海底隧道施工穩(wěn)定性控制及關(guān)鍵技術(shù)

1、海底隧道施工穩(wěn)定性控制及關(guān)鍵技術(shù)一、翔安海底隧道工程項目介紹二、翔安海底隧道穿越軟弱地層施工穩(wěn)定性控制研究三、翔安海底隧道穿越透水砂礫層施工技術(shù)四、翔安海底隧道穿越海域風化深槽施工技術(shù)五、翔安海底隧道海底硬巖控制爆破施工技術(shù)六、主要技術(shù)成果七、結(jié)語報 告 內(nèi) 容一、翔安海底隧道工程項目介紹1. 工程概況2. 工程難點3. 工程難點4. 工程難點 廈門翔安海底隧道是我國大陸第一條海底隧道，隧道最深在海平面下約70m，工程總投資約36億元人民幣。它是一座兼具公路和城市道路雙重功能的隧道。翔安隧道不僅是我國內(nèi)地第一條海底隧道，也是第一條由國內(nèi)專家自行設(shè)計的海底隧道，隧道采用鉆爆法施工，按雙向6車道設(shè)

2、計，行車速度為80km/h。1. 工程概況廈門大橋海滄大橋廈門東通道（翔安隧道）翔安區(qū)廈門島金門鼓浪嶼漳州翔安隧道地理位置圖 該工程于2005年8月9日正式動工建設(shè)，2010年4月26日建成通車。建成后，翔安區(qū)到島內(nèi)將縮短50km的路程，廈門島到翔安只需要15min。廈門海底隧道工程建成交付使用后，對于提升廈門的城市功能，拓展城市發(fā)展空間，促進區(qū)域社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，改善廈門市的投資環(huán)境，加快廈門國際化港口建設(shè)步伐，都將有著非常重大的現(xiàn)實意義。而作為我國內(nèi)地第一條海底隧道，對于探索出適合我國國情的海底隧道建造技術(shù)，為類似工程的動工興建，縮小與世界先進水平的差距，都將起到里程碑式的作

3、用。同時也為我國深海交通技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。2010年4月26日全線通車翔安隧道翔安端洞口實景 廈門翔安海底隧道工程主要包括五通互通，跨海翔安隧道和西濱互通三部分工程。線路總長8.695km，翔安隧道全長6.05km，其中海域段長4.2km，為雙向6車道雙洞海底隧道，采用三孔隧道形式穿越海域，兩側(cè)為行車主洞，中間一孔為服務(wù)隧道。隧道沿線設(shè)通風豎井兩座，車行橫洞5處，人行橫洞12處，翔安西濱側(cè)設(shè)收費、服務(wù)、管理區(qū)。52m22m翔安隧道橫斷面示意圖1）V形縱剖面，下坡施工，施工排水量大 海底隧道洞口高，中間低，縱剖面呈V形，下坡施工，水（圍巖滲水和施工用水）不能自流排出，施工中必須制訂完善的排水方

4、案，采用足夠的排水設(shè)備不間斷地排水，施工供電也必須安全、可靠、不間斷。2. 工程特點2）國內(nèi)第一，技術(shù)含量、標準要求高 隧道穿越海底施工過程中遇到很多技術(shù)難題，其中有多項世界級的技術(shù)難題，因而在施工中必須進行必要的科研試驗，以解決施工中的關(guān)鍵技術(shù)問題，這充分體現(xiàn)了海底隧道科研先導(dǎo)的施工理念。3）地質(zhì)條件復(fù)雜，水量大，水壓高，施工難度大 該隧道經(jīng)過陸域、淺灘帶及海域三種地貌。在陸域和淺灘地帶，基巖全強風化帶厚度較大；在海域，三條隧道共同穿越F1-278m、F2-220m、 F3-255m、 F4-212.5m、 F5-153m、累計穿越風化槽總長度為1118.5m。此類全強風化巖體強度低、自穩(wěn)能

5、力差。另外，隧道軸線上海水最深為30m，而且受巖石風化節(jié)理、裂縫、風化槽的影響，分段最大涌水量為6.2m3/（dm），在0.7MPa高水頭壓力下，開挖擾動后，極易發(fā)生涌水和塌方，給隧道正常施工帶來很大的安全隱患。4）斷面大，工法多 主隧道按3車道設(shè)計，最大開挖斷面尺寸為17.04m12.55m(170m2)；根據(jù)隧道區(qū)域地質(zhì)條件，主要采用CRD工法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、上下臺階法施工。I II III IV CRD工法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法5）隧道結(jié)構(gòu)防腐、抗?jié)B要求高 本工程使用年限按照100年設(shè)計，采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，陸域隧道二次襯砌為C30防腐蝕混凝土，抗?jié)B等級為P8，海域隧道二次襯砌為C45高性能防腐混

6、凝土，抗?jié)B等級為P12，同時采用具有抗海水侵蝕的噴射混凝土，鋼筋網(wǎng)為V級，風化槽采用鋼拱架組成初期支護，取消系統(tǒng)錨桿，鋼拱架接頭處設(shè)鎖腳鋼管，在初期支護和二次襯砌之間，選擇PVC防水板和系統(tǒng)盲管做排水系統(tǒng)，確保滿足隧道設(shè)計使用年限的要求。 6）施工風險大 地下水是海底隧道施工中的最大風險。海底隧道與一般山嶺隧道最明顯的差異，就是其水源是無限的海水。由于本工程大部分區(qū)域是在水下，地質(zhì)條件具有較強的多變性和不可確定性，稍有不慎，很有可能在施工中發(fā)生涌水、突水、造成隧道持續(xù)坍塌或嚴重進水，如采取措施不當，將對施工人員和機械設(shè)備造成極大的威脅，甚至導(dǎo)致工程報廢，造成無可挽回的損失。 7）標段劃分 整個

