胶州湾海底隧道建造模式分析
胶州湾海底隧道不对称双连拱断面施工优化分析
王 凯 ，张 成 平 ，王 梦恕
（ 北京 交通大学隧道及地下工程教育部工程研究 中心 ， 北京 １０ ４ ） ００ ４
［ 摘要 】 以青岛胶州湾海 底隧道 中的不对称 双连拱 隧道 为工程背景 ， 选取 主隧道与 匝道交叉 口段的典 型断 面建立数值计算模 型， 对不 同 的施 工开 挖顺 序 和掘 进进 尺 制订 了 ４种 施工 方 案 ， 针 并采 用 有 限差 分软 件 Ｆ Ａ 进行动态施工 的三维数值模拟 ， ＬＣ 计算分析并 比较各方案 的地表沉 降、 拱顶沉 降和支护结构位 移 以及围
！
卜
图 ３ 局部 网格模 型
Ｆ ｇ ３ Ｐ ｒｉ ｓ ｏ ｅ ｉ ． ａ ｔ ｍｅ ｈ ｍ ｄ ｌ ａ
３２ 计算 参数 ．
围岩物理力学参数沿隧道走 向变化不大， 故计
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形式 ， 而不对称连拱隧道更是特殊条件下 的一种特 殊结构形式的隧道， 多位于大拱隧道与连拱隧道 、 连
拱隧道 与小 间距 隧道 的过 渡地段 。 由于不对 称双 连
拱隧道开挖支护会引起两隧道间岩土体的移动方向 不一样 ， 相互影响作用剧烈 ， 较之标准双连拱隧道 ， 围岩应力重分布和支护荷载转换更加复杂 ， 多次扰 动使得 围岩容易发生失稳 ， 因此其支护方法 、 施工方 法、 稳定性评价在设计与施工过程 中应给予充分重 视 。在我 国 ， 对称 双 连 拱 隧道 可 借 鉴 的 工程 经 验 不 较少 ， 设计和施工方法都还不成熟， 目前还没有较 明 确 的规范 ， 仍处 于边 施工边 探讨 的 阶段 ， 论研究 滞 理 后于工程建设需求的发展 。 笔者 根据 青岛胶 州湾 海底 隧道 匝道 与主 隧道交
超长海底隧道及沿海地下通道建设经验与展望
安全 项目创造了连续安全生产1408天，无突水、零死亡的海底隧道施工
全新纪录。
质量 项目交工验收中，工程主体结构安全，完全符合设计要求，得到了
99.03的高分。现隧道日渗水量为仅为4000立方，达到国际先进水准。
奖项 项目荣获詹天佑奖、鲁班奖，省级和市级科技奖近十项；获发明专
利、实用新型专利、出版专著近三十余项；发表论文100余篇。
பைடு நூலகம்
03
2017年 5月
全面开展了第二海底隧道工程
可行性研究工作。
2017年 12月
04
完成第二海底隧道工可报告中间稿， 并召开了专家咨询会。
三、青岛第二海底隧道项目方案研究 建设必要性
胶州湾跨湾通道交通量增长趋势图
（1）项目的建设将进一步促进青岛蓝色经济发展，发挥青岛龙头城市的辐 射和带动作用，进而服务半岛蓝色经济区建设。 （2）项目的建设是拓展青岛城市发展空间，构建环湾型大城市的需要。 （3）项目的建设是满足跨海交通量需求不断增长的需要。 （4）项目的建设有利于均衡市域交通路网结构、缓解区域交通压力，减少 交通绕行和出行成本。使青岛的跨湾格局由“日”向“目”进行转变。 （5）项目的建设将带动和促进东、西岸重要功能组团的发展，特别将助推 加快实现“西海岸新区五年将再造一个新青岛”的目标。 （6）项目的建设是构建完善的大青岛全天候跨海交通体系的需要。
地铁1号线
青岛胶州湾高速： 1995年12月通车，全 长68公里，小车收费 25元。 青岛胶州湾大桥： 2011年6月通车，全 长36.5公里，小车收 费50元。 青岛胶州湾隧道： 2011年6月通车，全 长7.8公里，小车收 费10元。 青岛地铁：1号和8号 线过海段正在施工中， 2号线过海段正在进 行前期研究。
胶州湾隧道：中国海底隧道建设新样本
