘土夾夾粉土土⑦-2粉土⑧粉細(xì)細(xì)砂⑨粉細(xì)細(xì)砂其中盾盾構(gòu)穿穿越地地層主主要為為④淤淤泥質(zhì)質(zhì)粉質(zhì)質(zhì)粘土土地層層。該該土層層含水水量大大，孔孔隙比比大，，滲透透系數(shù)數(shù)小，，強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)小，，屬于于典型型的軟軟弱粘粘土。。試驗(yàn)?zāi)磕康?)泥水盾盾構(gòu)掘掘進(jìn)對對周圍圍地層層的影影響；；2)小覆土土泥水水盾構(gòu)構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)合理理的施施工參參數(shù)；；3）與壓壓力相相關(guān)的的包括括泥水水壓力力和注注漿壓壓力的的控制制指標(biāo)標(biāo)；監(jiān)測內(nèi)內(nèi)容1)地表變變形監(jiān)監(jiān)測：：監(jiān)測測隧道道橫向向和縱縱向地地表沉沉降，，繪制制橫向向沉降降槽和和縱向向沉降降曲線線，研研究地地表沉沉降隨隨盾構(gòu)構(gòu)推進(jìn)進(jìn)的變變化規(guī)規(guī)律；；2)地層分分層沉沉降和和水平平位移移監(jiān)測測：利利用測測斜儀儀監(jiān)測測不同同深度度處地地層水水平位位移，，利用用分層層沉降降儀監(jiān)監(jiān)測不不同深深度處處地層層豎向向位移移，根根據(jù)水水平和和豎向向位移移，判判斷盾盾構(gòu)施施工對對土體體的擠擠壓情情況。。3)原位水水土壓壓力及及孔隙隙水壓壓力監(jiān)監(jiān)測：：以雙雙膜土土壓力力盒監(jiān)監(jiān)測土土體原原位壓壓力；；利用用孔隙隙水壓壓力計計記錄錄地層層孔隙隙水壓壓的變變化，，為泥泥水盾盾構(gòu)掘掘進(jìn)尤尤其是是小覆覆土工工況下下掘進(jìn)進(jìn)時泥泥水壓壓力和和注漿漿壓力力的設(shè)設(shè)定提提供依依據(jù)；；4)選取第第二監(jiān)監(jiān)測斷斷面，，在臨臨近該該斷面面前盾盾構(gòu)以以較大大泥水水壓力力掘進(jìn)進(jìn)，取取得監(jiān)監(jiān)測數(shù)數(shù)據(jù)，，與正正常泥泥水壓壓力掘掘進(jìn)時時所取取得的的各項(xiàng)項(xiàng)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行行對比比分析析，為為江中中小覆覆土段段地層層處理理方案案及施施工參參數(shù)提提供理理論依依據(jù)；；5)優(yōu)化盾盾構(gòu)施施工參參數(shù)：：包括括泥水水艙壓壓力、、推力力、推推進(jìn)速速度、、出土土量、、壁后后壓力力和注注漿量量、盾盾構(gòu)姿姿態(tài)等等。第一個個斷面面為常常規(guī)掘掘進(jìn)監(jiān)監(jiān)測斷斷面。。第二個個斷面面為改改變泥泥水特特性、、泥水水壓力力、推推力、、壁后后注漿漿壓力力以及及掘進(jìn)進(jìn)速度度的監(jiān)監(jiān)測斷斷面。。監(jiān)測斷斷面布布置試驗(yàn)分分兩個個區(qū)段段，分分別為為在距距始發(fā)發(fā)井70m處（覆覆土厚厚度8m）和120m處（覆覆土厚厚度11m）。。1）地表表沉降降點(diǎn)布布置2)地層分分層沉沉降和和水平平位移移監(jiān)測測點(diǎn)布布置第一監(jiān)監(jiān)測斷斷面分分層沉沉降和和測斜斜儀布布點(diǎn)（距始始發(fā)井井70m，埋深深約8m）第二監(jiān)監(jiān)測斷斷面分分層沉沉降和和測斜斜儀布布點(diǎn)（距始始發(fā)井井120m，埋深深約11m）3)土壓力力和孔孔隙水水壓力力監(jiān)測測點(diǎn)布布置第一監(jiān)監(jiān)測斷斷面土土壓力力計和和孔隙隙水壓壓計布布點(diǎn)（距始始發(fā)井井75m，埋深深約8m）第二監(jiān)監(jiān)測斷斷面土土壓力力計和和孔隙隙水壓壓計布布點(diǎn)圖圖（距始始發(fā)井井125m，埋深深約11m）地層分分層沉沉降和和水平平位移移監(jiān)測測點(diǎn)土壓力力和孔孔隙水水壓力力監(jiān)測測點(diǎn)監(jiān)測實(shí)施第一監(jiān)測斷斷面：按正正常設(shè)定掘掘進(jìn)盾構(gòu)切口到到達(dá)離測點(diǎn)點(diǎn)前30m時開始監(jiān)測測地表變形形、測斜、、分層沉降降、土壓力力及水壓力力值。