海底隧道施工方法

1、contents4施工方法簡介施工方法簡介1廈門翔安海底隧道圖片廈門翔安海底隧道圖片2各國海底隧道具體情況介紹各國海底隧道具體情況介紹3 海底隧道的特點海底隧道的特點5海底隧道施工技術海底隧道施工技術海底隧道的施工方法有: (1)盾構法盾構法(一種掘進機一種掘進機)，該法對地面（或海底，該法對地面（或海底面）的影響很小。其施工時，主要為盾構掘進面）的影響很小。其施工時，主要為盾構掘進機在地層中推進，利用其面的刀盤切割土石并機在地層中推進，利用其面的刀盤切割土石并將棄砟運出隧道外，同時拼裝預制好的隧道管將棄砟運出隧道外，同時拼裝預制好的隧道管片（結構）。片（結構）。 (2)沉管法。沉管隧道就是將

2、若干個預制段分沉管法。沉管隧道就是將若干個預制段分別浮運到海面（河面）現(xiàn)場，并一個接一個地別浮運到海面（河面）現(xiàn)場，并一個接一個地沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。目前沉管法施工已經(jīng)比較成熟，的水下隧道。目前沉管法施工已經(jīng)比較成熟，一般與盾構法進行方案比選。而使用最多的為：一般與盾構法進行方案比選。而使用最多的為：盾構法。如著名的英法海底隧道等由盾構法修盾構法。如著名的英法海底隧道等由盾構法修建。建。 海底隧道圖片廈門翔安海底隧道洞口處廈門翔安海底隧道施工過程圖1施工過程圖2施工過程圖3隧道貫通圖1隧道貫通圖2各國海底隧道發(fā)展各國海底隧

3、道發(fā)展已建海底隧道： 世界上己修建了許多海峽隧道，未建的地方也在積極籌劃中.20世紀40年代日本在關門海峽修建的海峽隧道，是世界上最早的海峽隧道，之后又在關門海峽修建了兩條海底隧道.日本于1988年在津輕海峽建成了迄今為止世界上最長的海峽隧道青函隧道，隧道長53. 85 km ,最大水深為140 m,海底埋深為100 m,隧道實現(xiàn)了本州和北海道之間的鐵路運輸.英法海峽隧道從拿破侖時代(1800年)起就種兩次開挖，但都停了下來，到1993年隧道全部貫通.隧道長50. 5 km，最大水深為60 m,海底最小埋深為21 m. 1996年，丹麥大海峽隧道竣工，該隧道長7. 26 km ,最大水深為53

4、 m,海底最小埋深為巧m.日本跨越東京灣的渡海公路隧道，也是近期完工的一項令人注目的工程，隧道長9.5km,最大水深為28 m,海底最小埋深為15 m.挪威也修建了18座海底隧道，總長度超過45 km,最長的一條隧道為4.7km，最大水深達180 m.計劃修建海底隧道：計劃修建海底隧道： 跨越丹麥和瑞典之間的厄勒海峽長跨越丹麥和瑞典之間的厄勒海峽長16 km的隧道和橋梁組合通道的隧道和橋梁組合通道(公鐵兩公鐵兩用用); 跨越丹麥和德國之間的費馬恩海峽通道，海面下深約跨越丹麥和德國之間的費馬恩海峽通道，海面下深約50 m的一條長的一條長19 km的鐵路隧道，或一條橋隧組合通道的鐵路隧道，或一條橋

5、隧組合通道; 跨越加拿大西部紐布倫瑞克和愛德華土了島之間的諾森伯蘭海峽隧道，跨越加拿大西部紐布倫瑞克和愛德華土了島之間的諾森伯蘭海峽隧道，長長13 km，水深為，水深為30 m; 連接西班牙及摩洛哥的直布羅陀海峽鐵路隧道連接西班牙及摩洛哥的直布羅陀海峽鐵路隧道(或橋或橋隧組合隧組合)，長，長50 km,最大水深為最大水深為300 m; 跨越意大利墨西拿海峽的隧道，隧道長跨越意大利墨西拿海峽的隧道，隧道長23 km，其中，其中6km是懸浮隧道，最是懸浮隧道，最大水深為大水深為150 m; 跨越挪威外奧斯陸峽灣長跨越挪威外奧斯陸峽灣長14 km的隧道，最大水深為的隧道，最大水深為300 m; 跨越