胶州湾隧道：中国海底隧道建设新样本各位专家在对青岛胶州湾隧道各类工作报告进行评审和现场严格查验后，给出了98.06分的综合评价高分。
至此，从开始论证决策到竣工通车历经整整30年的青岛胶州湾隧道在通车试运营两年后画上了圆满的句号，步入正式运营阶段。
“作为我国第一批开建的海底公路隧道之一，青岛胶州湾隧道的建设及管理经验对我国解决沿海地区的海底大通道有着很好的借鉴意义。
不仅在技术标准、技术内涵上实现了许多创新和突破，在工程质量、施工安全等方面也都处于领先水平，成为我国海底隧道建设的新样本。
”中国工程院院士周丰峻如此评价。
相关统计数据则显示，自2011年6月30日通车以来，截至今年3月底，青岛胶州湾隧道已累计通行车辆约2209万辆次，日均2.28万辆次，单日最高4.4万辆次，车流量年自然增长率约20%。
攻克多项世界性技术难题作为国内目前最长的海底公路隧道，青岛胶州湾隧道全长7.8公里，其中海底段隧道长约4.095公里，设计为双向六车道，设计车速为每小时80公里。
在建设过程中，青岛国信胶州湾交通有限公司先后攻克了水文地质异常复杂、覆盖层薄、开挖断面大等多项世界性技术难题，共计完成发明专利20余项，获得科技进步奖12项（其中，“隧道施工风险与控制技术”获国家安全生产重大事故防治关键技术重点推广项目；“胶州湾隧道最小岩石覆盖厚度研究”获山东省科技进步一等奖；“长大海底公路隧道安全风险控制管理创新及关键技术研究”获第三届山东省安全生产管理协会科学技术奖一等奖），发表论文140余篇(其中40余篇被EI、ISTP等数据库收录)。
青岛国信胶州湾交通有限公司董事长曲立清对记者表示，作为我国大陆第一批开建的海底隧道，青岛胶州湾隧道从设计、施工到管理，业内一无实践，二无经验，三无规范。
在此背景下，公司从基础性工作做起，埋头做好科研课题、风险分析、地质勘探、初步设计等工作。
围绕前期设计，先后邀请近20位两院院士和设计大师，多次进行专业咨询和研讨。
青岛海湾湾口海底隧道的海上钻探及技术措施
响带内， 节理裂隙发育 ， 不排除局部隐伏张性断裂带富
收稿 日期 ： ０ — １ １ ２ ６ １ —５ ０ 作者简介 ： 康永胜（９ ３ ） 男 ， ８ 年毕业 于西南交 通大学工程地 质 １６ 一 。 １ ６ ９
（ ） 口交通繁忙 ， ６海 过往船只多 ， 有多种军事舰艇 出没 ， 且常有万吨或几十万吨船舶通过 ， 对钻船的稳固
和钻探作业影响大 。
与水文地质专业 ， 高级工程师。
（） ７ 隧道勘察本 身技术 手段 复杂， 各种作业程序 交叉变化 ， 作业时间长。
维普资讯
青 岛海湾湾 口海底隧道 的海上钻探及技术措施 ： 康永胜
３ ９
（） ８ 勘察过程必须有港务、 海事部 门协调。否则 ， 由于交通而引发的安全隐患巨大。
Ｓ ａ ａ ｎｒ ｎ ｅｏ ｎ ｄ ｏＢ ｙ ｅ ｔ ｔａ ｃ ｆＱｉｇ ａ ａ Ｅ
Ｋａ ｇＹｏ ｇｈ ｎ ｎ ｎ ｓｅ ｇ
摘 要 介绍青岛海湾湾 口海底隧道详勘过程 中， 海上钻探的特点、 难点、 重点及技术措施。
关键 词 海底 隧道 海 上钻探 钻船
青岛胶州湾湾 口海底隧道工程位于团岛和薛家岛 之间 ， 采用双向双洞六车道。隧道全长 ６１０Ｉ， ７ 穿越 ｎ
３ ， 条 分别为 Ｆ 、 和 Ｆ ； Ｗ 向断裂有 ４条 ， 。 ６Ｎ 分别为
Ｆ 、４ 和 Ｆ：除 Ｆ （ 口断裂） ， ３Ｆ 、 。 ； 沧 外 其他 ６条断裂
均穿越隧道轴线。
（） ３ 潮流方 向变化大， 涨潮和退潮 的方 向夹角在
２０ 一 ７ 。 １。 ２ ０ 之间 ， 且每 一个施 工点 的潮 退方 向都有
变化 。
２ 水文地质条件
湾 口隧址第四季松散沉积物不发育。场地地下水
注浆技术在青岛胶州湾海底隧道的应用及效益分析