7、隧道分為四個標段，其中A1標和A2標位于隧道進口，A3標和A4標位于隧道出口，將兩個豎井和服務(wù)隧道按工作量的大小和施工方便進行分配。A1：3.16Km（ZK6+540ZK9+700 ）翔安A2：3.14Km（YK5+930.5YK9+700 ）A3：2.885Km（ZK9+700ZK12+585 ）A4：3.655Km（YK9+700YK13+355 ）標段劃分示意圖 8）環(huán)保、水保、文明施工要求高 廈門島是國內(nèi)著名的海濱旅游城市，風景優(yōu)美，地域特色明顯，翔安隧道設(shè)計施工理念新穎，隧道建設(shè)的社會意義重大，對環(huán)保、水保、文明施工要求高。 1）超前預(yù)報預(yù)測 廈門翔安海底隧道地質(zhì)復(fù)雜，最關(guān)鍵的技術(shù)問

8、題就是做好施工期的綜合超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報、信息化指導(dǎo)設(shè)計與施工。通過TSP、紅外探水、地質(zhì)雷達、超前水平鉆孔等各種方法的運用，相互對照、相互補充，提高物探成果解譯水平和地質(zhì)預(yù)報精度。將此作為勘察地質(zhì)資料的補充，在基本掌握前方施工地質(zhì)的情況后，確定合理的施工方案和施工對策，確保工期，施工安全和質(zhì)量。3. 工程重點施工用到的RPD-180C多功能地質(zhì)鉆機 2）隧道結(jié)構(gòu)防水施工 在陸域段，隧道二次襯砌混凝土抗?jié)B等級為P8；在淺灘和海域段，隧道二次襯砌混凝土抗?jié)B等級為P12。施工中，隧道上受海水威脅，下受地下水的影響，地下水以基巖裂隙水為主，大氣降水和海水為補給源，地下水沿裂隙滲入隧道而出現(xiàn)滴水或溢流，

9、甚至?xí)霈F(xiàn)涌水現(xiàn)象。如何保證本工程的防水質(zhì)量及達到防水效果是海底隧道施工的一個重點工作，主要采取如下措施：采取“以堵為主”的施工原則，通過超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)準確分析前方地質(zhì)破碎帶情況。采取超前帷幕注漿，超前小導(dǎo)管和中空錨桿注漿，后注漿等防水措施，將隧道開挖面周圍的涌水或滲水封堵于結(jié)構(gòu)之外；重視初期支護背后注漿防水，基本實現(xiàn)初期支護無滲漏。重視襯砌背面排水層的施作，保證隧道第二道防線。重視在初期支護背后充填注漿的施工，確保初期支護不滲不漏。加強結(jié)構(gòu)的自防水能力，封閉滲漏水在初期支護之外，二次襯砌結(jié)構(gòu)在無水條件下施工，確保二次襯砌施工質(zhì)量。采取分區(qū)防水形式，充分保證防水板的防水效果 3）耐久性混凝土

10、施工 海底隧道對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提出更高的要求。由于海底隧道大部分處于水域之下，地下水水質(zhì)與海水十分接近，均屬于CLNaMg型，為了防止鋼筋和混凝土的腐蝕，采取措施如下：在隧道結(jié)構(gòu)混凝土（包括噴射混凝土和二次襯砌混凝土）施工過程中，采用先進的施工工藝和檢測手段。進行嚴格的過程控制，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性。根據(jù)工程施工條件進行溫控設(shè)計，防止溫度裂縫出現(xiàn)。4）隧道監(jiān)控量測 海底隧道對施工安全性的要求遠高于陸地隧道。施工中必須進行監(jiān)控量測與信息化施工。它是保證隧道安全的有效手段。為掌握圍巖開挖過程中的動態(tài)和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，采取措施如下：將監(jiān)控量測作為一道重要工序：在施工的全過程中，實施全面、系統(tǒng)

11、的監(jiān)測工作，并將其作為一道重要工序納入隧道施工中，留足時間，配齊人員。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(tài)設(shè)計，動態(tài)施工：根據(jù)隧道圍巖條件、支護類型和參數(shù)、施工方法編制量測計劃，按照設(shè)計要求的監(jiān)測頻率和方法進行監(jiān)測，通過對量測數(shù)據(jù)的分析和判斷，對圍巖支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行預(yù)測，判斷隧道和圍巖是否穩(wěn)定，從而指導(dǎo)施工，反饋設(shè)計，據(jù)此確定相應(yīng)施工措施，確保圍巖及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全。5）隧道施工安全風險管理 由于海底隧道施工條件的復(fù)雜性，決定了其施工必須以安全為前提，施工中應(yīng)遵循“預(yù)案在先、規(guī)避風險”的原則。 海底隧道施工中的最大威脅是掘進中的突水、突泥及坍塌，一旦出現(xiàn)突水、涌泥事故，將對人員、設(shè)備及工程造成極大的損失。因

12、此，除應(yīng)采用各種有效的工程措施以保證施工安全和結(jié)構(gòu)安全外，還應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外制訂應(yīng)急措施，盡可能將損失降到最小。主要應(yīng)急措施包括報警裝置、排水設(shè)備和逃生路線規(guī)劃等。同時配置洞內(nèi)安全監(jiān)控體系，通過高度自動化的連續(xù)、跟蹤、系統(tǒng)檢測，以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，制訂應(yīng)急對策并快速組織實施，從而確保施工安全。 1）隧道穿越淺灘全風化層段施工 淺灘段處于全風化地段，巖體強度低，圍巖自穩(wěn)能力差，同時又處于地下水位以下，在淺灘區(qū)施工，其不良地質(zhì)問題之一就是滲水。如果施工措施不當，可能因發(fā)生圍巖過度松弛變形，導(dǎo)致隧道淹沒和坍塌。施工中采取措施如下：（1）按照“先探水，再注漿，后開挖”施工程序，遵循“管超前，嚴注漿，

13、短進尺，強支護，早封閉，勤量測”的施工原則。（2）采用超前小管棚支護，CRD或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)片、鋼拱架聯(lián)合支護。4. 工程難點2）隧道通過海底風化槽（囊）施工 隧道通過海底風化槽（囊）時，上覆土層較淺，巖層軟弱破碎，一旦施工擾動過大，隧道頂部高水壓（0.7MPa）容易將隧道覆蓋層擊穿，從而發(fā)生坍塌、突水、突泥。主要采取如下措施：（1）施工中按照“先探水，再注漿，后開挖”的施工程序，以探水、周邊淺孔預(yù)注漿為主的全斷面注漿與開挖交替進行，即探水注漿一段，開挖一段，穩(wěn)扎穩(wěn)打。遵循“管超前，嚴注漿，短進尺，強支護，早封閉，勤量測”的原則。（2）采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報基數(shù)，采取全新的

