海底隧道建设资料
王院士：隧道、地下工程钻爆法施工资料
大断面硬岩隧道宜采用小导洞超 前爆破，可减震30%，也可采用 小TBM超前，钻爆法扩大。 隧道及路堑边坡采用光面爆破， 不准预裂爆破。
导洞超前全断面示意图（单位：cm）
4、 1000多公里/年隧
道洞室控制爆破
双向客运专线
首次修建的三线大跨、）裂 缝爆破
4 、及时进行初喷是改善围岩受力的重 要措施，然后复喷。 5、从安全出发，必须先喷后锚。 6、及时喷锚是防止岩爆的重要手段 7、喷射混凝土工艺有潮喷和湿喷两种， 各有各的适用范围。 8、防水塑料板（LDPE）是起防水 和防裂作用，两层之间剪力必须等于零。 防水板铺设到边墙，采用无钉铺设。先铺 无纺布，用热焊机将塑料板粘结在无钉的 塑料垫圈上。
施工工序示意图
２、装碴运输作业线：共有三种类型 （1）有轨装碴、有轨运输，适用小 断面软弱地层隧道 （2）无轨装碴、有轨运输，比上边 方式管理简单 （3）无轨装碴、无轨运输，适用大 断面硬地层 为不破坏地层，铺底混凝土超前， 是最影响进度的工序。
3、喷锚网支护作业线 （ 1 ）不找顶，及时在碴堆上 初喷混凝土（潮喷） （2）复喷挂网打系统锚杆 （3）必要时架设网构钢拱架
二、钻爆法施工必备的条件
1 、机械设备必须配套形成作业 线，隧道的安全、优质、快速施工 的关键在于机械设备的投入，投入 量起码是工程造价的25%左右，机 械投入量所产生的产值一般为5~10 倍机械的投入造价。
2、工地试验室必须建立，对所 用的材料砂、石、水泥、添加剂、 钢材、防水卷材、爆破器材、各 类油质、混凝土级配等必须进行 检测，决不允许不合规格的材料 用在工地上。 3、施工管理必须做到三严：严 格工艺、严格纪律、严格管理。
4、二次模筑衬砌作业线 （1）边顶拱模板台车，一般10m左右 （2）塑料板铺设架进行防水板铺设 （3）量测数据已趋稳定 （4）先做抑拱边墙基础超前 （5）高性能泵送混凝土，必须掺粉煤灰， 防止碱骨料
海底隧道工程特点、重点、难点及关键辅助措施
海底隧道工程特点、重点、难点及关键辅助措施3.1 工程特点建议根椐下列参考资料修改：海底隧道的特点：(1)通过深水进行海底地质勘察比在地面的地质勘察更困难、造价更高、而且准确性相对较低，所以遇到未预测到的不良地质情况风险更大。
(2) 很高的渗水压力可能导致水在有高渗透性或有扰动区域或与开阔水面有渠道相连的地层中大量流入，特别是断层破碎带的突然涌水。
因此必须加强施工期间对不良地质和涌水点的预测和预报。
(3)很高的孔隙水压力会降低隧道围岩的有效应力，造成较低的成拱作用和地层的稳定性。
(4)海底隧道不能自然排水，堵水技术是关键技术。
先注浆加固围岩，堵住出水点，然后再开挖。
在堵水的同时加强机械排水，以堵为主，堵抽结合。
(5)衬砌受长期的较大的水压作用。
(6)由于单口连续掘进的距离很长而导致工期很长，投资增大，因此必须采用能快速掘进的设备。
(7)海域的风化槽/囊段、浅滩的全、强风化段，围岩软弱，自稳能力弱且富水，施工中稍有不当就可能引起大变形、坍塌甚至突涌水。
(8)隧道结构长期处于海水的包围之中，如何做好隧道的防排水涉及隧道的安全性、可靠性和建设投资；并且海水对混凝土、注浆材料、钢筋和防水材料具有较强的腐蚀性，做好隧道的防腐蚀也关系到隧道的耐久性和运营安全。
3.1.1 施工风险大在海底岩层中爆破开挖隧道，系头顶海水作业，最突出的问题是怕“通天”，海水泄漏到隧道中，且隧道开挖跨度大，不良地质段长，因而施工中风险大，必须严防涌水、塌方的发生。
3.1.2 技术标准高海底隧道工程，上受海水威胁，下受地下水的影响，工程所处的环境较为恶劣，因此工程技术标准要求很高，砼耐久性为100 年，衬砌做到不渗不漏，技术难度很大。
3.1.3 出渣排水困难本合同段隧道坡度为0.54%和2.90%，下坡施工，出渣运输为重车上坡，特别是通过竖井施工时，洞渣和废水均需由竖井吊运，施工较为困难。
3.1.4 环境保护要求高厦门为全国著名的海滨旅游城市，风景优美，地域特色明显，施工海域中生活着中华白海豚和文昌鱼。
挪威海底公路隧道经验――施工、运行、费用和维护
