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海底隧道施工工艺工法简介：

海底隧道施工工艺工法主要包括以下几种：

1. 沉管隧道法：这是最常见的海底隧道施工方式，适用于水深较浅的海域。施工过程包括制作沉管、水上运输、沉放、对齐、固定等步骤。沉管是由预制成的混凝土或钢壳管段，通过浮动装置依次沉入海底，然后逐段连接形成隧道。

2. 钻爆法：适用于水深较深的海域，通过在海底钻孔，然后放置炸药进行爆破，形成隧道的轮廓，再进行填充和衬砌。此方法技术要求较高，对海洋环境影响较大。

3. 盾构法：类似于地铁施工的盾构技术，通过安装在前端的盾构机在海底推进，同时将隧道的环片和土体排除，形成隧道。适用于软土或者硬岩等地质条件。

4. 沉入式隧道法：先在岸上预制隧道，然后将其整体沉入海底，适合于地质条件稳定、水深较浅的情况。

5. 沉箱法：先在海底放置预制的沉箱，然后在里面进行隧道的建设，最后沉箱和隧道一起被水位上升淹没。此方法适用于水深较大的海域。

以上各种工艺都需要精密的测量、导航和定位技术，以及严格的环境保护措施。同时，海底隧道的施工过程复杂，需要面对海水压力、腐蚀、地震等多种挑战。

海底隧道施工工艺工法部分内容预览：

4.1《公路隧道施工技术规范》(JTG F60)、《公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)。

4.2设计图纸、合同文件。

以“新奥法”施工基本原理为依据，贯彻信息化施工理念，充分利用综合超前地质预报和监控量测等手段，坚持动态设计、动态施工，加强超前预加固、预支护，综合应用各种成熟施工工艺、方法，严格执行质量标准，认真落实设计意图，运用系统风险管理的理念组织隧道施工。采用CRD法、CD法、双侧壁导坑法、中导洞法、台阶法相结合的方法进行隧道开挖、支护施工，坚持“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”；防排水施工，坚持防、排、堵、截相结合，以堵为主、限量排放。

图1 海底隧道施工工艺流程图

DB43／T 2055-2021标准下载 6.2.1综合超前地质预报

隧道工程地质条件具有较强多变性和不可确定性，而海底隧道施工更是一项高风险的建筑工程。因为不可能以地貌来预测海底断层等不良地质现象，海上钻探又十分困难，要准确探明海底地质情况并预测隧道穿越段的地质情况并非易事。为了保证海底隧道施工的安全性和减少突发灾害事故的发生，必须在海底隧道施工的过程中，对隧道开挖前方的地质条件进行经常性的综合探测，对数据的分析和应用必须达到信息化和动态化。日本青函海底隧洞(53.850Km)成功的经验之一就是以综合手段做了大量的施工地质预报工作，确保了施工安全，确保了工期。

现行的地质预报手段均存在不同的局限性，要清楚的了解掌子面前方的地质情况，实行综合地质超前预报很有必要，尤其是地质情况极其复杂隧道更是如此。

海底隧道施工中采用综合超前地质预测预报技术，采用物探和钻孔相结合，长距离探测和短距离探测相结合、区域地质和细部地质相结合、构造探测和探水相结合、服务隧道和主隧道地质预报相结合的综合超前地质预报措施，将地质预报纳入施工工序管理，坚持有疑必探，将预报的结果互相参考，相互印证，提高地质预报精度，避免盲目施工，以降低施工风险。采用的地质预报方法有地面地质调查法、断层参数预测法、TSP、HSP、深孔钻探法、掘进工作面地质素描法、地质雷达、红外线超前探水、短距离钻探法等。超前地质预报的重点是隧道工作面前方岩体岩性及水文地质情况，工作面前方地质异常体位于隧道详细里程及规模，隧道开挖后周围未被揭露出隐伏地质异常体的分布情况的等。

海底隧道施工地质预报，对隧道顶板厚度的预测显得尤为重要，在施工过程中必须引起高度重视。

1 TSP203超前地质预报法：预测预报隧道工作面前方100～150m的地质特征，计划全隧道采用，TSP203预测预报具有适用范围广、预报距离长、对隧道施工干扰小、探测时间短、提交资料及时等特点。TSP203有效预报距离视可达100～150米，需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报，两次预报重复长度不小于10米

