廈門東通道海底隧道風(fēng)化深槽的巖土工程特征研究

廈門東通道(翔安隧道)是我國(guó)第一座海底隧道,確保海水不進(jìn)入隧道是工程施工的重點(diǎn),也是難點(diǎn),特別是安全穿越海底風(fēng)化深槽,是此隧道成敗的關(guān)鍵之一。文章結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)和海底隧道的工程地質(zhì)特性,從超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、應(yīng)急預(yù)案、全斷面帷幕注漿、超前支護(hù)、開挖工法等方面著重闡述鉆爆法穿越風(fēng)化深槽的施工方案與施工注意事項(xiàng)。

密級(jí)：公開 廈門翔安海底隧道風(fēng)化深槽施工 技術(shù)研究 constructiontechnologyresearchon thedeepweatheredtroughofxiamen xiang'ansubseatunnel 培養(yǎng)單位：土木工程分院 專業(yè)領(lǐng)域：建筑與土木工程 學(xué)生姓名：孫振川 校內(nèi)導(dǎo)師：朱永全教授 校外導(dǎo)師：萬(wàn)姜林教授級(jí)高工 二○○八年九月 (石家莊鐵道學(xué)院工程碩士專業(yè)學(xué)位論文) 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作 及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方 外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為 獲得石家莊鐵道學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明 確

廈門翔安海底隧道中風(fēng)化槽地段施工工法——廈門翔安海底隧道是我國(guó)大陸地區(qū)第一座大斷面的海底隧道。隧道所處地質(zhì)條件復(fù)雜，海域地段存在多處風(fēng)化深槽，巖體主要為全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，巖體強(qiáng)度低、自穩(wěn)能力差。介紹了f3風(fēng)化深槽地段的施工總體方案，重點(diǎn)闡述風(fēng)化...

廈門翔安海底隧道是我國(guó)大陸地區(qū)第一座大斷面的海底隧道。隧道所處地質(zhì)條件復(fù)雜,海域地段存在多處風(fēng)化深槽,巖體主要為全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,巖體強(qiáng)度低、自穩(wěn)能力差。介紹了f3風(fēng)化深槽地段的施工總體方案,重點(diǎn)闡述風(fēng)化槽的注漿工藝和開挖支護(hù)方法。

針對(duì)廈門翔安隧道海域段f3風(fēng)化深槽的地質(zhì)特點(diǎn),文章主要論述了采用周邊帷幕注漿、超前長(zhǎng)管棚進(jìn)行預(yù)支護(hù),以及采用三臺(tái)階法進(jìn)行開挖的施工技術(shù)。經(jīng)過(guò)綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào),進(jìn)一步探明了風(fēng)化槽的規(guī)模、風(fēng)化程度、涌水量及對(duì)施工的影響程度。施工過(guò)程中,根據(jù)掌握的地質(zhì)資料,隨時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工,這種信息化的工作方法既能保證施工安全,又加快了工程進(jìn)度,并能最大限度的節(jié)約建設(shè)投資。本工程施工中采用先進(jìn)的施工設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)組織管理工,作為順利穿越f3風(fēng)化深槽起到了很重要的作用。

在國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類似工程經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,通過(guò)長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月的探索研究與實(shí)踐,采取超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、洞室監(jiān)控量測(cè)技術(shù),開挖前運(yùn)用全斷面深孔超前預(yù)注漿技術(shù)、超前管棚技術(shù)等各種輔助施工技術(shù),施工中嚴(yán)格按照新奧法進(jìn)行開挖支護(hù),最終安全順利穿越了90m寬的風(fēng)險(xiǎn)至極的f1海底風(fēng)化深槽。通過(guò)對(duì)f1風(fēng)化深槽一套完整的施工技術(shù)介紹,以期對(duì)今后的海底隧道風(fēng)化槽、斷層帶等以及類似地質(zhì)的工程給予一定的參考。

f1風(fēng)化深槽是廈門翔安海底隧道施工中遇到的第一個(gè)海底風(fēng)化槽．其圍巖為全風(fēng)化花崗巖，十分破碎，滲透性強(qiáng)，水壓高，自穩(wěn)性差，施工風(fēng)險(xiǎn)極大．是整個(gè)工程最大的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與難點(diǎn)。本文對(duì)f1風(fēng)化槽施工關(guān)鍵技術(shù)和有關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)。實(shí)踐證明，采用“水平鉆孔地質(zhì)預(yù)報(bào)＋全斷面帷幕注漿堵水＋大管棚超前加固＋crd開挖”的施工方案穿越f1風(fēng)化槽是可行的，可以成功化解涌水和坍塌等施工風(fēng)險(xiǎn)。為后續(xù)風(fēng)化槽施工奠定良好的基礎(chǔ)。也為此類地層下海底隧道施工提供了重要的參考。

