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中铁一局成功填补国内海底隧道沙层段施工工法空白

2014-09-30

       7月12日下午16时,中铁一局厦门海底隧道历经181天艰难掘进,安全地渡过了侵入洞身长达255m的浅滩沙层段,填补了国内海底隧道沙层段施工法空白。

       厦门翔安海底隧道A4标段长2910m,其中陆域地段长250m,海域地段长2520m。隧道为“V”形剖面,下坡施工,施工过程容易积水。隧道地质穿越陆域浅埋段、海域富水沙层和两个风化槽,V级围岩所占比例达到50%以上。隧道按三车道设计,最大开挖断面达170.7m2,施工中主要采用CRD法、双侧壁导坑法、上下台阶法、中导洞等多种方法进行施工。翔安隧道浅滩约290m穿越沙层,由于沙层与海水连通,透水性强,稳定性差,易发生涌水、涌沙和坍塌,造成隧道持续坍塌或严重进水,将对施工人员及机械设备造成极大威胁,甚至导致工程报废,造成无可挽回的损失。

       中铁一局在施工过程中邀请国内院士级专家进行会诊,经过科学论证,精密检算,制定出在地表采用地下连续墙和降水井控制地下水,洞内采用超前TSS管注浆进行沙层预加固,采用CRD法进行开挖的施工工法。采用帷幕止水,切断了海水对沙层的地下通道,并通过降水井疏干沙层中的水,消除了隧道施工时沙层产生突水、涌水和坍塌的安全隐患。

       自2007年1月中旬进入海底隧道沙层段施工以来,中铁一局在掘进中几乎每天都在用小导管注浆固结沙层,最多时一天注浆量达到150t。根据地质异常复杂的实际情况,项目部稳扎稳打,进一步修改设计,将原设计间距750px一根、长度为3.5m至6m的小导管加密为375px一根,每米进尺施做的小导管由100根增加为200根,有效地固结了沙层,保证了掘进安全。在掘进超过600m时,被巨型工字钢分割为四大块的CRD 工法掌子面上,通风良好,视线清晰,但洞内混凝土施工产生的水化热和厦门地区高气温使Ⅰ部与Ⅲ部位置的温度达到摄氏38度,加上隧道已经深入海底浅滩深处,洞内湿度很大,施工人员在工作中承受了高温和高湿的沉重压力,为施工的顺利进展付出了很大的代价。 中铁一局的海底隧道沙层段掘进施工方案是一次重大的技术创新,检算提出的技术参数、支护参数是国内首创,并经受住了现场施工的验证,把海底隧道沙层段的拱顶沉落量控制在375px以内,比设计规范允许的沉落量750px小了整整一倍,为将来的海底隧道沙层施工积累了宝贵的经验。