超前探孔施工
厦门翔安海底隧道实现了我国内地海底隧道零的突破
地球上的大陆被海洋所分割， 形成了悬浮在海中的孤岛和群岛， 还有蜿蜒曲折的海岸线 。 海洋在分割的陆地之间形成了海峡和海湾 。
在过去漫长的岁月里， 人们需要借助船舶来通过海峡， 风大浪高， 翻船沉没的悲剧经常上演 。 而在沿海地区， 弯曲复杂的海岸线将直线距离不远的两座城市阻隔， 要到达彼此， 需要绕行很远的距离 。
随着社会的不断进步， 科技发展一日千里， 人类靠掌握的科学利器不断与险恶的自然环境做斗争， 创造了一个又一个工程奇迹， 海底隧道就是其中的一个代表 。
海底隧道， 是一种建造在海底横跨海峡或是海湾的通道， 与建设跨海大桥相比， 它不会妨碍海上船只的通行， 不影响生态环境， 并且通行时不受天气情况的影响 。 近些年， 我国海底隧道建设迎来蓬勃发展， 目前， 我国已建成和拟建的跨海隧道共21座， 其中已建9座， 拟建12座 。
“海底隧道修建方法主要有钻爆法、沉管法和掘进机法 。 其中， 钻爆法因具有适应性强等诸多优点得到了较为普遍的应用 。 ”北京交通大学土木建筑工程学院院长张顶立告诉采访人员， 海底隧道的核心问题是施工中突涌水事故的防治和运营中排水量的控制 。
国外在修建海底隧道中曾多次出现过灾难性的突涌水事故， 如日本青函隧道发生4次重大突涌水事故， 造成重大人员伤亡 。 为此， 在国家863计划、国家自然科学基金重点项目、北京市科技计划项目等的支持下， 张顶立和他的研究团队围绕海底隧道建设的核心技术难题进行了系统研究和实践， 并在我国率先建成的厦门翔安海底隧道和青岛胶州湾海底隧道中得到了全面应用 。 实现了复合注浆技术、施工过程精细化控制和隧道排水量主动控制3项技术突破， 创造了我国海底隧道钻爆法建造的技术模式 。 在2017年北京市科学技术奖评选中， 该项目荣获一等奖 。
与“龙王爷斗法”
家住青岛辛安片区的市民们正在热切盼望着胶州湾第二海底隧道的修建 。
据了解， 青岛胶州湾第二条海底隧道初步计划在西海岸新区一端接疏港高速， 全长15.8公里， 双向六车道标准， 设计车速80公里／小时 。 开通后， 辛安片区居民再也无需绕行薛家岛， 从此畅达主城区 。
如果说厦门翔安海底隧道实现了我国内地海底隧道零的突破， 那么7年前开通的胶州湾第一海底隧道则在技术上再次实现了突破 。
胶州湾海底隧道全长7.8公里， 地质情况复杂， 共穿过18条地质断层， 建设难度巨大， 在中国海底隧道建设史上尚属首次 。 该隧道通车后， 青岛至黄岛由环湾高速通行需1.5小时， 轮渡需40分钟， 而穿过隧道只要 5分钟， 为唯一一条实现东西岸半小时圈的全天候通道 。
“即将开工的隧道是为了缓解胶州湾海底隧道的交通压力， 它也将采用钻爆法施工 。 ”张顶立说 。
在全世界的海底隧道施工中， 钻爆法以其适应性强成为主流方法 。 “在海床下的岩体内建造水底隧道， 许多方面与在山岭建造隧道是相同的 。 ”张顶立介绍说 。
但是与山岭隧道相比， 海底隧道的钻爆法修建技术具有其显著的特殊性 。 “比如， 海底隧道具有承受持续高水压作用且水量补给无限、对地质条件绝对依赖且精准勘测极其困难、排水量标准严格且可控性差等难点 。 ”张顶立说 。
在几十米甚至上百米深的海底修建隧道， 就好比与“龙王爷斗法”， 存在着极大的风险 。 事实上， 日本青函隧道穿越断层带施工时就曾发生4次突涌水事故， 造成33人死亡和1300多人受伤， 且每次影响工期均在一年以上， 运营初期日排水量达6万立方米；挪威奥斯陆海底隧道穿越15米的松散冰碛沉积带， 被迫采用冻结法施工， 耗时两年 。