6、印尼的爪塵和蘇門答臘島之間的哭他海峽隧道，長跨越印尼的爪塵和蘇門答臘島之間的哭他海峽隧道，長39 km,最大水深為最大水深為200 m; 跨越阿拉斯加和楚科奇西伯利亞之間相隔跨越阿拉斯加和楚科奇西伯利亞之間相隔113 km的白令海峽隧道，其最的白令海峽隧道，其最 大水深為大水深為51m，在海峽中間有兩座代奧米德群島，在海峽中間有兩座代奧米德群島; 跨越日本與韓國之間的對馬海峽鐵路沉竹隧道，長跨越日本與韓國之間的對馬海峽鐵路沉竹隧道，長200 km,最大水深為最大水深為210m， 與陸地隧道相比，海底隧道具有如下特點: (1）通過深水進行海底地質(zhì)勘測比在地面的地質(zhì)勘測更困難、造價更高，而目準確性

7、相對較低，所以遇到未預測到的不良地質(zhì)情況風險更大.因此，在隧道施工時必須進行超前地質(zhì)預報. （2）海底隧道施工的主要困難是突然涌水，特別是斷層破碎帶的涌水.因此必須加強施工期間對不良地質(zhì)段和涌水點的預測和預報 ( 3)海底隧道的單日掘進長度很大，從而對施工期間的后勤和通風有更高的要求. （4）很高的孔隙水壓力會降低隧道圍巖的有效應力，造成較低的成拱作用和地層的穩(wěn)定性海底隧道特點：海底隧道特點： （5）很高的滲水壓力可能導致水在有高滲透性或有擾動區(qū)域與開闊水面有渠道相連的地層中大量流入. （6）海底隧道不能自然排水，堵水技術是關鍵技術.先注漿加固圍巖，堵住出水點，然后再開挖.在堵水的同時加強機械

8、排水，以堵為主，堵抽結合. (7)在高水壓下開挖橫通道是一大技術難題，將來很有必要有專門在困難條件下開挖橫通道的隧道掘進機 (8)襯砌長期受較大的水壓作用. (9)由于單日連續(xù)掘進距離很長而導致工期很長，投資很高，因此必須采用快速掘進設備. 目前修建海底隧道的基本方法有:鉆爆法、沉管法、盾構法和掘進機法，或這兒種方法的組合.另外水中懸浮隧道正在研究中.海底隧道施工技術：海底隧道施工技術：1、鉆爆法施工技術 采用鉆爆法施工的海底隧道主要有:日本的新關門隧道、青函隧道、英國的墨爾西隧道、冰島的華爾海峽隧道以及挪威的海底隧道.作為世界上最長的海底隧道青函隧道，它在水平鉆探、超前注漿加固地層、噴射混凝

9、土等技術上有巨大的發(fā)展，尤其在處理海底涌水技術方面獨具一格，為工程界所津津樂道.海底隧道穿越斷層破碎帶的施工技術是關鍵.斷層破碎帶若與其上或附近的水系相溝通，隨時都有可能給工程帶來淹沒、塌通、涌水，或形成泥石流的危險.如青函隧道發(fā)生過四次較大塌方涌水事故，其中1976年5月6日在北海道側平行導坑內(nèi)發(fā)生的涌水事故最為嚴重，涌水量高達70 m3/ min,用了5個月時間才繞過涌水段.穿越斷層破碎帶，主要問題在于對斷層破碎帶的支撐、加固和堵水.目前國內(nèi)外經(jīng)常采用的方法是強行穿越法、注漿法、凍結法和其它輔助方法. (1)強行穿越法強行穿越法:這是最常用的傳統(tǒng)方法，其這是最常用的傳統(tǒng)方法，其特點是支撐護

10、頂，隨挖隨砌特點是支撐護頂，隨挖隨砌.根據(jù)工程經(jīng)驗，根據(jù)工程經(jīng)驗，短段掘砌、噴錨支護、超前支架、側壁導坑短段掘砌、噴錨支護、超前支架、側壁導坑等方法較為常用等方法較為常用. （2）注漿法）注漿法:這是人工充填圍巖裂隙的一種方這是人工充填圍巖裂隙的一種方法，在一定的注漿壓力作用下，漿液被擠壓法，在一定的注漿壓力作用下，漿液被擠壓入巖層沿裂隙流動擴散，由于其充塞和水化入巖層沿裂隙流動擴散，由于其充塞和水化作用，在裂隙內(nèi)成為具有一定強度和低透水作用，在裂隙內(nèi)成為具有一定強度和低透水性的結石體，從而達到堵塞裂隙、截斷水路性的結石體，從而達到堵塞裂隙、截斷水路和加固圍巖的日的和加固圍巖的日的.注漿在海底

