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厦地铁2号线海底隧道盾构施工法 系国内第一条

2015-08-16 14:49:57 来源:厦门日报 阅读:


 

  在地下打洞穿行,本就是件不易的事情,岩层、孤石、泥沙……厦门复杂的地质条件让地铁建设的难度更上一层楼。如今,地铁1号线建设如火如荼地顺利进行,那么,需要过海而行的地铁2号线建设会遇到怎样的难题,厦门轨道交通集团有限公司(下简称“轨道集团”)的技术人员又要拿出怎样的解决方案和努力来保障这一工程顺利进行呢?记者专门采访了地铁建设的相关负责人和专家,为您揭开地铁2号线过海段建设的奥秘。
 

  国内第一条

  采用盾构法施工地铁海底隧道

  地铁2号线是厦门地铁交通线网中的中心放射骨干线,主要承担了本岛与海沧城区间跨海交通功能,全长41.5公里,设计车站32站,均为地下站点。其中,整条线路施工最大的难点在于工程需要穿越厦门本岛与海沧区之间的海域。地铁1号线同样需要过海,但1号线通过改造现有的高集海堤,地铁将从改造后的海堤桥上通行过海,连接厦门本岛与集美区;而2号线的过海段并没有合适的可以直接利用的连接通道,必须从海底挖掘两条地铁海底隧道,以供地铁车辆通行。
 

  根据方案,2号线的过海段位于海沧大道站-东渡路站区间,地铁线路呈东西走向,西起海沧大道站,先沿海沧大道向北敷设,后折向东入海,海底隧道下穿厦门西海域、大兔屿、厦门西港,于东渡国际码头1号泊位上岸,然后向南下穿邮轮城二期地块,到达东渡路站。过海段区间全长2.7公里,其中,仅海底隧道的长度就达2.1公里。去年年底,2号线就率先开始对过海段进行施工,目前海沧大道站已经围挡施工。
 

  结合2号线过海隧道所处的地层条件,经专家多次研究论证,地铁2号线的过海段将采用“盾构法+矿山法”的组合施工方案。而为确保隧道的建成质量,矿山法段只用作初期支护,采用盾构机在海底土层中掘进,同时,为了尽量减少对周边环境的影响,盾构设备将选择对地层沉降变形控制更好的泥水平衡盾构机,盾构机开挖的泥渣采用压滤处理,实现“零污染”。
 

  据介绍,厦门地铁2号线的过海隧道是全国首条采用盾构法施工的地铁海底隧道,“根据国家的标准,地铁的所有工序都是危险性较大的分项工程,而海底施工被列入高风险项目。”轨道集团安全总监白国斌告诉记者,这就意味着所有工序都要有专项方案,有专门的应急预案,所有方案内容都要由专家论证通过,并且在施工前还要提前对高风险和关键性节点等进行专项验收,只有所有准备工作就绪后才能动工建设。
 

  历时20个月

  勘察地质地震和海底孤石

  要使用盾构机掘进,就要提前摸清海底的地质情况,这是施工前期最重要的工作,甚至决定了地铁的最终走向。在陆地上,通过钻孔了解地质是常用且容易操作的做法,但是在海面上对海底的地质进行钻探,难度却大大增加。
 

  “地面上钻探可以暂停,海面上钻探必须连续作业。”轨道集团副总工程师徐超说,由于主航道上海况复杂,需利用大型船舶作为勘探平台,下钢套管作为导管进行钻探作业。一旦中途避让过往大型邮轮或货船,就会前功尽弃。
 

  记者了解到,地铁2号线过海段的勘察共分为三个阶段,即初勘、详勘和加密补充勘察。2013年2月,当人们还在享受春节假期时,由两艘工程船搭建的钻探平台驶入厦门西海域,经过长达4个月的水上钻探和物探,至6月14日完成了外业工作。同年12月又进行了过海段线位专家咨询会,勘察单位又对优化后的方案进行了补充初勘。初勘结束后,2号线过海段的走向基本确定下来,2014年3月开始针对过海段进行详细勘察工作,详勘历时7个月,至2014年10月结束。这段长达20个月的勘探过程中,共完成海上钻孔236个,钻探长度达9000余米,另外还完成了47.5公里的海上地震勘探工作,为稳定设计方案及施工工法提供了详实的地质依据。由于西海域段主要底层为花岗岩,其特点是,风化后的土层中一般残留孤石。为了进一步查清“漏网”孤石,给盾构施工扫清障碍,提前进行爆破处理,目前正针对孤石进行专项勘察(加密补勘方案)。

关键词:隧道盾构,海底隧道

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