1、（8）隧道最大纵坡：4 隧道最小纵坡：0.3（9）主线隧道限界高度：5.0m；检修道高度：2.5m左侧侧向宽度：0.5m，右侧侧向宽度：0.75m；左、右侧检修道宽度：0.75m。（10）主线行车道宽度：23.5m+3.75m （11）主线和匝道路面类型：沥青混凝土路面（12）设计荷载：城A级；汽车超20级，挂车120级检算（13）设计安全等级：A级（14）防水等级：一级（15）隧道交通工程分级：右线隧道线路设计主线隧道海域段线间距一般采用55m，K2+500-K2+800段隧道线间距为26m左右，黄岛端接线线位通过曲线合并为整体式路基。服务隧道平行设置在主线隧道中间，线间距27.5m。小间距
2、隧道设置段（右线）：YK2+730YK3+366；YK8+580YK8+900。右线YK3+032YK3+366，左线ZK2+895ZK3+107段为匝道和主隧道交叉口大断面段。断面设计主隧道结构采用复合式衬砌结构，海域段断面采用三心圆拱形断面，设置仰拱；陆域段采用三心圆拱形断面，、级断面设置仰拱，、级围岩不设仰拱。行车道以上净空断面面积为96.35m2，设置仰拱段隧道断面内轮廓面积有120.1m2和125.8 m2两种。主隧道限界依据国内外相关规范，综合考虑本隧道道路性质、功能定位、服务车型、设计车速、通行能力和交通安全，主隧道车行道宽度为23.5+3.75m，建筑限界拟定如下：限界高度 5
3、.0m车行道宽度 23.5+3.7510.75m路缘带宽度 左侧0.5m 右侧0.75m检修道宽度（包括安全带宽度） 20.75=1.5m总宽 13.5m（每个隧道）出入口匝道断面建筑限界净宽10.25m，净高5.0m。车行横洞断面建筑限界净宽4.5m，净高5.0m。人行横洞断面建筑限界净宽2.0m，净高2.5m。围岩类别及衬砌类型右线主隧道围岩均划分为、四类，又根据所处的陆域或海域以及所受静水压力的不同，分为不同的衬砌类型。对于采用排导方案的陆域段隧道支护结构和海域、级围岩隧道支护结构，施工期间考虑以围岩自身承载为主，隧道初期支护主要按工程类比法设计，其中、级围岩的支护参数通过地层结构法计算
4、确定；二次衬砌陆域、级围岩中为安全储备，按构造要求设计，、级围岩中为承载结构，按承受全部荷载由荷载结构法计算确定，海域、级围岩中二衬考虑承受全部土压+折减水压按荷载结构法计算确定，水压折减系数根据具体地层和渗流计算确定为0.6。对于采用全包防水层的限排方案的海域、级围岩隧道支护结构，隧道初期支护参数通过地层结构法计算确定；二衬承受全部水土荷载按荷载结构法得到内力包络图计算确定。支护设计隧道结构物的工程材料根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等因素选用，并考虑其经济性、可靠性和耐久性。主要受力结构一般采用钢筋混凝土。 初期支护：C35喷射混凝土 S8 纤维：聚丙烯腈钢 筋：初期支护格栅：H
5、RB335临时支护：22a 16钢筋网：HPB235纵向连接筋：HRB335模筑衬砌钢筋：HRB335、HPB235超前支护：超前管棚：T76S中空管棚，108大管棚超前小导管、锚管：423.5普通水煤气管，TSS管 锚杆：22多重防腐锚杆，25中空防腐锚杆，25普通中空锚杆和普通砂浆锚杆超前和帷幕注浆：普通水泥单液浆，特制硫铝酸盐水泥单液浆，超细水泥单液浆，普通水泥-水玻璃双液浆初支背后注浆：水泥砂浆二衬背后注浆：普通水泥单液浆注浆管：32钢管二次衬砌：C50，S12防水钢筋混凝土 C50，S12防水混凝土防排水 隧道结构的防水设计应遵循“以堵为主，限量排放，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综
