第 !! 卷程是中国计划建设的第一个用钻爆法修建的
收稿日期： !$$%A&$A&& 作者简介： 王梦恕 （ &B@CA） ， 男， 河南温县人， 北京交通大学教授， 博士生导师， 中国工程院院士; 8AD,2-： EDF@!?@G !>@; +43
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建筑科学与工程学报5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 .##/ 年
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最小岩石覆盖层厚度的确定
在海底隧道的设计过程中， 当线路方案选定后，
合理地确定海底隧道拱顶的岩石覆盖层厚度十分重 要。如果岩石覆盖层过于薄弱， 海底隧道施工过程 中就可能发生严重的失稳问题和海水涌入的危险， 即使不发生， 也会导致辅助工法的投入增大； 如果覆 盖层厚度太厚， 不仅会使作用于衬砌结构上的水压 力增大， 而且也会使海底隧道的长度增加。由此可 见： 海底隧道覆盖层厚度的选定不仅是一个安全问 题， 而且主要是一个经济问题。 不过应该明确的一点是： 覆盖层厚度并没有技 术上的限制， 也就是说不会因为最小岩石覆盖层厚 度的问题， 在技术上使海底隧道无法修建。无非是 采用较高的开挖支护技术和投入较高的费用而已， 但这样做工程风险之大是显而易见的。 日本青函海底隧道位于水深 !!
挪威海底隧道最小岩石覆盖层厚度 2+**’6 )* 8-,9#:
和限量排放方案两种模 型试验。试验过程中考虑了地层渗透性的相似、 水 压的相似、 注浆圈大小及其注浆效果对衬砌背后水 压力的影响等多方面因素， 对海底隧道衬砌水压力 值的确定进行了研究， 结果表明： （’ ） 若采用全封堵方式防水， 则衬砌背后的水 压力不能折减， 即使采用了注浆加固 （ 防坍塌） ， 水 压力也不能折减。 （(） 采用排导系统防排水， 能有效降低水压力。 但如果排水系统中的盲管堵塞时水压力会上升， 即 使有出水孔也无济于事。因此， 排水系统须可维修。 （) ） 与全封堵的情况不同， 对于排水情况， 围岩 的渗透系数与传递到衬砌上的水压力有密切的关 系， 在相同的排导系统设计参数下， 随着隧道围岩渗 透系数的减小， 衬砌水压力亦随之减小， 即折减系数 增大。 （*） 与全封堵的情况不同， 对于排水情况， 在相 同的排导系统设计参数下， 若对围岩注浆， 可以降低
)
渗透系数， 能够起到限量排放的作用， 也可减小衬砌 的水压力。 （$ ） 假定盲沟全环布置， 且长度等于隧道轮廓 周长， 排水沟设于隧道底。在盲管排水系统的设计 参数中， 对水压力有显著影响的主要是盲管间距、 盲 管直径及衬砌中的出水口直径， 为了确保排水减压 效果， 盲管间距应不大于某临界值， 盲管直径及衬砌 中的出水口直径则应不小于某临界值。
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衬砌结构断面优化与防排水方案
根据海水深度和隧道最小岩石覆盖层厚度， 厦
门东通道海底隧道最大水头压力为 而达到限量排放的目的。 此外， 同时也可以考虑用注浆圈。
隧道周围围 岩的注浆效果和注浆加固圈的厚度有很大关系。 （4） 可采用注浆法、 冻结法等方案穿越海底断 层、 溶槽等地段。 （> ） 设置服务隧道有利于海底隧道的施工和运 营管理。 参考文献：
［2］ ? 谭忠盛. 琼州海峡铁路隧道可行性研究探讨 ［ ;］ . 岩土 工程学报， #,,2 ， #! （#） ： 2!@ —24!. ［#］ ? 王梦恕. 水底隧道在青岛—黄岛之间的应用 ［ ;］ . 隧道 建设， 2@@# ， 2# （!） ： 2 —>. ［!］ ? :&A&BC) %. 8DEF1G HIGGDJ 1GK L1HDM ［ ’］ . NIGGDJ7 1GK O1HDM ［ B］ .
