特长湖底城市隧道特点与关键技术创新.ppt

风景区特长湖底城市隧道 特点与关键技术创新汇报主题l项目概况 l东湖隧道建设方案 l东湖隧道特点 l东湖隧道关键技术创新 l结语 东湖通道工程北起二环线水东段主线高架桥（红庙立交）， 止于喻家湖路与喻家山北路相交道口，全长10634米东湖通道 工程由东湖湖底隧道、团山隧道以及两岸接线组成其中桥梁 段长1491米，东湖隧道长7035米，团山隧道长1264米东湖通 道建设标准为城市主干道，主线设计车速60km/h，双向六车道 东湖通道工程是武汉市武昌大东湖地区的重点道路交通工程 ，对完善区域路网结构与缓解交通拥堵等方面具有重大作用， 是东湖风景区重要的过境交通分流通道，为东湖高新区组织过 江交通的快捷通道，其同时，通道兼有环境、景观、文化功能 ，对加强东湖景区环境保护，促进东湖景区利用与开发，凸显 地域文化与彰显城市魅力有重大意义 项目概况东湖隧道建设方案东湖隧道起于九女墩北侧，下穿莦箕湖、郭郑湖 ，过湖心岛，再下穿汤菱湖、沿湖路、郭郑湖南侧 、梅园大门和磨山小区，过鲁磨路与团山路路口后 ，起坡出地面东湖隧道全长7035米，其中湖底段 长4500m 东湖隧道建设方案武汉市政工程设计研究院有限责任公司东湖隧道起于九女墩北侧，下穿莦箕湖、郭郑湖 ，过湖心岛，再下穿汤菱湖、沿湖路、郭郑湖南侧 、梅园大门和磨山小区，过鲁磨路与团山路路口后 ，起坡出地面。

东湖隧道全长7035米，其中湖底段 长4500m 东湖隧道建设方案东湖隧道施工方法经过多轮论证及专家咨询， 最终确定采用围堰明挖法为了解决特长隧道通风 、消防、逃生救援等问题，在隧道中部结合东湖风 景区总规设置湖心岛，在湖心岛上设置4条逃生救援 匝道和自然通风口 东湖隧道建设方案东湖隧道通风方案为自然通风+竖井分段通风， 在湖心岛和磨山侧分别设置自然通风口，将左右线 隧道各分为五个通风区段火灾通风方案采用半横 向排烟+自然排烟+纵向排烟相结合的方案根据东 湖隧道施工方法和通风方案，隧道结构在湖底暗埋 段采用三箱结构东湖隧道建设方案东湖隧道通风方案为自然通风+竖井分段通风， 在湖心岛和磨山侧分别设置自然通风口，将左右线 隧道各分为五个通风区段火灾通风方案采用半横 向排烟+自然排烟+纵向排烟相结合的方案根据东 湖隧道施工方法和通风方案，隧道结构在湖底暗埋 段采用三箱结构东湖隧道建设方案磨山侧采用双箱结构东湖隧道建设方案湖中段隧道采用围堰方法进行施工，由于东湖隧 道处在国家级风景区，考虑东湖隧道施工期间对风 景区交通、水生态环境的影响，围堰采用双边钢板 桩围堰，围堰净距100米，堰内考虑了施工便道、临 时堆土场以及材料加工场等临时用地，隧道施工期 间景区沿湖道路不受干扰。

东湖隧道特点隧道长度长东湖隧道全线位于东湖风景区核 心景区内，根据景区主管部门要求，工程建设不得 改变景区用地性质，彻底的解决景区交通与城市交 通的分离，采用全隧的建设方案东湖隧道全长 7035米，暗埋段长6500米，其中有4500米长隧道处 在湖中，作为城市隧道为目前国内已建隧道中最长 的湖底隧由于隧道长，需要解决的专业技术问题 较多如通风、消防逃生、行车安全、节能等，因而 在本工程中逐一进行了研究解决 东湖隧道特点隧道周边景区环境保护要求高隧道运营前后要求对 景区空气环境、水环境、绿生植被进行最大限度的保护 东湖隧道沿线途经九女墩、疑海沙滩、磨山景区、东湖梅 园、东湖樱园、磨山揽翠等核心景点隧道建设期间要求 不能影响各景区的交通出行，并且保护东湖水域的水质， 景区内树木主要以池杉、落叶杉、苗木为主，东湖池杉是 景区沿湖路一景，由于池杉树龄在50年以上，移栽存活率 极低，因此要求隧道建设尽量保护池杉，采用合理施工方 法少移池杉为了不改变景区现状天际线，要求隧道不能 建设高排风塔，湖底隧道建成后，不能影响湖底微生物的生存环境和生存空间的连续性 东湖隧道特点湖中临时围堰全国第一长东湖隧道穿过东湖， 其中湖底隧道长4500米，由于东湖隧道采用围堰明挖 法施工，为了尽量减少施工期间占用过大湖面，湖中 围堰采用双边围堰。