14、帷幕注漿，注漿的加固范圍應(yīng)為開挖斷面直徑的2.03.0倍，注漿后采用雙層超前小管棚支護，CRD法開挖，減弱震動，控制爆破，噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)片、鋼拱架聯(lián)合支護。3）隧道砂礫層段施工 淺灘YK11+930YK12+580段650m隧道拱頂覆蓋砂層，砂層影響段450m，砂層侵入隧道長達249m。由于砂層透水性很強，與海水聯(lián)通的富水砂層對隧道施工安全極為不利。采用地面垂直注漿和洞內(nèi)超前小導(dǎo)管注漿，形成閉合的帷幕，阻止地下水和治理流沙。王夢恕院士和張楚漢院士指導(dǎo)砂層施工宋振騏院士和盧耀如院士在砂層掌子面二、翔安海底隧道穿越軟弱地層 施工穩(wěn)定性控制研究1. 緒論2. 陸域淺灘段CRD工法和CD工法施工沉

15、降控制研究3. 陸域淺灘段CRD工法步距和工序沉降控制作用研究4. 變形分配控制原理及其在翔安隧道中的應(yīng)用研究5. 鎖腳錨桿作用機理數(shù)值模擬分析6. 軟弱地層充填注漿沉降控制研究7. 結(jié)論研究內(nèi)容 從國外海底隧道施工現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢看，在海底隧道施工方面都積累了一定的經(jīng)驗，但在富水、軟弱地層中修建大斷面隧道并無先例，因此，本課題結(jié)合廈門海底隧道的地質(zhì)條件復(fù)雜、開挖斷面大、無成熟的經(jīng)驗可借鑒等特點，對軟弱地層施工方法、沉降控制、輔助工法等進行深入研究，總結(jié)出一套適合軟弱地層、大斷面、海底隧道施工的技術(shù)和方法，利用研究成果指導(dǎo)施工，優(yōu)化設(shè)計，非常具有實際意義。1.緒論1.1 研究目的 本課題緊密結(jié)合

16、廈門翔安海底隧道施工，通過現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值計算和理論分析進行研究。 （1）利用數(shù)值方法，模擬現(xiàn)場土層和施工條件，對CD和CRD工法分別建模計算、進行數(shù)值模擬分析和比較，綜合考慮，確定合理的施工方法； （2）設(shè)計六種不同的工況和兩種不同工序，對各種工況開挖過程中的地層三維變形狀態(tài)進行數(shù)值模擬，分析和總結(jié)變形、失穩(wěn)規(guī)律，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化CRD工法各部之間的步距和工序；1.2 研究內(nèi)容 （3） 將變形分配控制原理應(yīng)用于翔安隧道施工，確定控制目標值，通過監(jiān)測反饋，分步控制，將變形控制在安全范圍之內(nèi)； （4）研究鎖腳錨桿的作用機理，對鎖腳錨桿的施工效果進行數(shù)值模擬，系統(tǒng)地研究其受力和變形規(guī)律，優(yōu)化鎖腳錨桿的

17、設(shè)計和施工方法； （5）建立初支和圍巖相互作用的突變模型，利用初支剛度和圍巖的弱化剛度研究圍巖的突變失穩(wěn)。從理論上解釋了壁后注漿加固機理，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測，驗證充填注漿對控制沉降的作用。2.1 淺埋大跨軟巖隧道施工方法2.2 工程及地質(zhì)概況2.3 隧道入口端CD法與CRD法開挖引起的沉降量比較2.4 本章小結(jié)2.陸域淺灘段CRD工法和CD工法施工沉降控制研究 近年來國內(nèi)外的工程實例表明，在各種地質(zhì)條件下隧道施工的方法很多，但適合大斷面隧道的基本施工方法有六種：臺階法、上半斷面臨時閉合臺階法、CD工法、CRD工法、側(cè)壁導(dǎo)坑法、眼鏡工法（雙側(cè)壁導(dǎo)坑法）。臺階法短臺階法預(yù)留核心土臺階法2.1淺埋大跨軟巖

18、隧道施工方法臺階法 大量施工實例統(tǒng)計結(jié)果表明： 在控制沉降方面施工方法擇優(yōu)順序為：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、 CRD工法、CD工法、預(yù)留核心土臺階法、臺階法； 在控制水平位移方面施工方法擇優(yōu)順序為： CRD工法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CD工法、上半斷面臨時閉合臺階法、臺階法； 從施工進度和經(jīng)濟角度方面擇優(yōu)順序為： 臺階法、預(yù)留核心土臺階法、CD工法、CRD工法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法CRD工法 廈門海底隧道斷面大、圍巖軟弱、地質(zhì)條件復(fù)雜，臺階法難以適用，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是在對地表沉降要求特別嚴的情況下采用的施工方法，所以根據(jù)海底隧道的實際，只考慮采用CD工法或CRD工法。 本章對這兩種施工方法進行模擬和比較。 C

19、D工法 CRD工法1234 廈門翔安隧道海底段長4200m，淺灘段上部覆土厚度平均為7.35m，通過的地層主要為填筑土、粘土、砂質(zhì)亞粘土、黑云母花崗巖，為V類圍巖，開挖跨度為16.74m，開挖高度為12.261m。2.2 工程及地質(zhì)概況模型建立 采用FLAC3D進行計算分析，模型范圍向下取50m、向上取到地表、隧道左右兩側(cè)各取50m、縱向從洞口取50m。 模型位移邊界條件 隧道左右兩側(cè)給定X方向位移約束；底面給定Z方向位移約束；縱向邊界面（不包括洞口邊界面）給定Y方向位移約束。 模型中采用8節(jié)點六面體單元進行網(wǎng)格劃分，地層及管棚加固區(qū)采用摩爾庫侖模型，隧道結(jié)構(gòu)采用線彈性模型，模型共劃分1690

