采用钻爆法修建海底隧道施工技术

青岛胶州湾隧道是我国自建的第二条大型海底隧道，因其风险大、标准高、断面大、地质条件差、工艺复杂，受到国内外广泛关注。笔者根据钻爆法修建胶州湾海底隧道的施工实践，进行总结，为相类似工程提供参考。     

钻爆法修建海底公路隧道施工关键技术

厦门海底隧道和青岛海底隧道是我国大陆地区首批开工、采用钻爆法施工的海底公路隧道,均为双向六车道,设服务隧道。结合这两条海底隧道的施工实践,对工程中涉及的TSP203超前地质预报、超前探孔、帷幕注浆技术、初期支护后注浆技术、安全控制、防止钻孔时突涌水措施、辅助坑道设置、隧道耐久性处理等内容进行介绍,总结性地提出了采用钻爆法修建海底隧道的施工关键技术,即:综合超前地质预报、海底注浆、安全控制、辅助坑道设置、支护结构耐久性处理共5项。     

胶州湾海底隧道钻爆法施工关键技术创新

研究目的:海底隧道施工安全风险大,如果施工措施不当,可能导致灾难性后果,甚至威胁工程建设的成败。结合胶州湾海底隧道建设开展钻爆法施工关键技术研究,确保隧道施工安全。研究结论:采用理论分析、数值模拟、现场试验、监控量测、超前地质预报等手段,对海底隧道施工风险管理、断层破碎带施工、浅埋交汇大跨及小净距洞室施工、交叉群洞施工、钻爆法快速施工等关键技术进行了深入研究。构建了施工风险管理信息系统,开发了双通道注浆器和破碎岩体(断层破碎带)无止浆墙快速帷幕注浆新工艺,优化了平面交汇洞室及立体交叉群洞施工方法,总结形成了钻爆法快速施工成套技术,推动了我国海域隧道施工技术进步。     

复杂地质海底隧道设计

研究目的:台山核电海底隧道工程是我国首条盾构海底隧道,隧道外径9 m,穿越中风化岩层、软土、砂层及土石交界面,地质条件复杂且位于海底。主要工程特点:大直径、长距离、复杂地质条件下盾构施工。存在难点包括:隧道工法选择、纵断面设计、结构设计、盾构选型及刀盘设计、盾构穿越土石分界及孤石群处理方案。通过理论分析研究和工程类比,确定安全合理设计方案。研究结论:(1)本工程海底隧道设计采用复合式泥水平衡盾构,钻爆法结合盾构法施工,通用管片+二次衬砌的复合式衬砌模式,能有效解决复合地层长距离水下掘进难题;(2)复合式盾构刀盘设计、水下孤石爆破处理能有效地解决盾构在土石交界面掘进高风险、低效率的难题;(3)通过实践证明本工程设计能有效地解决海底隧道相关技术难点,施工风险得到有效控制,可为今后同类工程及海峡隧道研究建设提供借鉴。     

青岛海底隧道帷幕注浆施工技术研究

青岛海底隧道是我国在建的第二条海底隧道,隧道围岩复杂,地下水十分丰富,并穿越多条断层破碎带,其中帷幕注浆施工技术是海底隧道施工的灵魂性技术,直接决定了工程的成败。立足于青岛海底隧道施工实际,从注浆方式选择、帷幕注浆试验、地质分析、机械设备配备、注浆参数确定、注浆工艺、注浆结束标准及注浆检查等多方面进行介绍,提出适用于青岛海底隧道地质情况的注浆方案,加快了每循环注浆速度,每循环注浆周期缩短为13 d。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

胶州湾隧道穿越海底断层破碎带施工方案探讨

研究目的:胶州湾隧道需穿越海底断层破碎带,因工程地质勘察手段的局限性,决定了勘测阶段的地质资料不足.海底隧道施工又具备无限的水源,涌水的通道(断层裂隙),水压和施工扰动4大突水条件,施工中稍有不慎很可能导致沉陷坍塌、涌突水事故发生,产生灾难性后果,因此,制定切实可行的施工方案是关键.研究结论: (1) 采用超前地质预报摸清断层破碎带的位置、性质、规模及其海水连通性,为隧道施工提供预报信息.(2) 采用帷幕注浆加固是海底隧道施工的灵魂性技术,是工程成败的关键.(3) 设置防水闸门作为最后对水的防线,是海底隧道施工最重要的安全设施.(4)制定施工紧急预案,遇到问题即可迅速采取相应对策,以使海底隧道的施工做到万无一失.     

青岛胶州湾海底隧道TSP203~+超前预报应用探讨

青岛胶州湾海底隧道工程,地质条件复杂,构造发育,洞身共穿越18条断层,岩体较为破碎,为避免工程措施不当引发的塌方和海水倒灌灾害,施工期间开展超前地质预报工作尤为必要。本隧道海底全程应用TSP203+技术,并利用专门的TSPwin物探分析软件对TSP203+成果进行解译、分析,对前端地质做出超前预报,经施工验证比较,预报结果符合现场实际情况。地下工程合理利用TSP203+技术,可以针对围岩的完整、风化、破碎情况和断层破碎带分布等做出超前预报。它是地勘工作在施工阶段的重要补充和延续,也是设计变更的重要依据。可靠的预报结果,可以为快速、及时、有效地规避隧道施工风险提供可靠的保障。     

青岛胶州湾隧道的路基路面设计

海底隧道工程在国内还刚刚起步,已经设计且正在施工的海底隧道只有两条.作为隧道工程新技术,其路基路面工程有许多问题需要隧道专家们来共同合作研究,以推进海底隧道工程技术在我国的发展.根据青岛胶州湾海底隧道的设计文件,结合隧道的具体环境特点,提出海底隧道路基路面设计有关方法.     