11、隧道中對防止注漿在海底隧道中對防止涌水并加強巖體強度是必不可少的涌水并加強巖體強度是必不可少的. ( 3)凍結法:這是用冷媒傳遞冷量使含水地層降溫凍結的方法，依靠凍土的強度達到承受地壓的目的，使開挖和襯砌處在凍土保護之下安全進行.國內(nèi)外一般都將凍結法用于其它方法不適用的地層。 ( 4)其它輔助措施:為了安全可靠地穿越斷層破碎帶，除采用以上方法外，還要采取兒種輔助措施，如超前探水、設置安全疏散日、強排堵截等. 3. 2沉管法施工技術 所謂沉管隧道，就是將若干個預制管段分別浮運到海面(河面)現(xiàn)場，并一個接一個地沉放安裝在己疏浚好的地槽內(nèi).至今世界上己修建了100多座沉管隧道，最長達5. 8 km.

12、我國修建沉管隧道起步較晚，己建成的有上海金山供水隧道、黃浦江寧國路隧道、天津海河隧道、寧波甬江隧道以及廣州珠江隧道.沉管法修建水下隧道的優(yōu)點在于對地質(zhì)條件的適應性強、隧道的覆蓋層薄，從而使隧道總長度減小，隧道斷面利用率高，防不可靠度高，施工周期短及工程造價合理等. 沉管隧道適用于海底地形平坦、水深及跨度不太大的情況. 其關鍵技術主要有以下幾方面: （1）管段制作與裝配:要求管段不滲漏，均質(zhì)，重量對稱，結構牢固，以保證浮運時沒有傾倒的危險以及能在水上拖運足夠遠的路程.（2）基礎處理:先將管段沉放在預先設置好的支座上，再將竹段與基槽之間的空隙填實.目前常用壓砂法，它是通過管底部預留孔向基底注砂的.

13、它要求砂和水的混合物通過在隧道底板中的流砂孔壓出.混合物在空隙中向各個方向流動，直到其流速下降到足夠小而沉積成圓形砂丘為止. ( 3)管段沉放:它受氣象、洋流、自然條件的直接影響，還受航道條件的限制.壓載水艙灌滿后，管段下沉.這時，原先的浮運過程中擱置于管段上的浮箱和懸于其下的管段一起沉向水中.把管段下降到基槽底部并置于4個臨時支座上，利用管段的前端擱置在前一管段上或明挖結構上的鼻式托座上.在另一端，管段擱置于兩個千斤頂上，千斤頂支承于管段運抵現(xiàn)場前就己在基槽中設置好的混凝土臨時支承板上.管段需在其臨時支承板上非常準確地定位.管段下沉以后，用水灌滿壓載水艙以防止管段由于水密度的變化或者船只的來

14、往而升浮. ( 4)管段聯(lián)結:住要采用水力壓接法，水下壓接的住要工序是對位、拉合、壓接、拆除封墻.當管段沉放到臨時支承上后，用鋼繩進行初步定位，然后用臨時支承上的垂直和水平千斤頂精確對位之后，己設管段和新鋪管段還留有間隙，用千斤頂把新設管段拖靠到己設段上，由于螺桿的拉力，使墊圈軟舌部被壓縮，兩節(jié)管段初步密貼.接著用水泵抽掉封在隔墻間的水，新管段自由端受到巨大靜水壓力的作用，使墊圈硬橡膠部分被壓縮，接頭完全封住，此時可以拆除隔墻.（5）防水技術:沉管隧道的防水主要分兩方面，即管段本身防水和接縫防水.為保證管段不漏，嚴格控制混凝土的成分配比、降低溫差、施工期間延遲拆除模板、連續(xù)澆灌管段、加設輔助防滲管段接縫的防水主要依靠橡膠止水墊環(huán)和止水膠帶. 3. 3盾構法施工技術 盾構法一般限制在港灣下的淺水區(qū)和沿海地帶，在深堆積層等軟弱的不透