青岛胶州湾海底隧道海域段施工方案总结

海底隧道工程设计与施工一、引言随着科技的不断发展，交通工具也在逐渐升级换代。

城市化进程中越来越多的人们选择乘坐轨道交通出行，海底隧道逐渐成为连接城市之间的主要交通工具之一。

海底隧道具有穿越海岸线的优势，以及解决地面交通拥堵问题的功能。

然而，因受海洋环境影响较大，在销、施工、维护等方面都存在着一定的难点和风险。

因此，针对海底隧道工程设计与施工中遇到的问题进行分析和总结，以期为今后的海底隧道工程建设提供参考。

二、海底隧道设计原则海底隧道的设计原则是一项非常重要的工作，这不仅涉及到隧道的基本建设，还需要实现安全、经济、环保和可持续性等多种要求。

具体而言，海底隧道设计应该遵循如下原则：1. 外部结构合理：针对海洋环境因素，设计外壳结构以保证隧道防波堤、防浪堤等措施的有效性，以防止海洋灾害的发生。

2. 内部结构稳定：隧道内部应该设计成均匀采光、良好通风、水源供应充足等，以保证隧道内部的安全性和舒适度。

3. 结构设计合理：结构设计应尽可能地重视地质和地震因素，通过合理的材料选择和结构形式来保证隧道的耐久性和稳定性。

4. 维护管理可行：对于隧道设计中采用的材料、设备以及施工方法等，应该考虑到维护管理的可行性，以确保隧道长期有效使用且易于维护。

三、海底隧道施工流程海底隧道施工流程包括勘探、设计、准备工作、施工、验收和维护等。

具体而言：1. 勘探：隧道勘探应在施工前进行，根据不同地理环境进行不同程度的勘探，如海床地质、海水的水流情况、风浪情况等。

2. 设计：根据勘探结果进行设计，包括隧道的起始点、设计尺寸、地质构造和抗震要求等内容。

3. 准备工作：包括施工场地的筹备、施工方案制定、材料采购，施工前的安全检查等。

4. 施工：对于海底隧道的施工，主要采用的方法有水下爆炸、盾构方法、管道铺设和挖掘法等，施工过程需要特别注意施工安全和环保。

5. 验收：在隧道建设过程中，应对隧道质量进行严格监管，在建设后进行评估验收，以确保隧道的可靠性和强度。

海域隧道注浆防坍止水施工技术探讨[摘要] 青岛胶州湾海域隧道地质情况极为复杂,具有围岩构造发育、岩体种类繁多、岩性界面形态复杂、水压大、断层多，易引起坍方和较大涌水，本文主要介绍青岛胶州湾海域隧道注浆防坍、止水施工技术。

[关键词] 海域隧道复杂地质注浆防坍止水1 引言随着经济的发展，社会的进步，为缩短地区之间的距离，海域隧道在高速公路和铁路建设中所占比例日益俱增，施工技术水平要求高，所遇到的技术问题越来越复杂。

如何控制隧道坍方和涌突水是隧道施工中经常遇到的难题。

因此，本文以青岛胶州湾海域隧道施工为例探讨在海域地区复杂地质下的注浆防坍、止水施工技术。

2 工程概况青岛海域隧道位于青岛端胶州湾，设计主隧道右线主洞长2870m，台西三路进口匝道长317.37m，2号风井、地下风机房及新增施工斜井长583.81m。

其中主隧道陆域段长约540m，海域段长约2330m。

该隧道海域段构造发育、岩体种类繁多、岩性界面形态复杂，易引起坍方和较大涌水。

3 注浆方案结合海域段地质特点，在施工前应采取综合超前地质预报手段，探明前方地质情况，在确定破碎体的范围、性质和渗水情况后，采用合适的注浆措施有效地控制施工风险。

根据地质预报结果，对不同的不良地段采取全断面帷幕超前预注浆、局部超前预注浆、顶水注浆及大管棚、小导管、径向注浆等方法进行止水和加固不良地段。

并根据注浆止水、加固地层的效果，选择相应的开挖支护方案，确保顺利安全施工和快速均衡生产。

3.1注浆调查及注浆试验3.1.1超前地质预报及探测施工中可采用超前地质预报、超前探孔、地质钻孔等多种手段和方法，进行超前地质预报及探测工作，对隧道前方围岩的地质情况、断层破碎带和围岩完整性进行定性判断，为施工方案的选择和超前注浆方案的选择提供足够的依据。

3.1.2涌水量及压力测试在超前探孔施做时进行涌水量和压力测试。

探水孔钻探完成后，在探水孔上安装排水管,用容器提水法或射程计算法进行涌水量预估；涌水压力可采用孔口管进行测试。

胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程工作总结第一篇：胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程工作总结胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程工作总结一、工程概况胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程（以下简称接线工程）南起胶州湾湾口海底隧道青岛端终点，向北以上下行分离式双洞隧道形式分别沿四川路、云南路向北，在东平路路口北侧爬升地面后开始高架，于山西路路口上方合流后接入快速路三期，上下行全长3297米。

台西三路进口匝道与四川路主隧道合流；团岛二路出口匝道与云南路主隧道合流，匝道总长555米。

市财力部分概算总投资（不含拆迁补偿费）为 13.8 亿元，其中工程费11.56 亿元，工程建设其他费1.58 亿元，基本预备费0.66 亿元。

目前隧道接线工程已竣工通车。

二、工程特点1、国内最长海底隧道。

青岛胶州湾湾口海底隧道为国内第二条海底隧道，也是目前国内最长的海底隧道。

2、断面大、埋深浅。

单洞三车道断面，隧道最大开挖宽度18.3m，最大开挖高度13.5m，最大断面面积202.2m2，如此大断面的城市公路隧道在国内亦为少见；隧道拱顶最小埋深2.2m，平均埋深约16m。

3、大量下穿或侧穿地面建筑物，隧道施工对地面建筑物影响大。

接线隧道地处青岛市老城区，地面建筑物密集，隧道大量下穿或侧穿地面密集建筑物；地面建筑物大多是上世纪七八十年代建筑，以毛石基础为主，抵抗地表变形和爆破震动能力差，如何严格控制隧道开挖引起的地表沉降及爆破振速对地面建筑物的影响是本工程的重点和难点。

4、地下管线众多。

接线隧道两条主隧道均位于现状城市主干道下方，四川路和云南路现状道路下方管线众多，有煤气管、雨水管、污水管、给水管、电力管廊等各种管线，数量众多，错综复杂；隧道开挖边线距离地下管线较近，隧道开挖引起的地表沉降及爆破震动对地下管线影响较大，尤其是煤气管对地表沉降和爆破震动敏感，隧道施工对地下管线的保护是工程难点。