20、0個單元，18438個單元節(jié)點。2.3 隧道入口端CD法與CRD法開挖引起的沉降量比較 CD法施工 導(dǎo)洞1、2分別向前開挖20、5m時拱頂最大沉降86mm施工臺階長度為15米時各工況拱頂最大沉降量CRD法施工 導(dǎo)洞1、2分別向前開挖20、5m時拱頂最大沉降66mm CD法施工 導(dǎo)洞1、2、3、4分別向前開挖45、30、25、10m時拱頂最大沉降98mmCRD法施工 導(dǎo)洞1、2、3、4分別向前開挖45、30、25、10m時拱頂最大沉降68mm（1）采用CD法施工，臺階長度分別為5m、10m、15m米時隧道拱頂最大沉降分別為91、94、98mm，因為臺階越長，整體封閉成環(huán)時間越長，所以產(chǎn)生的沉降越

21、大；（2）雖然臺階短，封閉成環(huán)時間短，拱頂產(chǎn)生的沉降小，但臺階長度一般不宜小于5m，如臺階過短，上臺階開挖施工機械難以擺放，且下臺階掌子面過早暴露，上下臺階開挖相互擾動影響過大，反而增大圍巖變形；（3）采用CRD法比CD法施工拱頂沉降將明顯減小，臺階長15米拱頂最大沉降僅68mm，比CD法減小30mm，這是由于CRD法的腰撐能及時閉合掌子面，腰撐成為臨時仰拱，在阻止結(jié)構(gòu)初期下沉方面起了關(guān)鍵作用，因此拱頂沉降明顯減小。2.4 本章小結(jié)3.陸域淺灘段CRD工法步距和工序沉降控制作用研究3.1 概述3.2 地質(zhì)狀況及面臨的問題3.3 隧道施工的三維數(shù)值模擬參數(shù)和內(nèi)容確定3.4 兩種不同施工工序計算分

22、析3.5 本章小結(jié) 大斷面軟弱地層修建隧道，CRD工法是一種比較有效的方法，本章結(jié)合實際施工狀況優(yōu)化CRD工法步距和步序，將拱頂沉降控制在最小范圍內(nèi)。 根據(jù)廈門翔安海底隧道出口端地層軟弱、易膨脹、穩(wěn)定性差等特點，設(shè)計六種開挖與支護工況，利用數(shù)值方法模擬開挖過程中的地層三維變形狀態(tài)，總結(jié)變形、失穩(wěn)規(guī)律，優(yōu)化開挖支護方案，解決施工技術(shù)難題。3.1 概述 翔安隧道陸域段為全風化花崗巖，這種圍巖未擾動之前堅硬、干燥、穩(wěn)定，而開挖暴露、遇水后則迅速膨脹、軟化，自穩(wěn)能力急劇下降。如果工序銜接不緊、掌子面封閉不及時、CRD步距過大、拱腳積水等會導(dǎo)致圍巖變形異常。3.2 地質(zhì)狀況及面臨的問題王夢恕院士指導(dǎo)軟弱

23、地層施工 這些異常變形表現(xiàn)為噴射混凝土出現(xiàn)開裂、臨時支護變形嚴重、初支受到破壞等。以下對產(chǎn)生大變形的原因進行分析，以詳細了解CRD工法施工各導(dǎo)洞變形比例分配、各導(dǎo)洞步距和施工順序?qū)Τ两档挠绊懀岢鯟RD施工變形控制措施，指導(dǎo)施工。臨時支護嚴重變形噴射混凝土開裂 為掌握CRD步距對拱頂沉降的影響，選取地質(zhì)條件基本相同，但步距不同的兩段進行監(jiān)測， 步距和監(jiān)測情況見下表各部間距平均值（m）ZK12+280-240（變形較小段）ZK12+395-355（變形較大段）對比情況1-3部9.1519.8519.85-9.15=10.72-3部21.1913.3513.35-21.19=-7.842-4部9.

24、412.3612.36-9.4=2.961-4部39.745.5745.57-39.7=5.87平均拱頂下沉(mm)106455455-106=349平均AA收斂(mm)204141-20=21平均CC收斂(mm)-17-35-35+17=-18 根據(jù)第二章模擬結(jié)果，同樣工況下CRD1、2部步距分別為15、10、5m時拱頂最大沉降量分別為99、95、91mm，可見步距會對拱頂沉降造成一定的影響，步距越大，沉降越大。3.3 CRD工法導(dǎo)洞步距對沉降量的影響3.4 兩種不同施工工序計算分析1234工序施工示意圖1234工序施工各導(dǎo)洞開挖引起拱頂累積沉降量（單位：mm）導(dǎo)洞開挖順序?qū)Ф?開挖完畢導(dǎo)洞

25、2開挖完畢導(dǎo)洞3開挖完畢導(dǎo)洞4開挖完畢拱頂累積沉降85.5105.5185.7232.21324工序施工示意圖1324工序施工各導(dǎo)洞開挖引起拱頂累積沉降量（單位：mm）導(dǎo)洞開挖順序?qū)Ф?開挖完畢導(dǎo)洞3開挖完畢導(dǎo)洞2開挖完畢導(dǎo)洞4開挖完畢拱頂累積沉降85.5127.0204.2263.5（1）兩種工序，導(dǎo)洞1開挖產(chǎn)生的拱頂沉降所占整體沉降的比例都最大，從3237%，因而控制導(dǎo)洞1的沉降量對減小最終拱頂沉降有決定意義；（2）同等條件下，1234工序控制拱頂沉降的效果優(yōu)于1324工序，1234工序沉降232.2mm，而1324工序沉降263.5mm，可見，從數(shù)值理論上分析，1234工序更有利于控制拱

26、頂沉降。因為隧道開挖洞跨比決定自然成拱能力，土體大部分應(yīng)力要由結(jié)構(gòu)承擔，洞跨比越大，變形就越大；CRD工法中，先開挖12導(dǎo)洞后開挖34導(dǎo)洞，其受力機理相當于CD法；先開挖13導(dǎo)洞后開挖24導(dǎo)洞，相當于臺階法，顯然，CD法控制沉降優(yōu)于臺階法。（3）從現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值分析結(jié)果看，仰拱閉合對拱頂沉降起著決定性作用，單個導(dǎo)洞未閉合之前沉降占總沉降75以上，因此，應(yīng)加快仰拱閉合；（4）從六種工況、兩種工序數(shù)值分析得到的拱頂最大沉降值看，按設(shè)計要求正常施工，拱頂沉降可以控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)；3.5 本章小結(jié)4.1 概述4.2 目標控制值的確定4.3 變形異常的原因分析4.4 異常變形控制措施4.5 本章小結(jié)

