浅谈海底隧道地下水

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1、浅谈海底隧道地下水雷升祥（中铁十八局集团公司天津河西柳林300222）【摘要】海底隧道施工，地下水是施工中的最大风险，本文扼要介绍了国外海底隧道突水与地下水处理经验，对海底隧道地下水压力、衬砌结构设计、地下水的腐蚀性、施工方案、辅助工法的选择提出了初步意见，对今后国内海底隧道的设计与施工有一定参考作用。【关键词】海底隧道地下水防水注浆1、引言世界上最早的水下隧道是1825—一1843年间施工的英国泰晤士河底的隧道。后来，水下隧道“伸向”海底，长度也越挖越长。目前世界上最长的海底隧道是日本的青函隧道（双线铁道，宽10米，高8米），全长53.85公里，仅海下部分就有

2、23.3公里；水深140米，覆盖层100米，隧道通过的地质以泥岩、凝灰岩等堆积岩为主。见图1。1988年,跨丹麦菲英岛与西南岛之间的综合公路、铁路隧道开工。修建了长7.26KM的双孔铁路隧道和一座长8KM的悬索桥。两座隧道中至中间距25ni,内径7.7m,每隔250m设有一衬砌外径为4.77m的横通道，采用盾构法施工，每环衬砌厚度400mm,衬砌配筋率70kg/m隧道洞口处于冰渍漂砾粘土，冰川后沉积层隧道中部主要为泥灰岩和少部分的石灰岩，泥灰岩的裂隙发育，静水压力0.75Mpaa英吉利海峡隧道同样是当今世界上最宏伟的地下工程之一，隧道总长约50KM,其中38K

3、M在水下。英吉利海峡隧道施工技术参数统计见表1。在过去的20年内，挪威修建了大约30条海底隧道，100多公里长，大多数为2或3车道的公路隧道，也有一些水利、排污或石油天然气输送管道。揶威的海底隧道都位于前寒武纪硬岩，主要为花岗片麻岩。随着国民经济的飞速发展，交通作为基础需要随着国民经济的飞速发展，交通作为基础需要先行，在我国很多海湾城市，提出了修建越海隧道的命题，中国隧道协会曾经在海南召开琼州海峡隧道隧道研讨会，青岛也开展了海底隧道的前期工作，可以说，今后，修建海底隧道成为需要。在当今中国，修建越海隧道既是需要，也成为可能。表现在，经济上成为可能，技术上可以实现

4、，同时隧道的优势可以充分体现。它的优势主要表现在全天侯交通；更有利于环境保护；经济上是合理的；城市电缆、供水等市政工程可以借助隧道跨越等等。项目陆地海底北侧隧道辅助隧道南侧隧道北侧隧道辅助隧道南侧隧道开始凿岩日期1989.8.21988.9.301989.11.141989.2.271987.12.1989.6.12贯遁日期1990.9.111989.11.91990.11.201990.5.221989.12.11990.6.28里程(测链)111651114811144372224159638338隧道开挖总长(m)81878154815817921掘进机开

5、挖总长(m)79067926795817577222951903718807开挖直径(m)8.725.768.728.3621773&36内径7.64.97.67.645.364.87.64最小覆盖层殍度(m)在Sugarloaf竖井处为6202320最大覆盖层厚度(m)16075最大水头(m)60120(包括海底以上50)平均周进尺(m)141145153157145182最大周进尺(m)307266322407295428最大日进尺(m)5356597160752、海底隧道水的特殊性地下水是海底隧道施工中的最大风险项目。与传统隧道相比，海底隧道有着极大的特殊

6、性，主要表现在以下几个方面：工程的大部分区域是在水下。因此，需采用特殊的技术并进行大量的探测工作，对探测结果的解释比其它隧道具有更大的不确定性。潜在的涌水是不确定的。峡湾和峡谷极易形成断层，斷层、软弱围岩地段以及部分基石极易受到侵蚀。在这些部位有突水的可能。海底隧道的持续坍塌和/或严重进水是灾难性的，因为整个隧道会很快进满水。施工的各种风险客观存在。张开性节理是不可忽视的地质问题。它是突水的危险部位，在山岭隧道，闭合与张开节理的发育虽然对施工可能有影响，但影响不会太大，而在海底隧道中，这种影响可能是灾难性的。峡湾的最深部分往往是隧道施工中最难的部分。所有涌水都应

7、沿隧道机械排出。在海底隧道设计与施工中，由于纵坡的限制，隧道施工与运营阶段都存在排水问题。地下水对结构的耐久性存在较大影响。由于海底隧道地下水较多含有腐蚀性化学成分，围岩中含有可能与地下水反应的化学矿物质及其组合。其对隧道结构的影响等需要作更深的技术工作。地下水对隧道施工与运营设施存在影响。施工设备、支护材料、衬砌以及技术性装备的影响。影响运营成本。3、隧道地下水的危害隧道施工时发生的涌水不仅对作业环境有影响，也会使掌子面不稳定，使喷混凝土和锚杆的施工不良。特别是在有多量、高压涌水的情况下，常常是造成重大事故的原因。隧道开挖中的涌水问题造成的影响主要包括：在施工

8、中常常要改变施工方法、增