5、地面交通繁忙，重载车辆多。

云南路、四川路均为城市主干道，地面交通繁忙，尤其是近年团岛建设工程较多，大量重超载运碴车辆从四川路通行，对隧道施工带来一定的安全隐患。

青岛胶州湾隧道(薛家岛端)施工阶段地质工作概要【摘要】：胶州湾隧道工程地质条件特殊、水文条件复杂，海底段穿越断层破碎带施工风险高，在施工中根据隧道的核心是地质这一特点，发挥施工期地质工作的先导作用，优化超前地质预报手段，使隧道的超前地质预报与动态设计得到及时实施，有效的防止和消除了通过海域段断层破碎带及含水构造带，突涌海水带来的施工风险与地质灾害，获得了良好的安全及整体效益。

【关键词】：胶州湾隧道工程施工阶段地质工作1 工程概况青岛胶州湾隧道工程，长度目前在我国排名第一，世界排名第三。

是我国在建中的第二条海底隧道。

与国内外同类工程相比具有以下特点：规模大，投资高，工期长，总投资32.98亿元，建设工期47个月。

它是连接青岛市主城与辅城的重要通道，南接薛家岛，北连团岛，下穿胶州湾湾口海域。

青岛胶州湾隧道为城市快速道路隧道，设双向双洞六车道，设计车速80km/h，隧道全长约7.8km，其中跨越海域段约4.05km。

主隧道断面为椭圆形断面，开挖断面从120.4㎡～171.1㎡不等，二次衬砌厚度从400mm～700mm不等。

地震烈度:按Ⅶ度设防；设计安全等级:A级；防水等级:一级；设计基准期100年。

采用进口端与出口端对头掘进的方式，用钻爆法施工。

2 工程地质条件(1) 胶州湾是山东半岛东南沿海的一个深入内陆的半封闭海湾，平均水深7m 左右，最大水深65m。

隧址区地貌为湾口海床及两岸滨海低山丘陵区。

隧道轴线处海面宽约3.5km，最大水深约42m。

最深处靠近水域中央，在中部形成宽阔的海底面，为主要通航区，向两侧分别成两个较陡的斜坡，斜坡间发育宽窄不一的缓坡平台，潮间带多为礁石。

团岛岸为滨海缓丘地貌，经人工改造，地形较平坦，地面高程多在5～10m间，地面建筑物众多。

(2)隧道通过区薛家岛出口端的构造断裂破碎带有f3-1、f3-2、f3-3、f4-1、f4-2、f4-3、f4-4、f4-5、f5、f6共三组10条断裂，为高角度的断层，走向为北东、北西。

海底隧道工程施工方案1. 项目概述1.1 项目背景海底隧道作为一种穿越海域的重要交通设施，对于连接岛屿、城市及促进区域经济发展具有重要意义。

本方案旨在为我国某沿海城市提供一条连接 mainland 与 island 之间的便捷通道，以满足不断增长的交通运输需求。

1.2 项目目标- 完成海底隧道主体结构施工，确保工程质量、安全及环保要求。

- 确保施工进度与投资预算相符，提高项目投资效益。

- 降低施工过程中对周边环境的影响，保障海洋资源及生态平衡。

2. 工程内容及施工技术方案2.1 工程内容本项目主要包括以下几个部分：1. 隧道主体结构施工2. 通风、排水及消防系统安装3. 隧道内装饰及路面铺装4. 隧道口及接线道路施工5. 附属设施建设（如监控、通信等）2.2 施工技术方案隧道主体结构施工1. 采用钻爆法进行隧道开挖，根据地质条件选择合适的开挖方式及支护措施。

2. 隧道衬砌结构采用预制混凝土结构，现场拼装。

3. 海底隧道采用沉管法施工，确保隧道结构稳定。

通风、排水及消防系统安装1. 通风系统：采用轴流风机、射流风机等组成的风道系统，确保隧道内空气质量。

2. 排水系统：设置排水泵站，利用排水管道及时排出隧道内的积水。

3. 消防系统：配置完善的消防设施，包括消火栓、自动喷水灭火系统等。

隧道内装饰及路面铺装1. 隧道内墙面、天花板采用防火、防潮、抗菌材料进行装饰。

2. 路面铺装采用高强度、耐磨、抗滑的材料，确保行车安全。

隧道口及接线道路施工1. 隧道口采用美观、实用的建筑造型，与周边环境协调。

2. 接线道路采用高标准的设计，满足不同等级车辆的行驶需求。

附属设施建设1. 监控系统：采用高清摄像头、传感器等设备，实时监测隧道内情况。

2. 通信系统：建立光纤通信网络，确保隧道内通信畅通。

3. 施工组织与管理3.1 施工组织1. 成立项目经理部，负责 overall project management。

2. 设立专业施工队伍，负责各自领域的施工任务。

海底隧道的主要施工方法及优缺点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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第1篇首先，我国在海底隧道建设方面取得了重大突破。

例如，青岛胶州湾第二海底隧道项目成功施工至设计最大深度，达到距海平面115米的位置，这是我国目前已知的海底施工最深处。

该项目全长5172米，采用钻爆法施工，设计为双车道。

在面临复杂的地质条件时，项目团队通过精心组织策划、优化施工方案、增加人力和设备资源投入，成功攻克了一系列施工难题。

此外，世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道已开启穿海之旅，全长16.18公里，是我国铁路上海局集团有限公司的工程。

该隧道被誉为世界上长度最长、地质条件最复杂、建设难度最大的海底隧道，其成功建设标志着我国高铁建设技术的重大突破。

其次，我国在海底隧道施工技术方面不断创新。

例如，胶州湾第二海底隧道工程采用钻爆法施工，并在解决长距离独头通风的难题时，采用了高功率智能风机、大直径风管、智能分风阀等设备。

此外，我国还成功研制了亚洲最大功率海底管缆埋设机器人，名为“金牛座”，在湛江徐闻离岸40公里海域的某风场成功埋设了海底电缆。

这台机器人采用履带自行走式海底运动模式，最大适应水深500米，最大单次冲射开沟能力达到5米，展现了中国在海洋高端工程领域的技术实力。

此外，我国在海底油气资源开发方面也取得了显著成果。

例如，“深海一号”超深水大气田二期关键控制性工程——20英寸海底长输管道铺设完工，这是我国最长的深水油气管道，标志着我国深水长输海底管道建设能力和深水装备技术实现重要突破。

深海一号”二期工程位于海南岛东南陵水海域，区域最大作业水深近1000米，天然气探明地质储量达500亿立方米，投产后可使深海一号”大气田高峰年产量由30亿立方米提升至45亿立方米，成为保障我国能源安全的重要气源地。

总之，我国海底施工工程在海底隧道、海底油气资源开发等领域取得了显著成果，展现了我国在海洋工程领域的强大实力。

未来，我国将继续加大海底施工技术的研究与投入，为全球海底施工技术发展做出更大贡献。

第2篇一、海底隧道工程海底隧道工程是连接陆地与海洋的重要通道，我国在这一领域取得了显著成果。

２００８年５月铁道工程学报Ｍａｙ２００８第５期（总１１６）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＲＡＩＬＷＡＹＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＯＣＩＥＴＹＮＯ．５（Ｓｅｒ．１１６）文章编号：１００６－２１０６（２００８）０５—００６６—０６胶州湾隧道穿越海底断层破碎带施工方案探讨・张建宾¨（中铁十六局集团有限公司，北京１０００１８）摘要：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。

