5.4.2橋隧方案比選
在選擇本專案採用橋梁跨越長江的同時，專案研究組考慮過採用水底隧道穿越長江的隧道方案，並收集了國內外相關資料和資訊，對隧道方案進行了較詳細的研究和比較，對隧道方案的工程可行性進行了論證。
我國過江隧道最早修建首推20世紀60年代的黃浦江隧道，近十幾年來，隨著黃浦江、珠江和甬江等一些大型水底隧道的建成，標誌著我國的修建越江隧道技術水平總體上有了大幅度的提高，使我國在跨越海、江、河的方案上有多種選擇的可能，使隧道成為解決過江通道的基本手段之一。
5.4.2.1隧道施工方法
國內公路隧道的施工方法早期以礦山法為主。而近二十年來，隨著社會的需求和科學技術的進步，隧道的施工技術得到長足發展，一些新的隧道施工方法和工藝在工程中也得到了成功的應用，一批長大隧道得以順利建成。常用於水底隧道的施工方法主要有暗挖法和沉管法兩種：
1、暗挖法
主要包括以下三種：新奧法（natm）、掘進機法（tbm）和盾構法。
a、新奧法。新奧法的核心是充分發揮圍岩的自承作用和自穩能力。隧道開挖後，及時採用噴砼、錨桿封閉、加固圍岩，盡可能保持圍岩的原有強度，容許圍岩變形但又不致出現強烈的鬆弛破壞；當隧道變形基本穩定時，施作二次襯砌。
在施工過程中進行監控量測，及時掌握圍岩和支護的變形，並對量測資訊進行處理、反饋，進一步提出合理的施工方法和調整支護引數，以指導下階段的隧道施工。對於淺埋軟弱圍岩，需採用超前支護或地層改良等輔助施工措施。施工的基本原則可以歸納為「少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉」，是修建隧道最常用的方法。
新奧法的優點是施工組織簡單、工期較短、建設費用較低；施工適用範圍廣，不受隧道斷面尺寸和形狀的限制，對各類圍岩均能適用，當地質條件變化時，施工工藝可機動靈活隨之變化；施工裝置的組裝和工地之間轉移簡單方便，重複利用率高；多年來已經積累了豐富寶貴的施工經驗，形成了科學完整的工藝。但它同時也存在施工工序多，施工過程中各工序干擾大，開挖速度低、超欠挖嚴重，爆破對地層擾動大，施工安全性差，作業場所環境惡劣、工人勞動強度大等難以克服的缺點，此外由於開挖速度低，在較長隧道施工時，往往需要採用輔助坑道來增加開挖工作面，從而增加工程造價。
b、掘進機法。掘進機法是利用隧道掘進機切削、破碎岩體，開鑿隧道的施工方法，適用於硬質岩石隧道，其特點在於施工過程是連續的，具有隧道工程「工廠化」的特點。
掘進機法的主要優點：
①開挖作業能連續進行，因此，施工速度快，工期得以縮短。特別是在穩定的圍岩中長距離施工時，此特徵尤其明顯；
②沒有像爆破那樣大的衝擊，對圍岩損傷小，幾乎不產生鬆弛、掉塊，崩塌的危險小，可減輕支護的工作量，此外，超挖小，襯砌也省；
③開挖表面光滑，在水工隧道的情況下，無襯砌區間阻力小；
④震動、噪音小，對周圍的居民和結構物的影響小；
⑤採用機械化施工，安全、作業人員少。
掘進機法缺點：
①機械購置費和運輸、組裝解體等的費用高，機械的設計製造時間長，初期投資高，因此，很難用於短隧道；
②施工途中不能改變開挖直徑；
③地質的適應性受到一定的限制；
④開挖斷面的大小、形狀變更難，在應用上受到一定的制約。
隨著社會對安全、省力、改善勞動環境等的要求提高，掘進機技術施工由於其安全可靠性高，最近在我國得到了較大的發展。
c、盾構法。盾構法即採用盾構這種機械在圍岩中向前掘進，同時在機器的尾部及時拼裝上可以承受巨大壓力的管片，在圍岩中推進過程中，一邊防止土砂的崩塌，一邊在其內部進行開挖、襯砌作業修建隧道的方法。它是現階段在軟弱地層中修建地鐵、交通隧道以及各種管道的先進施工方法之一，應用十分廣泛。
它的最大特點是不影響或較少影響地面建築物和環境，其主要優點有如下幾點：
