【導(dǎo)讀】車道，跨海形式采用鉆爆法暗挖隧道。東通道是非常必要和迫切的，其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益也是十分顯著的。案修建本工程，將是我國(guó)大陸第一座大斷面的水底隧道，對(duì)我國(guó)隧道建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，縮小與世界先進(jìn)水平的差距，將起到里程碑式的作用。交通部關(guān)于《廈門東通道工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》的專家審查意見(jiàn)；國(guó)家計(jì)委關(guān)于《廈門東通道工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》的批復(fù)意見(jiàn)；廈門東通道項(xiàng)目中標(biāo)通知書(shū)；廈門東通道海底隧道方案研討會(huì)會(huì)議紀(jì)要；《東通道兩岸引道接線地質(zhì)勘察報(bào)告》；廈門海域?yàn)檎?guī)半日潮，歷年來(lái)最高潮位，最低潮位，平均高潮位，端最高氣溫℃，極端最低氣溫℃。該斷裂帶上地震活動(dòng)較弱，最。斷裂形成于晚侏羅世，沿?cái)嗔哑砘?、糜棱巖化現(xiàn)象明顯。分布于海域及堆積潮灘地帶，少量分布于丘間洼地表部。居住區(qū)，厚度一般不超過(guò)3米，西濱岸僅以海堤、塘埂、路堤等形式出現(xiàn)。緣地帶此類土較厚，鉆孔揭示最厚處達(dá)6m左右。

　　

【正文】 靜水壓力一種工況下， 60cm厚（拱部）素混凝土二次襯砌，最大可承受 （拱頂）靜水壓力。 ○ 2 局部封閉、限壓排放襯砌方案 由于本方案在全、強(qiáng)風(fēng)化、斷層破碎帶地段采用全封閉襯砌，其涌水量不計(jì)；而在弱、微風(fēng)化地段采用限壓排放襯砌，根據(jù)推算，其左、右線涌水量分別為 11800m3/d，考慮注漿加固封閉裂隙和初期支護(hù)的封堵作用，隧道建成后穩(wěn)定涌水量暫按 1/10 考慮，則每條隧道涌水量約分別為 1180m3/d，全部隧道穩(wěn)定排水量容積按 7080m3/d 取值（按三天涌水量計(jì)），在K8+000、 K9+228 和 K11+150 設(shè)三處集水艙將水從服務(wù)隧道集中排出，排水系統(tǒng)規(guī)模很大。 ○ 3 方案比選 全隧道封閉襯砌方案二次襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)模筑混凝土質(zhì)量要求高，全隧道設(shè)置仰拱，工程數(shù)量相對(duì)較大。隧道排水考慮消防水和日常沖洗隧道水的水量，以及市政自來(lái)水管突然破裂、搶修的排水量，運(yùn)營(yíng)期間排水量有限。 局部封閉、限量排放襯砌方案在全、強(qiáng)風(fēng)化段采用全封閉襯砌，弱、微風(fēng)化地段采用全斷面注漿封閉裂隙限量排放地下水，工程數(shù)量相對(duì)較小，但 需增加約 7080m3的集水艙。隧道排水除考慮消防水和日常沖洗隧道水，以及市政自來(lái)水管突然破裂、搶修的排水量以外，還需考慮排出集水艙中的地下水，排水設(shè)備增加較多，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用增加。此外，由于采用限量排放方案時(shí)， 地下水排放量 很大程度上受注漿效果的控制，且 排導(dǎo)系統(tǒng)的防阻塞 也難以有效控制，將影響隧道的結(jié)構(gòu)安全，并且由于運(yùn)營(yíng)期間必須大量不斷地排除隧道內(nèi)滲水，故運(yùn)營(yíng)管理難度及費(fèi)用較高，且長(zhǎng)期對(duì)地下水排放將引起海水下滲，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及運(yùn)營(yíng)管理設(shè)備使用壽命存在一定的安全隱患。從安全角度和經(jīng)濟(jì)比較分析，推薦采用全隧道封閉襯砌方案。 服務(wù)隧道襯砌結(jié)構(gòu)方案 由于服務(wù)隧道斷面較小，且根據(jù)布置要求，下部設(shè)置水、電通道，上面設(shè)置檢修通道，采用 似 圓形斷面布置形式，斷面利用率較高，且結(jié)構(gòu)受力十分有利，因此初步設(shè)計(jì)也推薦采用全封閉襯砌方案。 襯砌結(jié)構(gòu)荷載 根據(jù)其實(shí)際地質(zhì)情況、所處地段（陸 域 段、潮間段和深海段）及施工方法，采用不同的荷載組合進(jìn)行分析，并按 Ⅶ 度地震烈度（ Ⅷ 設(shè)防）及 6 級(jí)人防進(jìn)行驗(yàn)算。隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)要求按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 100 年考慮。 ? 暗挖隧道初期支護(hù)主要荷載：圍巖壓力、結(jié)構(gòu)自重、砼收縮徐變影響荷載、水壓力（施★廈門東通道工程──隧道土建工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明 13 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院 /重慶交通科研設(shè)計(jì)院 工時(shí)靜水和動(dòng)水壓力 ）、施工荷載（注漿壓力、相鄰隧道施工影響），地震荷載（淺埋段）、人防荷載。 ? 暗挖隧道二次襯砌主要荷載：部分圍巖壓力（針對(duì) Ⅱ 、 Ⅲ 類圍巖）、結(jié)構(gòu)自重、砼收縮徐變影響荷載、水壓力、其他荷載（通風(fēng)設(shè)施等），地震荷載（淺埋段）、人防荷載。 ? 明洞主要荷載：圍巖側(cè)壓力、結(jié)構(gòu)自重、砼收縮徐變影響荷載、回填土壓力、其他荷載（通風(fēng)設(shè)施等），地震荷載（淺埋段）、人防荷載。 ? 此外明洞及洞口淺埋段均應(yīng)考慮溫度 變化 對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。 襯砌類型 根據(jù)隧道埋深及圍巖類別和靜水壓力的不同，主洞及服務(wù)隧道共設(shè)計(jì)了以下襯砌： 明洞襯砌：主 洞 S服務(wù)隧道 SF1； 復(fù)合襯砌： ? 主洞： S2a、 S2b、 S3a、 S3b、 S S5 ? 服務(wù)隧道： SF2a、 SF2b、 SF3a、 SF3b、 SF SF SFJ； 明洞襯砌 明洞襯砌用于進(jìn)出口明挖段，采用 C30 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，仰拱及采用漿砌片石回填的邊墻部分考慮地基彈性抗力。在進(jìn)行明洞施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按圖施工，邊墻部漿砌片石回填密實(shí)，頂部回填土應(yīng)對(duì)稱回填，不容許超過(guò)設(shè)計(jì)回填厚度及設(shè)計(jì)回填土橫坡，以保證結(jié)構(gòu)工作條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式的吻合，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)值相差太大時(shí)應(yīng)及時(shí)反映，以便作出合理的處 理對(duì)策。 復(fù)合式襯砌參數(shù)的擬定 復(fù)合式襯砌參數(shù)確定首先是通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料，咨詢國(guó)內(nèi)隧道與地下工程專業(yè)方面的權(quán)威專家，收集國(guó)內(nèi)外水底隧道（特別是暗挖水底隧道）、高水壓富水隧道修建的技術(shù)資料，在消化吸收現(xiàn)有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析了本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)工程類比初步確定隧道的主要結(jié)構(gòu)方案，然后結(jié)合隧道沿線具體的圍巖類別、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、地形及埋置深度、結(jié)構(gòu)跨度及施工方法等具體確定襯砌結(jié)構(gòu)的類型和支護(hù)參數(shù)。 在初步確定復(fù)合式襯砌具體支護(hù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元綜合程序?qū)?施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，定性的掌握圍巖及結(jié)構(gòu)的應(yīng)力發(fā)展與變形破壞過(guò)程；應(yīng)用地下水滲流分析軟件對(duì)不同防排水模式下襯砌背后水壓力進(jìn)行數(shù)值分析；采用壓力模型試驗(yàn)箱對(duì)不同防排水方式的襯砌背后水壓力進(jìn)行模型試驗(yàn)研究；運(yùn)用地下結(jié)構(gòu)數(shù)值分析軟件對(duì)不同荷載組合作用下襯砌結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理和穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析；在綜合分析前期研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)隧道的襯砌的可靠性進(jìn)行研究和對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)、斷面形式及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。 