2 长距离超前钻探法（50～100m）：主要应用于海底不良地质地段，超前钻孔是采用水平地质钻机完成的，这些钻孔对于进一步探明隧道区域内的地质状况，特别是探测含水构造体或地质异常体，预防隧道突水突泥，对隧道开挖及后期运营都是极其重要的。

3 红外线超前探水法：红外线超前地质预测预报系统是目前较为先进的地下水预测预报方法之一。红外探水的有效探测距离约为30m。每两次横洞探测应重复3m，正洞重复5m。

5 地质素描法：在隧道掘进施工时，每个工作面在爆破碴清运完毕后由1名有经验的地质工程师，利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对下一循环工作面进行地质素描。根据地质素描图的内容，绘制地质素描图，并做出开挖面前方较短距离内的岩体稳定性分析。必要时还可用数码摄相机摄像，根据岩体变化来推断前方地质变化趋势。

6 短距离超前探孔法（5～8m）

在地质不良地带，隧道开挖时，每循环还需要进行短距离超前地质钻探，此时一般可利用人工手持风钻或台车液压钻机对工作面进行补充加密钻探，钻孔深度5～8m，探孔数量不少于6个，探孔分别位于拱顶、两拱腰、两边墙、拱底。探孔探测若无异常情况出现，可进行钻爆开挖。在短距超前探孔预测预报过程中，若工作面局部出水量较大，应增加探水孔数量，以便更加准确地进行预测预报。

图2 综合超前地质预报流程图

图3 综合超前地质预报剪影

根据超前地质预报结果，认真分析工作面前方岩体岩性及水文地质情况，地质异常体位于隧道详细里程及规模情况，实施动态设计，及时制订各类施工技术预案，制定相应的超前预加固方案，海底隧道常用的预加固方案大致可以分为两种情况：一种是在隧道地表进行的加固方案，如高压旋喷桩、地下连续墙等。地表加固方案一般只适用于陆域段和浅滩筑岛段。因为陆域段和浅滩筑岛段可以为地表加固提供施工条件，也不担心海水通过加固体缺陷发生倒灌，且地表加固可以提前实施，加快施工进度，缩短施工工期，海域段原则上不提倡地表加固；另一种就是在隧道洞内进行工作面前方的围岩加固，提前对不良地质体进行处理。常采用的加固方法有普通小导管、TSS注浆小导管、超前锚杆、大管棚、全(半)断面超前帷幕注浆等，对于上述加固方法，一般采用一种或几种加固方案相结合的系统加固方案进行超前预加固。根据综合超前地质预报成果，根据不同的围岩情况，采取有针对性的加固措施。对于普通地质地段采用普通小导管、锚杆、TSS小导管注浆加固，而对于长度较长的不良地质体应该采用大管棚、全(半)断面帷幕注浆进行超前预加固，以确保施工安全。原则上能不用大管棚、全(半)断面帷幕注浆的就尽可能的不采用，因为隧道施工工作面狭小，且大管棚、全(半)断面帷幕注浆施工周期较长而不提倡使用。采用普通小导管和超前锚杆、TSS小导管进行注浆加固，导管长度控制在3～4m范围内，搭接长度不得低于1.5m，以确保施工安全。超前预加固必须注意超前预加固的效果检测，特别是注浆完成后的出水量控制是海底隧道超前预加固的重要指标，在施工过程中应引起高度重视，预加固效果检测常用且有效的办法就是进行探孔观测。

陆域浅埋段在洞口采用40m超前大管棚配合普通小导管进行超前预加固，洞身地段采用普通小导管和TSS注浆小导管进行超前加固，在地表采用高压旋喷桩进行预加固。

浅滩砂层段在地表采用地下连续墙进行封闭海水与砂层的联系，并采用深井降水，在洞内采用TSS小导管进行超前注浆加固。

海域风化槽地段采用大管棚配合全断面或半断面帷幕注浆进行超前预加固。

严格按照新奥法施工原则，尽可能减少对隧道周边围岩的扰动，坚持先治水后开挖的原则，严格执行新奥法“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”施工原则。