①除豎井施工外，施工作業均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪音和震動影響；
②隧道的費用不受埋深的很大影響；
③盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序迴圈進行，施工易於管理，施工人員也較少；
④土方量較少；
⑤穿越江、河、海道時，不影響航運；
⑥施工不受風雨等氣候條件的影響；
⑦在地質差、水位高的地方建設埋深較大的隧道，盾構法有較高的技術經濟優越性。
但盾構也存在一定侷限性，主要問題有：
①當隧道曲線半徑過小時，施工較為困難，目前已經開發出r=10m的急轉彎盾構，有效的解決了這一難題；
②在陸地建造隧道時，如隧道的埋深太淺，則盾構法施工困難很大，而在水下時，如覆土太淺，則盾構法不夠安全；
③盾構施工中採用全氣壓方法以疏幹和穩定地層時，對勞動保護要求較高，施工條件差，目前已多用區域性氣壓代替；
④盾構施工過程中引起的隧道上方一定範圍內的地表下沉尚難完全防止，特別在飽和含水鬆軟的地層中，要求採取嚴密的技術措施才能把下沉控制在很小的限度內；
⑤在飽和含水地層中，盾構法施工所用的拼裝襯砌，對達到整體結構防水性的技術要求較高。
隨著當代城市建築、公共設施及各種交通日益繁忙，地面擁擠的現象越來越嚴重；以及盾構機械裝置和施工工藝的不斷發展，適應大範圍的工程地質和水文地質條件的能力大為提高，加之各種斷面形式的盾構機械（急轉彎盾構、擴大盾構法、地下對接盾構等）的相繼出現。在建造穿越水域、沼澤地和山地的公路、鐵路和水工隧道，盾構也往往由於它在特定條件下的經濟合理性而得到採用，使隧道能快速、安全而高度機械化地修建。
2、沉管法
沉管法就是在水底預先挖好溝槽，把在陸上其他地點預製好的適當長度的管體，浮運到沉放現場，順序地沉放在溝槽中，並回填沙石覆蓋管體而修建隧道的方法。是修建水底隧道通常採用的方法。
沉管隧道的施工，大體上可分為節段製作，沉管段施工，豎井及引道施工等幾部分。沉管法具有如下幾條主要特點：
①隧道埋深與其他隧道相比，因僅需設定在不妨礙通航的深度下，故隧道的全長可以縮短，並且與兩岸道路銜接容易；
②隧道管段是預製的，***，水密性高；
③因有浮力作用在隧道上，所以視比重小，要求的地基承載力不大；
④斷面形狀無特殊限制。可按用途自由選擇，特別適應較寬的斷面形式；
⑤沉管的沉放，雖然需要時間，但基本上可在1～3日內完成，對航運的限制不大；
⑥不需要沉箱法和盾構法的壓縮空氣作業，在相當水深的條件小，能夠安全施工；
⑦因採用預製方式施工，效率高，工期短。
但在挖掘溝槽時，會出現妨礙水上交通和棄渣處理等問題。沉管法最關鍵的技術難點是投放施工控制要求高，江中水流速度較大時施工難度大。
5.4.2.2施工方法選擇
根據工可地質勘察專題報告，本專案所擬定的兩橋（隧）址距離較近，屬同一地貌單元，地層條件差異不大，上覆地層為第四系全新統沖積層，主要為亞粘土、亞砂土、粉砂、細砂等地層，河床下伏礫卵石層，下伏基岩主要為粉細砂巖，軟硬不均，多含軟弱夾層。其中第四系覆蓋層較厚，最厚處深達84m。
根據橋（隧）址區域工程地質和水文地質條件，結合地形地貌、水文河道條件、防洪要求和兩岸建築物分布情況，綜合考慮現階段經濟、技術水平，本著安全、經濟、合理的原則對該處隧道方案的施工方法進行分析和比較。
1、新奧法
目前我國公路隧道採用新奧法設計和施工的比率已達50%左右，且該方法較多地應用於山嶺公路隧道之中。本橋（隧）址區覆蓋層較厚，基岩風化較深，軟硬不均，因此，為防止江水湧入隧道及隧道坍塌，採用該方法施工時要求水底隧道深埋入弱～微風化岩層中，且隧道洞頂弱～微風化岩石厚度要求達到15m以上，因此，將會造成隧道規模比較大，隧道單線長度將超過5km。該方法在掘進過程中，不可避免地會大量採用鑽爆施工方法，鑽爆施工勢必對地層擾動很大，施工安全性差，作業環境較惡劣，工人勞動強度大。
