建筑设计

隧道结构

整体布局

紫之隧道分别由地下主线隧道、地面道路，及其各立交匝道组成，隧道路段呈南至北的方向布置。

设计特点

紫之隧道山岭段设置两个露头点，共三座隧道、两座桥梁。沿线断面类型主要包括U型槽段、暗埋段、暗挖浅埋段、A型山林隧道段、B型山林隧道段、C型山林隧道段。主线采用管廊式单箱双室矩形结构，山岭段隧道采用双向六车道的三心圆断面形式，浅埋暗挖法隧道采用双向四车道三心圆断面形式。全线纵坡呈“W”布置，最大纵坡在两个U型槽敞口段。

隧道参数

紫之隧道全长14.4千米，其中，1号隧道长4857米，2号隧道4052米，3号隧道全长4987米，1号露头点（桥）长83米，2号露头点（桥）长88米；南进口匝道长1080米。南出口匝道长607米，北进口匝道500米、北出口匝道465米。主线暗挖段单洞净宽13.5米，净高4.5米，检修道净高2.5米，三车道建筑接线宽度为13.5米，宽度和建筑装饰层厚度0.15米，两车道到建筑界限宽度为10米；单孔建筑限界高度4.5米，设备安装高度0.75米，路面及其垫层厚度0.31米，两车道孔经高5.25米。主线U槽段车道宽度取3.50米，路缘带宽度0.5米，左右侧向净宽0.5米，安全带宽0.25米，中央分隔带2.60米。匝道暗挖段车道宽度取3.50米，左侧侧向宽度为0.50米，右侧停车带宽度2.5米，两侧检修道各宽0.75米，单洞净宽8米。

技术标准

道路等级

城市主干道

设计速度

主线：80千米/小时；匝道:40千米/小时

车道设置

双向六车道

通行净高

≤4.5米

侧向宽度

0.50米

坡度系数

最大：5%，最小：0.3%

设计年限

100年

抗震等级

7度

设备设施

区间测速

2018年4月，紫之隧道装设区间测速装置及测速提示牌，测速装置主要集中在3车道车速80公里/小时的这段区域。

所获荣誉

项目名称

所获奖项

杭州紫之隧道

2016年度浙江省建设工程钱江杯奖（优秀勘察设计）专项工程一等奖

2016至2017年度中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）

2017年度浙江省建设工程钱江杯奖（优秀勘察设计）综合工程一等奖

2017年度浙江省浙江省建设工程钱江杯奖（优质工程）

2018年度浙江省建设工程钱江杯奖（优秀勘察设计）一等奖

2020年第十七届中国土木工程詹天佑奖

功能价值

紫之隧道的修建，填补了杭城西部路网的交通空白，开辟了联系城市西北与城市西南及南部的新通道，为杭州市交通规划添加了浓重的一笔，对改善城市拥堵现状以及提升景区环境品质将起到至关重要的作用。（《隧道建设》评）

建设沿革

2012年9月6日，紫之隧道举行工程招标仪式；12月28日，紫之隧道动工兴建，并举行动工仪式。

2013年3月，紫之隧道进行暗挖隧道的工程建设。

2015年10月31日，紫之隧道完成3号隧道西线贯通工程。

2016年6月27日，紫之隧道全线贯通；7月26日，紫之隧道通过工程验收；7月29日，紫之隧道进行最后设备调试工作；8月10日，紫之隧道通车运营。

活动及其他

隧道位置

紫之隧道位于中国浙江省杭州市西部，位于杭州绕城高速与西湖风景区之间；隧道南起之浦路、之江路，下穿五浦河、之江路、引水暗渠后进入山岭段，沿西湖风景名胜区域外围向北至蔡国忠山出山岭段，后下穿西溪路、天目山路、沿山河等，沿着紫金港路向北，至塘苗路后出地面。

运营情况

票制票价

2016年8月10日，紫之隧道通车运营，隧道全段不实施收费制度，免费通行。

通行事项

2016年12月10日，杭州市区部分道路的“车辆行驶最高限速值”（简称‘限速’）进行调整，其中紫之隧道的之江路匝道至西溪路匝道路段，即双向6车道路段，限速由60千米/小时调整至80千米/小时。