关键词：海底隧道；断层破碎带；超前地质预报；帷幕注浆；施工方案中图分类号：Ｕ４５５．４６文献标识码：ＡＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｏｆＪｉａｏｚｈｏｕＢａｙＴｕｎｎｅｌＣｒｏｓｓｉｎｇＳｅａｂｅｄＦａｕｌｔＺｏｎｅＺＨＡＮＧＪｉａｎ—ｂｉｎ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１６ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｕｒｐｏｓｅｓ：ＪｉａｏｚｈｏｕＢａｙＴｕｎｎｅｌｉｓｎｅｅｄｅｄｔｏｃｒｏｓｓｔｈｅｓｅａｂｅｄｆａｕｌｔｚｏｎｅ，ｂｕｔａｌｉｔｔｌｅｓｕｒｖｅｙｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｍｅａｎｓｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｕｒｖｅｙ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅａｂｅｄｔｕｎｎｅｌｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｅａｗａｔｅｒ，ｗａｔｅｒｂｕｒｓｔｉｎｇｐａｓｓａｇｅ（ｆａｕｌｔｃｒａｃｋ），ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，ＳＯｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅａｎｄｗａｔｅｒｂｕｒｓｔｉｎｇｗｉｌｌｈａｐｐｅｎｉｆｔｈｅｒｅｉｓａｎｙｃａｒｅｌｅｓｓｎｅｓｓｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｄｉｓａｓｔｅｒｏｕｔｃｏｍｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇｏｕｔｔｈｅｆｅａｓｉｂｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ：（１）Ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃａｓｔｉｎａｄｖａｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅｔｏｓｅｅｋｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅ，ｓｃａｌｅａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｔｏｔｈｅｓｅａｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｚｏｎｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．（２）ＤｒａｐｅｒｙｇｒｏｕｔｉｎｇｆｏｒｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｓｅａｂｅｄｔｕｎｎｅｌｉｓｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｈｉｃｈｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｔｈｅＳｕｃｃｅｓｓｏｆｔｈｅｗｏｒｋ．（３）Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｇａｔｅａｓｔｈｅｌａｓｔｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｍｅａｓｕｒｅｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｓａｆｅｍｅａｓｕｒｅ．（４）Ｗｏｒｋｉｎｇｏｕｔｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｓｃｈｅｍｅｉｓｖｅｒｙｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｏｒｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅａｂｅｄｔｕｎｎｅｌ；ｆａｕｌｔｚｏｎｅ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｏｒｅｃａｓｔｉｎａｄｖａｎｃｅ；ｄｒａｐｅｒｙｇｒｏｕｔｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ１工程概况青岛胶州湾隧道工程是连接青岛市主城与辅城的重要通道，南接薛家岛，北连团岛，下穿胶州湾海域。

工程概况及施工质量情况一、工程简述青岛胶州湾隧道是连接主城与辅城的重要通道，南接薛家岛，北接团岛，下穿胶州湾口海域，海域宽4.1km，隧道轴线处海面宽约3.5 km，最大水深约42米，隧道使用功能为城市快速通道，双向六车道，设计车速80km/h，设计使用年限100年。

该隧道的建设从根本上解决了“青黄不接”是实现青岛市发展成为现代化国际大都市的有力支撑和重大工程措施。

隧道起点位于四川路、云南路与东平路路口向北约50m，向南至黄岛收费站端头止，线路全长约9850m，隧道长7800m，其中海域段隧道长4095m，黄岛端路基段长约950m，隧址区地貌上可分为湾口海床及两岸滨海低山丘陵区。

主隧道为左右分离设置，隧道海域段线间距离约55m，中间平行设置服务隧道。

主隧道断面为椭圆形断面，内净空高8.218m，宽14.426m；匝道与主隧道交叉口大断面最大跨度约29m。

服务隧道作为施工运输、日常维护检修、过海管线和紧急救援通道，长约5940m。

隧道设置3个地下泵站，靠海岸两端地面设置2座风井。

青岛胶州湾隧道工程按匝道和出口各两个施工工区划分四个合同标段。

右线为第二和第四合同段，由中铁二局股份有限公司和中铁隧道集团有限公司施工，起止里程分别为YK2+730~ YK5+600和YK5+600~YK8+900，左线为第一和第三合同段，由中铁十六局集团有限公司和中铁十八局集团有限公司施工，起止里程分别为ZK2+755~ZK5+600和ZK5+600~ZK8+893.3。

隧道出口（薛家岛）附近设置管理中心，出口外625米处设置收费站，同步配套建设标志、标线、通风、给排水与消防、供电与照明、监控系统和管理中心等设施。

一、二合同段的开工日期为2008年9月26日，三、四合同段的开工日期为2007年8月22日，隧道贯通日期为2010年4月28日，交工日期为2011年6月22日，正式通车时间为2011年6月30日。

设计标准（1）设计使用年限：100年（2）使用功能：城市道路交通（3）路线等级：城市快速路（4）主线设计车速：80km/h（5）车道数：双向六车道（6）地震烈度：按Ⅶ度设防（7）最小平曲线半径：1000m（8）隧道最大纵坡：4％隧道最小纵坡：0.3％（9）主线隧道限界高度：5.0m；检修道高度：2.5m左侧侧向宽度：0.5m，右侧侧向宽度：0.75m；左、右侧检修道宽度：0.75m。

青岛胶州湾海底隧道总体设计与施工周书明【期刊名称】《隧道建设》【年(卷),期】2013(033)001【摘要】海底隧道修建在我国处于起步阶段,没有规范和成熟的经验可以借鉴.为了科学、安全、经济地建设青岛胶州湾隧道,为我国海底隧道建设积累经验和规范的编制奠定基础,从工程调研类比分析、理论计算分析、室内试验、现场试验、工程实践等方面对胶州湾海底隧道进行系统的科学研究,对跨海通道的型式(轮渡、环湾高速公路、大桥、隧道)进行比较分析,得出以下结论:1)总结出海底隧道全天候、经济运行的优点；2)得出三车道海底隧道最小岩石覆盖层厚度25 m、线净间距一倍洞径和最大纵坡4％等总体设计关键参数；3)得出采用复合式衬砌、多心圆椭圆型的合理断面和支护参数；4)采用“以堵为主、限量排放”的防排水方案,限排标准为0.4 m3/(d·m),保证了结构安全和最小排水量；5)采用控制爆破保护围岩、多重防腐锚杆、C35湿喷高性能混凝土、C50耐久性混凝土等系统耐久性设计,预测使用寿命超过120年；6)采用超前钻3～5个钻孔进行超前探水结合地质素描、物探等手段的综合超前地质预报,查明了工程地质和地下水情况；7)采用凿岩台车、湿喷混凝土机械手等大型机械全断面或台阶法的快速安全施工方法以及综合的防塌方涌水技术措施等,保证了施工安全.【总页数】7页(P38-44)【作者】周书明【作者单位】中铁隧道勘测设计院有限公司,天津300133【正文语种】中文【中图分类】U45【相关文献】1.青岛胶州湾海底隧道青岛端连接线规划探索 [J], 马清;刘淑永2.青岛胶州湾海底隧道TSP203+超前预报应用探讨 [J], 马若飞3.青岛胶州湾海底隧道风险分析及安全对策措施 [J], 冀芳;陈勇4.青岛胶州湾第二海底隧道西端接线方案研究 [J], 李勋高;万浩;苏南5.青岛胶州湾第二海底隧道西端接线方案研究 [J], 李勋高;万浩;苏南因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

