越海隧道的矿山法修筑技术.doc

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1、..越海隧道的矿山法修筑技术——厦门东通道海底隧道修建技术中的几个问题关宝树（西南交通大学土木工程学院）目前，世界上采用盾构法、掘进机法、气压沉箱法、沉管法和矿山法修筑海底隧道的事例相当多。下面通过几个用矿山法修建海底隧道的工程事例，谈一谈厦门海底隧道修建中的几个问题。一、工程事例简介1-1挪威横断海峡隧道这是一座连接挪威西海岸和本岛间公路隧道。隧道长1.89km(图1)，隧道净空断面54m2。纵坡10％，位于海底40m，海面下80m。隧道的地质主要是片麻岩、千枚岩和几条断层破碎带（图2）。图1隧道平面位置及线形图2隧道纵断面和地质图..隧道完成时，除设置紧急停车带和防火装置、紧急用电话

2、外。在隧道内还可以使用携带电话无线通信等。事故发生时，警察、消防、救急对可使用洞内无线频道，一边进行作业一边联络。同时，在近郊还设置道路监视所，对隧道进行经常监视。通风采用能够基础供给新鲜空气自动控制功能的通风机。隧道开挖中，在掌子面钻设6个直径55mm，长27m的调查钻孔。钻孔与前次钻孔最少搭接7m。从调查钻孔出现10L/min以上的涌水的场合，进行止水压注。其结果，最初的150m区间，连续地通过27m的调查钻孔进行压注。标准断面，一个循环进尺5m，作业采用9.5h的两班制。一日2个循环。工程进展顺利。喷混凝土和土砂运送时的粉尘对策，要求隧道内的风速，确保0.5m/sec。隧道通风采用

3、直径1.4m，30m3/sec的通风机和直径1.8m的风管。在1.24km处增设一台直径1.4m，30m3/sec的通风机。1-2北岬隧道位于欧洲最北端的北岬（NorthCape）隧道的位置示于图3。是挪威连接本土的海岸线中穿越海底的一座隧道。长6.796km（图4）。最深部在海面下212m。隧道遇到的地质大致分为2类，南侧主要是云母片岩，有一部分砂岩。北侧是层状的砂岩、页岩。分界线是断层。北岬隧道是从南北2洞口采用矿山法施工的。隧道宽8m，是3m宽的2车道，外加2m宽的路肩，路肩可以通行自行车。隧道净空断面43.8m2，开挖断面是53.2m2。图3北岬隧道平面位置图4北岬隧道纵断面图.

4、.南侧隧道的地质条件比较好，经常出现数cm的粘土。施工中采用较小间距的锚杆和厚度较大的喷混凝土。采用能够搭载炸药容器的钻孔台车。在挪威通过严格的安全管理，钻孔和装药数同时进行的，这是挪威隧道施工进度较高的一个原因。支护通常采用聚酯锚杆。从拱顶到侧壁每隔1.3～3.2m打设。纵向间距一律采用2.0m。喷混凝土掺入纤维，厚度4～10cm，平均6cm。隧道开挖采用每周11班。1天的施工循环是：早6：00～下午4：00和下午4：00～早2：00。爆破循环3次。进度65～70m/周。北侧隧道的地质，是裂隙非常发育的沉积岩。裂隙面经常夹有粘土。一次掘进进尺比较短，拱形、核心土、台阶3部开挖。岩层极不

5、稳定每次开挖后都要喷纤维混凝土。采用注浆式锚杆（6～8m长、间距0.5～0.75m，打入角度10～20度））和4m长的注浆斜锚杆（打入角度45度），尽管如此，岩层还有崩塌。因此从距洞口65m处，开始采用钢支撑并灌注混凝土衬砌。中止锚杆施工，而改为喷10cm正面混凝土，并按5m一段灌注混凝土衬砌。涌水对策采用全自动的CraelisUnigrout800－100自行注浆台车进行注浆。此台车搭载2台ZBE压浆泵和自动搅拌机。涌水的最大量月1000L/min。采用普通水泥及微粒子水泥进行压注。1-3青函隧道青函隧道是一座长达53.85m（其中海底部长度23.3km）的特长隧道。因此，施工方式采用

6、了超前导坑、作业导坑和主洞等方式进行开挖。超前导坑是从斜井向上以0.3％的坡度向海底中央部掘进，在海底中央部与作业坑道合流并与主洞平行。超前导坑的主要作用是进行地质、涌水的精查以及施工后作为排水、通风之用。作业坑道是在主洞断面以外，与主洞平行设置的，其作业是，除进行地质涌水调查外，约每隔600m设一联络通道，增加主洞的开挖面，一缩短总工期。运营后也可作为排水、通风及洞内维修作业之用。在超前导坑、作业导坑中，开挖前都采用超前钻孔进行地质、涌水的状态，根据其状态进行地层压注，而后进行开挖。青函隧道的地质调查始于1946年。通过预备调查、技术可能性调查、实施调查历经17年左右。调查中采用了可能

7、采用的各种调查方法，如海上弹性波调查、声波调查、磁气调查、钻孔调查、潜水艇观察以及各种压注试验、涌水分析地面地质精查、水文调查等。开挖前后的青函隧道海底部的地质断面比较看，在地层出现的顺序上差异不大。青函隧道的路线径选择采用了西口方案，理由是：东口是最大水深约270m，而西口最大水深为140m。东口还须通过断层地形和火山带。1-4舞鹤排水隧洞在舞鹤排水隧洞中，也是局部地段通过海底的。海底的地质条件是花岗岩，埋深约26m岩层的倾角约7