第26卷第11期岩石力学与工程学报V ol.26 No.11 2007年11月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2007EXPERIENCES WITH SUBSEA ROAD TUNNELS IN NORWAY—CONSTRUCTION，OPERATION，COSTS AND MAINTENANCEHENNING Jan Eirik，MELBY Karl，ØVSTEDAL Erik，AMUNDSEN Finn H，RANES Guro(The Norwegian Public Roads Administration，Oslo0033，Norway)Abstract：This paper is based on a publication about subsea road tunnels in Norway from year 2002. The title of the publication is “Publication no. 98，Subsea road tunnels in Norway” of Directorate of Public Roads，Road Technology Department. The first Norwegian subsea tunnel was opened in 1983. Subsequently，24 other subsea tunnels have been built. As a result，in the 2007，a total of 25 subsea tunnels with a total length more than 100 km are open to traffic. Some new are under construction and several other subsea tunnels are also in the process of being planned，including tunnels of up to 24 km length. Most of the tunnels have one tube with two lanes，but some tunnels have an extra lane when the gradient is more than 6 %. The subsea road tunnel projects are located on the trunk roads along the coast，replacing often congested ferry connections，and establishing ferry-free connection from the main land to the communities. Experiences from these tunnels are the theme for this presentation. Generally speaking，building costs for subsea tunnels have been reduced over the years. However，costs vary a great deal from project to project. Operation and maintenance costs also vary considerably. Costs for reinvestment and equipment are particularly high. Water ingress has diminished over time，so that the need for pumping leakage water has been reduced. This study of accidents and fires in Norwegian subsea tunnels covers 17 tunnels opened before 1996. 