建筑設(shè)計(jì)

隧道結(jié)構(gòu)

整體布局

紫之隧道分別由地下主線隧道、地面道路，及其各立交匝道組成，隧道路段呈南至北的方向布置。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

紫之隧道山嶺段設(shè)置兩個(gè)露頭點(diǎn)，共三座隧道、兩座橋梁。沿線斷面類型主要包括U型槽段、暗埋段、暗挖淺埋段、A型山林隧道段、B型山林隧道段、C型山林隧道段。主線采用管廊式單箱雙室矩形結(jié)構(gòu)，山嶺段隧道采用雙向六車道的三心圓斷面形式，淺埋暗挖法隧道采用雙向四車道三心圓斷面形式。全線縱坡呈“W”布置，最大縱坡在兩個(gè)U型槽敞口段。

隧道參數(shù)

紫之隧道全長14.4千米，其中，1號(hào)隧道長4857米，2號(hào)隧道4052米，3號(hào)隧道全長4987米，1號(hào)露頭點(diǎn)（橋）長83米，2號(hào)露頭點(diǎn)（橋）長88米；南進(jìn)口匝道長1080米。南出口匝道長607米，北進(jìn)口匝道500米、北出口匝道465米。主線暗挖段單洞凈寬13.5米，凈高4.5米，檢修道凈高2.5米，三車道建筑接線寬度為13.5米，寬度和建筑裝飾層厚度0.15米，兩車道到建筑界限寬度為10米；單孔建筑限界高度4.5米，設(shè)備安裝高度0.75米，路面及其墊層厚度0.31米，兩車道孔經(jīng)高5.25米。主線U槽段車道寬度取3.50米，路緣帶寬度0.5米，左右側(cè)向凈寬0.5米，安全帶寬0.25米，中央分隔帶2.60米。匝道暗挖段車道寬度取3.50米，左側(cè)側(cè)向?qū)挾葹?.50米，右側(cè)停車帶寬度2.5米，兩側(cè)檢修道各寬0.75米，單洞凈寬8米。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

道路等級(jí)

城市主干道

設(shè)計(jì)速度

主線：80千米/小時(shí)；匝道:40千米/小時(shí)

車道設(shè)置

雙向六車道

通行凈高

≤4.5米

側(cè)向?qū)挾?/p>

0.50米

坡度系數(shù)

最大：5%，最?。?.3%

設(shè)計(jì)年限

100年

抗震等級(jí)

7度

設(shè)備設(shè)施

區(qū)間測速

2018年4月，紫之隧道裝設(shè)區(qū)間測速裝置及測速提示牌，測速裝置主要集中在3車道車速80公里/小時(shí)的這段區(qū)域。

所獲榮譽(yù)

項(xiàng)目名稱

所獲獎(jiǎng)項(xiàng)

杭州紫之隧道

2016年度浙江省建設(shè)工程錢江杯獎(jiǎng)（優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)）專項(xiàng)工程一等獎(jiǎng)

2016至2017年度中國建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)（國家優(yōu)質(zhì)工程）

2017年度浙江省建設(shè)工程錢江杯獎(jiǎng)（優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)）綜合工程一等獎(jiǎng)

2017年度浙江省浙江省建設(shè)工程錢江杯獎(jiǎng)（優(yōu)質(zhì)工程）

2018年度浙江省建設(shè)工程錢江杯獎(jiǎng)（優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)）一等獎(jiǎng)

2020年第十七屆中國土木工程詹天佑獎(jiǎng)

功能價(jià)值

紫之隧道的修建，填補(bǔ)了杭城西部路網(wǎng)的交通空白，開辟了聯(lián)系城市西北與城市西南及南部的新通道，為杭州市交通規(guī)劃添加了濃重的一筆，對改善城市擁堵現(xiàn)狀以及提升景區(qū)環(huán)境品質(zhì)將起到至關(guān)重要的作用。（《隧道建設(shè)》評）

建設(shè)沿革

2012年9月6日，紫之隧道舉行工程招標(biāo)儀式；12月28日，紫之隧道動(dòng)工興建，并舉行動(dòng)工儀式。

2013年3月，紫之隧道進(jìn)行暗挖隧道的工程建設(shè)。

2015年10月31日，紫之隧道完成3號(hào)隧道西線貫通工程。

2016年6月27日，紫之隧道全線貫通；7月26日，紫之隧道通過工程驗(yàn)收；7月29日，紫之隧道進(jìn)行最后設(shè)備調(diào)試工作；8月10日，紫之隧道通車運(yùn)營。

活動(dòng)及其他

隧道位置

紫之隧道位于中國浙江省杭州市西部，位于杭州繞城高速與西湖風(fēng)景區(qū)之間；隧道南起之浦路、之江路，下穿五浦河、之江路、引水暗渠后進(jìn)入山嶺段，沿西湖風(fēng)景名勝區(qū)域外圍向北至蔡國忠山出山嶺段，后下穿西溪路、天目山路、沿山河等，沿著紫金港路向北，至塘苗路后出地面。

運(yùn)營情況

票制票價(jià)

2016年8月10日，紫之隧道通車運(yùn)營，隧道全段不實(shí)施收費(fèi)制度，免費(fèi)通行。

通行事項(xiàng)

2016年12月10日，杭州市區(qū)部分道路的“車輛行駛最高限速值”（簡稱‘限速’）進(jìn)行調(diào)整，其中紫之隧道的之江路匝道至西溪路匝道路段，即雙向6車道路段，限速由60千米/小時(shí)調(diào)整至80千米/小時(shí)。