海底隧道施工方案背景海底隧道建设在现代化城市中扮演了重要角色。

它能够提供高效的交通连接，减少交通拥堵，改善城市的交通流动性。

本文将介绍海底隧道施工方案。

施工方案概述海底隧道施工需要考虑以下几个关键方面：1. 地质勘探：在施工前进行全面的地质勘探，了解地下结构和土壤状况，以制定合理的施工方案。

2. 隧道设计：基于地质勘探结果，设计出合适的隧道方案，包括隧道的形状、尺寸、材料等。

3. 构造分析：对海底隧道的结构进行构造分析，确保其能够承受各种外部力的作用，如水压、地震等。

4. 施工方法：选择合适的施工方法，如盖顶法、挖泥法等，并制定详细的施工计划。

5. 进水控制：在施工过程中，需要采取措施控制隧道内的进水量，以确保施工安全。

6. 施工机械：选择适用的施工机械设备，确保施工效率和质量。

7. 施工安全：严格遵守施工安全规范，采取必要的安全措施，保障施工人员的安全。

可能遇到的挑战与解决方案海底隧道施工过程中可能会遇到一些挑战，例如：1. 地质变化：地质条件可能在施工过程中发生变化，需要根据实际情况进行调整和改进。

解决方案：密切监测地质情况，及时做出变化的应对措施。

2. 环境保护：施工过程中需要注意对海洋环境的保护，避免对生态系统造成不可逆的影响。

解决方案：制定详细的环境保护计划，严格控制施工过程中的污染物排放。

3. 交通影响：施工期间可能会对周边交通造成一定影响。

解决方案：合理规划交通引导，减少对周边交通的干扰。

结论海底隧道施工需要综合考虑多个因素，包括地质条件、施工方法、施工安全等。

通过合理的方案设计和严格的工程管理，可以确保海底隧道的安全和可靠。

同时，施工过程中还需要注意保护环境和减少对周边交通的干扰。

引用格式:曲立清,李翔,代镇洋.青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程[J].隧道建设(中英文),2020,40(6): 915.QU Liqing,LI Xiang,DAI Zhenyang.Jiaozhou Bay subsea tunnels and underground tunnel project in Qianhai of Qingdao[J].Tunnel Construction,2020,40(6):915.青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程曲立清1,李㊀翔2,代镇洋2(1.青岛国信发展(集团)有限责任公司,山东青岛㊀266000;2.青岛国信建设投资有限公司,山东青岛㊀266000) 1㊀胶州湾交通概况胶州湾位于中国黄海中部,青岛主城区与西海岸新区之间㊂湾口以团岛南端㊁薛家岛北端为界,宽约3km,为半封闭型海湾;湾中部东西宽约28km,湾内南北向最大长度约40km,海岸线长约163km,面积约397km2㊂青岛东岸主城区空间范围狭小,有迫切的扩张需求,但因东部崂山山脉和西部胶州湾的存在,城市向东和向西拓展均受到先天地理条件的限制,因此,环胶州湾地区很早就被确立为青岛市经济㊁社会发展重点㊂青岛蓝色经济区总体布置规划如图1所示,青岛城市路网规划如图2所示㊂城区的向西拓展一直受困于青岛与黄岛连接不畅的交通瓶颈㊂胶州湾隧道通车之前,从东端主城区往返黄岛区需依靠轮渡㊁环胶州湾高速通行,但受天气㊁运量㊁通行时长等因素影响,这2种方式难以满足人们快速出行的需求㊂因此,建设全天候跨湾快速通道的需求变得尤其紧迫㊂胶州湾隧道通车后,两岸交流日渐频繁,但目前其交通量已经趋于饱和,因此急需建设胶州湾第二海底隧道以满足两岸通行需求㊂同时,由于胶州湾隧道拉动了东西两岸的交通联系,也对东岸主城区前海沿线的道路通行造成巨大压力,在此背景下,在前海沿线建设地下道路以解决过境交通问题的方案诞生㊂图1㊀青岛蓝色经济区总体布置规划隧道建设(中英文)第40卷㊀图2㊀青岛城市路网规划2㊀已建青岛胶州湾隧道2.1㊀建设背景早在1984年,青岛市就着手胶州湾跨海通道的研究㊂经多轮专家咨询和论证确定,在胶州湾湾口修建隧道是最佳方案㊂2006年,胶州湾隧道项目获国家发改委核准立项,并于同年开工建设㊂2010年,隧道全线贯通,从根本上解决了 青黄不接 的问题,该工程也是青岛市成为现代化国际大城市的有力支撑㊂胶州湾隧道2011年通车以来,安全运营至今,目前最高通行量已达9.8万辆/d㊂2.2㊀工程概况胶州湾隧道是连接青岛市主城与辅城的重要通道,起自四川路㊁云南路与东平路路口向北约50m 处,向南至薛家岛收费站端头㊂线路全长9850m,下穿胶州湾湾口海域,隧道长7800m,其中海域段长4095m,隧道地理位置如图3所示㊂隧道为城市快速道路隧道,双向6车道布设,设计车速为80km /h,设计使用年限100年㊂隧道纵断面采用 V 字坡,隧道上方最大水深42m,海域段隧道最小埋深30m,埋深最深处距离海平面82.8m,最大坡度3.9%㊂图3㊀隧道地理位置619㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀主线隧道为左右线分离设置,隧道海域段线间距约55m,主隧道间每250~300m 设置人行横洞,每750m 设置车行横洞,中间平行设置服务隧道㊂服务隧道作为施工运输㊁日常维护检修㊁过海管线和紧急救援通道,长5940m㊂隧道地质条件整体良好,穿越地层多为中风化和微风化花岗岩与火山岩,岩质坚硬㊁完整性好,节理裂隙不甚发育㊂隧址区地质构造主要为断裂构造,所发现的18条断裂大部分为高角度㊁中新代脆性断裂构造,以压扭性为主,宽度在数米至数十米不等㊂其中,海域段穿越4组14条断裂带,断层内以压碎岩㊁碎裂岩㊁糜棱岩为主㊂2.3㊀工程重难点及施工方法2.3.1㊀工程重难点胶州湾隧道工程是我国最早开工建设的2条海底隧道之一,水文地质的不可知性是其建设过程中面对的重大挑战㊂主要重难点有:1)当时我国尚无建成的海底隧道,缺乏成熟的标准规范和工程经验;2)海上勘察难度极大,海底地形㊁地质构造等无法直接踏勘,海水深㊁流速大;3)海底隧道的合理岩层覆盖厚度和纵坡坡度设置没有成熟的规范和理论参考,标准确定难度大;4)隧道海域段穿越4组14条断裂,地质情况复杂,堵水加固注浆㊁防坍塌难度大,施工风险大;5)海水和地下水对混凝土有中等结晶分解复合类腐蚀和弱结晶类腐蚀作用,对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性,对建筑材料的耐久性要求高;6)隧道出入匝道处开挖断面大,埋深浅,交叉口受力复杂,施工工序转换多;7)隧道两端均处于城市中心区,需下穿大量建筑物,施工难度大㊁风险高㊂2.3.2㊀施工方法除团岛端服务隧道洞口和黄岛端洞口采用明挖法施工以外,其余隧道均采用钻爆法施工㊂胶州湾隧道洞身采用钻爆法施工,光面控制爆破㊂洞身段各级围岩的主要施工方法如下:1)Ⅱ㊁Ⅲ级围岩采用下导洞超前减震全断面爆破开挖(见图4);2)Ⅳ级围岩采用台阶法分步开挖(见图5);3)Ⅴ级围岩陆域段和挤压型海底破碎带采用自进式管棚超前支护㊁ CD 工法施工㊂图4㊀下导洞超前减震全断面爆破开挖示意2.4㊀工程关键技术2.4.1㊀工程水文地质勘察关键技术工程水文地质勘察关键技术包括:1)采用磁力测量㊁多道或单道地震探测㊁多波速水深测量㊁侧扫声纳测量和浅剖测量方法,很好地完成了水下地质调查工作;2)针对性地采用多种勘探手段相结合的综合勘探方法,有效解决了复杂场地勘察精度不高的常见难题;3)受潮汐影响,海上抽压水试验难度很大,在实施过程中,对试验设719隧道建设(中英文)第40卷㊀备和方法作了适当改进,提高了可操作性和成果精度;4)本次勘察应用了先进的孔内数字摄像技术,对查明岩体结构面特征㊁提高围岩分级准确性大有裨益㊂图5㊀台阶法分步开挖施工示意(Ⅳ及围岩)㊀㊀通过采用以上技术,高效㊁高精度地完成了工程水文地质勘察工作㊂经过实践检验,隧道开挖揭示的工程地质与勘察结果基本相符,有效降低了工程投资和工程风险㊂2.4.2㊀最小岩石覆盖层厚度胶州湾隧道隧址区围岩情况良好,为未风化的花岗岩和火成岩,完整性好,海水深42m 左右,施工采用爆破开挖及控制爆破技术减少对围岩的扰动㊂针对胶州湾隧道最小岩石覆盖层厚度,项目开展相应的理论和数值模拟研究㊂左线隧道不同里程的最小岩石覆盖层厚度数值模拟结果及其他方法的计算结果对比见表1㊂表1㊀不同方法的最小岩石覆盖层厚度计算结果对比m里程水深最小岩石覆盖层厚度挪威图表法破碎岩石挪威图表法完整岩石最小涌水量法顶水采煤法数值模拟方法ZK1+48012.931.621.520.413.518ZK2+04326.534.724.328.012.612ZK2+22232.636.125.531.124.023ZK2+57438.137.326.433.718.516ZK3+60037.737.226.433.525.821ZK4+08833.836.325.731.629.132ZK4+44520.533.323.124.813.318㊀㊀针对胶州湾隧道的地质条件,并综合分析各种最小岩石覆盖层厚度计算方法的实用性,制定胶州湾隧道最小岩石层覆盖厚度的确定原则㊂表1所示方法中,数值模拟计算结果由围岩稳定性决定,顶水采煤法计算结果受预留安全煤岩柱和防止施工突水2个因素制约;最小涌水量法结果依据排水成本大小确定㊂基于海底隧道实际情况,并综合考虑各因素的重要程度,根据经验最终确定本项目最小岩石覆盖层厚度综合分析建议值计算公式综合分析建议值=数值模拟计算值ˑ0.5+顶水采煤值ˑ0.3+最小涌水量值ˑ0.2㊂根据上式计算出各个剖面的最小岩石覆盖层厚度,并将其和挪威图表法建议值进行比较,如表2所示㊂819㊀㊀919第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程表2㊀左线隧道挪威图表法和综合分析法确定的最小岩石覆盖层厚度对比m 地层性质围岩级别里程桩号水深软土层厚挪威图表法建议值综合分析建议值完整岩石ⅡZK1+48012.9 6.421.517.1完整岩石ⅢZK2+04326.50㊀24.315.4f2-3ⅤZK2+22232.60㊀36.124.9完整岩石ⅢZK2+57438.1 4.426.420.3f3-1ⅣZK2+91043.6 2.032.726.7完整岩石ⅣZK3+21844.60㊀31.319.8f4-1ⅤZK3+60037.7 5.637.224.9完整岩石ⅢZK3+83031.2 2.828.618.5f4-3ⅤZK4+08833.89.836.331.1完整岩石ⅣZK4+44520.5 