注浆技术在青岛胶州湾海底隧道的应用及效益分析摘要：注浆技术在青岛胶州湾海底隧道建设中的推广应用，主要以周边帷幕注浆和局部注浆为主，在保证注浆效果的同时，减少了注浆孔数和提高了注浆效率，达到了国内外先进水平。
为海底隧道提前贯通建成起到了保证性作用，从而实现了良好的经济、社会和环境效益。
关键词：注浆技术；海底隧道Abstract: grouting technique in the Qingdao jiaozhou bay tunnel construction in the popularization and application, mainly around the heavy curtain grouting and the local, to insure the effect of grouting in at the same time, reduce the number and improve the efficiency of the grouting, grouting hole has reached the advanced level both at home and abroad. To ensure sexual role in the tunnel transfixion built early, which achieved good economic, social and environmental benefits.Key words: grouting technique; The channel tunnel主要成果和创新点（1）断层破碎带的注浆加固和地下水排放的控制是青岛胶州湾隧道工程的关键技术问题，本项目紧密结合该工程的地质特点，开展了注浆堵水和涌突水防治技术攻关，对注浆方案、注浆参数、注浆工艺、注浆材料、机械设备配套、防治水和涌突水应急预案进行了系统研究，运用本项目的研究成果在胶州湾隧道工程中取得了显著的效果。
胶州湾海底隧道增设斜井施工方案及其效益分析
３ 斜 井的选择
常用 的辅 助通道有横洞 、 斜井 、 竖井 和平 行导坑 ， 选择辅 助 坑道应根据隧道长度 、 施工期 限、 地形 、 工程地质与水文地质 、 弃 渣场地等条件 以及通风和排 水需 要 ，通过技术 经济进行 比较 确
定。
线工程第二合 同段 ， 主要包括云南路 主线 隧道 、 团岛二路 出 口匝
向三车道 ， 净宽 ｌ． 团岛二路 出 口匝道 隧道部分长 ３ ０ｍ， ３５ｍ； ４ 地
道部分长 １２ｍ， ７ 为单 向双车道 ， 净宽 ９ 工程采用钻爆法 ， ． ｍ。 ５ 从 洞 口和匝道 口向海底隧道方向施 工， 总工期 ３ 个 月。 ２ 中铁 十九局集团承建青岛市胶州湾湾 口海底隧道青 岛端 接
道隧道 、 团岛二路 匝道隧 道出 １段地道 、 ２ １ 车行横通 道 、 人行横通 道、 紧急出 Ｅ 、 ｌ风井 、 人防洞室处理 、 隧道下穿房屋处理等工程项 目。工程位于青岛市老城区 ， 区内的建筑年代久远且 较为密集 ， 给主线隧道的施工带来了一定 的不利条件。工程的特点主要为 ： 隧道周边环境复杂 ， 隧道地质 条件复杂 ； 隧道为下坡施 工 ， 施工 排水 量大 ； 断面大 ， 法多 ， 工 工法转换复杂 ； 隧道结 构防腐 、 抗渗
此， 整个隧道的工期压力将全部压在 云南路主隧道段 。 （ ） 据青岛市 的相 关规定 ， ５根 城市爆破作业 为早 ７ ０ ：ｏ至 晚
ｌ ：０ 不能进行 ２ ９０ ， ４ｈ连续作业 ， 影响了施工进度 。 基 于以上 问题 ， 可以毫 不费力地预见到 ， 云南路主隧道是整
个海底隧道及连接线工程 的关键线路 ， 若不采取有效 的措施 ， 必 将影 响胶州湾湾 口海底隧道的顺 利通车 。因此 ， 提出了采用辅助 通道开辟第二工作 面的方案 。
