11月6日,经过3年多建设,我国最深的海底隧道——山东青岛地铁1号线海底隧道顺利贯通。这是国内首条地铁海底隧道,也是国内最深的海底隧道和最长的地铁海底隧道。 最深最长,实现地铁建设新跨越。
青岛地铁1号线海底隧道是目前国内最深的海底隧道,隧道海底区间线路纵坡呈“V”字形,最深处距离海平面约88米,隧道上方每平方厘米至少承受8.8公斤水压,相当于隧道每延米承受300辆小汽车的压力。
它也是国内最长的地铁海底隧道,全长8.1公里。隧道为单洞双线隧道,位于既有胶州湾公路隧道东侧约150米处,起自西海岸新区薛家岛瓦屋庄站,下穿胶州湾湾口海域后,经团岛到达贵州路站,是地铁1号线最重要的控制工程。
2015年9月,地铁1号线海底隧道正式开工,参与建设的中铁三局、中铁十八局、青岛第一市政等单位施工人员历经1000多个日夜的艰苦奋战,终于实现顺利贯通。
攻坚克难,成功穿越高风险断裂带
地铁1号线海底隧道工程地质复杂,存在海水突涌、围岩垮塌风险,海底隧道主要岩性为花岗岩、安山岩、凝灰岩,共穿越18条断裂破碎带,破碎带和海水直接连通,施工中极易发生坍塌、渗漏、突水,安全风险等级为Ⅰ级。
为控制风险,施工单位组合了世界上最先进的地质探测和预报手段,通过系统性的对比和分析,消除漏判和误判,实现风险的精准预判和辨识,在此基础上对风险点采取针对性的预处理措施,从而使风险得到超前防控。主要探测和预报手段有TSP法、高分辨电法、地质雷达、红外探水、地质素描、超前探孔、超前地质取芯钻孔等方法。
其中,超前地质探孔采用长短结合的组合方式,并纳入工序实施管理,长孔取芯采用日本多功能水平地质钻机,每次钻孔长度150米,推进速度6米/分钟;短孔钻进采用阿特拉斯地质钻机,每次钻孔30米,搭接8米,有效距离22米,循环推进;采用孔内高精度的成像技术和孔内地层CT法,结合岩芯综合判断地质,准确预报可能引发隧道地质灾难的不良地质体(带)的位置、规模和性态,确保零失误。
为超前处理不良地质体,施工单位采用了一整套硬岩海底隧道信息化快速注浆加固堵水技术。施工爆破采用低爆速、不耦合装药、微差起爆和光面爆破等减震爆破技术,减少隧道爆破开挖对围岩的损伤。
机械化网络化施工,实现安全高效建设
海底隧道采用世界最先进的成套隧道施工机械装备,机械化利用率达到90%以上,实现全程移动信号跟进覆盖、全作业面视频监控和智能化网络化管理,形成了机械化、智能化、网络化的高效流水作业生产线,大大降低了劳动强度,最大限度减少了人工使用。海底隧道施工引入了瑞典阿特拉斯三臂液压凿岩台车、混凝土湿喷机械手、矿岩多功能地质钻机、全液压自行式仰拱栈桥、整体式衬砌模板台车等国内外先进机械设备,机械化施工水平达国内领先。
为减少对老城区居民生活的影响,海底隧道团岛陆域段采用DSUC型双护盾TBM施工,与传统钻爆法施工相比,施工速度更快,也避免了爆破震动对地面建筑物的影响。另外,创造性地首次将洞内翻渣机引入城市轨道交通隧道建设,对比传统方案,出渣效率提高一倍,大大减小了洞室开挖量,有效降低了工程风险和造价。
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