27、4.變形分配控制原理及其在翔安隧道中的應(yīng)用研究 軟弱地層大斷面海底隧道施工是一個龐雜的系統(tǒng)工程，涉及到多種工藝、多道工序，自始至終是動態(tài)的、不斷變化的過程，因此它對拱頂下沉、水平收斂和地表沉降的影響是一個累積的效果，所以可以把對拱頂沉降和地表下沉的控制標準分解到每個施工步序中，形成施工各具體步序的控制標準或控制指標，只要單個步序的沉降量得到控制，則最終變形量就能得到控制，這就是所謂變形分配控制原理。4.1概述變形分配控制的優(yōu)點 （1）將總體變形控制量分解到每個工序，明確每步控制目標，操作性強； （2）對構(gòu)筑物變形有一個整體規(guī)劃，可以明確施工控制的重點； （3）及時掌握監(jiān)測值與設(shè)計值的偏離動態(tài)，

28、及時處理，避免風險的累積， 使變形控制處于積極、主動的地位。 將變形分配控制原理應(yīng)用于廈門海底隧道 （1）首先，通過數(shù)值計算和工程經(jīng)驗確定控制的目標值； （2）其次，通過監(jiān)測掌握變形信息，與目標值對照； （3）最后，分析過度變形原因，采取措施，確保累計變形量小于目標值。 通過第三章CRD法施工1234工序進行數(shù)值模擬，得到各導(dǎo)洞開挖完畢累計沉降量及分部沉降比率（目標值）如下表：CRD法變形分配比率及控制目標值4.2 目標控制值的確定 工序和沉降部位工序1234施工分部沉降（mm）累積沉降（mm）各部沉降百分比I部開挖支護完畢85.585.536.4II部開挖支護完畢20.0105.58.5II

29、I部開挖支護完畢80.2185.734.2IV部開挖支護完畢46.5232.219.8拆撐、二襯完畢2.5234.71.1注：I-II部步距10m；II-III部步距10m；III-IV部步距10m；二襯-IV部步距80m。 根據(jù)工程經(jīng)驗，水平位移控制目標為：相對收斂允許值是兩測點間距的0.8。 根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，得出各部變形控制目標值，以各部目標控制值為標準，在施工中進行動態(tài)調(diào)整，使分步變形量低于分步控制目標，確保整體控制目標的實現(xiàn)。 以下對出現(xiàn)異常變形的地段進行分析。 翔安隧道陸域段全強風化花崗巖異常變形主要有2種形式：拱頂下沉異常、水平收斂異常。為得到左線隧道CRD工法變形偏大的原因，選

30、擇了變形偏大段（ZK12+395-355）和變形較小段（ZK12+280-240）進行分析，這兩段地質(zhì)情況相近，但施工過程控制不同。4.3 變形異常的原因分析測點里程H1下沉AA收斂CC收斂累計天數(shù)d累計天數(shù)d累計天數(shù)dZK12+395-355變形較大段統(tǒng)計ZK12+39549417240172-37153ZK12+38741717851176-35157ZK12+38258815947174-38146ZK12+37048315746157-40141ZK12+36042415329153-29130ZK12+35532414832148-30138平均45516141163-35144ZK

31、12+280-240變形較小段統(tǒng)計ZK12+28092902055-2277ZK12+270130802158-1576ZK12+255109701964-1964ZK12+250104612361-960ZK12+24097551755-1952平均106712059-1766變形偏大原因分析 上表變形較大段與較小段H1、AA、CC累計平均值對比情況如下：拱頂下沉H1： 455mm/106mm =4.29倍；累計收斂AA：41mm/20mm =2.05倍；累計收斂CC： 35mm/17mm =2.06倍。 通過比較，發(fā)現(xiàn)變形過大地段與以下因素有關(guān)：a、與圍巖特性有關(guān) 全風化花崗巖泥質(zhì)含量高，

32、滲透性差，隧道以2.9%順坡掘進，容易造成掌子面積水，地基軟化，承載力下降。同時，若開挖后噴射混凝土不及時，掌子面亦會變潮滲水、土體弱化、松動范圍擴大，造成圍巖變形失穩(wěn)。b、CRD各部步距過長 前面第三章已經(jīng)提到，步距越大，產(chǎn)生的沉降也越大；本段CRD1、2部步距為15、10、5m時，隧道拱頂最大沉降分別為99mm、95mm、91mm，可見步距會對隧道的拱頂沉降造成一定的影響。c、初支各部自成環(huán)及全斷面成環(huán)時間長各部各自成環(huán)平均時間及全斷面閉合時間對比表 單位：d 項目里程1部平均成環(huán)時間2部平均成環(huán)時間3部平均成環(huán)時間4部平均成環(huán)時間各部平均成環(huán)時間全斷面閉合時間ZK12+395-35565

33、.73.85.55.2521ZK12+280-24064.14.244.57518.3ZK12+395-355各部自成環(huán)時間和全斷面閉合成環(huán)時間長，導(dǎo)致沉降變形加大。d、永久仰拱未能及時緊跟 由下表永久仰拱施作前后的初期支護變形速率對比可以看出永久仰拱施作后，拱頂下沉速度明顯減少，只是施作前的27.68%測點里程 量測內(nèi)容永久仰拱施作前永久仰拱施作后施作后前日均變形比天數(shù)（d）累計變形（）日均變形（mm/d）天數(shù)（d）累計變形（）日均變形（mm/d）ZK12+443拱頂下沉H184 630.7500 22 69-63=60.2727 0.36拱腰收斂A-A84 -13 -0.1548 22 (

34、-13)-(-6)=-7-0.3182 2.06ZK12+438拱頂下沉H181 108 1.3333 22 113-108=50.2273 0.17拱腰收斂A-A82 23 0.2805 22 31-23=80.3636 1.30ZK12+433拱頂下沉H176 184 2.4211 20 192-184=80.4000 0.17拱腰收斂A-A76 4 0.0526 20 2-4=-2-0.1000 -1.90 ZK12+395-355段仰拱在I部掌子面開挖后98天才施工導(dǎo)致拱頂下沉和水平收斂過大。e、初支背后填充注漿不及時 由于噴射混凝土末與圍巖完全密貼，開挖輪廓線周圍一定范圍內(nèi)的圍巖會松