19 personal injury accidents covering the five years from 1995 including 1999 were analyzed. The accident rate was as low as 0.09(injury accidents per mill vehicle kilometer per year). The rate was highest in tunnels with steep gradients and where annual average daily traffic(AADT) was lower than 1 500. Only three fires have been recorded in Norwegian subsea tunnels. This amounts to a rate less than 10% of the accident rate. As the study covers only 17 tunnels and 19 accidents，the results must be interpreted with this in mind.Key words：subsea tunnel；construction；operation；maintenance；costCLC number：U 459.5 Document code：A Article ID：1000–6915(2007)11–2226–10挪威海底公路隧道经验——施工、运行、费用和维护HENNING Jan Eirik，MELBY Karl，ØVSTEDAL Erik，AMUNDSEN Finn H，RANES Guro(挪威公路管理局，挪威奥斯陆0033 )Received date：2007–06–18；Revised date：2007–08–02Corresponding author：HENNING Jan Eirik(1952–)，male，Ph.D.，graduated from Norwegian Technical University( NTH ) in 1979 with Civil Engineer degree in rock engineering. Currently，he is a Senior Engineer with the Public Roads Administration，Directorate of Public Roads-Norway；and his main interests are covered in rock engineering and tunnels. E-mail：jan.henning@vegvesen.no第26卷第11期 HENNING Jan Eirik，et al. Experiences with Subsea Road Tunnels in Norway—Construction • 2227 •摘要：根据2002年关于挪威海底公路隧道的一论文集(挪威公路管理局公路技术部编辑，题目为“论文集98——挪威海底公路隧道”，将详细阐述挪威海底隧道的施工建造等经验。
厦门翔安海底隧道
52m
22m 翔安隧道横断面示意图
2. 工程特点
1）V形纵剖面，下坡施工，施工排水量大 海底隧道洞口高，中间低，纵剖面呈V形，下坡施工，水（围岩渗水 和施工用水）不能自流排出，施工中必须制订完善的排水方案，采用足 够的排水设备不间断地排水，施工供电也必须安全、可靠、不间断。
2）国内第一，技术含量、标准要求高 隧道穿越海底施工过程中遇到很多技术难题，其中有多项世界级的 技术难题，因而在施工中必须进行必要的科研试验，以解决施工中的关 键技术问题，这充分体现了海底隧道科研先导的施工理念。
4）断面大，工法多
主隧道按3车道设计，最大开挖断面尺寸为17.04m×12.55m(170m2)； 根据隧道区域地质条件，主要采用CRD工法、双侧壁导坑法、上下台阶
法施工。
I III
CRD工法
双侧壁导 坑法
II
IV
5）隧道结构防腐、抗渗要求高 本工程使用年限按照100年设计，采用复合式衬砌结构，陆域隧道二次衬砌 为C30防腐蚀混凝土，抗渗等级为P8，海域隧道二次衬砌为C45高性能防腐混凝 土，抗渗等级为P12，同时采用具有抗海水侵蚀的喷射混凝土，钢筋网为V级， 风化槽采用钢拱架组成初期支护，取消系统锚杆，钢拱架接头处设锁脚钢管，在 初期支护和二次衬砌之间，选择PVC防水板和系统盲管做排水系统，确保满足隧 道设计使用年限的要求。
1.绪论
1.1 研究目的
从国外海底隧道施工现状和发展趋势看，在海底隧道施工 方面都积累了一定的经验，但在富水、软弱地层中修建大断面 隧道并无先例，因此，本课题结合厦门海底隧道的地质条件复
杂、开挖断面大、无成熟的经验可借鉴等特点，对软弱地层施
工方法、沉降控制、辅助工法等进行深入研究，总结出一套适 合软弱地层、大断面、海底隧道施工的技术和方法，利用研究 成果指导工，优化设计，非常具有实际意义。
海底隧道内容介绍
