项目名称：强涌潮河段超大直径高速公路水下隧道关键技术研究

成果主要完成单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司、上海隧道工程有限公司、

同济大学、西南交通大学

项目简介：

本科研成果以钱江隧道为依托，针对隧址区钱塘江强涌潮的特点，结合高速公路大直径盾构的项目要求，开展关于开挖面稳定性及大直径盾构多工种立体化精益施工技术、盾构施工对隧道结构的力学行为的研究及控制技术、强涌潮对隧道结构及施工的影响及火灾及疏散救援技术的研究，得出了如下主要研究结论：

（1）针对隧址区强涌潮及复杂地层条件的特点，得出了大直径盾构开挖面失稳模式及开挖面稳定机理，首次提出了计算临界支护压力的改进楔形体计算模型（M-M模型），并推导了与其对应的三维解析公式；首次研究并得出了强涌潮对盾构开挖面的的影响规律及作用机理；在此基础上首次提出了前摄性隧道法基本理念，并将其成功应用于钱江隧道的施工，实现了钱江隧道掘进参数的前摄性设计和动态调整；成功地实现了钱江隧道掘进施工全过程的前摄性预测分析和风险控制，有效地控制了地表沉降风险。

（2）通过对强涌潮及复杂地层条件下的大直径盾构管片结构力学行为和施工控制技术进行了系统的分析研究，得出了强涌潮条件下大直径盾构施工对隧道结构的力学作用机理、大直径盾构隧道的施工力学破坏机理及复杂地层下大直径盾构隧道结构性能的施工力学控制。

（3）对强涌潮条件下的冲淤和涌潮对隧道结构纵向变形的影响进行了系统研究，对钱江涌潮作用下隧道动力响应进行了研究，形成了考虑强涌潮影响的超大直径盾构隧道设计技术。通过科研成果确定的总体技术方案直接节省工程投资约8000万元；同时有效的减少了地面拆迁、管线保护等间接费用。保证了钱江通道及接线工程的安全施工及运营，方便了市民出行，获得社会各界的一致好评；并为今后类似的强涌潮河段超大直径高速公路水下隧道修建工程提供了信心保证。