紫之隧道总体施工方案及施工场地布置规划

■胡贤国

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州　310014）

紫之隧道总体施工方案及施工场地布置规划

■胡贤国

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州310014）

紫之隧道南北向穿越杭州市西湖景区群山，含三座特长隧道及两对平行匝道,总长约14km。工程沿线地质条件复杂，环境要求高，且场地狭小，工期紧张。为确保隧道顺利贯通，工程因地制宜，采取明挖法、浅埋暗挖法及钻爆法多种工艺相结合，并根据现场条件划分6个施工区，开展多个工作面，以满足工期要求。

隧道工程总体施工方案施工场地布置规划工区划分

0　引言

随着城市建设的发展，用地越来越紧张，城市交通隧道作为基础设施的一部分，建设条件也越来越复杂。施工场地小、控制因素多、工艺多样化、环境要求高是现代城市交通隧道建设特点的集中体现。

作为杭州市“四纵五横”快速路网的重要一纵，紫之隧道正是在这一背景下开工建设的工程，其由南往北穿越之江国家度假区、龙坞景区、城西区域，其建设规模及建设难度在国内同类型隧道中尚属罕见。目前，通过参建各方积极努力，现各标段施工均已接近尾声，预计2015年底将顺利贯通。

1　工程概况

紫之隧道工程南起之浦路、之江路，北至紫金港路、西溪路，中间线位绕避西湖景区界线，如图1所示。工程设计时速60km/h，双向六车道规模，线路全长约14.2km，含三座隧道两座桥涵，分别为：1#隧道4857m、2#隧道4052m、3#隧道4987m。1#露头点83m，2#露头点88m；并在之江路和西溪路各设置一对进出匝道。

2　工程建设条件

2.1沿线周边环境

项目场区位于杭州主城西侧，沿线主要涉及之江度假区、龙坞景区、灵竺景区等。工程南端由之浦路入地，下穿五浦河、之江路、引水暗渠后进入山岭段，沿西湖风景名胜区域外围向北至蔡国忠山出山岭段，后下穿西溪路、天目山路、沿山河等，沿着紫金港路向北，至塘苗路后出地面。

由于工程紧邻西湖风景名胜区，因此隧道施工对环境的影响要求较高，应最大限度的减小对景区的影响。

2.2工程地质

工程穿越区域属杭嘉湖平原西南端，天目山系余脉的低山丘陵地貌，沿线植被覆盖率超过90%。

根据区域地质资料，隧道走廊出露的基岩地层有白垩系（K）、泥盆系（D）、志留系（S）；第四系地层有更新统残坡积层、坡洪积、冲洪积及全新统湖沼相沉积层。工程南端以淤泥质土为主；北端以粘土混碎石为主，局部下伏强风化泥岩；中部山岭段以砂岩为主，围岩节理裂隙发育。

2.3工程周边交通条件

工程周边交通便利，主要道路为：东侧为绕城高速、留泗路、清谷路，北侧有紫金港路、西溪路，南侧有之江路、之浦路等。工程周边交通路网发达，有利于机械化施工开展。

2.4施工特点与难点

（1）工程规模大，施工场地小

本工程是一项大型的市政工程，其规模之大在国内市政隧道中实为罕见，并且涉及明挖、浅埋暗挖法以及钻爆法等多种工法，工序多而复杂。

（2）环境保护、文明施工要求高

工程主要位于西湖风景名胜区外围，两个山岭段“露头点”东侧为西湖风景名胜区，无出渣通道的可能，杨家牌楼西侧为茶地和墓地，沿线的环境保护和文明施工要求很高，须采取措施将对周边的影响控制在最低程度。

工程南端位于杭州之江国家旅游度假区，且靠近钱塘江杭州饮用水源一级陆域保护区，北端靠近西溪湿地，且周边度假酒店及住宅小区多，环境要求高；中部穿越景区，以及国家森林公园，植被保护要求高，且用地受到限制。

（3）沿线地质条件多样，南北两端建（构）筑物多

工程南段为淤泥质粘土，其压缩性高，灵敏度高，含水量高，强度低，具有“三高一低”特征；北端主要为粉质粘土及粘土混碎石；中部山岭段主要为砂岩，强度低，节理发育，遇水易软化。

南段下穿五浦河、引水暗渠、江园度假村建筑桩基，以及自来水梅灵泵站。北侧紫金港路两侧及沿线建（构）筑物密集，包括汽车西站大厅、苗圃用房、沿山河桥、西溪天堂地下车库通道桥等。