海底隧道内容介绍下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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青岛胶州湾海底隧4资料
• 青岛国信胶州湾交通有限公司副总经理曲立清全程参与了隧道施工， 有三个工程重要节点在他脑海里留下了深刻烙印，“第一个重要节点 是2008年8月份，隧道施工进入海域段，入海100米时，拱顶像下雨 似的，那时一下到洞里就紧张，根本不敢一个人进去。”第二个节点 出现在2009年元旦，那时隧道施工第一次穿越不良地质带，“我们用 了45天把这条长达30米的破碎带加固了天。”曲立清说，第三个节点 就是2009年12月18日服务隧道的贯通，这为主隧道的开挖提前探明 地质条件发挥了重要作用。
多重防腐锚杆
• 多重防腐锚杆是胶州湾隧道的专利产品。 由于海水较强的腐蚀性，采用一般的锚杆 固定支护可能会在一定时期后出现松动。 设计部门利用膨胀螺栓原理研发出新型锚 杆，杆体采用镀锌处理有效防腐。打入岩 石后，尾部转动，顶部膨胀，再通过水泥 浆液灌注使锚杆与周边岩石融为一体，保 证锚杆结实
大型机械化作业
规模 同类隧道项目之最
• 胶州湾海底隧道是我国第一批在建 的海底隧道，刚刚通车的厦门海底 隧道仅为6.8公里。在国际上，东 京湾海底隧道全长9.5公里，挪威 海底隧道长7.9公里，“从长度上 看，这两条隧道都比我们胶州湾隧 道要长，但他们一个是双向四车道， 另一个是双向两车道，而胶州湾隧 道是双向六车道，可以看出，胶州 湾隧道在世界同类项目中规模是最 大的。”青岛国信胶州湾交通有限 公司相关负责人介绍，规模大，也 就意味着施工量大，但胶州湾海底 隧道的工期却并没延长，“我们充 分增加作业面，最多时达到17个作 业面，全线四个标段，3000名施工 人员夜以继日建设隧道。”
渤海海峡烟台大连跨海通道建设施工方案培训资料(ppt 31张)
1986年开工，1996年8月建成，10年工期 程全长15.1km，其中海底盾构隧道长9.12km 界上最长的海底公路隧道，进、出口和2个竖 个工作面同时施工，8台泥水加压盾构，直径 14.14m，双向6车道，采用复合式衬砌结构 厚65cm，二次衬砌钢筋混凝土厚35cm。
中国海洋大学 工程学院
薄管片+二次模筑=复合衬砌结构,该型式耐久性好，强度高，适于铁路 要通道。
中国海洋大学 工程学院
一、渤海海峡海底隧道采用路隧道方案
当今世界上已修建了许多海峡隧道，正在筹建 其中重点介绍已建的6座隧道。 1、1940年日本在关门最早用盾构法修建了世 铁路隧道，其长度3.6km。 2、1975年日本用钻爆法在关门又建成了长1 二座海峡铁路隧道。 3、1988年日本在津轻海峡用钻爆法建成了至 最长的海峡铁路隧道——青函隧道。其长度是54 前正在论证的渤海海峡铁路隧道长度的一半。
中国海洋大学 工程学院
图5 开敞式TBM
图6 英法海峡隧
图8 英法海底铁路隧 图7 英法海峡隧道地质剖面及布置图
中国海洋大学 工程学院
5、1991年丹麦斯多 海峡公路隧道长7. 约40亿元，盾构法 浅埋暗挖法施工长 构直径8.782m，管
图9 盾构机
图10 剖面图
中国海洋大学 工程学院
6、日本东京湾海底公路隧道
•
由于任何隧道的地质状况、围 性、以及非均质性，因此选择 除发挥出它所具备的硬岩掘进 不借助其他手段和措施的条件 断层等不良地质的能力，可独 的掘进。 开敞式TBM在对付 围岩时，能充分发挥出快速掘 岩、中硬岩掘进中，强大的支 够的推力；使用开敞式TBM施 挖的岩面，有利于对已开挖的 及时调整掘进参数。特别是开 开敞式TBM刀盘附近有足够的 初期支护的设备，如钢拱架安 钻机、喷射混凝土机械手等， 辅助设备可及时地、有效地对 以维护和利用围岩的自稳能力 支护体系，及时进行支护，有 使围岩成为支护体系的组成部 射混凝土和围岩三位一体的承 持围岩的稳定。
隧道
1.隧道通常指用作地下通道的工程建筑物，它一般具有接近水平且细长的地下空间。
2.隧道的分类：分为岩石隧道和土质隧道。
其中岩石隧道又分为硬岩隧道和软岩隧道。
土质隧道又分为黄土隧道和软土隧道。
按所处的地理位置分为：山岭隧道，城市隧道和水底隧道。
其中山岭隧道又分为越岭隧道和傍山隧道。
水底隧道又分为海底隧道和江底隧道。
按施工方法可以分为：暗挖和明挖。
其中暗挖又分为传统矿山法，新奥法，盾构法，顶推法和TBM。
