臺海網(wǎng)7月2日訊 據(jù)科技日報報道 萬里長城,數(shù)千年擋住了無數(shù)北方敵騎。
然而,你能想像到嗎?在廈門西海域地下,竟有一段這樣神奇的天然“長城”,厚達16米,一度擋住了無堅不摧的大盾構,令廈門地鐵2號線穿海底隧道多次受阻。
7月1日,中國巖土力學與工程學會在廈門組織了一場“廈門海域復雜環(huán)境地質條件下地鐵海底隧道關鍵施工技術研究與應用”科技成果評價會。“施工技術成果達到國際領先水平,為我國今后海峽隧道建設積累了寶貴經(jīng)驗,作出重大技術儲備。”專家委員會主任,中國工程院院士錢七虎代表專家組表示。
換句話說,就是大盾構成功突破“地下長城”防線。“2016年1月盾構始發(fā),至2019年3月,這段隧道完成洞通。”廈門軌道集團負責人介紹說,廈門地鐵2號線是連接本島與海滄區(qū)的快速過海通道,全長41.64公里,其中海底隧道2.8公里,下穿廈門西海域,是全線最艱難的關鍵控制工程。
“由于火山噴發(fā)等原因,這里海底地質結構十分復雜多樣。地質勘探報告顯示,這2.8公里就有海底孤石群、基巖突起、疊落石(即天然‘長城’)。” 中鐵十四局廈門地鐵隧道項目總工程師徐磊說。
地鐵2號線跨越的廈門西海域為主航道,設計只能選擇過海隧道方式。
這一道道防線是如何突破的?
為穿越這條過海隧道,中鐵十四局調集了最先進的掘進機械、國內最頂尖的專家顧問團隊和最專業(yè)的施工隊伍。
隧道盾構段全長2.784公里,雙洞雙線,采用兩臺復合式泥水平衡盾構機施工,盾構直徑7.043米,2016年1月盾構機始發(fā)掘進。
“盡管有前期地質勘探報告,然而在盾構掘進過程中,諸多艱險地況仍始料未及。”徐磊說。
無論遇軟土和硬巖,盾構掘進都有較成熟經(jīng)驗,而在2016年7月,海底掘進遇到的一大堆孤石群,則為史無前例。經(jīng)后期勘探,這段孤石群長達13.5米,多為長1.2米左右的巨石!“盾構機根本無法實現(xiàn)掘進,一往里推,孤石群就亂跑。”徐磊說。
風鎬鑿除、靜態(tài)爆破等傳統(tǒng)辦法均敗下陣。最終尋找到一種液壓割鋸,將每塊巨石切割成小塊,然后人工進倉運出。“累計帶壓進倉3475倉,人工清理孤石1000多立方米,海上爆破處理孤石2519立方米,海底帶壓換刀712把。”徐磊說,這在國內隧道施工史上罕見。
穿越孤石群歷經(jīng)5個月。其后,在2018年5月29日,隧道右線遇到全段疊落狀巖層加軟弱夾層。“巖石像被精心砌筑起來一樣,整齊疊落在一起。像極了人工長城。”項目副經(jīng)理吳玉禮說,盾構機刀盤轉動,導致扭矩增大、環(huán)流堵塞。并且在全斷面巖層中又出現(xiàn)軟弱夾層,軟的像土,而邊上又全是石頭。
再次進行注漿加固+帶壓進倉清理,用時161天,帶壓進倉達600余倉,用5個多月攻破這段“長城防線”。
除“長城”和孤石群,掘進還遇到罕見的“上硬下軟”的地層和地質斷裂帶。“頂部巖脈破碎,很多大孤石就從頂部壓下來,卡住刀盤。”經(jīng)多次專家會議分析認為。
這些硬仗全部被一一攻克。
專家認為,這條國內第一條跨海地鐵盾構隧道項目的實施,實現(xiàn)了國內首次海上孤石及基巖凸起處理,國內首次海底冷凍法施工,國內首創(chuàng)在泥水盾構采用衡盾泥保壓等6項施工技術創(chuàng)新,為以后同類項目的施工提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。
“在極端復雜的地質條件下,采用的不良地質處理、設備選型、參數(shù)配置和施工技術方案總體合理,掘進效率總體處于較高水平。” 錢七虎院士對工程總體進展給予這樣的評價。(矯 陽)