东湖湖面在刮风时候会起浪，根 据水文报告，东湖浪高0.2~0.5米，为了保护东湖水质 ，同时减少风浪在施工期间对围堰的冲击，围堰采用 钢板桩围堰双侧围堰总长8100米 东湖隧道关键技术创新提出特长城市隧道通风设计标准，明确自然通风 口设计方法目前我国隧道设计规范多为公路规范， 城市隧道通风标准多采用公路隧道规范或国际道路学 会常设委员会（PIARC）有关“公路隧道汽车尾排和需 风量”的最新报告的研究成果，没有城市隧道规范作 为设计依据，由于公路与城市道路，国内与国际在车 况、路况以及交通状况均有所差别，因此该标准并不 完全适用于东湖隧道东湖隧道作为全国最长的城市 隧道，为了保证东湖隧道通车后的行车舒适性以及运 营安全，需要明确东湖隧道内污染物设计浓度标准和 阻滞交通设计标准 东湖隧道关键技术创新同时根据景区主管部门要求，保护景区自然天际线，东 湖隧道采用自然通风+竖井分段通风的通风方案，由于自然通 风口的设计除江苏省地方规范《城市隧道竖井型自通风设计 与验收规范》DGJ32/TJ102-2010对中、长隧道的自然通风口 设计方法进行了相关规定外，没有其他设计规范作为参考 东湖隧道在磨山南侧设置了大量的自然通风口，自然通风口 的设置间距、组合形式、面积、开口率等关键参数无法通过 规范或者成熟案例明确。

东湖隧道分别对武汉、上海已建成 隧道内污染物进行实测研究，通过理论计算、模型实验分析 以及运用计算机进行数值模拟，以获得隧道内速度场、压力 场以及污染物浓度场的分布，给出通风设计标准以及自然通 风口的设计方法 东湖隧道关键技术创新研究空气净化系统工作原理，提出隧道外污染物排放 控制标准及环境质量标准，为东湖隧道采用空气净化系统 提供设计依据东湖隧道由于受景区环境保护要求，不允 许设置高排风塔，根据住建部隧道选址意见批复，要求东 湖隧道采用空气净化系统，由于目前该系统在国内尚无成 功应用案例及成熟设备，本工程首次应用空气净化系统设 计难度较大国外从60-70年代就开始进行隧道空气净化系 统的研究，主要研究的国家有日本、挪威、 奥地利、德国 、法国等空气净化系统经历了从“静电除尘”单一技术 向“静电除尘+脱硝”综合技术的逐步创新提升，空气净化 技术在隧道项目中的应用已相对成熟 东湖隧道关键技术创新为了成功将国外成熟的空气净化技术运用于东湖 隧道，我们针对国外的空气净化系统工作原理，对我 国已建成城市隧道内洞口扩散物进行检测，并通过扩 散模型评估研究隧道出口环境CO、NOx和PM2.5的变化 规律，分析排放口附近的CO、NOx和PM2.5浓度的时空 变化情况，结合CO、NOx和PM2.5的环境化学行为与转 化机制，了解CO、NOx和PM2.5对隧道周边环境的污染 效应，从而提出武汉东湖隧道空气净化装置设计参数 ，给出与区域环境空气质量规划相结合的武汉东湖隧 道污染物空气净化标准。

东湖隧道关键技术创新研究湖底淤泥无害化处理技术东湖隧道采用围堰明挖法 施工，围堰面积总共有55万平方米，根据环评报告要求，需 要对围堰内有害淤泥进行无害化处理目前国内对淤泥处理 方法较多，但国内没有技术规范明确相关工艺，固化剂多为 专利产品，各产品之间差异较大，由于在风景区内主管部门 对环保要求高，在淤泥处理过程中要求临时施工场地小，不 能有异味，处理时间不宜过长为了确定适用于本项目的处 理技术，设计对湖底淤泥的含水率、泥层结构组成、泥质化 学成分等进行分析，按照淤泥的成份及厚度，将围堰内淤泥 分成两部分，对于淤泥厚度大于0.8米的采用脱水固结法施工 ，对小于0.8米的淤泥采用原位固结法 东湖隧道关键技术创新淤泥脱水固结处理系统工艺流程如下：通过吸泥船将疏 浚泥浆经过管道输送至沉淀池，经过格栅机拦污和重力沉淀 后，自流入调节池，泥浆在调节池完成浓度调理后，再泵送 至均化池，在输送管道中投加固化剂，泥浆在均化池均化后 泵送至板框压滤机进行泥水分离，形成泥饼，泥饼采用自卸 式密闭槽车输送至消纳单位调节池、均化池、沉淀池的上 清液以及淤泥脱水的滤出液经过泵送至尾水反应沉淀池反应 后达标排入管网。

原位固结是向淤泥中添加固化材料，通过 晾晒、排水、搅拌混合、养护、碾压密实，使淤泥、水、固 化材料之间发生一系列的水解和水化反应，使得松软无强度 的淤泥变成具备一定力学性能的回填土料 结语东湖隧道作为国内最大的城中湖隧道，设计初期 为了便于设计工作开展，根据本工程的特点分别委托 同济大学和浙江大学进行东湖隧道通风、空气净化技 术方面的课题研究，科研单位分别现场实测武汉长江 隧道、杭州庆春隧道、上海延安东路隧道的相关数据 ，通过模型试验分析为设计提供了技术标准东湖隧 道的建设将会完善我国城市隧道的规范标准，为需要 采用空气净化系统的地下道路工程建设提供借鉴 谢 谢！。