35、弛，松動荷載作用在初支上，致使初支變形加大；因此，加強初支背后充填注漿，增強噴射混凝土與圍巖的密貼程度，以提高初支與圍巖的承載力，是非常重要的。 注漿前后，拱頂最大沉降數(shù)值模擬結(jié)果為：注漿后為127.5mm，注漿前為283.1mm，變形減少55，說明注漿對改良地層效果顯著。初支背后充填注漿后拱頂最大沉降127.5mm不進行初支背后充填注漿拱頂最大沉降283.1mm01 盡早設(shè)置臨時仰拱，使支護結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)02 控制臺階長度03 初支背后及時充填注漿04 實施超前降水05 設(shè)置鎖腳錨桿06 及時處理拱腳積水07 加強仰拱注漿08 超前注漿加固地層4.4 異常變形控制措施 廈門海底隧道在施工中應(yīng)用

36、變形分配控制原理，使隧道整體變形處于可控狀態(tài)，有兩點經(jīng)驗值得總結(jié)： （1）較為準確的數(shù)值模擬是實現(xiàn)變形分配控制原理的基礎(chǔ)。在翔安隧道的應(yīng)用過程中，充分考慮復(fù)雜的地質(zhì)狀況、施工工序的影響，對隧道拱頂沉降進行數(shù)值模擬、對施工中產(chǎn)生的變形進行分階段預(yù)測；根據(jù)工程經(jīng)驗提出了水平位移和中隔墻變形的控制指標，利用這些指標指導(dǎo)施工，調(diào)整施工參數(shù)； （2）有效的技術(shù)措施是實現(xiàn)變形分配控制原理的關(guān)鍵。翔安隧道在施工中對產(chǎn)生異常變形的地段采用了各種控制措施：加強臨時支護、采用鎖腳錨桿、控制封閉時間、縮短各部距離等，并提出了控制異常變形的組合方案，有效地控制了隧道的異常變形。4.5 本章小結(jié)5.1 概述5.2 鎖腳

37、錨桿作用機理及在工程中的運用5.3 數(shù)值模擬分析5.4 計算結(jié)果及結(jié)論5.鎖腳錨桿作用機理數(shù)值模擬分析 軟弱地層修建大斷面隧道，為減小基底弱化和初支懸空引起的下沉，尤其是在地層軟弱、含水量大、拱腳積水的情況下，增設(shè)鎖腳錨桿對控制拱頂下沉的效果非常明顯。 本章建立鎖腳錨桿的力學(xué)分析模型，通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測，系統(tǒng)研究鎖腳錨桿受力和變形規(guī)律，并據(jù)此分析了各影響因素與拱頂沉降的關(guān)系，最后優(yōu)化鎖腳錨桿的設(shè)計參數(shù)和施工方法。5.1概述鎖腳錨桿布置示意圖鎖腳錨桿現(xiàn)場施作鎖腳錨桿1234 鎖腳錨桿作用原理是將錨桿打入鋼拱架背后圍巖并注漿，通過錨桿漿液擴散、滲透到巖層中，以提高圍巖的力學(xué)性能和自穩(wěn)能力，控制

38、圍巖變形。 翔安隧道在施工中，部分斷面拱頂下沉偏大，造成初支侵限，甚至發(fā)生大變形危及結(jié)構(gòu)安全，為控制各部及整體下沉，施工中每榀工字鋼增設(shè)四根42mm，壁厚3mm，L=3m的無縫鋼管注漿鎖腳錨桿。5.2 鎖腳錨桿作用機理及在工程中的運用5.3 數(shù)值模擬分析施工措施分類拱頂下沉水平收斂1部3部1部2部3部4部不采用鎖腳錨桿7211383897556采用鎖腳錨桿578776806749 采用鎖腳錨桿前后行車隧道位移變化數(shù)值模擬情況見下表， 施作鎖腳錨桿后，1、3部拱頂下沉分別減小20.8和23.1，水平收斂分別減小9.2、11.5，采用鎖腳錨桿可有效減小拱頂下沉和水平收斂。5.3.1 位移分析支護結(jié)

39、構(gòu)位置軸力（kN）彎矩（kN*m）安全系數(shù)初期支護左拱肩 -470/-438-35.4/-30.24.8/5.4左拱腰-854/-812-25.1/-21.35.7/6.4仰拱中-311/-298-0.8/-0.815.2/20.4右拱腰-450/-398-25.4/-23.79.5/10.6右拱肩-504/-46248.6/39.51.8/2.1中隔墻上-1046/-11150.5/0.43.4/3.2下-1251/-132123.5/22.12.4/2.5臨時仰拱左-350/-3022.1/1.79.0/9.2右-753/-701-0.7/-0.63.2/3.35.3.2 支護結(jié)構(gòu)安全性分

40、析 采用鎖腳錨桿前、后支護結(jié)構(gòu)安全性變化情況見下表，由表可知：采用鎖腳錨桿后初期支護各部位的安全系數(shù)均比不采用時有所提高。注：軸力、彎矩和安全系數(shù)欄中分子、分母分別為采用鎖腳錨桿前后的數(shù)值。鎖腳錨桿荷載與下沉值關(guān)系圖 隨著荷載增加錨桿端頭豎向位移呈線性增加，下圖給出了錨桿不同角度荷載和錨桿露頭部下沉值的關(guān)系。5.3.3 鎖腳錨桿沉降與所受荷載的關(guān)系5.3.4 鎖腳錨桿作用效果與打入角度、注漿的關(guān)系鎖腳錨桿打入角度與下沉值關(guān)系圖 由下圖知，無論哪種工況，拱腳錨桿以25施作時控制沉降效果最佳。錨桿注漿可增加錨桿的抗彎剛度，漿液擴散形成的注漿體可提高錨桿的抗拔力，從計算結(jié)果看，注漿之后錨桿端部沉降減