3.文献资料收集：1.地质地貌资料；2.工程地质与水文地质资料；3.工程资料；4.气象资料；5.用地及环境资料；6.灾害资料；7.概预算资料调查；8.与隧道建设相关的资料资源。
4.公路山岭隧道的主要作用：改善线性，缩短里程，保护环境。
具体如下：隧道在山岭地区可用做克服地形高程障碍，改善线性，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植物的破坏，保护生态环境；还可用作克服落石，塌方，雪崩，崩塌等危害。
5.公路隧道的特点：公路隧道断面呈扁坦状，大断面；公路隧道断面多为双孔状；公路隧道所需要通风量大，时间长；公路隧道需要适应视觉的照明；公路隧道防水排水要求高。
6.公路隧道勘测设计的三个阶段：⑴方案研究阶段。
初测包括工程调查和隧道位置的选择。
⑵勘测设计阶段。
定测包括补充，核对初测地质和隧道顶路线定测。
⑶施工完善设计阶段。
包括信息化施工和动态设计。
7.定测阶段提交的资料：定测说明书，分类说明书，洞外控制测量成果书，地形勘测成果书，完成以下图纸（I.绘制地形地质平面图II隧道纵断面图III.绘制洞口和其附近的以及明洞段的填挖，地质的横断面图IV绘制填绘地质的洞口平面图V其它辅助工程的平面图及纵，横断面图。
）8.越岭隧道的设计原则：采用直线或大半径曲线；优先选用山垭口；洞口线性良好；工程地质水文条件好。
具体原则：逢山穿洞，宁长勿短；早进晚出，宁里勿外；宁深勿浅，避软就硬。
9.隧道设计的总体内容：定路线，定隧位，定标高，定洞口。
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✓ 冻结法:这是用冷媒传递冷量使含水地层降温冻结的方法，依靠冻土的强度达到承受地压的目的，使 开挖和衬砌处在冻土保护之下安全进行。国内外一般都将冻结法用于其它方法不适用的地层。
壁后回填： 壁后回填是对隧道与围岩之间的空隙 进行充填灌浆，以使衬砌与围岩紧密 结合，减少围岩变形，使衬砌均匀受 压，提高衬砌的防水能力。
围岩注浆： 为使水底隧道围岩提高承载力、减少 透水性，可以在围岩中进行预注浆。 特别是采用钻眼爆破作业的隧道，通 过注浆可以固结隧道周边的块状岩石， 以形成一定厚度的止水带，并且填塞 块状岩石的裂缝和裂隙，进而消除和 减少水压力对衬砌的作用。
✓ 其它辅助措施:为了安全可靠地穿越断层破碎带，除采用以上方法外，还要采取几种辅助措施，如超 前探水、设置安全疏散日、强排堵截等。
第9 页
施工方法
沉管法
所谓沉管隧道，就是将若干个预制管段分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在己疏浚好的地 槽内.至今世界上己修建了100多座沉管隧道，最长达5. 8 km。我国修建沉管隧道起步较晚，己建成的有上海金 山供水隧道、黄浦江宁国路隧道、天津海河隧道、宁波甬江隧道以及广州珠江隧道。
优
2）施工方法和施工顺序易于调整,机动性好,对地层地质适应能力好;
点
3）借助中间辅助坑道或平行导坑开辟工作面,提高施工进度;
4）机械化程度可高可低,便于成本控制 ；
钻爆法
1) 采用钻爆法施工洞内作业环境差,工人劳动强度大;
缺
2) 频繁的爆破作业对隧道围岩扰动大 ,不利于围岩稳定;
点
3) 对海底隧道的埋深要求高,加大了工程费用 ;
腐蚀
综合复杂的海洋腐蚀环 境会导致隧道结构混凝 土和钢筋腐蚀，
堵水 排水
注浆加固围岩，堵住出水点 再开挖；同时加强机械排水， 以堵为主，堵抽结合
第5 页
施工方法
日本青函隧道
钻爆法
沉管隧道
港珠澳大桥海底隧道
海底隧道的 施工方法
目前仍处于研究阶段 悬浮隧道
TBM法
英法海峡大隧道 第6 页
施工方法
1）断面可灵活变化,随机设置,空间利用率高;
近代水底隧道始建于英国，1807年英国在伦敦动工修建连接泰晤士河两岸的人 行隧道，因无法克服泥水涌入隧道被迫停工，直到1825年在法国工程师指导下，初 次采用盾构法施工，才于1843年建成第一条泰晤士河水底隧道
挪威
至20世纪80年代初，海底隧道修建技术已经有了长足的发展，世界上已有百余条海底隧 道项目成功完成。
第8 页
施工方法
穿越断层破碎带
断层破碎带若与其上或附近的水系相沟通，随时都有可能给工程带来淹没、塌通、涌水，或形成泥石流 的危险。穿越断层破碎带，主要问题在于对断层破碎带的支撑、加固和堵水，目前国内外经常采用的方 法是强行穿越法、注浆法、冻结法和其它辅助方法.