1.223.118.0㊀㊀分析表2中结果可知,综合分析建议值普遍小于挪威图表法建议值,说明挪威图表法确定的最小岩石覆盖层厚度偏于保守㊂随着海底隧道施工技术的发展,隧道合理埋深可以减小,且综合分析法确定的最小岩石覆盖层厚度建议值考虑了相应剖面的工程地质㊁水文地质㊁断面形状等,具有较高参考价值㊂综合考虑上述因素,按照水深分段确定隧道海域段合理埋深(最小岩石覆盖层厚度)㊂水深为20~40m时,最小岩石覆盖层厚度为30m;水深小于20m时为25m㊂纵坡设计时便以此控制隧道埋深,要求具有上述安全厚度,局部近陆域段不能满足时,考虑水深较浅,可采用可靠措施保证隧道安全㊂该研究成果成功应用于胶州湾隧道的建设,节约了工程造价,提高了项目建设质量㊂2.4.3㊀混凝土材料与结构耐久性该项目从海底隧道混凝土耐久性设计㊁C50高性能衬砌混凝土制备与应用㊁混凝土材料施工和检测及耐久性评估㊁施工弃渣综合利用等几个方面进行了系统研究和开发㊂根据胶州湾海底隧道衬砌混凝土服役环境和寿命预测模型计算结果,提出了衬砌混凝土耐久性设计参数: 1)海底隧道要达到100年的服役寿命,其衬砌混凝土靠近空气一侧保护层厚度应大于60mm,靠近土体一侧应大于50mm;2)混凝土初始氯离子质量浓度应小于0.35kg/m3;3)氯离子扩散系数应小于4ˑ10-12m2/s,水胶比wʒb应小于0.34,混凝土强度等级应高于C50;4)洞口段衬砌混凝土抗冻指数DF=70%㊂2.5㊀主要技术成果隧道建设过程中,采用合理的最小岩石覆盖层厚度,缩短了隧道长度;采用双掺技术,减少了水泥用量;依据科研成果,编制了施工技术规范和安全生产应急预案;采用大型机械配套施工,降低了作业工人人数和劳动强度,保证了施工安全和施工质量,实现安全生产1408d,零死亡㊁零事故;采用多重防腐锚杆㊁C35高性能喷射混凝土㊁C50耐久性混凝土等,提高了隧道的耐久性㊂3㊀拟建胶州湾第二海底隧道3.1㊀建设背景随着西海岸新区及董家港新港区建设步伐的加快,两岸间的交通量呈逐年递增的趋势,胶州湾隧道拥堵严重㊂根据胶州湾跨湾交通总量预测结果(见图6),2024年交通量将达到饱和,需尽快开辟1条联系胶州湾东西两岸㊁可保证全天候通行的新通道㊂因此,胶州湾第二海底隧道的前期研究工作自2012年起启动,2016年底,工隧道建设(中英文)第40卷㊀程可行性研究正式启动㊂图6㊀胶州湾跨湾交通总量预测(2018年预测)3.2㊀工程概况胶州湾第二海底隧道是继胶州湾高速㊁胶州湾跨海大桥㊁胶州湾海底隧道之后第4条车行胶州湾跨海通道,位于胶州湾隧道和胶州湾跨海大桥之间,是目前筹建的世界建设规模最大的海底道路隧道,隧道长15.89km,工程总投资约150亿元,工程线路位置见图7㊂图7㊀工程线路位置示意图该工程西起黄岛端淮河东路,向东沿刘公岛路下方敷设,穿越胶州湾到达青岛侧,在海泊河口附近登陆,主线沿海泊河两岸接地㊂隧道长15.89km(海域段11.2km +陆域段4.69km),按双向6车道城市快速路(兼一级公路)的标准建设,设计速度80km /h㊂隧道纵断面采用 V 形坡,最深点距海平面155m㊂隧道推荐方案平面及纵断面见图8和图9㊂图8㊀胶州湾第二海底隧道推荐方案平面029㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀图9㊀胶州湾第二海底隧道推荐方案纵断面根据工程地质条件,隧道黄岛侧主要位于花岗岩地层,采用钻爆法施工;青岛侧位于强风化㊁中风化地层,采用盾构法施工;中间服务隧道采用TBM 和盾构对向掘进施工㊂隧道两端横断面见图10和图11㊂项目计划总工期72个月(6年),其中土建56个月㊂图10㊀钻爆段横断面图11㊀盾构段横断面3.3㊀面临的技术挑战1)隧道在青岛侧海域穿越沧口断裂及其影响带㊂经初步勘测及地震安全性评价,沧口断裂影响带总宽度约为470m,为晚更新世活动断裂,断层近直立,右旋走滑,由此推测沧口断裂发震能力为6.5级,活动性质属于黏滑型㊂沧口断裂更详细的地质条件以及如何利用合理的方案解决隧道穿越活断层技术难题,有待进一步深入研究㊂沧口断裂(F3)与隧道的平面位置关系见图12㊂2)本项目工程建设规模宏大㊁施工工艺复杂,隧道断面大,两岸周边建设环境复杂㊂针对长距离海中独头掘进㊁多工法海中对接㊁长距离通风㊁海中围堰明挖等问题,技术方案有待进一步深化㊂3)工程拟采用 主隧道+服务隧道 的建设方案,隧道建设包括:主隧道㊁服务隧道㊁竖井㊁海中分岔隧道㊁行车匝道等多种结构,施工采用明挖法㊁钻爆法㊁TBM 法㊁导洞扩挖法㊁盾构法等多种施工工法,工程建设规模宏大㊁施工工艺复杂㊂4)隧道长约16km,海中段达11km,隧道存在海中分岔㊁匝道㊁大纵坡㊁弯曲线段等结构形式,同时,面临超长海底隧道通风救援难题㊂129隧道建设(中英文)第40卷㊀图12㊀沧口断裂(F3)与隧道的平面位置关系5)隧道两端陆域段穿越城市建(构)筑物密集区,部分地段居民较多,建设期间将面临一定的施工风险和因施工扰民引起的社会影响㊂3.4㊀主要技术创新1)国内外诸多重大跨海桥隧工程设计使用年限超过100年,有的甚至达到了300年,本工程在工程费用增加不到10%的情况下,提出主体结构使用年限150年的预期目标㊂2)借鉴国内外经验并经理论分析,通过设置特殊抗断接头释放活动断层大部分位错量后隧道可通过活动断层,这种方法可有效提高经济适用性㊂3)针对超长隧道通风问题,创新性地提出了 2.5分段纵向通风方案 ,在不需要设置海中竖井或岸边斜井的前提下解决了通风难题㊂4㊀拟建青岛前海沿线地下道路工程4.1㊀建设背景胶州湾跨海通道的建设加强了两岸的联系,促进了两岸经济发展,同时也加剧了既有路网的交通压力,尤其是东岸城区前海沿线道路㊂由于青岛前海沿线是风景旅游㊁金融中心的聚集地,交通压力逐年增大㊂旅游客流与通勤客流叠加,过境交通与到发交通混杂,人车矛盾突出,严重制约了青岛中心湾核心区域环境㊁品质的再提升㊂建设前海沿线地下道路的想法由此而生,目前,该项目的规划方案研究已基本完成㊂4.2㊀工程概况随着主城区与西海岸联系日益紧密,胶州湾隧道车流量逐年增加,前海沿线主要通道香港路㊁山东路等也随之拥堵日趋严重,沿线规划人口㊁岗位仍将继续增加,交通矛盾亟需解决㊂前海沿线车流拥堵及人车矛盾实景见图13㊂229㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀(a)(b)图13㊀前海沿线车流拥堵及人车矛盾实景青岛前海沿线地下道路工程位于 三带一轴㊁三湾三城㊁组团式 的 滨海经济发展带 及 中心湾区 ,是贯穿前海沿线,打造高端要素㊁彰显 红瓦绿树㊁碧海蓝天 城市风貌的重要通道㊂工程范围西起火车站,东至香港西路,全长约4.9km㊂项目线路平面位置如图14所示㊂图14㊀前海沿线地下道路线路平面位置该工程主要功能为分离景区过境交通,净化景区地面交通环境,提升前海沿线环境品质,主要服务片区的到发交通出行㊂道路等级为城市主干路,主线隧道设计速度为40km /h,采用双向4车道+紧急停车带布置,最大纵坡4%㊂隧道外径为15.4m,推荐采用单洞双层布置,通行净空3.5m㊂前海沿线地下道路典型横断面见图15㊂图15㊀前海沿线地下道路典型横断面图4.3㊀面临的技术挑战1)该项目团岛至延安三路沿线拟下穿多处全国重点文物保护单位和历史文化街区,如图16所示,受严格的329隧道建设(中英文)第40卷㊀文物保护规定限制,工程施工难度及风险极大㊂图16㊀工程穿越的保护区示意图2)工程穿越地区建筑物密集㊁环境复杂,沿线设施众多,且多次穿越海堤及其沿线,工程建设影响范围较大㊂3)工程采用多匝道的地下道路形式,多工法组合,工程难度大㊂5㊀结语青岛胶州湾隧道㊁胶州湾第二海底隧道和前海沿线地下道路工程的建设是构建完善的大青岛全天候跨海交通体系,服务半岛蓝色经济区建设的需要㊂工程建成后,将拓展青岛城市发展空间,均衡市域交通路网结构,减少交通绕行,促进东㊁西岸中北部重要功能组团发展,为打造世界级湾区城市助力㊂429Reference format:QU Liqing,LI Xiang,DAI Zhenyang.Jiaozhou Bay subsea tunnels and underground tunnel project in Qianhai of Qingdao[J].Tunnel Construction,2020,40(6):915.Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and UndergroundTunnel Project in Qianhai of QingdaoQU Liqing1,LI Xiang2,DAI Zhenyang2(1.Qingdao Conson Development(Group)Co.,Ltd.,Qingdao266000,Shandong,China;2.Qingdao Conson Construction&Investment Co.,Ltd.,Qingdao266000,Shandong,China)1㊀Introduction for traffic conditions of Jiaozhou Bay㊀Jiaozhou Bay is located in the middle of the Yellow Sea of China and between the main urban area of Qingdao and the new West Coast District.The bay mouth is bordered by the southern end of Tuan Island and the northern end of Xuejia Island,with a width of about3km.It is a half-closed bay.The central part of the bay is around28km wide from the east to west,and the maximum length of the bay is40km from the north to south.The coastline is163km,with an area of around397km2.