建设成果

技术难题

建设难题

紫之隧道的主要难点有：

1、工程规模大，施工场地小：

紫之隧道是一项大型的市政工程，其规模之大在中国国内市政隧道中实为罕见，并且涉及明挖、浅埋暗挖法以及钻爆法等多种功法，工序多而复杂。

2、环境保护、文明施工要求高：

①紫之隧道主要位于西湖风景名胜区外围，两个山岭段“露头点”东侧为西湖风景名胜区，无出渣通道的可能，杨家牌楼西侧为茶地和墓地，沿线的环境保护和文明施工要求很高，须采取措施将周边的影响控制在最低程度。

②紫之隧道南段位于杭州之江国家旅游度假区，且靠近钱塘江杭州饮用水源一级陆域保护区，北段靠近西溪湿地，且周边度假酒店及住宅小区多，环境要求高低；中部穿越景区，一级国家森林公园，植被保护要求高，且用地受到限制。

3、沿线地质条件多样，南北两端建（构）筑物多：

①紫之隧道南段为淤泥质黏土，其压缩性高，灵敏度高，含水量高，强度低，具有“三高一低”特征；北端主要为粉质粘土及粘土混碎石；中部山岭段主要为砂岩，强度低，节理发育，遇水易软化。

②紫之隧道南段下穿五浦河、引水暗渠、江园度假村建筑桩基，一级自来水梅林泵站；北侧紫金港路两侧及沿线建（构）筑物密集，包括汽车西站大厅、苗圃用房、沿山河桥、西溪天堂地下车库通道桥等。

4、社会交通组织难度大：

①紫之隧道南段位于之浦路和之江路，之浦路与之江路平交，当时为过境要道，过境车辆和沿线车辆很多，是之江区域最繁忙的路段之一，施工期需保证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，紫金港路与西溪路“T”字相交；由于紫金港路段沿线为西溪湿地景区等，场地较为局促，要保证周边现有交通的通行，交通组织难度较大。

5、施工工期紧：

当时为了尽快结局杭城第三线路网缺失的问题，缓解主城区由于交通转换造成的交通压力，确定工程土建及机电安装工期为36个月；在西湖周边无法通过施工斜井增加工作面的情况下，工期十分紧张。

6、地质复杂：

紫之隧道开挖范围内影响土层分别为淤泥质土、含粘性土碎石、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。

技术创新

紫之隧道主要的科技创新与新技术应用：

1、提出了基于综合环境评价的城市风景区隧道选线技术，建立了隧道建设、运营对地下水系、名木古树、龙井茶影响的综合环保评价指标体系，解决了环保选线无法定量评估的难题；

2、创新性提出了城市景区地下立交的设计理念，采用“多级分流、慢进快出”交通组织方法，与路网合理衔接，保护了西湖风景区自然风貌；

3、创新了淤泥质土浅埋暗挖和超大断面城市地下立交综合修建技术。研发了充分调用土层自有承载力的双向增强体加固变形控制技术，解决了流塑状地层加固困难、掌子面涌土等技术难题；研发了隧道导洞先行台阶反向扩挖施工工法和超小厚度中夹岩加固技术，克服了大跨隧道台阶法掌子面易塌方、双侧壁导坑法临时支护多及工效慢等问题；

4、研发了“压顶”爆破和半毫秒雷管错峰降振组合控制爆破技术，实现了对法华寺、东岳庙等紧邻古建筑有效保护；

5、研发了城市特长隧道群通风及照明节能技术。通过风流组织优化，有效提高了自然风和交通风利用效率；研发了无线单灯智能照明控制技术，减少建设成本240万元；每年节电230万千瓦/小时。

科研成果

技术名称

所获奖项

《道路工程中复合地基关键技术及其应用》

2017年度浙江省科学技术进步奖一等奖

《长隧道照明设置方法与节能控制技术》

2017年度陕西省科学技术奖二等奖

《城市复杂环境下特长隧道群修建关键技术》

2017年度中国岩石力学与工程学会科技进步奖二等奖