浅谈胶州湾海底隧道施工成本的过程控制方法
浅谈胶州湾海底隧道施工成本的过程控制方法作者：王超来源：《硅谷》2010年第06期摘要: 施工成本是在建设工程项目的施工过程中所发生的全部生产费用的总和。
施工阶段是控制建设工程项目成本发生地主要阶段,它通过确定成本目标并按计划成本进行施工资源配置,对施工现场发生地各种成本费用进行有效控制。
关键词: 胶州湾海底隧道;施工成本;过程控制;方法中图分类号:TV-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0320094-011 施工成本的概念施工成本是指在建设工程项目的施工过程中所发生的全部生产费用的总和,包括消耗的原材料、辅助材料、构配件等费用,周转材料的摊消费或租赁费,施工机械的使用费或租赁费,支付给生产工人的工资、奖金、工资性质的津贴等,以及进行施工组织与管理所发生的全部费用支出。
2 工程概况青岛胶州湾隧道是一项规模宏大的跨海工程,是我国继厦门海底隧道之后的第二条海底隧道,工程全长约7120m,隧道总长约6170m。
其中跨越海域段约3950m,路基段长约950m,是一条以城市道路功能为主兼有公路功能的隧道。
工程具有建设项目规模大、投资大、地质复杂、海底施工风险高、变更繁多、施工标准高、新工艺多、技术含量高、工期长的特点。
现结合本项目实施过程中成本控制的做法浅谈施工成本的过程控制方法。
3 成本的过程控制方法施工阶段是一个经由投入资源和条件的成本控制(事前控制)进而对施工过程及各环节进行材料、人工、机械进行控制(事中控制),直至对所完成的工程产品的质量检验与控制(事后控制)为止的全过程、全面、全员的系统控制过程。
3.1 事前控制(决策控制)。
青岛胶州湾海底隧道于2007年8月22日正式开工建设,当在项目实施初期发现项目质量标准要求高、新工艺多、工期压力之大远远超出项目实施之前所预见的范围,项目按期履约的风险致使项目部必须尽快拿出新的决策方案来应对。
基于这种背景下,项目部积极策划并邀请国内业界知名专家进行论证,最终在离隧道进口约1公里处的海边增设斜井,一来有助于尽快实现主隧道多工作面同时作业并使服务隧道提前进入海域段施工来探明前方地质、缓解工期压力,另一方面可作为主隧道海域段施工过程中通风、排水、配电、应急逃生的重要通道。
海底隧道
海底隧道临展区大纲岛城第一条海底隧道——胶州湾海底隧道已建成通车，《青岛市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》又提出，积极谋划胶州湾第二条海底隧道建设。
而今，该任务被正式明确并分解给市地铁指挥部办公室、城乡建设委、发展改革委、交通运输委四部门共同来实施。
一胶州湾海底隧道胶州湾海底隧道，又称胶州湾隧道，是我国最长的海底隧道。
隧道全长7800米，分为路上和海底两部分，海底部分长3950米。
该隧道位于胶州湾湾口，连接青岛和黄岛两地，双向6车道。
2010年4月28日全线贯通。
目前单次通行费用为30元。
a地理位置：胶州湾海底隧道，南接黄岛区的薛家岛街道办事处，北连青岛主城区的团岛，下穿胶州湾湾口海域。
隧道全长约7800米，其中海底段隧道长约3950米。
设双向六车道，设计车速80公里/小时。
胶州湾隧道处于火山岩及次火山群地带,覆盖层较薄,断裂带密集,共穿越18条断层破碎带,断面最大跨度达28.20米,最深处位于海平面以下82.8米。
路线等级为城市快速路，设计基准期为100年。
b工程中国东部青岛市的胶州湾隧道于2006年12月27日正式开工建设。
按照进度规划，胶州湾隧道预计2010年年底将实现全线贯通，2011年6月30日正式开通。