㊀The main urban area on the east bank of Qingdao urgently needs expansion due to its narrow space.However,the expansion of urban space to the east and west is limited by the inherent geographical conditions where Laoshan Mountain and the Jiaozhou Bay are located at its east and west,respectively.Thus,the area around Jiaozhou Bay has been established as the focus of economic and social development of Qingdao for a long time.Meanwhile,the westward expansion of the urban area has been obstructed by the traffic bottleneck between Qingdao and Huangdao.When passengers travel from the east end of the main urban area to Huangdao District,they have to rely on ferry and expressway around Jiaozhou Bay.However,due to weather changes,insufficient traffic volume,and long traffic time, these two ways are challenging to meet the needs of fast travel for passengers.Thus,the construction of a24-hour all-weather fast cross-bay tunnel has become particularly urgent.Since the opening of Jiaozhou Bay Tunnel,the cross-strait exchanges have been increasingly frequent.At present,the traffic volume of Jiaozhou Bay Tunnel has become saturated, so it is imperative to build the second Qingdao Tunnel to meet the needs of both sides.Meanwhile,because the Jiaozhou Bay Tunnel stimulated the east-west cross-strait traffic links,the road traffic of the main city on the east coast was under great pressure.Under this background,the construction scheme of an underground tunnel project along the coastal road was proposed to solve the problem of transit traffic.The blue economy general layout plan of Qingdao is shown in Fig.1, and the urban road network plan of Qingdao is shown in Fig.2.Fig.1㊀General layout plan blue economy district in Qingdao2㊀Completed Jiaozhou Bay Tunnel in Qingdao2.1㊀Construction background㊀As early as1984,Qingdao started conducting the feasibility study of the cross-sea passage of Jiaozhou Bay.After619隧道建设(中英文)第40卷㊀several rounds of expert consultation and argumentation,the construction of a tunnel at the mouth of Jiaozhou Bay is determined as the best plan.In2006,the Jiaozhou Bay Tunnel project was approved by the National Development and Reform Commission and started construction in the same year.In2010,the entire tunnel was completed and fundamentally solved the problem of temporary shortage,which is strong support and major engineering measure to realize the development of Qingdao into a modern international city.Since the Jiaozhou Bay Tunnel was operated in 2011,the tunnel has been in safe operation with the highest daily traffic volume of98000vehicles.Fig.2㊀Urban road network plan in Qingdao2.2㊀Engineering overview㊀Jiaozhou Bay Tunnel is an essential tunnel connecting the main city and the auxiliary cities of Qingdao.It starts from the intersection of Sichuan Road,Yunnan Road and Dongping Road to the north of50m,and ends at the end of the Xuejia Island toll station to the south.The total length of the line is around9850m,passing through the sea area of Jiaozhou Bay mouth.The total length of the tunnel is around7800m,and the length of the subsea tunnel is4095m. The tunnel is an urban expressway tunnel with a two-way six-lane layout.The designed speed is80km/h and the designed service life is100years.The sea area width is about4.1km,and the maximum water depth above tunnel is42 m.The longitudinal section adopts the V-shaped slope.The minimum buried-depth of the tunnel in the sea area is30 m,the deepest distance is82.8m from the sea level,and the maximum slope is3.9%.The geographical location of the tunnel is shown in Fig.3.Fig.3㊀Location of Tunnel㊀第6期QU Liqing,et al :㊀Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and Underground Tunnel Project in Qianhai of Qingdao ㊀㊀The mainline tunnel is separated by the left and right lines.The distance between two lines in the sea area of the tunnel is about 55m.The pedestrian and the vehicular crossing tunnels are set every 250~300m and 750m between the main tunnels,respectively.The service tunnel with the length of 5940m is in the middle,which is parallel to the main tunnels.The service tunnel is mainly used for the construction transportation,daily maintenance and repair,sea crossing pipeline,and emergency rescue tunnel.㊀The geological conditions of the tunnel are generally good,and the crossing strata are mostly moderately-weathered and slightly-weathered granite and volcanic rock.The rock is hard and intact,and the joints and fissures are slightly developed.The geological condition of the tunnel site area is mainly faulted structure.Most of the 18faults found are high angle and Miocene brittle fracture structures,which are mainly compressive and torsional,and their widths range from several meters to tens of meters.Among them,the sea area section passes through 14fault zones of 4groups,and the main fault zones are crushed rock,cataclasite and mylonite.2.3㊀Key points of project and construction methods 2.3.1㊀Key points of project ㊀Jiaozhou Bay Tunnel project is one of the first two subsea tunnels constructed in China,and a large challenge is the unknowability of hydrogeology.The main difficulties are as follows.