福建廈門東通道工程是一項(xiàng)規(guī)模宏大的跨海工程,是連接廈門本島與大陸的第三條通道。廈門本島與大陸原有兩座大橋相通,但仍然滿足不了交通運(yùn)輸?shù)男枨?。該通道全長(zhǎng)9km,由五通互通、跨海隧道、西濱互通三部分組成。其中隧道長(zhǎng)近6000m,為海底暗挖隧道,設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙洞雙向6車道,設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h,分離路基寬14.25m。隧道建筑界限凈高5.0m,凈寬12.75m,設(shè)計(jì)壽命100年以上,總投資為30億元。

針對(duì)目前海底隧道工程造價(jià)編制的現(xiàn)狀,根據(jù)廈門東通道(海底隧道)工程造價(jià)的編制、審查過(guò)程中所涉及的問(wèn)題,加以總結(jié)歸納,與同行進(jìn)行交流和探討。

本文從戰(zhàn)略上分析了施工標(biāo)段劃分、工期安排和服務(wù)隧道優(yōu)先快速施工對(duì)實(shí)現(xiàn)快速施工的影響;從戰(zhàn)術(shù)上指出抓住超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、風(fēng)化槽處理、防水通風(fēng)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)快速施工的作用。

本文介紹了crd法在廈門東通道海底隧道工程施工中的應(yīng)用,對(duì)該施工方法進(jìn)行了說(shuō)明,為解決類似大斷面隧道的施工提供了借鑒。

本文主要介紹雙側(cè)壁法在廈門東通道海底隧道工程施工中的應(yīng)用,對(duì)該施工方法進(jìn)行了說(shuō)明,為解決類似大斷面隧道的施工提供了借鑒。

結(jié)合對(duì)廈門東通道海底隧道實(shí)例,建立了不同的地質(zhì)模型與滲透性計(jì)算模型并進(jìn)行計(jì)算分析,對(duì)圍巖滲透破壞做出評(píng)價(jià),為工程建設(shè)的順利實(shí)施提供技術(shù)支撐。

針對(duì)廈門東通道海底隧道特點(diǎn),選取合適的計(jì)算方法對(duì)該隧道的涌水量進(jìn)行分段預(yù)測(cè),計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠,可作為隧道開挖及支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)。

廈門海底隧道海域風(fēng)化槽段圍巖穩(wěn)定性研究——廈門東通道海底隧道是一項(xiàng)規(guī)模宏大的跨海工程，是連接廈門市本島和翔安區(qū)陸地的重要通道，也是中國(guó)大陸第一座采用鉆爆法修建的大斷面水底隧道，工程于2007年下半年由陸域進(jìn)入施工難度最大、最危險(xiǎn)的海域部分，其中的...

隨著社會(huì)發(fā)展和人類文明的不斷進(jìn)步,城市的建設(shè)已經(jīng)成為現(xiàn)如今非常重要的一個(gè)問(wèn)題,而如何將現(xiàn)有的國(guó)土資源進(jìn)行更加合理、高效地利用已經(jīng)成為當(dāng)前城市建設(shè)過(guò)程中急需解決的問(wèn)題,這就涉及到對(duì)地區(qū)內(nèi)的巖土特征和結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃和分析,以此來(lái)協(xié)調(diào)工程活動(dòng)和巖土環(huán)境的關(guān)系,避免或減輕不良巖土工程的出現(xiàn)。該文首先對(duì)巖土的工程特征進(jìn)行了介紹,進(jìn)而對(duì)巖土工程開展過(guò)程中可能涉及到的一些問(wèn)題進(jìn)行了敘述,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了幾個(gè)有效的對(duì)策。

