010-62978778
掃描二維碼
關(guān)注52監(jiān)測網(wǎng)微信公眾號
【52監(jiān)測網(wǎng)】為了溝通海峽兩岸,加強經(jīng)濟、文化聯(lián)系,方便老百姓,修建海底隧道十分必要。
![]() 52監(jiān)測網(wǎng)專家報告分享-第76期 《海底鐵路隧道施工方案及關(guān)鍵技術(shù)》 匯報人:Dr Li Yong Geotechnical & Structural Engineering Research Center, Shandong University 報告目錄 一、臺灣海峽海底隧道采用鐵路隧道方案是合理的 二、臺灣海峽海底特長鐵路隧道斷面設(shè)計 三、臺灣海峽海底鐵路隧道建設(shè)方案 四、臺灣海峽海底鐵路隧道施工方法選擇 五、蓬勃發(fā)展的國內(nèi)江、河、海底隧道案例賞析 六、理念的更新 七、海底隧道關(guān)鍵重大技術(shù) 報告簡介 為了溝通海峽兩岸,加強經(jīng)濟、文化聯(lián)系,方便老百姓,修建海底隧道十分必要。 一、臺灣海峽海底隧道采用鐵路隧道方案是合理的 當今世界上已修建了許多海峽隧道,正在籌建的也很多。其中重點介紹已建的6座隧道。 1、1940年日本在關(guān)門最早用盾構(gòu)法修建了世界上海底鐵路隧道,其長度3.6km。 2、1975年日本用鉆爆法在關(guān)門又建成了長18.7km的第二座海峽鐵路隧道。 3、1988年日本在津輕海峽用鉆爆法建成了至今世界上最長的海峽鐵路隧道——青函隧道。其長度是54km。是目前正在論證的臺灣海峽鐵路隧道長度的一半。 4、1994年,英法兩國用盾構(gòu)和TBM硬巖掘進機法建成了英法海底鐵路隧道,其長度為50.5km,是世界第二長的海底鐵路隧道。 5、1991年丹麥斯多貝爾修建的海峽公路隧道長7.9km,總造價約40億元,盾構(gòu)法施工長7.26km,淺埋暗挖法施工長度0.64km,盾構(gòu)直徑8.782m,管片厚40cm。 6、日本東京灣海底公路隧道 1986年開工,1996年8月建成,10年工期,工程全長15.1km,其中海底盾構(gòu)隧道長9.12km,是世界上最長的海底公路隧道,進、出口和2個豎井共8個工作面同時施工,8臺泥水加壓盾構(gòu),直徑14.14m,雙向6車道,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),管片厚65cm,二次襯砌鋼筋混凝土厚35cm。 上述六座海底隧道成功建成,凸顯了世界各國對修建海底隧道的高度重視和極大熱情,也說明了海底隧道的設(shè)計技術(shù)、施工技術(shù)和施工工藝等已基本成熟,只要我們進一步在隧道埋深、結(jié)構(gòu)耐久性和運營通風(fēng)與防災(zāi)等方面加以研究,修建臺灣海峽海底隧道方案是可行的和合理的。 同時,基于國內(nèi)外海底隧道修建的成功經(jīng)驗,一般隧道長度大于20km以上的均采用鐵路隧道,電力牽引,這樣可長距離不設(shè)通風(fēng)豎井、運營安全、風(fēng)險小、運營費低;海底公路隧道設(shè)計長度不能超過10km。至于臺灣海峽公路運輸問題,原則是汽車坐火車跨越海峽。 二、臺灣海峽海底特長鐵路隧道斷面設(shè)計 1、長大隧道必須采用雙洞單線,以利于施工通風(fēng);通風(fēng)采用巷道式射流通風(fēng)。 2、出渣運輸采用大容量電力機車牽引;也可采用連續(xù)皮帶機輸送。 1)其連續(xù)皮帶機相對有軌運輸?shù)膬?yōu)點 2)連續(xù)皮帶機的應(yīng)用 3)高速列車在隧道內(nèi)運行引起的問題 高速列車進入隧道時,會在隧道出口產(chǎn)生微氣壓波,使附近房屋震動,發(fā)出轟鳴聲,引起擾民問題。 4)不同運行速度國內(nèi)外高速鐵路隧道內(nèi)凈空斷面設(shè)計情況如下表1、2所示。 5)海底隧道洞門設(shè)計型式洞門設(shè)計原則應(yīng)為喇叭型,可防止突變,下圖洞門設(shè)計應(yīng)該借鑒。 三、臺灣海峽海底鐵路隧道建設(shè)方案 臺灣海峽隧道工程線路有北線方案、中線方案、南線方案3個方案(見圖18-19)。 北線方案:福清-平潭島-新竹,長約122km。 中線方案:莆田笏石-南日島-苗栗,長約128km。 南線方案:廈門-金門-澎湖-嘉義,長約174km。 對上述方案的優(yōu)化、比選,北線地質(zhì)穩(wěn)定,線路最短,應(yīng)優(yōu)選北線方案,其造價2000億元左右,工期約10年;南線可選用隧道群方案。根據(jù)地形圖(見圖17)海域最深處為80-100m,隧道工程宜深埋。 四、臺灣海峽海底鐵路隧道施工方法選擇 1、跨海隧道的施工方法宜優(yōu)選鉆爆法;其次是TBM、盾構(gòu)法。 