㊀(1)At that time,there was no completed subsea tunnel in China,lacking mature standard specifications and engineering experience.㊀(2)It was extremely difficult to survey in the sea,because the topography and structure of subsea could not be directly surveyed,and the depth and velocity of seawater were relatively high.㊀(3)There was no mature standards and theories for the reasonable overburden thickness and longitudinal slope of the subsea tunnel,so it was extremely difficult to apply any standard directly.㊀(4)The sea area section of the tunnel passes through 14faults of 4groups,with complex geological conditions,great difficulty in water plugging,grouting and collapse prevention,and high construction risk.㊀(5)Since the seawater and underground water have the moderate formation-decomposition compound corrosion and the weak crystal corrosion to the concrete,weak corrosion to the steel bars in the reinforced concrete,high durability requirements on construction materials are needed.㊀(6)The tunnel access ramp has large excavation section,with shallow burial depth,complex stress at the intersection,and many construction process changes.㊀(7)Both ends of the tunnel are located in the city center area,which has to pass beneath a large number of buildings,so the construction is difficult and risky.2.3.2㊀Construction methods ㊀In addition to the cut-and-cover method for the service tunnel portal at Tuan Island end and portal at Huangdao end,the drilling and blasting method is used for the rest of the tunnel construction.㊀The main construction methods of surrounding rocks at all levels of the tunnel body include:(1)The Jiaozhou Bay Tunnel project adopts the drilling and blasting method and smooth controlled blasting.(2)The construction method of Grade ⅡⅢsurrounding rock adopts full-face blasting excavation with advanced vibration reduction of the lower pilot tunnel.(3)Grade Ⅳsurrounding rock uses bench method.(4)Grade Ⅴsurrounding rock at the land section and extruded seabed fracture zone adopt self-feeding pipe shed advance support and CD construction method.The schematics of full-section blasting excavation and bench excavation methods are shown in Figs.4and 5,respectively.Fig.4㊀Schematic diagram of full-section blasting excavation with advanced vibration reduction719隧道建设(中英文)第40卷㊀Fig.5㊀Schematic diagram of bench excavation method (Grade Ⅳ)2.4㊀Key technologies of project 2.4.1㊀Key technologies of engineering hydrogeological survey ㊀(1)The geological underwater survey has been completed well by using magnetic detection,multi-tunnel seismic detection,single-tunnel seismic detection,multibeam bathymetric survey,side-scan sonar survey,and shallow anatomy survey.㊀(2)A comprehensive exploration method,in combination with a variety of exploration methods,is applied to solve the common low-accuracy problem of complex survey sites effectively.㊀(3)Due to the influence of the tide,it is challenging to test the pumping water at sea.In the process of implementation,the test equipment and method are modified appropriately,which improves the operability and accuracy of the results.㊀(4)The advanced digital camera technology in the hole has been applied in this survey,which is greatly helpful to characterize rock structural plane and improve the accuracy of surrounding rock classification.㊀The above key technologies are used to complete the engineering hydrogeology survey efficiently and accurately.Through the tunnel engineering practice test,the tunnel excavation reveals that the engineering geology and survey are consistent,which controls the project investment and project risk.2.4.2㊀Minimum rock cover thickness investigation ㊀According to the minimum rock cover thickness of Jiaozhou Bay Tunnel,the corresponding theoretical and numerical simulation studies are carried out.The surrounding rock of the tunnel site is in good condition,which is unweathered granite and igneous rock with good integrity.The sea water is about 42m deep.The blasting excavation and controlled blasting technology are adopted in the construction to reduce the disturbance to the surrounding rock.