其中中地表變形形、測斜及及分層沉降降每環(huán)測1次，測量時時間安排在在推進(jìn)結(jié)束束后進(jìn)行。。土壓力及水水壓力值采采集頻率為為每環(huán)測3次。第二監(jiān)測斷斷面：加大大泥水壓力力、改變泥泥水特性、、以更大推推進(jìn)速度掘掘進(jìn)（根據(jù)據(jù)第一斷面面試驗(yàn)結(jié)果果）監(jiān)測頻率基基本與第一一斷面相同同，加大泥泥水壓力、、改變泥水水濃度、壁壁后注漿壓壓力較大、、掘進(jìn)速度度快條件下下進(jìn)行監(jiān)測測。分層沉沉降、土壓壓力及孔隙隙水壓力是是監(jiān)測重點(diǎn)點(diǎn)。125m斷面地表沉沉降發(fā)展過過程120m斷面3#孔縱向水平平位移3#孔土壓計土土壓變化2#孔孔隙水壓壓變化趨勢勢1、通過右線線初始掘進(jìn)進(jìn)段現(xiàn)場原原位試驗(yàn)取取得的監(jiān)測測數(shù)據(jù)，我我們通過進(jìn)進(jìn)行對比分分析，對監(jiān)監(jiān)測方案進(jìn)進(jìn)行了優(yōu)化化調(diào)整（觀觀測點(diǎn)加密密、泥水采采用分步加加壓、掘進(jìn)進(jìn)速度調(diào)整整、加壓產(chǎn)產(chǎn)生劈裂等等），繼續(xù)續(xù)在左線進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)監(jiān)測。2、通過進(jìn)行行左右線原原位試驗(yàn)，，將成果應(yīng)應(yīng)用到室內(nèi)內(nèi)盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)泥水劈裂裂試驗(yàn)裝置置上，通過過理論分析析、原位試試驗(yàn)、室內(nèi)內(nèi)模型試驗(yàn)驗(yàn)等一系列列手段，完完善江中淺淺覆土段的的施工方案案，確保該該段施工安安全順利進(jìn)進(jìn)行。3、根據(jù)理論論計算分析析、現(xiàn)場原原位試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分分析、掘進(jìn)進(jìn)泥水劈裂裂試驗(yàn)裝置置模擬，形形成了非拋拋填方式穿穿越江中沖沖槽段淺覆覆土的施工工方案并通通過專家評評審，我們們嚴(yán)格按照照評審的方方案實(shí)施，，于2009年4月7日-4月12日安全順利利穿越江中中沖槽超淺淺覆土段，，比原計劃劃提前了7天時間，成成功克服了了覆土薄、、水壓大、、透水強(qiáng)，，極容易發(fā)發(fā)生擊穿冒冒頂、江底底沉降、坍坍塌的巨大大風(fēng)險，破破解了在強(qiáng)強(qiáng)透水地質(zhì)質(zhì)、不進(jìn)行行河床處理理等條件下下穿越江中中沖槽淺覆覆土的施工工技術(shù)難題題，填補(bǔ)了了國內(nèi)同類類施工的空空白，積累累了寶貴經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。泥水盾構(gòu)長長距離掘進(jìn)進(jìn)研究刀盤的基本本結(jié)構(gòu)南京長江隧隧道盾構(gòu)刀刀盤形式為為輻條面板板式，直徑徑為14.93m,重量達(dá)400t，由6個主輻臂（（1#-6#）和6個輔助輻臂臂（1#-6#）組成，主主輻臂上安安裝先行刀刀、刮刀和和小鏟刀，，輔助輻臂臂上安裝大大鏟刀，刀刀盤的開口口率約為30％。1#主輻臂6#主輻臂5#主輻臂4#主輻臂3#主輻臂2#主輻臂2、刀具的基基本結(jié)構(gòu)南京長江隧隧道盾構(gòu)機(jī)機(jī)配備刀具具總數(shù)量為為225把（從開挖挖軌跡上說說是309把），刀具具由先行刀刀、刮刀、、鏟刀和仿仿形刀四種種組成。先行刀16把，高出刀盤250mm刮刀189把（常壓可更換刀71把，固定刀118把），刮刀高出刀盤200mm。小鏟刀3對，安裝在1#－3#主輻臂上，鏟刀高出刀盤200mm。