6、合治理”的原则。隧道衬砌结构防排水设计为限量排放方式。施工中根椐围岩地质条件、衬砌结构型式、渗漏水量大小等，合理选择防排水方案。结构防水标准：一级防水，不允许渗水，结构表面无湿渍。洞内两侧各设置500玻璃钢管排水沟；拱墙衬砌与初期支护间满铺EPC防水板，仰拱满铺凹凸排水板或EPC防水板。砼结构缝设背贴止水带额可重复注浆管。防 水 层：2.0mm厚ECB+600g/m2无纺布双层 1.2mm厚凹凸型防排水板3.0mm厚SBS防水卷材，单组分聚氨酯涂膜防水层止水材料：遇水膨胀止水条，遇水膨胀止水胶条，可重复式注浆管，背贴式止水带，中埋式止水带。管材：DN100HDPE双壁波纹塑料排水管，DN75H
7、DPE双壁波纹塑料排水管，50软式弹簧排水半管，50PVC管，500玻璃钢管，300玻璃钢管横通道主隧道间每250-300m设置人行通道，每750m设置车行横洞，人行通道与线路垂直，车行横洞轴线同辅助洞轴线的交角为60。路面基层路面基层采用抗折5.0Mpa砼，厚24cm，铺底C20砼整平。内装饰及防火隧道的墙面色彩采用浅灰色，在3m以上墙面及天花板则喷涂天蓝色防火涂料。隧道内线条以简洁、流畅为宜，墙面设两条简易的横线条（底线及腰线），平行于路面坡度，贯通整条隧道，给人以导向和流畅的感觉。边墙装饰板材采用5mm厚卡索板。二、施工方法主要施工方法胶州湾隧道工程主要采用钻爆法开挖，光面爆破，喷锚构筑
8、法支护。主隧道施工方法：、级围岩施工方法采用台阶法爆破开挖。级围岩台阶法开挖。级围岩陆域段和挤压型海底破碎带采用自进式管棚超前支护，“CD”工法施工。级围岩张拉性断层破碎带和过房屋段管棚超前注浆加固地层，海域段并形成止水帷幕，采用“双侧壁导坑法”施工。隧道穿越房屋段采用减振爆破、房屋基础加固、控制地下水流失等措施，加强施工监测，保证房屋安全。CD法施工工序：超前地质预报超前支护注浆左侧上断面开挖施作左侧上断面初期支护、临时支护左侧下断面开挖，台阶长度510m施作左侧下断面初期支护、临时支护右侧上断面开挖，台阶长度1015m施作右侧上断面初期支护右侧下断面开挖，台阶长度510m施作右侧下断面初期
9、支护拆除临时支护，铺设防水层模筑二衬混凝土，仰拱一次性浇筑仰拱填充，施作内部结构和路面。双侧壁导坑法施工工序：超前地质预报T76S自钻式管棚支护或超前帷幕注浆和小导管超前支护注浆开挖两侧上导坑施作两侧上导坑初期支护、临时支护开挖两侧下导坑，台阶长度510m施作两侧下导坑初期支护、临时支护开挖中间上部核心土，台阶长度1015m施作中上部初期支护开挖中心下台阶，台阶长度510m施作中心底部初期支护拆除临时支护，铺设防水层模筑二衬混凝土，仰拱一次性浇筑仰拱填充，施作内部结构和路面。不良地质地段技术措施不良地质地段位置确定不良地质地段主要指隧道通过的断层破碎地段，由地质详勘资料初定断层破碎带位置，采用