㊀The project optimizes the minimum rock cover thickness through numerical simulation calculation and engineering analogy calculation,and uses this method to calculate and simulate the minimum rock cover thickness for different mileages of the left line tunnel.See Table 1for the comparison of the results obtained with other methods.Table 1㊀Comparison of minimum rock cover thickness of different methodsm MileageDepth of water Minimum rock cover thickness Broken rock in Norway Norway intact rock Minimum inflow of water method Top water mining method Numerical simulation method ZK1+48012.931.621.520.413.518ZK2+04326.534.724.328.012.612ZK2+22232.636.125.531.124㊀23ZK2+57438.137.326.433.718.516ZK3+60037.737.226.433.525.821ZK4+08833.836.325.731.629.132ZK4+44520.533.323.124.813.318㊀According to the geological conditions of Jiaozhou Bay Tunnel,the authors comprehensively analyze the practicability 819㊀第6期QU Liqing,et al:㊀Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and Underground Tunnel Project in Qianhai of Qingdao㊀of various methods to determine the minimum rock cover thickness and formulate the determination principle of the minimum rock cover thickness of Jiaozhou Bay Tunnel:(1)The numerical calculation results are determined according to the stability of the surrounding rock.(2)The results of the top water mining method are determined according to the reserved safe coal pillars and the prevention of water inrush during construction.(3)The results of the minimum water inrush method are determined according to the drainage cost.Therefore,according to the importance of each factor and the experience,the minimum water inrush are given respectively,and the minimum rock cover thickness is finally determined.㊀The recommended value of comprehensive analysis=numerical calculation valueˑ0.5+top water mining valueˑ0.3+ minimum water inflow valueˑ0.2.㊀According to the above formula,the minimum rock cover thickness of each section is calculated,and then compared with the Norwegian experience.The minimum rock cover thickness determined according to the above formula is shown in Table2.Table2㊀minimum rock cover determined by Norwegian experience and comprehensive analysis for left line tunnel mStratigraphic properties Grade of surroundingrock Position Water dept Soft soil thickness Recommended value ofNorway experienceRecommended value ofcomprehensive analysisIntact rockⅡZK1+48012.9 6.424.117.1 Intact rockⅢZK2+04326.50㊀27.315.4f2-3ⅤZK2+22232.60㊀30.624.9 Intact rockⅢZK2+57438.1 4.430.220.3f3-1ⅣZK2+91043.6 2.032.726.7 Intact rockⅣZK3+21844.60㊀31.319.8f4-1ⅤZK3+60037.7 5.631.624.9 Intact rockⅢZK3+83031.2 2.828.618.5f4-3ⅤZK4+08833.89.830.831.1 Intact rockⅣZK4+44520.5 1.226.018.0㊀The analytical results show that the recommended value of comprehensive analysis is generally smaller than the recommended value of Norwegian experience,indicating that the minimum rock cover thickness determined by Norwegian experience is more conservative.With the development of subsea tunnel construction technology,the reasonable buried depth of the tunnel can be reduced.The recommended minimum rock cover thickness determined by comprehensive analysis considers the engineering geology,hydrogeology and section shape of the corresponding section, which has a high reference value.㊀Considering the above factors,the reasonable buried depth(minimum rock cover thickness)of the sea area section of the tunnel is determined according to the water depth section.When the water depth is20~40m,the minimum rock cover thickness is30m,and when the water depth is less than20m,it is25m.In the design of longitudinal slope,the buried depth of the tunnel shall be controlled,and the above safety thickness is required.If the local near land section cannot meet the requirements,the water depth shall be considered as shallow,and reliable measures should be adopted to ensure the safety of the tunnel.㊀The research results have been successfully applied to the construction of Jiaozhou Bay Tunnel,saving project cost and improving project construction quality.2.4.3㊀Durability of concrete materials and structures㊀The project is systematically studied and developed from the aspects of the durability design of concrete materials, preparation and application of C50high-performance lining concrete,concrete materials construction,detection and durability evaluation,and comprehensive utilization of construction wastes.㊀According to the environmental conditions and service life prediction model of lining concrete in Jiaozhou Bay Subsea Tunnel,the durability design parameters of lining concrete are put forward:(1)To ensure the subsea tunnel to reach the service life(100years),the thickness of the protective layer on the side near the air of lining concrete should be more than60mm,and that on the side near the soil should be more than50mm.(2)The initial chloride concentration of concrete should be less than0.35kg/m3.(3)Chloride diffusion coefficient shall be less than4ˑ10-12m2/s,the water-binder ratio w/b shall be less than0.34,and the concrete strength grade shall be higher than C50.(4)The antifreeze index of lining concrete at the portal section DF is70%.919。