✓ 强行穿越法:最常用的传统方法，其特点是支撑护顶，随挖随砌。根据工程经验， 短段掘砌、喷锚支护、超前支架、侧壁导坑等方法较为常用。
第3 页
海底隧道的特点
跨海方式
A
形式：隧道、桥梁、桥隧组合
用途：铁路隧道(或桥梁)、公路隧道(或桥梁)、
公铁两用隧道(或桥梁)以及它们的组合。
桥梁的局限性
B
抵御战争(特别是现代战争)及其它自然灾害的能力较弱 受天气的影响很大
方案选择
C
跨越较窄的海峡时，采用桥梁方案最为经济， 海峡宽、水深大的情况下，应优先考虑选用隧道方案
优点
沉管法对地质条件的适应性 强、隧道的覆盖层薄，从而 使隧道总长度减小； 隧道断面利用率高，防不可 靠度高，施工周期短及工程 造价合理等。
特点
选用原则
沉管隧道适用于海底地形平 坦、水深及跨度不太大的情 况。
第 10 页
施工方法
管段制作与装配
防水技术
1.管段本身防水：严格控制混凝土的成 分配比、降低温差、施工期间延迟拆 除模板、连续浇灌管段、加设辅助防 渗管段； 2.接缝防水：依靠橡胶止水垫环和Ω止 水胶带
海底隧道施工技术
2017.11.
1
目录
CONTENTS
海底隧道特点
海底隧道 发展
工程难点
施工方法
案例分析 翔安隧道工程
海底隧道的发展
巴比伦 人行隧道
英国 泰晤士河水底隧
道
日本青函隧道
英法海峡隧道
公元前2180～前2160年巴比伦修建了一条穿越幼发拉底河，从王宫到朱 庇特庙的长约 900米的人行隧道。
4) 采用钻爆法长距离独头掘进通风困难；
钻爆法应用广泛 ,在常见的隧道施工中一直占着主导地位
第7 页
施工方法
水底隧道的主要部分处于河、海床下的岩土层中。常年在地下水位以下，承受着自水面开始至 隧道埋深的全水头压力。因此水底隧道自施工到运营均需要注意防水问题。
采用防水混凝土： 防水混凝土的制作，主要靠调整级配、 增加水泥量和提高砂率，以便在粗骨 料周围形成一定厚度的包裹层、切断 毛细渗水沿粗骨料表面的通道，达到 防水抗水的效果。
05
要求管段不渗漏，均质，重量对称， 结构牢固，以保证浮运时没有倾倒的危险 以及能在水上拖运足够远的路程。
01 基础处理
沉管法 02
施工关键
先将管段沉放在预先设置好的支 座上，再将竹段与基槽之间的空隙填实。 目前常用压砂法，
Hale Waihona Puke 管段联结技术主要采用水力压接法，水下压接的 住要工序是对位、拉合、压接、拆 除封墙。
第4 页
工程难点
地质勘测困难、造价 高，准确性低，工程风险 大。须进行超前地质预报。
地质 勘测
必须加强施工期间对不 良地质段和涌水点的预 测和预报。
涌水
单日掘进长度很大， 对施工期间的后勤和 通风有更高的要求。
后勤 通风
工程 难点
水压 力
很高的孔隙水压力会降低隧 道围岩的有效应力，造成较低的 成拱作用和地层的稳定性，衬砌 也长期受较大的水压作用。
双层衬砌: 双层衬砌可以达到两个目的： 防护上的需要：在爆炸载荷作用下，围岩
可能开裂破坏，只要衬砌防水层完好，隧 道内就不致大量涌水，影响交通。 防范高水压力：有时虽采用了防水混凝土 回填注浆，在高水压下仍难免发生衬砌渗 水，在此情况下，双层衬砌可作为水底隧 道过河段的防水措施。
1
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防水
措施
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