2、水下隧道鉆爆法和開敞式TBM施工,襯砌結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式襯砌;盾構(gòu)法施工襯砌采用管片+二次鋼筋混凝土;單層管片襯砌不利于百年壽命,日本已進行過這方面的研究。 3、青函隧道設(shè)置超前疏水導(dǎo)洞,有利于提前排水,加快主洞施工進度。 4、水下隧道最小埋深與地質(zhì)條件、施工方法和支護結(jié)構(gòu)形式等關(guān)系密切。一般盾構(gòu)法洞頂埋深為1倍洞徑;TBM埋深為1.5~2倍洞徑;鉆爆法埋深為2~3倍洞徑。城市水下隧道受地形限制一般采用淺埋;而臺灣海峽隧道不受地形限制,且海岸地質(zhì)變化大,采用深埋方案風(fēng)險最小,施工方法可選用開敞式掘進機法和鉆爆法。 5、臺灣海峽隧道穿越硬巖,宜采用全斷面開敞式掘進機,不宜采用雙護盾掘進機。中間斷層、軟弱地帶采用淺埋暗挖法,橫通道采用鉆爆法施工。下面介紹使用掘進機施工的有關(guān)水下隧道。 五、蓬勃發(fā)展的國內(nèi)江、河、海底隧道案例賞析 1、廈門公路越海隧道 2、武漢長江第一隧 3、武漢漢陽二次穿越長江水底公路隧道 4、南京-浦口長江第二隧道 5. 杭州市慶春路錢塘江市區(qū)水底隧道 6、聯(lián)結(jié)青島-黃島膠州灣海底隧道 7、廣深港鐵路客運專線獅子洋雙洞單線鐵路隧道 8、滬通鐵路穿越長江鐵路隧道 9、港、珠、澳海上大通道 10、上海地區(qū)多條水底隧道 11、大連市區(qū)海灣海底隧道 12、上海浦東至長興島水底隧道 13、我國大陸第一條用沉埋管段法修建的甬江水底隧道 14、廣州市區(qū)地鐵和城市交通多條穿越珠海水底隧道 15. 瓊州海峽34km 跨海隧道 16、渤海灣大連至煙臺110km跨海鐵路隧道 17、長沙瀏陽河水下鐵路、公路隧道 18、已經(jīng)開工修建的長沙湘江水下公路隧道 19. 其他水下隧道 南水北調(diào)供水工程、輸氣工程、污水處理工程、鐵路過江工程等,有的建成,有的正在建設(shè)和籌建中,分別采用盾構(gòu)法或鉆爆法。 六、理念的更新 1. 審核一個工程修建的好壞應(yīng)遵守環(huán)境效益第一、社會效益第二、工程本身效益第三的次序進行評定,確保建一個工程就給人民和后代留下精品遺產(chǎn),不要留下讓人唾罵的遺憾工程。 2. 修建任何工程都應(yīng)遵守少拆遷、少占地、少擾民、少破壞周邊環(huán)境的原則。 3、提倡修建城市隧道,少修或不修建橋梁。 當前,尤其在市區(qū)修建過江、過海隧道,比修建橋梁有五大優(yōu)點: (1)不破壞航運,不影響海域生態(tài)環(huán)境,不破壞大自然,有利于環(huán)境的保護; (2)隧道兩端不占地,少拆遷、不影響周邊環(huán)境,引線比橋梁短,工程造價低于橋梁,且隧道壽命不少于100年; (3)不受天氣、大風(fēng)、大霧的影響,可以全天候運營; (4)具有很強的抵抗自然災(zāi)害(如地震)和突發(fā)事件的能力; (5)隧道易于和兩端交通接線,形成路網(wǎng)。 4.過江、過海隧道方案,應(yīng)滿足交通宜疏不宜集的原則,應(yīng)方便乘客多地點過江,應(yīng)安全可靠; 5.過江、過海的方案應(yīng)遵守確保建設(shè)全過程的安全風(fēng)險最小,應(yīng)按安全、可靠、適用、經(jīng)濟、先進的次序進行。 七、海底隧道關(guān)鍵重大技術(shù) 1、跨海、江的隧道位置選擇及兩端接線方案; 2、海中、江中水文地質(zhì)的勘測:河勢、河床穩(wěn)定性、沖刷的規(guī)律,施工中的工程地質(zhì)預(yù)報; 3、隧道最佳埋深的確定及斷面坡度設(shè)計,不同施工方法有不風(fēng)埋深,沖刷線確定埋深及施工方法; 4、施工方法的確定:鉆爆法、盾構(gòu)法、TBM法、沉管法或小TBM+鉆爆法等; 5、隧道建設(shè)的合理規(guī)模確定:鐵路、公路、復(fù)線、雙向四車道、六車道; 6、隧道建設(shè)標準的確定:設(shè)計速度、曲線、豎曲線半徑、牽引坡度等; 7、先進的隧道支護和襯砌的設(shè)計方法,襯砌采用復(fù)合式; 8、先進隧道施工技術(shù)確定; 9、隧道的防排水系統(tǒng)確定; 10、隧道的運營通風(fēng)方式的確定,豎井是否設(shè)置及位置; 11、隧道防災(zāi)、照明、監(jiān)控的標準確定,設(shè)計原則應(yīng)突出自救、自報、從簡、低成本運營; 12、隧道項目管理及融資; 13、建設(shè)過程中對規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營四個階段安全、風(fēng)險分析; 52監(jiān)測網(wǎng)專家報告分享-第76期 《海底鐵路隧道施工方案及關(guān)鍵技術(shù)》 |
2019-12-05
2021-07-07
2021-06-29
2021-09-06
2021-09-07
請發(fā)表評論