7月20日,隨著最后3米巖體被精準爆破,膠州灣二隧3標項目成功穿越我國在建工程最長海底斷層破碎帶——f13海底斷層破碎帶,標志著我國在超長跨海隧道建造領域取得重要技術突破。
膠州灣第二隧道是連接青島東西兩岸的“超級工程”,也是當前世界上建設規(guī)模最大的海底道路隧道。工程線路全長17.48千米,線路最深點距海平面115米,采用鉆爆+盾構組合施工工法。其中,中鐵隧道局集團承建的膠州灣二隧3標項目全長7094.5米,為海域段鉆爆法隧道,地質條件極為復雜,需穿越包括f13斷層在內的大規(guī)模斷裂帶、石化碼頭區(qū)及多段高風險破碎帶,施工存在“四極”難題:
隧道穿越斷層破碎帶、碎裂巖、中風化破碎花崗巖等多類地層,圍巖張性裂隙廣泛分布,施工難度大。 隧道最大埋深115米,頂部海水水壓極高,周邊地層導水通道密集,不良地質隱蔽性強,超前預報難度大,突泥涌水事故一旦發(fā)生難以控制。 面對高水壓、無限覆水、不良地段廣布、海水腐蝕隧道結構等特殊施工條件,項目必須以過硬質量避免塌方及突水事故,并嚴格保證工程各項指標符合設計要求。 膠州灣海域鋼筋混凝土腐蝕源濃度較高,工程建成服役后存在“多離子、大水壓”海水腐蝕的耐久性考驗。
本次成功穿越的f13斷層帶作為我國在建工程最長海底斷層破碎帶全長560米,是項目施工任務中地質最復雜、環(huán)境最敏感的施工段之一,也是工程關鍵控制性節(jié)點,素有“海底天塹”之稱?!八臉O”難題在f13斷層帶表現(xiàn)得尤為明顯。面對挑戰(zhàn),項目團隊迎難而上,技術人員日夜不斷探索攻關,創(chuàng)新性地構建了由“院士專家把脈問診”“數智賦能嚴控風險”“安全監(jiān)測掃除隱患”“動態(tài)注漿穩(wěn)定圍巖”組成的“四位一體”綜合穿越技術體系。
依托“四位一體”綜合穿越技術體系,項目團隊在院士專家指導下,運用智能技術與安全監(jiān)測系統(tǒng),高效靶向排除地質風險;持續(xù)優(yōu)化支護參數、增加格柵拱架,保障初支與圍巖穩(wěn)定;創(chuàng)新應用三臂液壓鑿巖臺車鉆孔、膜袋制漿、智能制漿系統(tǒng)等先進工藝,顯著提升注漿效率與效果;實施超前帷幕注漿、徑向注漿等動態(tài)注漿方案,有效規(guī)避開挖面突泥涌水風險;通過綜合運用注漿加固、工法改進等技術措施,成功將隧道沉降控制在毫米級精度范圍。
在多重技術優(yōu)勢的助力下,項目團隊逐步克服了“四極”難題,歷時270天終于成功穿越f13斷層破碎帶。該項目施工過程中形成的復雜海底斷層施工成套技術標準,將為后續(xù)世界同類工程施工提供寶貴的經驗借鑒。
膠州灣第二隧道項目是青島市“十四五”規(guī)劃確定的“15515+N”工程的第一個“1”工程和中心城區(qū)“七橫九縱”高快速路網的重要組成部分。項目建成后,青島將進入“雙隧時代”,有利于城市空間結構優(yōu)化,推動環(huán)膠州灣一體化發(fā)展,進一步提升膠東半島城市群整體競爭力。