（4）社会交通组织难度大

工程南端位于之浦路和之江路，之浦路与之江路平交，目前为过境要道，过境车辆和沿线车辆很多，是之江区域最繁忙的路段之一。施工期需保证之江路及之铺路正常交通通行。

工程北段位于紫金港路和西溪路，紫金港路与西溪路“T”字相交。由于紫金港路段沿线为西溪湿地景区、西溪天堂悦居等，场地较为局促，要保证周边现有交通的通行，交通组织难度较大。

（5）施工工期紧

为尽快解决杭城第三象限路网缺失的问题，缓解主城区由于交通转换造成的交通压力，确定工程土建及机电安装工期为36个月。在西湖周边无法通过施工斜井增加工作面的情况下，工期十分紧张。

3　总体施工方案

3.1施工方案选择

工程两端为软土地层，且环境复杂，施工难度大。隧道下穿五浦河、之江路、引水暗渠、沿山河、西溪天堂地下车库通道桥等施工方案的选择对工程风险控制、投资、工期等均有较大影响。

TBM工法需要布置场地较大，且仅适用于硬岩段；盾构法仅适用于软土段；而钻爆法及浅埋暗挖法则工艺灵活、施工场地需求小，适合在场地狭小的城市地段使用。鉴于工程沿线地质条件特点，从这上述工法的适用性、经济性等因素综合考虑，本工程中部山岭段隧道采用灵活性好的钻爆法施工，两端采用浅埋暗挖法结合明挖法施工。

3.2工程南端控制点及施工方案

（1）主要控制点

工程南端对施工方案有影响的控制点主要为五浦河、之江路以及引水暗渠，施工方案选择分析如表1所示。

（2）施工方案确定

工程南端考虑各控制因素，总体施工方案采用明挖法结合浅埋暗挖法施工，其中暗挖工作井布置于五浦河与之江路之间的绿化带中。本段约250m浅埋暗挖下穿之江路淤泥质土地层施工风险大、工期长，是整个工程的重要节点之一。

表1　工程南端施工方案控制点

表2　工程南端施工方案表

3.3工程北端施工方案

（1）主要控制因素

工程北端对施工方案有影响的控制点主要为西溪天堂地下车库通道桥、沿山河、规划地铁3号线以及紫金港路，施工方案选择分析如表3所示。

（2）施工方案确定

工程北端考虑各控制因素并结合地质情况，总体施工方案采用明挖法+浅埋暗挖法施工。本段沿浅埋暗挖法下穿紫金港路长约800m。

表4　工程北端施工方案表

3.4中部山岭段施工方案

中部山岭段控制因素相对较少，地质条件较好，主要采用钻爆法施工，对于靠近东岳庙、法华寺及输水隧道段采用控制爆破施工。

4　施工场地布置规划

4.1布置原则

（1）结合隧道总体布置，充分利用匝道、“露头点”等设置工区，增加工作面。

（2）施工便道布置充分利用既有道路，尽量减少新增临时道路工程量。

（3）充分考虑工程车辆对周边道路交通及居民影响，服从当地交通部门的管理，及时对道路路面进行清理。

4.2施工工区划分

工区划分充分利用南北匝道及明挖段作为出渣通道。根据隧道洞口及工作面位置进行施工场地布置，同时综合考虑工法、投资、标段划分及工期等因素，本工程由南往北共划分为六个工区（标段），如表5所示。

表5　工区划分表

4.3出渣方案

一号、六号工区由于水源保护及环境保护等原因不设置临时渣场，通过城市道路直接将渣土运走；二、三、四号工区可在洞口附近场地设置渣土临时转运场，可利用现状支路或新建施工便道出渣；五号工区由于场地受限，将临时渣场布置于洞口范围围挡内部，可利用城市道路直接出渣。

5　结语

紫之隧道规模大、工期紧，地质条件复杂、施工工艺多样，且施工难度大、环境要求高。工程施工组织过程中始终贯穿技术科学合理、资源优化配置的原则和以人为本、环境友好的理念，力争将其打造为精品工程。通过合理的施工方案和工区划分，既打开了“多点开花”的工作面，为工程赢得宝贵的工期，又充分利用周边现状，因地制宜，避免对环境造成大的影响。工程于2013年3月全面开工，预计2015年年底全线贯通，2016年6月建成通车。

［1］中华人民共和国交通部．JTG D70-2004，公路隧道设计规范［S］．北京：人民交通出版社，2004.

［2］中国水电顾问集团华东勘测设计研究院．杭州市紫之隧道工程技术文件［R］．杭州：中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，2012.

［3］王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论［M］.安徽：安徽教育出版社.2004.