建設(shè)成果

技術(shù)難題

建設(shè)難題

紫之隧道的主要難點(diǎn)有：

1、工程規(guī)模大，施工場地?。?/p>

紫之隧道是一項(xiàng)大型的市政工程，其規(guī)模之大在中國國內(nèi)市政隧道中實(shí)為罕見，并且涉及明挖、淺埋暗挖法以及鉆爆法等多種功法，工序多而復(fù)雜。

2、環(huán)境保護(hù)、文明施工要求高：

①紫之隧道主要位于西湖風(fēng)景名勝區(qū)外圍，兩個(gè)山嶺段“露頭點(diǎn)”東側(cè)為西湖風(fēng)景名勝區(qū)，無出渣通道的可能，楊家牌樓西側(cè)為茶地和墓地，沿線的環(huán)境保護(hù)和文明施工要求很高，須采取措施將周邊的影響控制在最低程度。

②紫之隧道南段位于杭州之江國家旅游度假區(qū)，且靠近錢塘江杭州飲用水源一級(jí)陸域保護(hù)區(qū)，北段靠近西溪濕地，且周邊度假酒店及住宅小區(qū)多，環(huán)境要求高低；中部穿越景區(qū)，一級(jí)國家森林公園，植被保護(hù)要求高，且用地受到限制。

3、沿線地質(zhì)條件多樣，南北兩端建（構(gòu)）筑物多：

①紫之隧道南段為淤泥質(zhì)黏土，其壓縮性高，靈敏度高，含水量高，強(qiáng)度低，具有“三高一低”特征；北端主要為粉質(zhì)粘土及粘土混碎石；中部山嶺段主要為砂巖，強(qiáng)度低，節(jié)理發(fā)育，遇水易軟化。

②紫之隧道南段下穿五浦河、引水暗渠、江園度假村建筑樁基，一級(jí)自來水梅林泵站；北側(cè)紫金港路兩側(cè)及沿線建（構(gòu)）筑物密集，包括汽車西站大廳、苗圃用房、沿山河橋、西溪天堂地下車庫通道橋等。

4、社會(huì)交通組織難度大：

①紫之隧道南段位于之浦路和之江路，之浦路與之江路平交，當(dāng)時(shí)為過境要道，過境車輛和沿線車輛很多，是之江區(qū)域最繁忙的路段之一，施工期需保證之江路及之浦路正常交通通行。

②紫之隧道北段位于紫金港路和西溪路，紫金港路與西溪路“T”字相交；由于紫金港路段沿線為西溪濕地景區(qū)等，場地較為局促，要保證周邊現(xiàn)有交通的通行，交通組織難度較大。

5、施工工期緊：

當(dāng)時(shí)為了盡快結(jié)局杭城第三線路網(wǎng)缺失的問題，緩解主城區(qū)由于交通轉(zhuǎn)換造成的交通壓力，確定工程土建及機(jī)電安裝工期為36個(gè)月；在西湖周邊無法通過施工斜井增加工作面的情況下，工期十分緊張。

6、地質(zhì)復(fù)雜：

紫之隧道開挖范圍內(nèi)影響土層分別為淤泥質(zhì)土、含粘性土碎石、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。

技術(shù)創(chuàng)新

紫之隧道主要的科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用：

1、提出了基于綜合環(huán)境評價(jià)的城市風(fēng)景區(qū)隧道選線技術(shù)，建立了隧道建設(shè)、運(yùn)營對地下水系、名木古樹、龍井茶影響的綜合環(huán)保評價(jià)指標(biāo)體系，解決了環(huán)保選線無法定量評估的難題；

2、創(chuàng)新性提出了城市景區(qū)地下立交的設(shè)計(jì)理念，采用“多級(jí)分流、慢進(jìn)快出”交通組織方法，與路網(wǎng)合理銜接，保護(hù)了西湖風(fēng)景區(qū)自然風(fēng)貌；

3、創(chuàng)新了淤泥質(zhì)土淺埋暗挖和超大斷面城市地下立交綜合修建技術(shù)。研發(fā)了充分調(diào)用土層自有承載力的雙向增強(qiáng)體加固變形控制技術(shù)，解決了流塑狀地層加固困難、掌子面涌土等技術(shù)難題；研發(fā)了隧道導(dǎo)洞先行臺(tái)階反向擴(kuò)挖施工工法和超小厚度中夾巖加固技術(shù)，克服了大跨隧道臺(tái)階法掌子面易塌方、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時(shí)支護(hù)多及工效慢等問題；

4、研發(fā)了“壓頂”爆破和半毫秒雷管錯(cuò)峰降振組合控制爆破技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對法華寺、東岳廟等緊鄰古建筑有效保護(hù)；

5、研發(fā)了城市特長隧道群通風(fēng)及照明節(jié)能技術(shù)。通過風(fēng)流組織優(yōu)化，有效提高了自然風(fēng)和交通風(fēng)利用效率；研發(fā)了無線單燈智能照明控制技術(shù)，減少建設(shè)成本240萬元；每年節(jié)電230萬千瓦/小時(shí)。

科研成果

技術(shù)名稱

所獲獎(jiǎng)項(xiàng)

《道路工程中復(fù)合地基關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用》

2017年度浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

《長隧道照明設(shè)置方法與節(jié)能控制技術(shù)》

2017年度陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

《城市復(fù)雜環(huán)境下特長隧道群修建關(guān)鍵技術(shù)》

2017年度中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)