10、TSP超前探测等超前地质预报方法测定核定断层位置界面，距离界面1015m进行水平钻探，确定断层位置。利用水平钻孔岩芯和含水量等划定断层性质。对于渗水量较少，压扭性一般断层地带，采用CD法施工，开挖面注浆加固地层，中长管棚超前支护；对于渗水量较大，张拉性严重断层地带，采用双侧壁导坑法施工，开挖面外57m全断面（帷幕）超前预注浆加固地层，自进式长管棚超前支护，保证施工安全。施工工法与措施在施工中采用长短地质预报系统互相印证，精确确定地层富水条件，断层、风化槽变化范围、规模，以备有计划的采用施工对策。对于渗水量大、规模大的断层破碎部位应谨慎处理，报有关部门通过论证、实验后确定处理措施。根据超前地质预
11、报情况和确定的处理方法，对工作面进行帷幕注浆止水、预注浆加固等预处理。开挖施工采用“双侧壁导坑法”分步开挖，爆破采用减震爆破技术（如预留光爆层光爆技术或预裂爆破技术），以减少围岩松弛圈的厚度，保护隧道围岩及结构的稳定。加强监控量测，随时掌握开挖过程中围岩的动态和支护结构的稳定状态，并据此确定相应的施工措施，确保施工安全。隧道内应设计足够的积水坑和抽水能力，在发生大量涌水的情况下，抽排水能延迟积水高度，为人员撤离和处理提供条件。在各通道口及重要部位加设移动式防水闸门，一旦发生突泥突水灾害，人员撤离后可将防水闸门关闭，以阻挡灾害的蔓延。在施工组织中要做好逃生路线、警示装置设计，并对进入洞内的人员进
12、行训练，紧急情况下安排人员有序的撤离工作面。在工作面设置实时监控系统，同时加强与洞外的联系，随时掌握现场情况。施工现场充分准备型钢钢架和抢险、救灾物资以及防护设备。超前支护施工隧道在围岩破碎地段设76mm长管棚注浆支护和42mm导管注浆支护。必要时采用6m长TSS管进行分段后退式注浆。自进式管棚法采用自钻式锚杆体作为杆体，施工工序简要如下：导向套拱施工钻机就位钻孔下管注浆检查效果下一根大管棚施工。全断面（帷幕）超前预注浆在隧道通过区域有部分地段因受断层和风化影响，岩体破碎，易引起坍方和较大涌水，施工中采用孔口管和小导管进行全断面（帷幕）超前预注浆，加强支护。注浆浆液主要采用普通水泥单液浆、超细
13、水泥单液浆、特制硫铝酸盐水泥单液浆以及普通水泥水玻璃双液浆等四种。海域段过断层破碎带具体设计见第二十三册 海域地段过断层破碎带专项设计。后注浆对于断层破碎地段、裂隙渗水等处，对初支和二衬背后进行径向注浆处理。三、工程特点与难点工程的特点主要有：（1）高风险地段多 海域段面临多条富水断层，一旦突涌水等事故发生，则关系整个工程的成败；右线主隧与匝道连接洞段由超浅埋小净距段与超浅埋大断面段组成，并受f1-2断层影响，易发生坍塌事故；风道、风机房交叉洞室群交错，属复杂近接结构。整个隧道高风险段多，施工风险极大。（2）工期紧，施工强度大 主体隧道工程长约7808m，工期仅有27个月，再加之施工场地受限、
14、施工风险大、多工序平行作业组织困难、城市环保要求等约束，施工工期十分紧张。（3）施工环境复杂 小净距、大断面洞段埋深浅，洞线地表有60年代修建的46层部队营房，砖混结构，爆破震速不得大于1.5cm/s。施工作业位于市区内，施工粉尘、噪音及爆破震动对周边居民影响大，易引发民扰和扰民问题，因此必须对环保进行严格要求。工程的重难点有：由工程的特点，决定以下工程重难点：（1）利用风险评估系统，评析施工风险，制定对策，降低施工风险，是本工程的重点。（2）安全通过众多断层破碎带是工程的难点；（3）安全通过大断面、小净距段是工程的难点；（4）过地表建筑物等减震控制爆破技术是工程的重点；（5）交叉洞室群合理施