主洞復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)表 襯砌 類型 圍 巖 類 別 拱頂水壓 （ MPa） 初期支護(hù) 二次襯砌 S2a Ⅱ 陸域 Φ 25 注漿錨桿 L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 30cm 20b 工字鋼 間距 50cm 厚度 55cm C30 鋼筋混凝土 S2b Ⅱ 海域 Φ 32 注漿錨桿 L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 30cm 20b 工字鋼 間距 50cm 厚度 70cm C30 鋼筋混凝土 S3a Ⅲ 陸域 Φ 25 注漿錨桿 L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 28cm 18 工字鋼 間距 50cm 厚度 50cm C30 鋼筋混凝土 S3b Ⅲ 海域 Φ 25 注漿錨桿 L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 28cm 18 工字鋼 間距 50cm 厚度 60cm C30 鋼筋混凝土 S4 Ⅳ 海域 Φ 25 注漿錨桿 L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 單層 20x20cm C25 噴射砼 厚 15cm 厚度 60cm C30 素混凝土 S5 Ⅴ、Ⅵ 海域 Φ 25 注漿錨桿局部 C25 噴射砼 厚 8cm 厚度 60cm C30 素混凝土 服務(wù)隧道復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)表 襯砌 類型 圍 巖 類 別 拱頂水壓 （ MPa） 初期支護(hù) 二次襯砌 SF2a Ⅱ 陸域 Φ 25 注漿錨桿L= φ 6 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 23cm φ 22 格柵 間距 50cm 厚度 40cm C30鋼筋混凝土 SF2b Ⅱ 海域 Φ 25 注漿錨桿L= φ 8 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 23cm φ 25 格柵 間距 50cm 厚度 40cm C30鋼筋混凝土 SF3a Ⅲ 陸域 φ 25 注漿錨桿L= φ 6 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 23cm φ 22 格柵 間距 75cm 厚度 40cm C30 素混凝土 SF3b Ⅲ 海域 φ 25 注漿錨桿L= φ 6 鋼筋網(wǎng) 雙層 20x20cm C25 噴射砼 厚 23cm φ 22 格柵 間距 50cm 厚度 40cm C30 素混凝土 SF4 Ⅳ 海域 Φ 22 藥卷 錨桿 L= φ 6 鋼筋網(wǎng) 單層 20x20cm C25 噴射砼 厚 12cm 厚度 35cm C30 素混凝土 SF5 Ⅴ、Ⅵ 海域 局部φ 22 藥卷 錨桿 L= C25 噴射砼 厚 5cm 厚度 35cm C30 素混凝土 復(fù)合式襯砌初 期支護(hù) 對(duì)于Ⅱ～Ⅲ類圍巖段由鋼拱架、徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成；對(duì)于Ⅳ～Ⅴ類圍巖段則由徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成。 由于主洞開(kāi)挖斷面大，而工字鋼具有支護(hù)作用發(fā)揮快，能夠與噴射混凝土層和圍巖共同形成承載結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。對(duì)于巖體自穩(wěn)能力差的軟弱圍巖地段設(shè)置鋼支撐能夠立即控制圍巖的繼續(xù)松弛和變形，對(duì)隧道開(kāi)挖后的洞體穩(wěn)定有重要意義，因此主洞Ⅱ～Ⅲ類圍巖段采用工字★廈門東通道工程──隧道土建工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明 14 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院 /重慶交通科研設(shè)計(jì)院 鋼鋼拱架。對(duì)于服務(wù)隧道，由于其開(kāi)挖斷面相對(duì)較小，而鋼筋格柵鋼架具有加工容易，安裝方便，材料相對(duì)節(jié)省，且能夠與噴射混凝土緊密結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，有利于控制噴射 混凝土的裂縫。因此服務(wù)隧道初期支護(hù)鋼支撐均采用鋼筋格柵鋼架。 每榀工字鋼或格柵鋼架之間用Φ 22 的鋼筋連接，并與徑向錨桿及鋼筋網(wǎng)焊為一體，與圍巖密貼形成承載結(jié)構(gòu)，應(yīng)該注意的是當(dāng)?shù)貞?yīng)力較大，圍巖很差，導(dǎo)致周邊位移量很大時(shí)，初期支護(hù)應(yīng)在環(huán)向設(shè)置伸縮縫，以控制作用在初期支護(hù)之上的變形荷載。 復(fù)合式襯砌二次襯砌 對(duì)于海底隧道，在Ⅱ、Ⅲ類圍巖地段，二次襯砌是主要承載結(jié)構(gòu)，由于巖體風(fēng)化嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育、自穩(wěn)時(shí)間較短，二次襯砌按承擔(dān)上部土壓力覆土荷載和地下水靜水壓力計(jì)算，對(duì)于主洞，二次襯砌都需采用 C30 鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)；對(duì)于服務(wù)隧道，由于結(jié)構(gòu)斷面相對(duì)較圓順，Ⅱ類圍巖地段二次襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Ⅲ類圍巖地段二次襯砌采用素混凝土結(jié)構(gòu)即可。 