並且橋（隧）址區兩岸有長江防洪大堤，大量採用鑽爆施工也對以上建築物均構成了一定威脅，隧道開挖過程中，控制地表建築物的沉降和保證地表建築物的安全將成為一大難題。另外兩岸邊有很長一段隧道經過了軟弱地層，為有效降低該段內部結構施工中圍護結構的位移和周邊地面的沉降，為保證安全、順利通過該軟弱圍岩地段，確保工程質量，必須採取強有力的輔助施工措施與初期支護密切配合才能保證施工的順利進行，這樣將造成工序繁多，各工序干擾大，進度慢，增加工期，並且帶來較大的工程投資。施工過程中該段隧道還存在著塌方和湧水的危險性。
因此，本專案全部採用新奧法施工存在著較大的風險性。
2、掘進機法
掘進機技術自50年代中期進行工業化生產以來，由於採用掘進機施工具有快速、連續作業、機械化程度高、安全、勞動強度小，對地層的擾動小、襯砌支護***、通風條件好、減少輔助工程等優點，日益受到人們的重視，已經在國外的地下工程建設中得到廣泛應用。在一些發達國家，不少單位都明確規定，對於較長的隧道，必須用掘進機施工。在相同的條件下，其掘進速度約為常規鑽爆法的4—10倍。
我國引進tbm技術已有二十多年的歷史，但至今仍沒有形成一套實用的施工組織設計和關於掘進機方面的技術、經濟法規，且tbm法一般僅在我國鐵路隧道和水工隧道施工中採用，只是近年來，才在公路長大山嶺隧道中開始使用，大斷面隧道施工經驗不足。tbm法施工對水底隧道出現的各種突發事件的應變能力有限，對地質條件的依賴性大。國內機械及技術力量相對薄弱，大型掘進機需從歐、美、日進口，進口成本較高，初期投資較大，很難用於較短隧道，否則選擇tbm法的經濟效益差，據測算，當利用國內已有裝置，隧洞長度不宜小於4～5km；若由外國承包商帶機施工，長度不宜小於10km。
而本專案隧道方案穿過硬質岩層的長度才2km左右，穿過軟弱地層時仍需採用其它方法施工，採用掘進機法總體經濟效益差。因此根據以上分析，本專案放棄了採用掘進機法。
3、盾構法。
盾構技術是目前國際上發達國家較為廣泛採用的地下隧道全機械化開挖的施工技術。盾構是一種隧道掘進的專用工程機械，現代盾構掘進機集機、電、液、感測、資訊科技於一體，具有開挖、支護、推進、襯砌等作業功能。盾構技術以其較高的機械化程度和施工安全性已廣泛用於地鐵、鐵路、公路、市政、水工隧道工程之中。
我國已成功採用盾構法建成許多大型公路隧道，其中包括上海黃浦江3條過江隧道，施工技術較為成熟。
已經建成的武漢長江隧道為「萬里長江第一隧」，2023年10月國內專家曾對其設計和施工方法進行了評審，評審結果認為：該隧道是我國在長江上興建的第一條過江隧道，不能冒太大風險，首先要確保安全；盾構法技術成熟，對防汛沒有影響，拆遷量較小，施工期短，施工時長江航運不受影響，因此，宜採用盾構法施工。
比選方案說明
路線方案比較表 比選意見 方案1全長8556.617公尺，共有8個交點，起點樁號為k0 000，終點樁號為k8 556.617。從k1 150.254到k8 556.617，為新建道路，從樁號k1 150.254處開始拋棄原有道路，線性相對方案2要美觀流暢，此外，較方案2聯絡了更多的村莊,耕地佔用量...
專案方案比選 型別
1 獨立方案 獨立方案是指一組互相獨立 互不排斥的方案。在獨立方案中，選擇某一方案並不排斥選擇另一方案。就一組完全獨立的方案而言，其存在的前提條件是 1 投資資金 無限制 2 投資資金無優先使用的排列 3 各投資方案所需的人力 物力均能得到滿足 4 不考慮地區 行業之間的相互關係及其影響 5 每一投...
圍堰施工方案比選
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