41、小20%。5.3.5 墊塊對鎖腳錨桿作用效果影響工況軸力（kN）剪力（kN）彎矩（kN*m）I 無注漿233.16210.1165.15II 注 漿662.2892.4050.02III 加墊塊650.251330160.70 由上表計算結(jié)果可知，鎖腳錨桿注漿并加墊塊比不加墊塊沉降減小15-20，與不注漿相比加墊塊后沉降減小40%。主要因為其抗彎、抗剪、抗拉等性能都得到了很好的發(fā)揮，其內(nèi)力計算結(jié)果見下表。 通過研究，本章得出如下結(jié)論： （1）采用鎖腳錨桿可有效控制隧道拱頂下沉和水平收斂；同時鎖腳錨桿可提高初支結(jié)構(gòu)的安全性； （2）當角度一定時，隨著荷載的增加，錨桿豎向位移呈線性增加；在同等施工

42、條件下，拱腳鎖腳錨桿施作25度左右控制沉降的效果最佳； （3）不同工況下沉降值相差比較大，不注漿沉降最大，其次是注漿，再次是加墊塊。注漿后比不注漿沉降減小20%左右；注漿加墊塊沉降值能減小40%； （4）加墊塊后鎖腳錨桿的彎矩、剪力、拉力等內(nèi)力值都有顯著的增加。5.4 計算結(jié)果及結(jié)論6.1 海底隧道注漿技術(shù)綜述6.2 壁后注漿的作用 6.3 軟弱地層滲透擠密注漿對控制沉降的影響6.4 本章小結(jié)6.軟弱地層滲透擠密注漿沉降控制研究 軟弱地層海底隧道施工風險突出，一旦圍巖變形較大，極易引發(fā)突水、塌方。為確保掌子面的穩(wěn)定和隧道施工安全，進行注漿加固和堵水是非常必要的。通過全強風化地層注漿前后地層力學(xué)

43、特性的變化，結(jié)合現(xiàn)場試驗，對注漿后圍巖的穩(wěn)定性進行評價。6.1 海底隧道注漿技術(shù)綜述注漿效果照片 壁后注漿的作用體現(xiàn)在兩個方面：提高圍巖的剛度（彈性模量）、強度（粘聚力和內(nèi)摩擦角），增強圍巖穩(wěn)定性；在含水地層，壁后注漿還可以減小滲漏，防止圍巖遇水弱化，其作用同樣是增加圍巖剛度。6.2 壁后注漿的作用 在注漿試驗段選取兩個沉降較大的點，繪制注漿前后沉降曲線見下頁圖6.16.2 ，從監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，注漿有效的控制了圍巖的變形。6.3 軟弱地層滲透擠密注漿對控制沉降的影響注漿前掌子面泥塑狀不穩(wěn)定注漿后掌子面干燥穩(wěn)定圖6.1 ZK12+402注漿前后效果對比圖圖6.2 ZK12+395注漿前后效果對比圖

44、 初期支護背后滲透擠密注漿，水泥漿液充填初支圍巖間的空隙，以及土體間的空隙，增強密貼程度，提高圍巖和初支的承載力，控制變形，主要體現(xiàn)為兩種作用： （1）滲透作用：指在壓力作用下漿液充填土中的孔隙，擠排出孔隙自由水，而基本上不改變原狀土的結(jié)構(gòu)和體積，所用注漿壓力相對較小。 （2）滲透和擠密作用：漿脈周圍土體被滲透和擠密，從而增加周圍土體的密實度和強度，減小滲透系數(shù)，這是一種綜合效果。 通過充填注漿，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固化，這種注漿不改變原土結(jié)構(gòu)，但是充填其原有空間為密實連續(xù)體，有效的控制了地層水的滲入，改善原有圍巖受力條件，有效的控制了沉降。6.4 本章小結(jié) 課題結(jié)合廈門海底隧道進行研

45、究，取得如下成果： 1.廈門海底隧道斷面大、圍巖軟弱、地質(zhì)復(fù)雜，臺階法難以適用，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序多，進度慢，一般是在地表沉降要求特別嚴的情況下才采用的施工方法，因此，重點只需考慮采用CD或CRD工法；為此，對CD和CRD工法分別建模計算，對這兩種工法進行數(shù)值模擬分析和比較，經(jīng)綜合比選，最后確定采用更合理的施工方法CRD工法，它既保證了廈門海底隧道的施工安全，又節(jié)約了成本，加快了施工進度，創(chuàng)造了月掘進73米的高速度； 2.利用數(shù)值方法模擬6種工況、2種工序開挖過程中的地層三維變形狀態(tài)，并結(jié)合實際施工中的變形監(jiān)測狀況，不斷調(diào)整優(yōu)化CRD工法各部步距、開挖順序和施工工藝。這項創(chuàng)新性成果，為軟弱地層大

46、跨隧道采用CRD法提供新經(jīng)驗，使異常變形得到有效控制，將隧道變形控制在目標值之內(nèi)；7.結(jié)論 3.廈門海底隧道是國內(nèi)第一條海底隧道，埋深淺、圍巖軟弱、富水、開挖斷面大等特點，為規(guī)避隧道坍塌等風險，以控制圍巖和支護過大變形為重點，對隧道變形進行整體預(yù)測確定整體控制目標。應(yīng)用變形分配控制原理，對隧道變形進行分階段預(yù)測，確定階段控制目標。把階段控制目標分解到每一個施工工序中，結(jié)合監(jiān)測，動態(tài)調(diào)整施工方案。該項變形分配控制成果改變了原來隧道經(jīng)常發(fā)生異常變形、險情不斷、侵限換拱的被動局面，創(chuàng)造性地使隧道整體變形處于可控狀態(tài)； 4.在系統(tǒng)研究鎖腳錨桿作用機理的基礎(chǔ)上，對不同鎖腳錨桿設(shè)計參數(shù)進行數(shù)值模擬，分析了

47、鎖腳錨桿不同施作角度、有無注漿、設(shè)置墊塊與否等因素對拱頂下沉的影響，優(yōu)化了鎖腳錨桿設(shè)計參數(shù)。確保隧道安全，使鎖腳錨桿的施作數(shù)量減少近一半，控制變形的效果顯著增加。三、翔安海底隧道穿越透水砂礫層施工技術(shù)(簡介)透水砂層與隧道關(guān)系縱向剖面圖左線隧道砂層影響范圍縱斷面圖翔安端淺灘翔安端450米透水砂層分布左線隧道右線隧道服務(wù)隧道透水砂層與隧道關(guān)系橫向剖面圖 富水砂層與海水連通，砂層侵入隧道內(nèi)長度達259m，其余191m在拱頂以上不足1米，極易發(fā)生坍塌和突涌水。翔安端透水砂層開挖后揭示的地質(zhì)情況掌子面揭示的粗顆粒黃砂翔安端透水砂層開挖后揭示的地質(zhì)情況掌子面揭示的粉細白砂翔安端透水砂層開挖后揭示的地質(zhì)情

