中国超级工程－厦门翔安海底隧道-----中国大陆第一条海底隧道

厦门翔安海底隧道
——中国大陆第一条海底隧道


福建厦门鼓浪屿


厦门翔安海底隧道是中国大陆建设的 第一条海底隧道。
　　厦门位于中国东南沿海，台湾海峡西岸，与台湾隔海相望，全市总面积1565平方公里，由大陆和海岛组成，市区在厦门岛上，人口243万，下辖思 明、湖里、集美、海沧、同安、翔安六个区，是福建唯一没有县的地级市。
交通是支撑一个城市发展和经济发展的最重要的基础设施。目前从厦门本岛到翔安过海需要1个多小时，翔安隧道一旦建成，厦门岛到翔安区只需要15分钟，路程 缩短50多公里，厦门向东部拓展“瓶颈”将被打通。通过翔安隧道，再与西环快速路、翔安大道、水琼线相连接，厦门将形成“一环数射”的大交通格局。成为推 动区域发展的一个重要举措。


工程概况
　 厦门翔安海底隧道是一项规模浩大的跨海工程，全长约9公里，其中海底隧道5.95公里，其中海域段4.2公里。隧道起自厦门市湖里区五通，止于厦门市翔安 区西滨，隧道最深在海平面下约70米，工程总投资约32亿元人民币，是我国大陆地区第一座海底隧道。设计采用三孔隧道方案，两侧为行车主洞各设置3车道， 中孔为服务隧道。主洞建筑限界净宽13.5米，净高5米。左、右线隧道各设通风竖井1座，隧道全线共设12处行人横通道和5处行车横通道，翔安西滨侧连接 线设收费、服务、管理区。预计建设工期为4年。按100年的设计使用年限确保工程的安全性和耐久性。
　　翔安隧道不仅是中国大陆第一条海底隧道，也是第一条由国内专家自行设计的海底隧道，主线设计时速为80公里。它作为厦门的第四条进出岛通道，上 承国道、省道，下接城市区域路网，与厦门岛北面的厦门大桥、集美大桥、西面的海沧大桥一起构成四条连接大陆的路网格局。
　　建成后，翔安区到岛内两地间将缩短50公里的路程，建成后厦门岛到翔安只需15分钟。厦门海底隧道工程建成交付使用后，对于提升厦门的城市功 能，拓展城市发展空间，促进区域社会经济协调发展，优化产业布局，大大改善厦门市的投资环境，加快厦门国际化港口建设步伐，都将有着非常重大的现实意义。 而作为我国大陆第一座海底隧道，对于探索出适合我国国情的海底隧道建造技术，为类似工程的动工兴建，缩小与世界先进水平的差距，都将起到里程碑式的作用。



多项技术手段解决工程难题
作为我国大陆首条海底隧道，厦门翔安隧道一开始就备受世人瞩目。在地质条件复杂的海平面以下数十米深处，开挖断面上百平方米、跨越海域4公里的行车隧道， 谈何容易？松软土层、透水砂层、海底风化槽等一只只“拦路虎”挡在建设者面前。翔安隧道对探索适合我国国情的海底隧道建造技术，为类似工程的动工兴建，缩 小与世界先进水平的差距，都将起到里程碑式的作用。

难点一：在泥土中掘进
翔安隧道两端陆域部分是在全强风化层下挖隧道。
全强风化层，通俗地说就是泥土。由于泥土缺乏足够的支撑力，类似翔安隧道断面这么大的隧道，如果全洞一次性开挖掘进，塌方的风险就非常大。针对土层施工， 工程人员在主隧道采用了CRD四部工法和双侧壁导坑法施工。这两种办法都是将大断面分解成若干个小断面依序进行挖掘与支护，松软土层的压力得以巧妙地分 解。
在松软土层的隧道施工，需要随时对已挖掘的隧道进行支撑和保护，施工进度一般只能达到每天1米，而在岩层施工，因为岩层支撑能力好，一天可以达到10米。 翔安隧道采用的施工技术每天能掘进1至1.5米，与国内类似工程相比，其进度是相当快的。为加快进度，施工方在隧道两端的浅滩地段修筑了直径约100米的 人工岛，从上往下开挖竖井直至主洞处。挖一个井增加了两个作业面，施工方就能从土层两端同时掘进。而这两个竖井还将成为隧道的通风井。

难点二：穿越透水砂层
隧道翔安端的浅滩段还存在一段450米长的透水砂层。砂层就像一块巨大的海绵，一端在陆地一段在海里，砂粒之间充满了水。在这样的地方挖隧道，存在严重的 涌水、塌方、透砂风险。
对此，工程人员采用了“地下连续墙井点降水”的办法，即切断砂层与海水的连通，再把砂层里的水排干。首先，施工人员在砂层上方的滩涂填筑围堰，使滩涂成为 真正的陆地；然后，在隧道上方地表划定一个长方形的工作面，沿着工作面四周深挖壕沟至砂层下，用混凝土造出隔水墙，将砂层与海水隔开。工程人员在工作面内 挖掘了189口深井，砂层中的水便沿着砂粒间的缝隙流入这些井里，接着被抽离。透水砂层里没了水，涌水难题也就迎刃而解了。

难点三：摆平风化深槽
穿越透水砂层后，隧道施工就来到了海底花冈岩层。其实，在全岩层挖掘隧道是较为安全和快速的，但海底岩层的风化深槽却让工程遭遇了最大的施工挑战。
风化深槽是海底岩层因风化作用形成的深坑，就像一只嵌在岩石中的V型水缸，下半部装满了淤泥沙石。风化深槽竖直地嵌入岩层，与海水相通，一旦施工不慎，就 像在几十米的海水下把隧道撕开了一个口子，整条隧道都有报废的危险。穿越风化深槽的难度之大、风险之大为国内外罕见。施工人员曾经朝风化深槽里钻了个探测 孔，取出岩芯一看，竟是一摊混着海水的黄褐色烂泥，甚至一些专家都认为不可能再继续挖下去。因此，四条从几十米到百余米深的海底风化深槽（囊）成了翔安隧 道施工的最大障碍。
在借鉴和总结国内外有关工程经验的基础上，众多国内外专家经过反复论证，最终采用全断面预注浆堵水加固方案。简单地说，就是隧道掘进到达风化深槽前约5米 时，在已开掘的隧道尽头（俗称掌子面）修一个平整面，在这个平面上钻出200多个直达风化槽的小孔，通过这些小孔，注浆机将强力速干水泥注入风化槽，几个 小时后，前方风化槽的烂泥、碎石就板结成了与岩石硬度相当的水泥块。下一步钻隧道，就像是在一个巨大的岩石中凿一个孔。
“我们所使用的全断面帷幕注浆技术，是世界上最先进的。”翔安隧道工程指挥部总监理工程师曾超博士介绍。工艺难度决定了进度。“全断面帷幕注浆工艺是十分 安全的，缺点是速度太慢，半年能挖100米就很不错，但这种施工方案是完全正确的，急不得。”中国科学院资深院士、81岁高龄的孙均老先生在施工现场说。

断面注浆处理

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