大鏟刀6對（覆蓋31#～38#刮刀的開挖軌跡），安裝在1#－6#輔助輻臂上，鏟刀高出刀盤200mm。南京長江隧隧道盾構(gòu)在在掘進(jìn)中，，尤其是在在砂礫石地地層中掘進(jìn)進(jìn)遇到的主主要問題是是：⑴刀具磨損損過快。⑵刀具磨損損過度。38#刀磨損后38#刀磨損前38#左側(cè)考慮到刀具具存在的上上述問題，，我們對刀刀具形式、、加工工藝藝等各方面面進(jìn)行分析析和研究，，并根據(jù)研研究結(jié)果對對刀具進(jìn)行行了三種改改進(jìn)方案設(shè)設(shè)計，以適適應(yīng)礫砂層層掘進(jìn)。在在現(xiàn)場取742～792環(huán)（50環(huán)）作為改改進(jìn)刀具應(yīng)應(yīng)用試驗(yàn)段段，不同改改進(jìn)方案刀刀具分別安安裝在同一一軌跡，以以檢驗(yàn)各自自優(yōu)缺點(diǎn)。。通過50環(huán)試驗(yàn)段統(tǒng)統(tǒng)計，對三三種改進(jìn)方方案進(jìn)行了了對比分析析：方案I新改進(jìn)刀具具總體性能能比原裝刀刀具有很大大提高，但但崩齒現(xiàn)象象依然嚴(yán)重重，四把刀刀中有3把出現(xiàn)崩齒齒現(xiàn)象，由由于合金頭頭部倒角較較尖銳，導(dǎo)導(dǎo)致正常磨磨損量也偏偏大（7mm左右；方案II改進(jìn)刀具主主要表現(xiàn)在在兩排合金金之間刀體體磨損較嚴(yán)嚴(yán)重，合金金耐磨性能能較好，合合金崩裂和和整體脫落落趨勢嚴(yán)重重，36#刀（左）兩兩排合金全全部崩裂；；方案III刀具表現(xiàn)最最好，所有有刀具均未未出現(xiàn)任何何崩齒現(xiàn)象象，自然磨磨損也很小小，幾乎全全在3mm以內(nèi)。由于方案III性能表現(xiàn)總總體良好，，故以改進(jìn)進(jìn)方案III刀具性能為為計算依據(jù)據(jù)，理論計計算掘進(jìn)距距離分別為為38#刀具400m，24#～37#刀具在700～1000m之間，其余余在1000m以上，考慮慮合金崩裂裂或其他原原因?qū)Φ毒呔邏勖牟徊活A(yù)期影響響，安全系系數(shù)取2，38#刀具掘進(jìn)距距離為200m，其余刀具具掘進(jìn)距離離在300m以上。通過在施工工過程對刀刀具磨損的的分析以及及進(jìn)一步的的改進(jìn)與工工程應(yīng)用，，大大加深深了我們對對礫砂地層層刀具切削削機(jī)理、刀刀具選型、、刀具設(shè)計計的理解與與認(rèn)識，換換刀距離由由改進(jìn)前的的50環(huán)（100m）普遍提高高到改進(jìn)后后的300環(huán)（600m）以上，工工程效益顯顯著，對以以后類似工工程提供了了一個很好好的借鑒案案例，意義義深遠(yuǎn)重大大。左線到達(dá)接接收井后，，部分刀具具照片，可可以看出改改進(jìn)后的刀刀具全部表表現(xiàn)為正常常磨損，未未見合金崩崩裂脫落?！，F(xiàn)場應(yīng)用情情況：在現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際施施工時，方方案III刀具更換距距離普遍在在300環(huán)以上，幾幾乎未出現(xiàn)現(xiàn)合金崩裂裂脫落等現(xiàn)現(xiàn)象，與掘掘進(jìn)距離估估算結(jié)果基基本一致。。方案III改進(jìn)刀具在在后續(xù)施工工最長掘進(jìn)進(jìn)距離達(dá)到到了363環(huán)（27#刀具）。3、開展的主主要研究項(xiàng)項(xiàng)目和階段段成果開展盾構(gòu)隧隧道施工三三維數(shù)值可可視化仿真真模擬技術(shù)術(shù)研究，通通過進(jìn)行隧隧道始發(fā)和和接收、穿穿越長江大大堤、最淺淺覆土層施施工、復(fù)合合土層施工工、兩條隧隧道臨近超超越施工的的三維可視視化仿真模模擬，達(dá)到到如下目的的：1）通過三維維可視化仿仿真，分析析隧道施工工中發(fā)生地地表冒漿或或塌陷、地地表沉降過過大、進(jìn)出出洞土體大大量流失等等施工事故故的可能性性。分析發(fā)發(fā)生隧道施施工事故的的機(jī)理、原原因和關(guān)鍵鍵影響因素素，提出防防范施工事事故的措施施，評價和和驗(yàn)證防范范措施的有有效性和合合理性。2）針對南京京長江隧道道的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)、環(huán)境境條件和施施工方案，，通過三維維可視化仿仿真，對多多種施工方方案進(jìn)行比比較分析，，評價施工工方案的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)，并并對優(yōu)選出出來的施工工方案進(jìn)行行施工參數(shù)數(shù)優(yōu)化，實(shí)實(shí)現(xiàn)施工參參數(shù)的最優(yōu)優(yōu)匹