一次性穿越五种复杂地层,和燕路过江通道何以成为“中国水下盾构标志性工程”?

一次性穿越五种复杂地层,和燕路过江通道何以成为“中国水下盾构标志性工程”?

2022年12月28日,燕子矶长江隧道(和燕路过江通道南段)正式通车,南京迎来第五条免费过江通道。这条全长5.725公里的隧道,是国内超大直径盾构首次一次性穿越强透水砂层、土岩复合地层、全断面硬岩层、岩溶地层和区域断裂等五种复杂地质组合的水下隧道。以钱七虎院士为组长的专家组一致评价其为“中国水下长大隧道盾构法建设工程技术的标志性工程”。通车后日均通行量超10万车次,有效分流了长江大桥和八卦洲大桥的过江压力,为南京城北居民开辟了一条直达主城中心的快速干道。

位置规划:长江大桥与二桥之间,填补跨江空白
和燕路过江通道南段位于南京长江大桥与八卦洲长江大桥之间,距离上游长江大桥约7.4公里,距离下游八卦洲长江大桥约2.7公里。项目起于栖霞区燕恒路与和燕路交叉口,向北沿和燕路采用盾构法隧道穿越长江,止于浦仪八卦洲西枢纽,路线全长5.725公里。隧道按城市快速路双向六车道标准建设,设计时速80公里。

建设历程:五年打造,全线贯通
项目于2017年7月正式获批,2018年正式开工建设。2020年进入盾构施工阶段,左线“复兴号”盾构机于2021年10月30日贯通,右线于2022年4月完成盾构接收,同年10月实现全线贯通,2022年12月28日通车运行。2025年10月20日,该项目顺利通过南京市交通运输局组织的竣工验收,标志着这条跨江通道完成全部建设程序,全面投入运营。

地质挑战与盾构施工:一次性穿越五种复杂地层
和燕路过江通道的建设难度在国内长江隧道中堪称首屈一指。盾构段全长2970米,隧道外径14.5米,盾构开挖直径15.07米。盾构需先后穿越长距离强透水砂层、上软下硬复合地层、全断面硬岩层、岩溶发育区以及区域断裂带等五种复杂地质条件的组合,在国内超大直径盾构中属于首次。穿越长江主江段长度1525米,最大水深52.5米,承受最大水土压力达7.9bar,相当于指甲盖大小承受7.9公斤的重量。江中冲槽段与断裂带叠加,隧顶距最大河床冲刷线仅6.62米,难度极高。

负责施工的中铁十四局对盾构机进行了针对性研发:配置常压刀盘实现江底安全快捷换刀;配备可伸缩主驱动,最大伸缩量达40厘米,降低江底换刀风险;全自动超前钻探和注浆系统应对岩溶破碎带;国内首次配备舱内伸缩式摄像头和刀具载荷监测系统,达到当时世界最先进水平。该隧道是国内超大直径盾构隧道施工首次穿越岩溶区,江南上岸后需穿越幕府山487米岩溶密集发育区。

交通意义:第五条免费通道,闭合城市快速环线
燕子矶长江隧道是继南京长江大桥、应天大街长江隧道、定淮门长江隧道、江心洲长江大桥之后,南京第五条免费过江通道。通车后日均车流量接近7万辆,后续持续增长至10万车次以上。它与红山路—和燕路快速化改造工程同步建成,使桥北、八卦洲、城北片区与城市快速内环无缝对接,有效分流了八卦洲长江大桥和南京长江大桥的部分车流。据预估,江北大厂、六合等区域居民到达南京主城的通行时间缩短约20分钟,进一步推动了江北新区与江南主城深度融合和长三角一体化发展。

技术创新与生态保护:开创性地穿越岩溶区
和燕路过江通道建设中采用的超大直径盾构穿越岩溶区技术,在国内尚属首次,为今后同类水下隧道跨越喀斯特地貌区积累了宝贵经验。施工中针对岩溶发育区和断裂带的精细超前钻探与注浆加固,为隧道结构安全提供了关键保障。以钱七虎院士为组长的专家组一致评价该工程为“中国水下长大隧道盾构法建设工程技术的标志性工程”。项目与浦仪公路互通采用单环变异苜蓿叶型全互通设计,合理利用有限用地实现多方向交通转换。运营期间的持续监测也证明,这条隧道经受了五年多的运营考验,结构安全性和稳定性达到设计预期。

荣誉与展望
和燕路过江通道相关技术成果获得2023年度中国公路学会科学技术奖一等奖。它的建成极大地完善了南京过江通道体系,使城东干道—红山路和燕路快速路—浦仪公路—江北大道组成一条横跨江南江北的快速通道。随着南京跨江交通网络的不断完善,这条拥有极强地质适应能力的世界级水下盾构隧道,将继续书写中国超大直径盾构技术的发展篇章。