文档介绍：港珠澳大桥海底隧道
周丰峻
二○○九年五月
1、工程概况
港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋水域，是连接香港、广东省珠海市、澳门的大型跨海通道。
，采用桥隧组合方案，，桥进的，甚至会造成喷涌和塌方的事故。
花岗岩球状风化体（孤石）对盾构隧道的影响
花岗岩球状风化体（孤石）是由花岗岩物质成分的风化差异、岩体的节理裂隙发育等综合作用而成的，外形呈椭圆状，岩质坚硬。
港珠澳大桥盾构施工遇到花岗岩球状风化体的可能性很大。在这种情况下，所有盾构施工困难，盾构刀具和刀盘将严重受损，修复受损刀盘的风险度极高。
断裂对盾构隧道工程的影响
断裂经过地段的隧道底部高程约-60m，基岩高程为-80m以下。由于该断裂属非全新世活动断裂，且基岩较深，该断裂对盾构隧道施工不构成影响，亦不存在涌水断裂涌水对盾构施工的影响。
海底换刀和盾构机刀盘修复的适应性分析
在本项目中，砂土地层对盾构掘进的影响，。
刀具和刀盘磨损一定程度后，必须进仓换刀或修复刀盘。目前进仓对刀具、刀盘的检查、修复大致有三种方法：1）带压进仓检查、修复；2）盾构机前方土体加固后在常压下进仓检查、修复；3）在海中筑岛向下做竖井至刀盘前方，在竖井中对盾构刀具、刀盘进行检查、修复。
在本工程中，加固海底地层、海中筑岛做坚井的方法均是代价昂贵的处理方法，常压换刀的方法还不是成熟的技术，通常在水下带压换刀，修复盾构机刀盘。在这种情况下，必须承受超过60m的水头压力，存在许多不确定因素，困难多，风险大。
岩土层对大直径盾构开挖面稳定性的影响
隧道段主要岩土层工程特性
地层
编号
岩土层
名称
工程特性
可挖性
分级
①
淤泥
含水量高，孔隙比大，高压缩性，强度极低，基本无自稳能力，开挖易产生滑移，沟槽不易成形。
Ⅰ
②
淤泥质
粘土
高压缩性，结构灵敏，强度极低，渗透性微～极微，开挖不易成形。
Ⅰ
③
粉质粘土
夹砂
压缩性中等，结构灵敏，土质不均，垂向和水平向渗透性差异大，易发生流土型渗透破坏，开挖不易成形。
Ⅰ
④
粉砂
压缩性中等，承载力一般，渗透性弱，易发生管涌型渗透破坏。
Ⅰ
盾构隧道主要在比较松软的岩土层中通过，，容易失稳；而且盾构隧道洞身主要通过的岩土层为砂层，属于强含水层，高水头压力容易造成开挖面砂层喷涌；另外，砂层中孔隙水压力大，水头随潮水涨落变化，泥水盾构压力不易控制。
盾构隧道进出洞的地质适应性分析
本工程项目在盾构始发段、接收段的前方土体为：流塑状淤泥（浮泥），流塑状淤泥，流塑～软塑粉质粘土夹砂。盾构在始发段以一定坡度切入土体，在接收段上覆土层逐渐变薄，而且盾构洞口直径大，土体暴露面积大，施工时间长，洞口附近土体易受扰动或破坏，使盾构前方土体失稳，可以造成隧道开挖面失压，出现喷水（或冒浆）、塌陷等情况。
盾构隧道持力层为流塑状淤泥质土层，在盾构机荷重下，持力层会压缩变形，导致盾构机下沉。
因此，盾构进出洞施工前，必须进行始发段、接收段土体的软弱土层加固工作，保证处理过的土体能够达到自立稳定状态。不论采用搅拌桩、旋喷桩加固，都会遇到很大困难。
盾构隧道两端加固覆土地段对施工的影响
盾构隧道两端上覆土层较薄，土质较软弱，隧顶上部土层主要为流塑状淤泥层。
盾构推进时，开挖面泥水压力可能大于上覆土层压力，导致漏气或冒浆，存在较大的盾构隧道开挖面失稳的风险。
在上覆土层较薄地段（即上覆土层小于盾构直径地段），必须在海底回填加厚上覆土层，增大上覆土层压力。
岩土层对横通道施工的影响
按有关规范，双线隧道之间，每隔500m应设置一个横通道。
根据港珠澳大桥隧道断面，可设置约8个横通道
横通道施工方法之一是常采用冻结法加固、矿山法开挖。
较之陆地，在海底进行冻结法施工比陆地难度大。况且，海水含盐高，很难冻结。
海底进行冻结法施工的难度很大，甚至难以实施。横通道施工一旦发生事故，会造成连锁反应，危及已经施工的隧道主体工程。
上海曾发生过黄浦江盾构隧道横通道冻结法施工的事故，导致主隧道全部灌水，该事故是由解冻过程的一个小环节引发的。
除了冻结法之外，横通道的施工还可以采用化学灌浆加固、隧道内顶管、水平旋喷等方法。本工程隧道埋深大，化学灌浆效果难以保证；顶管法及水平旋喷施工，在国内已有成功例子，运用到本工程不排除仍有风险。
综上所述，横通道施工是本工程采用盾构法施工的难点，其风险太大，难