挑战软弱富水地层妫水河隧道的科技“穿越”

文/中交路桥南方工程有限公司

获奖等级：三等奖

项目名称：软弱富水地层深长大明挖隧道基坑设计施工关键技术

中交路桥南方工程有限公司（以下简称“中交路桥南方公司”）是世界500强——中国交通建设股份有限公司下属的中交路桥建设有限公司旗下的全资子公司，在地质条件复杂的长大隧道施工方面具有明显优势，承建了北方地区首次以隧道形式下穿现状河道的高速公路工程——妫水河隧道，全长2044米。在妫水河隧道工程建设过程中，“软弱富水地层深长大明挖隧道基坑设计施工关键技术研究”（以下简称“研究”）取得了可喜的成果。

延崇高速公路（北京段）工程为2019年世园会、2022年冬奥会配套工程，全线控制性工程土建第2标段妫水河隧道是“北方地区首次以高速工程形式下穿河道”的工程，基坑面积、长度、深度、宽度方面均位于明挖隧道基坑规模的领先或前列，在长度上仅次于港珠澳大桥拱北隧道明挖基坑工程。

妫水河隧道工程区域内地下水丰富、地层软弱、地质条件复杂，且穿越北京市一级水源地妫水河河道。在确定基坑开挖及支护方案时，研究充分考虑了地层软弱及多层地下水和地表水的不利影响。同时，妫水河隧道工程工期紧、任务重，在基坑施工过程中涉及到支护桩及帷幕桩施工、降排水、基坑开挖、土方运输、河道围堰、地基加固、主体框架结构等多工序的交叉作业，妫水河隧道工程建设人员选择了有针对性的、先进的、经济合理的基坑工程方案。

研究基于妫水河隧道深大双层基坑，通过力学解析、数值模拟、工程类比、现场监测等多种手段，从基坑受力和变形方面对双层基坑桩锚支护结构的开挖方案进行了科学的评价。综合应用长螺旋三轴高压喷搅桩工法、基坑三维失稳破坏的合理拱曲线模型、双层基坑整体稳定性等理论，变更了原设计的基坑工程支护体系，解决了施工工期、安全、质量、经济等一系列问题，实现了工程按期高质量完工的目标。

← 妫水河隧道基坑回填施工

以改革创新践行新理念，以转型升级融入新格局，中交路桥南方公司不断优化市场布局，业务覆盖全国18个省市自治区，建设总里程超2900公里，专业化能力稳步提升，差异化发展行稳致远。其致力于打造隧道工程“王牌军”，承建公路、铁路、市政、地铁、水工、病害处治等隧道工程105座，累积隧道长度168.8公里。十余载奋楫笃行，中交路桥南方公司先后被授予“全国优秀施工企业”和“中国交建文明单位”称号，10项发明专利、324项实用新型专利获国家知识产权局授权，其中2项专利获得中国专利奖优秀奖；10多项科技成果获得省部级科技成果奖。

未来，中交路桥南方公司的目标是将隧道施工逐渐从“陆上”走到“地下”，从“地下”走向“水下”，将隧道施工品牌做到业内优势水平。“十四五”期间，中交路桥南方工程有限公司将把“长大隧道”施工品牌做到业内一流，尤其是发扬在机械化施工、智慧化管理、标准化建设“三化”方面的优势。