15、工措施是工程的难点；（6）快速的超前帷幕注浆技术是工程的难点。（7）经济、适用机械配套技术是工程的重点；四、四新技术及应用1、新设备三臂凿岩台车、机械喷射手、矿研RPD-150C多功能快速钻机、TSP203+预报系统。2、新材料多重防腐锚杆、聚丙烯腈纤维、无碱速凝剂、聚羧酸减水剂、超细水泥。3、新工艺三臂台车钻设深孔工艺；多重防腐锚杆施工工艺；聚丙烯腈纤维喷射混凝土快速支护工艺。4、新技术（1）海底隧道智能风险评估系统“STRA”系统（2）海底隧道过断层破碎带施工关键技术（3）浅埋、破碎岩体大断面隧道施工关键技术（4）浅埋、破碎岩体“牛鼻型”小净距隧道施工技术（5）交叉洞室群施工力学特性及施工
16、技术（6）胶州湾海底隧道快速施工技术五、工程质量控制1、质量体系与制度建立建立了完整的质量体系,并通过三标一体化认证。成立了以项目经理为第一责任人，项目总工、副经理、职能部门负责人为管理小组成员的质量管理机构，并建立了各项目质量管理制度，明确了各职能部门的质量管理职责。班组坚持“三检制”，自检合格后，专职质检员进行全面检查验收。然后由项目部质检工程师请监理工程师验收签认。2、主要质量控制规范和规程本工程质量控制标准按照下列文件执行。在施工过程中采用新材料和新施工方法的，按照胶州湾隧道工程技术规范进行质量控制：公路隧道施工技术规范（JTG D70-2004）；锚杆喷射砼支护技术规范（GB 500
17、86-2001）；地下工程防水技术规范（GB 50108-2001）海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ 275-2000）；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002）；公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）。3、严格控制原材料质量物资部、试验室严把进场检验关，对进场水泥、钢筋及外加剂等，除甲供料外，其余材料均是经过多方调查了解或到厂家考察并经严格检测后，选定信誉较好的大厂供货，凡是进场的钢筋、外加剂及砼等，及时按相关检验试验规程标准，请监理工程师见证取样进行检验，检验合格后方可投入使用，确保了原材料的质量。4、加强隧道开挖施工过程控制 采用全站仪和断面
18、检测仪进行快速和高精度的中线控制、开挖轮廓控制和开挖成形效果、隧道净空检查反馈，以科学的检测手段确保隧道开挖质量。施工前根据设计的围岩级别进行专门的钻孔爆破设计。当围岩出现变化时，爆破方案随围岩变化做相应调整。在采用光面爆破时，以短进尺，小药量，减少爆破对围岩的扰动，爆破参数的选择，通过现场试验确定。在开挖进程中按有利于减少超挖，有利于围岩的稳定的施工方法进行。严格控制断面开挖，不欠挖。采用台阶法施工时，台阶之间的距离满足机具正常作业，并减少翻渣工作量，当顶部围岩破碎，施工支护紧跟时，则适当延长台阶长度，减少施工干扰。浅埋隧道开挖时严格控制地表沉陷，减小循环开挖进尺和防止塌方。5、加强系统支护
19、施工过程控制为保证喷锚支护的施工质量，达到及时支护确保安全的目的，喷锚支护均紧跟开挖进行。技术保障方面，技术部门对作业人员进行了技术交底和作业指导；人员配备方面，配备了专业的喷射机械操作人员和值班领工员；机械设备保障方面，采用了阿特拉斯353E凿岩台车施作锚杆和麦斯特机械喷射手以及喷射砼拌合设备，保证了锚杆的孔位质量，同时锚杆灌浆采用低水灰比砂浆，确保了灌浆密实度的要求，采用机械手湿喷砼工艺又保证了喷射砼质量。在施工管理方面，由施工经理根据开挖进度及时安排喷射砼作业班组及时进行初喷作业，喷射班班长对喷射砼作业的全过程进行技术和作业指导，值班试验员对喷射砼的拌合质量进行监控，确保喷射砼的原材料质
