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          行業視點 | 奧斯陸的峽灣深處,挪威的隧道施工中面臨哪些挑戰?

          行業視點 | 奧斯陸的峽灣深處,挪威的隧道施工中面臨哪些挑戰?

          • 分類:媒體新聞
          • 作者:
          • 來源:
          • 發布時間:2020-07-22
          • 訪問量:0

          【概要描述】小編語:今年的英國隧道學會(BTS)會議上,多位專家為與會嘉賓介紹了挪威的隧道施工。TBM再度于北歐崛起后,將迎來哪些技術挑戰,未來又會有哪些明星工程涌現?奧斯陸之下——地質背景UnderOslo–TheGeologicalContext  奧斯陸的地質主要為硬巖,包括前寒武紀結晶基底(片麻巖、花崗巖和角閃巖),寒武紀和志留紀的沉積巖(石灰巖、砂巖、粉砂巖、角巖、頁巖),侵入巖和巖脈(正長巖、斑巖

          行業視點 | 奧斯陸的峽灣深處,挪威的隧道施工中面臨哪些挑戰?

          【概要描述】小編語:今年的英國隧道學會(BTS)會議上,多位專家為與會嘉賓介紹了挪威的隧道施工。TBM再度于北歐崛起后,將迎來哪些技術挑戰,未來又會有哪些明星工程涌現?奧斯陸之下——地質背景UnderOslo–TheGeologicalContext  奧斯陸的地質主要為硬巖,包括前寒武紀結晶基底(片麻巖、花崗巖和角閃巖),寒武紀和志留紀的沉積巖(石灰巖、砂巖、粉砂巖、角巖、頁巖),侵入巖和巖脈(正長巖、斑巖

          • 分類:媒體新聞
          • 作者:
          • 來源:
          • 發布時間:2020-07-22
          • 訪問量:0
          詳情

          小編語

            今年的英國隧道學會(BTS)會議上,多位專家為與會嘉賓介紹了挪威的隧道施工。TBM再度于北歐崛起后,將迎來哪些技術挑戰,未來又會有哪些明星工程涌現?

          奧斯陸之下——地質背景

          Under Oslo – The Geological Context

            奧斯陸的地質主要為硬巖,包括前寒武紀結晶基底(片麻巖、花崗巖和角閃巖),寒武紀和志留紀的沉積巖(石灰巖、砂巖、粉砂巖、角巖、頁巖),侵入巖和巖脈(正長巖、斑巖、玄武巖、輝綠巖)。

            通常,奧斯陸的硬巖層均質而堅固,其中節理較少。巖體滲透性極低,單一裂縫或一組裂縫將成為巖體中的排水通道。自冰河時期起,硬巖就遭到不斷侵蝕,斷裂帶與巖體薄弱區域尤為嚴重。這些遭到冰川侵蝕的“低谷”被厚厚的海相黏土層充填,而這些黏土層對于沉降相當敏感。

            穿越(截斷)斷裂帶的隧道會使地下水位在距離隧道相當遠的地方下降,可能導致沉降或環境問題,這一情況對建于淺厚的軟海生黏土層上的建筑影響尤為嚴重,因此隧道施工降水與否極其重要。若進行降水,設計人員需要決定允許的滲水量,并計算其對于地下水位與沉降帶來的影響。因此在當地的鉆爆法隧道施工中,可能需要進行系統性的預開挖注漿,將滲水減少到可接受的水平。若使用TBM與管片建設隧道,TBM推進前進行預開挖注漿足矣。

            

           

            

           

          其他地質風險

          More Hazards

            此外,挪威還有各種難以預料的地質風險——

            挪威“特產”的另一種地質風險是“快速黏土(Quick Clay)”,也稱作樂達黏土——一種由鹽保持穩定的開放結構海黏土。若其中的鹽從黏土中流失,該黏土便會極其不穩定,受到輕微擾動便如同紙牌屋般迅速崩潰,隨后變成流體,因此在極淺的縱坡上也會導致滑坡事件的發生。挪威歷史上曾發生多起快速黏土層中的滑坡事故:

            

           

            ■ 最嚴重的一起為1893年Verdals滑坡事故,55,000,000m3黏土變為流體導致滑坡,造成116人死亡;

            ■ 1953年Bekkelags滑坡事故,摧毀了兩條軌交線,造成5人死亡;

            ■1978年Rissa滑坡事故,330,000㎡區域內,6,000,000m3的黏土溶解崩塌,造成1人死亡,20座建筑破壞,甚至引發了3m高的海嘯。

          熱點與未來工程

          Future Projects

            進入2000年后,挪威逐漸開始在隧道工程中應用TBM,不僅進行技術革新克服了這些地質難題,更是建造了多條舉世矚目的隧道,未來也將有更多創新工程問世——

            Rogfast隧道

            全球最深海底隧道——Rogfast隧道為挪威西南部Stavanger以北Boknafjorden灣和 Kvits?y峽灣之間的一條公路隧道,隧道總長27km,最深為海平面下392m,最大縱坡5%,設兩個隧道管,為平行的10.5m寬x 27km長的雙車道單向隧道。

            

           

            行業視點 | 海平面下392m!挪威將建世界最長最深海底隧道

           

            目前,工程的施工方法在鉆爆法與TBM法中進行比選:

            ■ 工程原計劃使用傳統鉆爆法,覆土超過50m,進行預開挖注漿和鉆爆開挖,配合錨桿與噴射砼支護,設獨立內襯;

            ■ 工程若采用TBM,成本比鉆爆法高出20-35%,工期則將縮短1.6年,風險也較低。如果使用TBM,則需要應用雙模TBM,且配備預開挖注漿與超前鉆探能力。

            ■ 研究人員評估了TBM的應用數量:多臺TBM可使工期調整更為靈活,但是不利于物流與后勤;而使用單臺TBM成本較低但工期較長。

            工程想要使用TBM進行施工,目前還需要解決一些問題,比如392m的地下水頭與復雜的地質情況等。最終的工程施工方案將在更加詳細的調查后進行評估。

            海底油田隧道

            挪威計劃使用TBM掘進一條隧道,將海底油田連接至大陸,用于運輸原油。目前,建設方已經在離岸30km,水深150m的海底區域進行了勘探。根據規劃,該隧道將使用直徑6.6m的雙護盾TBM掘進,面臨的挑戰包括:

            

           

            ■ 極不穩定的地層與巖體環境,包括混合地質、流動地層、膨脹巖、擠壓底層等;

            ■ 涌水量大,地下水頭可達250m,需要預開挖注漿;

            ■同時進行三條隧道的平行掘進才能達到高效率,并需要兩條人員和設備的運輸隧道,以及一條油氣管道。

            Stad船用隧道

            斯塔德隧道將成為世界首條專門為船只通行開辟的隧道。斯塔德灣周邊為高原山區,最高點為645m,隧道將在高山下進行開鑿,連接沿海城市卑爾根及奧勒松,全年船舶都可以安全地在隧道中行駛。隧道全長1.7km,中心高度在海平面以上33m、深度在海平面以下12m。船寬限17m、長限20m。按設計隧道寬36米,高45米,最大可通航16000t級船舶。

            

           

            熱點追蹤 | 挪威“船舶專用”隧道工程預算壓縮、建設推遲,“隧道新概念”何時面世?

           

            這條隧道并不是一項復雜的工程,其中的挑戰在于運輸與物流。

            Hyperloop隧道

            此外,斯德哥爾摩和赫爾辛基之間計劃建造一條通行Hyperloop超級高鐵的海底隧道,將兩地的通行時間縮短至28分鐘。這將需要挖掘一條長170km的隧道,其中最大挑戰是隧道內的疏散與逃生,目前計劃在建設與運營中采用石油平臺作為中間豎井。

            

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