48、況綜合超前地質(zhì)預(yù)報探明砂層分布形態(tài)、性狀；地下連續(xù)墻止水圍幕；連續(xù)墻內(nèi)進行井點降水；洞內(nèi)采用TSS導(dǎo)管超前注漿；采用CRD工法開挖。翔安端透水砂層段施工方法洞內(nèi)采用TSS導(dǎo)管超前注漿淺灘段透水砂層處理方案四、翔安海底隧道穿越海域風化深槽施工技術(shù)（簡介）翔安隧道穿越的風化槽簡介 隧道穿越5條風化深槽，F(xiàn)1累計寬278m、 F2累計寬220m、 F3累計寬255m、 F4累計寬212.5m、 F5累計寬153m、累計長約風化槽總長度為1118.5m，風化槽內(nèi)巖體強度低，自穩(wěn)能力差，受到較大的動水壓力，存在滲透破壞的可能，是最大的施工風險。F1F4F2F3F5風化槽分布示意圖超前鉆孔取芯精確定位風化

49、槽位置和分布性態(tài)風化槽施工前施做防水閘門施做止?jié){墻全斷面、半斷面、周邊帷幕注漿注漿效果取芯檢查隧道開挖、支護穿越海域風化深槽施工流程長距離：6070米，每斷面6個短距離：610米，每斷面6個準確探明不良地質(zhì)體超前地質(zhì)預(yù)報水平鉆探風化槽巖芯探明的地質(zhì)狀況-風化槽與隧道關(guān)系F3風化槽與隧道斜交，交角60靠服務(wù)隧道側(cè)首先遇到風化槽海水W3W2W2W4服務(wù)隧道 ZTK16ZTK15廈門防水閘門海域風化深槽風化槽施工前設(shè)置防水閘門風化槽施工前施作砼止?jié){墻3m3.5m30工字鋼 5m全斷面、半斷面、周邊帷幕注漿技術(shù) 海底隧道穿越風化深槽施工，史無前例，無成功經(jīng)驗可以借鑒；風化槽內(nèi)，地質(zhì)復(fù)雜，穿越第一個風化

50、槽施工，采用最保守的全斷面帷幕注漿技術(shù)施工，效果較好，但工期過長，為8個月。在總結(jié)第一個風化槽施工成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，針對不同地質(zhì)條件的風化槽，研究應(yīng)用了復(fù)合注漿技術(shù)，嘗試采用上半斷面帷幕注漿、上半斷面周邊注漿并獲得成功。在確保安全施工的前提下，采用非全斷面注漿降低了工程造價，每個風化槽施工工期由8個月縮短到2個月。注漿孔全斷面注漿孔、半斷面注漿孔、周邊注漿孔示意圖全斷面、半斷面、周邊帷幕注漿加固效果圖注漿前掌子面泥塑狀不穩(wěn)定注漿后掌子面干燥穩(wěn)定全斷面、半斷面、周邊帷幕注漿加固效果開挖方法（臺階法）上臺階高度3m長度58m核心土長3m開挖進尺0.51.0m開挖前采用6m鉆桿超前探孔，不少于3孔施

51、工中加強監(jiān)控量測，當出現(xiàn)異常變形時，立即轉(zhuǎn)換為CD、CRD法施工。58m3m3m8m預(yù)留中隔墻支腿帷幕注漿結(jié)束后施工方案第一步：接中隔墻第二步：接臨時仰拱和橫撐第三步：方木支撐施工中出現(xiàn)險情應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急搶險預(yù)案第一步：碼砂袋第二步：網(wǎng)噴第三步：小導(dǎo)管注漿第四步：做止?jié){墻五、翔安海底隧道海底硬巖控制爆破施工技術(shù)（簡介）1. 海底硬巖控制爆破技術(shù)特點2. 硬巖控制爆破技術(shù)研究思路3. 硬巖控制爆破技術(shù)研究方法4. 爆破作用導(dǎo)致圍巖松動圈理論5. 翔安海底隧道松動圈的確定 鉆爆法是海底隧道施工常用的施工方法，但是爆破施工對巖體擾動很大。施工擾動主要是炸應(yīng)力波和地震波在隧道周邊圍巖中形成損傷破壞，形成

52、的災(zāi)害有：直接誘發(fā)拱頂或者掌子面的涌水和突泥、誘發(fā)地層的坍塌、增大隧道周邊圍巖的滲透性、引起拱頂?shù)魤K等。所以，要嚴格控制開挖過程對隧道周邊圍巖穩(wěn)定性和滲透性的影響，盡量減少爆破作用對圍巖的損傷破壞，防止施工過程中涌水塌方事故的發(fā)生。 海底裂隙巖體具有兩大特點：一是存在著大量的宏觀裂紋，宏觀裂紋的存在將打破炸藥爆炸能量分布的對稱性，并降低巖體的強度，為巖石的起裂提供裂隙源；二是裂隙中充滿地下水，爆炸作用與巖體之間多了一個媒介水，水與空氣性質(zhì)的不同也將改變爆炸對巖體的作用機理。由此，必須對考慮巖體中裂隙、水以及水壓三大要素的含水裂隙巖體爆破機理進行深入研究，以此為理論基礎(chǔ)對鉆爆開挖條件下海底隧道的開挖穩(wěn)定性進行分析。 綜上所述，對含水裂隙巖體爆破機理和開挖穩(wěn)定性研究構(gòu)成了鉆爆開挖條件下海底隧道周邊巖體穩(wěn)定性研究的主體。1.海底硬巖控制爆破技術(shù)特點2.硬巖控制爆破技術(shù)研究思路理論基礎(chǔ)爆破作用過程巖體的響應(yīng)研究思路：研究方法：理論方法：斷裂力學(xué)、應(yīng)力