20、量和坍落度大小在配比要求范围内，技术部和安质部对喷射效果进行检查，负责提出对初喷效果不好和围岩地质差的地段进行补喷的要求。6、加强超前帷幕注浆（全断面、周边、局部）注浆过程控制每循环超前预注浆前设置20cm厚的喷射混凝土止浆墙。每循环超前预注浆孔位、孔深严格按照施工方案施工。每孔安设止浆塞，止浆塞与孔壁之间采用锚固剂充填粘结。成孔注浆采用全孔一次性注浆。采取压力控制与注入浆量控制相结合的措施，注浆压力从低到高逐渐加压。每环注浆孔先施工奇数编号注浆孔，然后施工偶数编号注浆孔（同时作为检查孔）。待所有注浆孔施工完毕后，根据检查孔涌水量来决定是否补设注浆孔。在涌水量大于0.15L/min/m追加钻孔
21、注浆，再次压注浆直到达到设计要求为止。待注浆完毕后，打设检查孔对前方地质情况的变化进行分析，以确保注浆达到良好的效果。通过对注浆工艺、注浆方式、注浆材料和钻孔注浆设备的改进，解决了常规超前帷幕注浆施工中影响注浆速度和质量的部分技术问题。能将单循环超前预注浆施工基本控制在7天以内，日完成注浆孔长有显著提高，注浆效果及注浆质量符合设计要求的注浆标准，很好地满足了海底隧道频繁超前预注浆施工的需要，有效解决了防御施工安全风险和工期之间的矛盾，为项目的顺利推进创造了条件。7、加强防水工程施工过程控制成立以项目总工程师为组长的防渗漏领导小组，建立专业防水作业班组，做到有水必治。认真研究防水设计、施工方法，
22、结合施工经验以及科研成果，编制实用可靠、操作性强、可控性好的防水作业技术交底。制定工序作业防水质量标准，并在施工中严格执行；各项防水作业分项工作检查合格后才能进入下道工序。防水施工中使用材料、制品等的品种、规格、材质符合设计要求，各种防水材料无破损现象。实行工序作业质量责任追究制，制定严格的防水质量奖惩条例，奖优罚劣，使各个施工工序的防水作业质量与个人效益挂钩，提高所有参战员工的防水责任意识，严格按照作业程序进行作业。成立QC小组，针对防水工艺、技术问题开展防水施工质量攻关活动，以优良的工序质量来保证优良的工程防水质量。胶州湾隧道工程右线主隧道良好的防排水施工质量保证二衬基本无渗漏点。8、加强
23、二次衬砌施工过程控制边墙施工时，基底虚渣、污物和基坑内积水排除干净。仰拱先于衬砌浇筑完成。浇筑前清除虚渣、杂物、排除积水。仰拱浇筑采用组合钢模立模，由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处捣固密实。二次衬砌施作前，铺设防水层并在初期支护变形基本稳定后进行。浇筑混凝土震捣密实，防止收缩开裂；震捣时不得损坏防水层。为了保证衬砌工程质量，二次衬砌采用全断面衬砌钢模台车模筑衬砌，模板采用整体式模板，先墙后拱，一次浇注衬砌成型。混凝土在洞外集中拌和，混凝土输送车运输，泵送砼入模。浇筑混凝土采用泵送入模，砼自由跌落距离小于2m。为防止拱顶形成空洞，泵送封顶砼时，加大泵送压力，并在衬砌砼时预埋注浆管，待二