当金山特长隧道钻爆法与TBM施工地质条件分析

当金山特长隧道为敦煌至格尔木铁路的控制性工程,地形地质条件极为复杂.本文结合该隧道的工程地质及水文地质条件,针对钻爆法与TBM施工方案在隧道施工过程可能存在的不良工程地质问题进行了对比分析,确定了两种工法的应用范围,对国内其他长大隧道的勘察和设计具有一定借鉴意义.     

钻爆法隧道防排水施工技术

从工程实践出发,系统介绍了钻爆法隧道防排水施工技术,包括超前地质预报探水、泄水洞排水、帷幕注浆堵水、小导管注浆止水、提高光爆质量、采用湿喷工艺、暗埋式排水管排水、隧道喷膜防水、衬砌结构自防水、隧道注浆堵漏止水等10个方面的防排水技术.     

青岛胶州湾海底隧道一合同段施工组织

实现隧道的安全快速施工,合理高效的施工组织管理是其中非常重要的一环.就隧道钻爆法施工而言,20世纪80年代以来我国的隧道施工技术和装备并没有太多实质性的改变,而施工水平有了较大的提高,这种提高有很大成分是由于组织管理水平的提高所致.青岛胶州湾海底隧道第一施工合同段较其他标段开工较晚,在工期异常紧张的情况下,通过合理的施工组织,保证了工程的按期完成.     

海底透水通道发育带隧道施工技术

结合青岛胶州湾海底隧道工程实例,分析了海底隧道的施工条件及特点,详细介绍了服务隧道及主隧道的主要施工步骤及采取的相关技术措施。     

西宁至成都铁路甘青隧道TBM施工方案研究

根据甘青隧道"海拔高、地质条件复杂、生态环境脆弱、辅助坑道设置条件差"等特点,分析钻爆法施工存在的技术问题,并开展TBM施工可行性研究。基于地勘资料,逐段分析TBM施工的风险及对策,得出隧道进口段较适宜TBM施工,但大直径TBM施工风险较高,推荐采用小直径TBM快速施工平行导坑方案;针对断层破碎带、节理密集带等特殊地层,提出设置辅助坑道来提前施工,然后TBM步进通过的方案。并从施工难度及风险、施工通风、施工排水、辅助坑道条件、运营维护及防灾救援、施工工期、工程投资等方面综合分析论证,推荐采用"钻爆法单洞双线隧道+贯通平行导坑(进口敞开式小直径TBM)"方案。     

浅埋暗挖大跨径砂质泥岩隧道施工技术

重庆歇台子浅埋暗挖大断面车站隧道地处繁华城区,施工环境复杂,而且隧道穿越地层为砂质泥岩,国内尚没有可供借鉴的钻爆法施工经验.隧道采用双侧壁导坑法组织施工,通过应用多种控制爆破技术,以及留核心岩台的整体式衬砌技术,与施工监测结果结合,及时控制了结构变形.     

复杂条件下海底隧道全断面帷幕注浆技术研究

厦门翔安海底隧道是我国大陆地区第一座海底隧道。隧道所处地段地质条件复杂,海域地段存在多处风化深槽,岩体主要为全强风化花岗岩,岩体强度低、自稳能力差,安全穿越风化槽是隧道施工的难点。结合实际施工情况对全断面帷幕注浆技术进行阐述。     

分次楔形掏槽减振爆破施工技术

胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程云南路主线隧道穿越青岛老城区,地表建筑密布,地下管线纵横交错,且管线抗震性能差。因此在隧道掘进过程中,如何将爆破振动对老旧建筑影响降至最低,满足设计及规范要求的2 cm/s的振动速度,是整个工程成败的关键。在施工过程中,根据不同的埋深、地质情况进行钻爆设计,成功地将振动控制在设计规定范围内。     

津秦客专隧道钻爆法施工技术

隧道钻爆法施工中不要拘泥于施工图设计给定的施工方案,应根据现场的环境条件、地质条件、断面大小、结构形式、施工工期等因素,灵活选择适宜的施工方法、施工工艺。结合津秦铁路客专隧道施工情况,详细介绍了对钻爆法隧道施工的一些认识。     

浅谈综合工费对铁路隧道机械化施工经济性影响

为分析研究综合工费对大型机械钻爆法施工概算费用的影响,以3条新建双线铁路隧道项目数据为依托,核算出不同施工模式下的经济指标及工程费用;建立基期综合工费单价理论计算模型,计算出不同施工模式、不同围岩等级条件下新建铁路双线隧道临界综合工费单价。通过与普通钻爆法对比,大型机械钻爆法施工建造费用增长约10%;当基期综合工费高于226. 54元/工日时,大型机械钻爆法施工的经济性得以体现。     

小断面水下隧道矿山法施工技术

探讨小断面水下隧道矿山法施工的技术特点、工艺原理、施工操作要点。该技术的施工原则为“超前探、注浆堵、弱爆破、短进尺、强支护、重排水”,操作要点包括超前钻探、帷幕注浆堵水、开挖支护等,并介绍城陵矶长江穿越隧道工程钻爆法施工的工程实例。