對(duì)于Ⅳ～Ⅴ類深埋圍巖地段雖然該段基本位于海域，地下水靜水壓力較大，但該段巖體比較穩(wěn)定，巖石的抗壓強(qiáng)度較高，圍巖自身形成的承載拱的承載能力較大。同時(shí)由于圍巖的彈性抗力較高，在一定程度上緩解了地下水壓力對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的不利影響，根據(jù)計(jì)算均采用 C30素混凝土結(jié)構(gòu)。 按照新奧法設(shè)計(jì)原理，隧道襯砌設(shè)計(jì)是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，因此在施工過(guò)程中必須注意初期支護(hù)的變形與穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)合理確定二次襯砌的施作時(shí) 間，及時(shí)調(diào)整支護(hù)強(qiáng)度，盡可能發(fā)揮圍巖和初期支護(hù)的承載能力。 仰拱施工時(shí)要求底部松散土必須清理干凈，并嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)要求的初期支護(hù)噴射混凝土厚度。 概述 根據(jù)通風(fēng)計(jì)算，本項(xiàng)目隧道采用分段送排式通風(fēng)方案，結(jié)合隧道兩端的地質(zhì)情況、通風(fēng)要求，分別在服務(wù)隧道頂 ENK7+850 和 ENK11+250 設(shè)置兩處通風(fēng)豎井。豎井直徑為 ，采用圍堰筑島方式修建，在豎井設(shè)置位置，圍筑直徑約 100m 的人工島，做為豎井通風(fēng)機(jī)房的平臺(tái)，人工島建成后作為城市景觀的一部分，供市民觀光休閑 ，同時(shí)展示隧道的建設(shè)成果?？紤]到通風(fēng)塔是隧道工程特有的、唯一高聳地面的建筑物，建成后將成為廈門東通道海底隧道的標(biāo)志，因此其建筑設(shè)計(jì)在滿足豎井的功能情況下盡量考慮建筑造型，使之成為一標(biāo)志性建筑物，乃至成為廈門市的標(biāo)志。 豎井布置 廈門岸豎井和翔安岸豎井均位于淺海區(qū)域，平均水深在 2～ 3m左右。廈門岸豎井距廈門端洞口 ，主要對(duì)左線主洞進(jìn)行送排風(fēng)，同時(shí)還作為右線主洞隧道的緊急情況排煙通道；翔安岸豎井距翔安端洞口 ，主要是對(duì)右線主洞隧道進(jìn)行送排風(fēng)，同時(shí)還作為左線主洞隧道的緊急情況排煙通 道。 廈門岸豎井頂面高程約 米，底面高程約 米，豎井井深約 45 米；翔安岸豎井頂面高程約 米，底面高程約 米，豎井井深約 50 米。豎井?dāng)嗝娑紴閳A型，直徑 米。兩豎井內(nèi)設(shè)置電梯空間，將豎井建筑和服務(wù)隧道相連。 豎井口部通風(fēng)建筑物的設(shè)計(jì)原則是在滿足通風(fēng)需要的前提下盡量力求簡(jiǎn)單，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口的平面位置按該區(qū)域歷年頻率最高的自然風(fēng)向布置，將進(jìn)氣口設(shè)置于上風(fēng)方向，其高差控制在 10 米左右。 豎井地質(zhì)情況 廈門岸豎井的地質(zhì)條件較好，除表層薄層淤泥和強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖 外，下覆圍巖均為微風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖。翔安岸豎井地質(zhì)條件偏差，表層為 3 米左右的淤泥質(zhì)亞粘土，下層為 8 米左右的硬塑狀亞粘土和 6 米左右的粗砂，其下是 4 米左右全風(fēng)化黑云母花崗巖，底層為強(qiáng)～弱風(fēng)化黑云母花崗巖。 豎井襯砌設(shè)計(jì) 豎井口部端結(jié)構(gòu)，考慮廈門岸和翔安岸的地質(zhì)情況不同，結(jié)構(gòu)形式也不一樣，廈門岸豎井口設(shè)鎖口盤，外層結(jié)構(gòu)在洞口開(kāi)挖后立即施作，以確保豎井施工過(guò)程中的安全，內(nèi)層結(jié)構(gòu)與整個(gè)豎井二次襯砌一道施作，以確保豎井防水層的完整性，內(nèi)外層襯砌均采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。翔安岸由于地質(zhì)較差，采用鋼板樁和 TAM 注漿形式 支護(hù)。豎井其他襯砌均按新奧法原理采用復(fù)合襯砌。豎井底部過(guò)渡洞室由于周邊圍巖受力狀態(tài)復(fù)雜，設(shè)計(jì)上對(duì)初期支護(hù)與二次襯砌均進(jìn)行了加強(qiáng)處理。 豎井復(fù)合襯砌支護(hù)參數(shù)表 襯砌 類型 圍 巖 類 別 初期支護(hù) 二次襯砌 （ C30） 備注 SS1 豎井 口部 40cm 鋼筋砼 洞口加強(qiáng) SS2a 全～強(qiáng) 風(fēng)化層 φ 25注漿錨桿， L=3m 雙層φ 6 鋼筋網(wǎng) C20噴射砼 厚 22cm φ 16格柵鋼架 間距 75 40cm 鋼筋砼 SS2b 淤泥層 砂層 C30 模注混凝土 I20b鋼架 間距 75cm 40cm 鋼筋