24、次衬砌完成后压浆。二衬施工完成后均进行二衬背后补充注浆，胶州湾隧道工程右线主隧道二衬砼经雷达检测，密实，无空洞，9、加强混凝土施工过程控制为保证混凝土的施工过程质量，首先在技术保障上加强了管理，技术部针对施工项目作了多次技术交底，让作业人员明白了技术要求和施工要求；建基面、模板制安、砼浇筑等工序验收方面，严格执行了工班自检、技术部复检、安质部终检的“三检”制度，在砼拌制和浇筑两道作业过程中，特别安排了值班试验员、值班领工员全过程监控、指导。在砼浇筑成形拆模后，形成了由安质部组织人员进行检查验收的制度，对存在的质量缺陷均能做到及时修复处理。严格控制原材料和拌合工艺，过程试验人员随时抽检坍落度。厚
25、度、强度、平整度均满足设计和规范要求。在施工过程中，安质部配合监理工程师加强了砼浇筑过程中的各工序施工质量控制，在每次发现砼浇筑质量问题后都现场下发了质量整改通知单，同时为了保证砼有足够的养护时间，特别是对路面砼的养护做了许多工作，主要防止车辆的碾压对其造成的损害。水沟混凝土的外观质量稍差，但强度及结构尺寸均符合要求；洞身砼做到内实外美，外观板缝平直成线，光洁度较好，蜂窝麻面较少，砼强度满足要求。路面砼严格控制水灰比，控制基底密实度，严格控制平整度，控制板厚和宽度，掺微纤维，整体质量水平达到优良，确保了混凝土工程的施工质量。10、工程质量评价与验收隧道施工完成后青岛市交通工程质量监督站委托国内
26、公路隧道检测方面最权威的机构交通运输部公路科学研究所对隧道进行了质量检测。经检测隧道二次衬砌混凝土强度、大面积平整度符合要求，二衬厚度、隧道总体宽度、净空满足设计要求。工程各分项、分部、单位工程均达到合计等级，其中二局施工的第二合同段实得分为98.2分，隧道局施工的第四合同段实得分为98.5分，整个胶州湾隧道综合得分98.08分，说明二局和隧道局施工的右线主隧道质量优于左线隧道。六、主要社会、经济效益1、社会效益青岛胶州湾桥隧的通车,将青岛、黄岛、红岛贯穿在一起，彻底结束了“青黄不接”、“青红不连”的历史,使青岛市主城区与各区市之间,特别是与胶南、黄岛、胶州、红岛、高新区、董家口港区之间的通行
27、距离缩短近30公里,大大缓解了环胶州湾高速公路的交通压力,形成了“一小时经济圈”。在山东半岛地区，“一桥、一隧、一路（胶州湾高速）”的新交通格局,串起了山东半岛滨海大道的“黄金链”,使青岛与省内的重点城市形成“四小时经济圈”,与蓝色经济区和半岛城市群中心城市形成“一小时经济圈”,可以更好地发挥青岛在山东半岛蓝色经济区建设中的“龙头”带动作用。同时，将推动青岛及山东与东三省、京津冀及环渤海、长三角、中原等经济圈的合作融合,助推青岛和山东与国内重点城市的经济社会交流。2、经济效益中铁二局股份有限公司以青岛胶州湾海底隧道为依托工程，针对海底隧道施工风险管理、海底隧道过断层破碎带施工、浅埋破碎围岩大断
28、面隧道施工、小净距隧道施工、交叉群洞施工、海底隧道钻爆法快速施工等施工重难点进行研究，取得了一系列科技创新成果，保证了胶州湾隧道安全、优质、高效的施工，取得了良好的经济效益。采用改进后的凿岩台车钻孔和研发的破碎岩体渗水洞段无止浆墙分段一次注浆技术，简化了注浆工序，大大加快了帷幕注浆速度，节约人工、材料等直接成本约883万元。 大断面隧道段的施工，采用课题组研究制定的台阶分部开挖法施工方案，大大简化了施工工序，明显加快了施工进度，节约了临时钢支撑，依据合同单价计算节约工程投资345万元。 采用反井扩挖法施工通风竖井，提高了爆破效率，减少了垂直提升设备和工程量，与正井施工相比较节约设备租赁费、垂直提升出碴费共计242万元。 通过科学合理组织、改进施工设备、优化施工工艺、创新施工方法等