根据超前地质预报结果制定相应的开挖方案，海底隧道常用的开挖方法有CRD法、双侧壁导坑法、台阶法和中导洞法。全断面开挖爆破振动大、对围岩的扰动大，且因开挖断面大而不利于抢险救援，一旦发生事故易造成灾难性后果等原因，海底隧道开挖施工原则上不提倡采用。

CRD法、双侧壁导坑法施工适用于V级围岩地段，CRD法施工对围岩的收敛控制更为有利，而双侧壁导坑法对控制围岩下沉则更胜一筹。CRD法和双侧壁导坑法均可以预留核心土的办法来确保施工工作面的稳定和安全。但CRD法与双侧壁导坑法又存在着施工工序繁多，工序衔接难度大，岀碴和进料比较困难，施工组织难度大，施工进度缓慢等缺点。

台阶法则适用于IV、III级围岩，台阶法根据隧道施工断面的大小，可以分为上下台阶和三台阶法等，台阶法施工时各台阶长度不宜留得过长，一般控制在10m以内，有利于支护结构的及时封闭，有利于结构的稳定。若有必要，可采用三台阶七步法施工，进行平行推进。台阶的预留高度要以方便出碴、施工支护结构为原则。

各种施工方法，施工原则就是把大断面划分成若干个小断面，最大限度的利用围岩的自稳能力，有利于围岩的稳定。在施工过程中经常会遇到各种施工方法的相互转换，在转换中应该遵循差围岩向好围岩延伸的原则，延伸长度一般不小于10m，然后再进行施工方法的转换。

陆域浅埋段、浅滩砂层段主要采用的开挖方法有CRD法和双侧壁导坑法进行开挖。海域风化槽地段采用三台阶法进行开挖。海域其他地段主要采用上下台阶法和中导洞法进行施工。

根据综合超前地质预报结果，针对不同的围岩和地质情况GB／T 51359-2019标准下载，采用不同的支护类型和参数，常见的初期支护有以下几种情况：

①喷射素混凝土，适用于I、II级围岩。

②钢筋网+喷射混凝土，适用于整体性不太好II级围岩和较好的III级围岩。

③锚杆+钢筋网+喷射混凝土，适用于综合判断较差III级围岩和较好的IV级围岩。

④工字钢拱架或格栅拱架+锚杆+钢筋网+喷射混凝土。适用于IV、V级围岩。

针对不同的地质情况，喷射混凝土强度等级一般在C20、C25、C30之间，有些地方施工纤维混凝土；钢筋网一般采用Ф6、Ф8mm单层或双层钢筋网；锚杆一般采用螺纹钢锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆等，根据不同的围岩情况选择锚杆间距和大小。对于工字钢拱架和格栅拱架，工字钢拱架应用范围较广，但是工字钢拱架存在着与喷射混凝土连接整体性不好和工字钢拱架背后不易喷射密实的问题。格栅拱架和喷射混凝土连接好且容易喷射密实，后期的整体受力情况，格栅拱架高于工字钢拱架。格栅拱架刚度不及工字钢拱架，不建议在CRD法、双侧壁导坑法临时支护部分上使用格栅拱架，且后期拆除难度比工字钢拱架大，不利于回收。

对于喷射混凝土施工消防应急照明和疏散指示系统技术规范 GB51309-2018.pdf，隧道开挖后应及时初喷，以减小围岩的松动圈，有利于控制下沉和施工安全，初喷厚度不小于6cm，遇到渗水量较大的部位可以在初喷前先挂设柔性金属扩张网，然后进行初喷，并在基面预埋导流管。

初喷完毕后立即进行工字钢拱架(钢格栅)的安装，安装时要严格控制垂直度和法线，要确保各部工字钢拱架封闭成环后在同一个铅垂面上，确保整体受力。为防止支护结构的沉降和收敛变形，可在钢拱架落地脚板处安设方木或槽钢做扩大基础（大拱脚），并在每个落地脚板位置打设2根锁脚（小导管、锚杆)，锁脚是控制下沉的有利措施，锁脚必须和钢拱架焊接牢固。

钢拱架安装完毕后挂设钢筋网，进行喷射混凝土施工。