通车后，青岛市民开车经隧道，5分钟就可横跨海底。
市民也可以乘坐隧道1、隧道2、隧道3、隧道4公交，6分钟轻松到达黄岛区。
胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程，南起胶州湾湾口海底隧道青岛端终点，以上下行分离式双洞隧道形式分别沿四川路、云南路方向向北在地下穿行，在东平路路口北侧爬升地面后开始高架，于山西路路口上方合流后接入快速路三期工程。
是青岛市“三纵四横”城市快速路网中的重要组成部分。
本项目主要工程有“二隧、二高架、四匝道（二隧道匝道、二桥梁匝道）。
c道宽与时速对于广大市民关心的海底隧道的行车速度、车道宽度等问题，相关部门表示：四川路及云南路主隧道为80km/h；而台西三路和团岛二路匝道则为40km/h。
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“青”“黄”车程 5分钟 青岛变成“大青岛”
谢 谢
历程 简介
2006年12月27日，青岛海底隧道奠基。 2007年8月，隧道黄岛端主体工程开工建设。 2008年4月，隧道市内连接线工程开工。 2个月之后，隧道团岛端服务隧道正式开工， 这标志着隧道工程进入了全面施工阶段。 2011年6月30日，青岛胶州湾隧道正式开通。 历经23年的前期论证研究，近五年的设计施工。
咨询工程师 （设计）
业主
监理工程师
业主代表
施工单位 （工程承包商）
贷款方
DBB模式（Design—Bid—Build）
中铁隧道勘测设计院 有限公司
招投标
国信+上实
开发银行 技术援助，融资
四川铁科建设监理公司项Fra bibliotek部（20）招 投
重庆中宇工程咨询监理有限公司
标
甘肃铁一院工程监理有限责任公司
联合监督
市人大 市政协 市监察局
市检察院 市交通委
中铁十六局、中铁二局 中铁十局、中铁隧道局
特色创新
融资途径最活
总投资：
32.98 亿元=青岛国信自有资金+社会融资 (青岛市政府不用从财政账面上出一分钱资金)
5亿元（发行企业债）+6亿元（国家开发银行定向贷款）+2 亿元（技术援助贷款）+ 20 亿元（融资）
管理团队最小
在管理方式上，青岛国信采取“小业主，大社会”方式，通 过招标积极引入社会力量参与。 作为有近3000 名施工人员参与的重大工程，青岛国信的项 目部仅有管理人员20 名，却吸引到包括设计、监理、施工 在内的近30家“国字号”团队参建。 施工过程采取企业自检、政府监督、社会监管、业主管理四 级进行，全方位、多角度保证工程进展。
BOT模式（特许经营权） 中央或地方政府
特许建造经营权
移交
项目发起人
联合
经营
融资
设计
建造
其他各方
BOT模式（特许经营权） 青岛市政府
移交
特许建造经营权
就双方出资比例、 实青业岛有国限信公司项经目营的范联特围合许、经项营目集权公上团海有实限业公司
司的经营年限和合 作年限作了约定 融资
经营
设计
建造
DBB模式（Design—Bid—Build）
2006年1月13日，青岛胶州湾海底隧道项目正 式通过国家发改委批准。
历程 简介
1998年，青岛市政府委托设计单位就起进行可 行性研究
2003年10月，青岛市政府组织召开了国内著名 专家论证会
2004年11月，市委常委会最终决策修建海底隧 道。
2006年1月13日，青岛胶州湾海底隧道项目正 式通过国家发改委批准。
青岛胶州湾海底隧道
项目简介
胶州湾海底隧道我国建设的第二条海底隧道 （厦门翔安隧道）
该隧道全长国内第一，世界第三
告别“青黄不接”
历程 简介
1998年，青岛市政府委托设计单位就起进行可 行性研究
2003年10月，青岛市政府组织召开了国内著名 专家论证会
2004年11月，市委常委会最终决策修建海底隧 道。