廈門翔安海底隧道右線a2標(biāo)需要穿越f1風(fēng)化槽段,制定切實(shí)可行的穿越f1風(fēng)化槽段施工方案顯得尤其關(guān)鍵。針對(duì)該工程施工難度大、工期緊、施工風(fēng)險(xiǎn)大和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn),并結(jié)合廈門海底隧道的工程地質(zhì)特點(diǎn),制定了穿越f1風(fēng)化槽段的總體施工技術(shù)建議方案,分別從超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、風(fēng)化槽段的開挖及支護(hù)方案、帷幕注漿、施工排水系統(tǒng)、隧道襯砌施工、突發(fā)事件應(yīng)急處理預(yù)案等方面闡述了鉆爆法穿越f1風(fēng)化槽的施工方案與施工注意事項(xiàng),為工程合理方案的選取奠定基礎(chǔ)。

應(yīng)用荷載結(jié)構(gòu)法,對(duì)廈門海底隧道襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行計(jì)算分析。首先應(yīng)用拉丁超立方抽樣法(lhs)隨機(jī)抽樣得到一組隨機(jī)數(shù),然后代入有限元方程求解,得到一組響應(yīng)變量的解,最后將這組解進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,從而得到該響應(yīng)變量的分布特征。通過(guò)對(duì)各隨機(jī)變量的靈敏度分析,結(jié)構(gòu)的覆土厚度、外水頭高度、圍巖的彈性抗力系數(shù)、襯砌混凝土的彈性模量以及圍巖的側(cè)向壓力系數(shù)的變化對(duì)最大彎矩影響明顯。其中,最大彎矩受結(jié)構(gòu)的覆土厚度影響最大,其次是外水頭高度。采用蒙特卡洛法對(duì)海底隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析,結(jié)果表明翔安海底隧道的襯砌結(jié)構(gòu)安全可靠。

海底隧道的施工受到多方面自然因素的影響，對(duì)于超大斷面海底隧道穿越風(fēng)化槽來(lái)說(shuō)，施工技術(shù)和方案都要根據(jù)不同的地質(zhì)及圍巖情況進(jìn)行研究。論文以廈門第二西通道（海滄海底隧道）f6風(fēng)化槽為例，對(duì)不同地質(zhì)情況采用的施工方案進(jìn)行研究。

對(duì)緬甸蒂洛瓦船廠的地質(zhì)構(gòu)造及其穩(wěn)定性、地基土的構(gòu)成及其物理力學(xué)性質(zhì)、地基與基礎(chǔ)的型式及存在問(wèn)題進(jìn)行探討,并與天津新港軟土的性質(zhì)進(jìn)行類比。通過(guò)比較分析和驗(yàn)證,對(duì)不同規(guī)范的差異和境外項(xiàng)目采用中國(guó)規(guī)范的適用性提出見(jiàn)解。

對(duì)于巖土工程探究就是對(duì)巖石和土壤問(wèn)題的探究，需要相關(guān)單位在工程開始前做好實(shí)地環(huán)境的考察工作，協(xié)調(diào)工程活動(dòng)和巖工環(huán)境的關(guān)系，這樣可以有效地避免不良巖土工程問(wèn)題的發(fā)生，保證工程順利進(jìn)行的同時(shí)，避免因工程的安全問(wèn)題而引發(fā)的后續(xù)事故，這在當(dāng)前的城市工程建設(shè)中具有重要意義。本文首先分析了巖工的工程特征，對(duì)巖工工程開展過(guò)程中可能涉及到的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討，并惠州盆地紅層工程為例提出了有效的對(duì)策。

對(duì)于巖土工程探究就是對(duì)巖石和土壤問(wèn)題的探究，需要相關(guān)單位在工程開始前做好實(shí)地環(huán)境的考察工作，協(xié)調(diào)工程活動(dòng)和巖工環(huán)境的關(guān)系，這樣可以有效地避免不良巖土工程問(wèn)題的發(fā)生，保證工程順利進(jìn)行的同時(shí)，避免因工程的安全問(wèn)題而引發(fā)的后續(xù)事故，這在當(dāng)前的城市工程建設(shè)中具有重要意義。本文首先分析了巖工的工程特征，對(duì)巖工工程開展過(guò)程中可能涉及到的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討，并惠州盆地紅層工程為例提出了有效的對(duì)策。