第 !! 卷程是中国计划建设的第一个用钻爆法修建的
收稿日期： !$$%A&$A&& 作者简介： 王梦恕 （ &B@CA） ， 男， 河南温县人， 北京交通大学教授， 博士生导师， 中国工程院院士; 8AD,2-： EDF@!?@G !>@; +43
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建筑科学与工程学报5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 .##/ 年
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最小岩石覆盖层厚度的确定
在海底隧道的设计过程中， 当线路方案选定后，
合理地确定海底隧道拱顶的岩石覆盖层厚度十分重 要。如果岩石覆盖层过于薄弱， 海底隧道施工过程 中就可能发生严重的失稳问题和海水涌入的危险， 即使不发生， 也会导致辅助工法的投入增大； 如果覆 盖层厚度太厚， 不仅会使作用于衬砌结构上的水压 力增大， 而且也会使海底隧道的长度增加。由此可 见： 海底隧道覆盖层厚度的选定不仅是一个安全问 题， 而且主要是一个经济问题。 不过应该明确的一点是： 覆盖层厚度并没有技 术上的限制， 也就是说不会因为最小岩石覆盖层厚 度的问题， 在技术上使海底隧道无法修建。无非是 采用较高的开挖支护技术和投入较高的费用而已， 但这样做工程风险之大是显而易见的。 日本青函海底隧道位于水深 !!
挪威海底隧道最小岩石覆盖层厚度 2+**’6 )* 8-,9#:
和限量排放方案两种模 型试验。试验过程中考虑了地层渗透性的相似、 水 压的相似、 注浆圈大小及其注浆效果对衬砌背后水 压力的影响等多方面因素， 对海底隧道衬砌水压力 值的确定进行了研究， 结果表明： （’ ） 若采用全封堵方式防水， 则衬砌背后的水 压力不能折减， 即使采用了注浆加固 （ 防坍塌） ， 水 压力也不能折减。 （(） 采用排导系统防排水， 能有效降低水压力。 但如果排水系统中的盲管堵塞时水压力会上升， 即 使有出水孔也无济于事。因此， 排水系统须可维修。 （) ） 与全封堵的情况不同， 对于排水情况， 围岩 的渗透系数与传递到衬砌上的水压力有密切的关 系， 在相同的排导系统设计参数下， 随着隧道围岩渗 透系数的减小， 衬砌水压力亦随之减小， 即折减系数 增大。 （*） 与全封堵的情况不同， 对于排水情况， 在相 同的排导系统设计参数下， 若对围岩注浆， 可以降低
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渗透系数， 能够起到限量排放的作用， 也可减小衬砌 的水压力。 （$ ） 假定盲沟全环布置， 且长度等于隧道轮廓 周长， 排水沟设于隧道底。在盲管排水系统的设计 参数中， 对水压力有显著影响的主要是盲管间距、 盲 管直径及衬砌中的出水口直径， 为了确保排水减压 效果， 盲管间距应不大于某临界值， 盲管直径及衬砌 中的出水口直径则应不小于某临界值。
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衬砌结构断面优化与防排水方案
根据海水深度和隧道最小岩石覆盖层厚度， 厦
门东通道海底隧道最大水头压力为 而达到限量排放的目的。 此外， 同时也可以考虑用注浆圈。
隧道周围围 岩的注浆效果和注浆加固圈的厚度有很大关系。 （4） 可采用注浆法、 冻结法等方案穿越海底断 层、 溶槽等地段。 （> ） 设置服务隧道有利于海底隧道的施工和运 营管理。 参考文献：
［2］ ? 谭忠盛. 琼州海峡铁路隧道可行性研究探讨 ［ ;］ . 岩土 工程学报， #,,2 ， #! （#） ： 2!@ —24!. ［#］ ? 王梦恕. 水底隧道在青岛—黄岛之间的应用 ［ ;］ . 隧道 建设， 2@@# ， 2# （!） ： 2 —>. ［!］ ? :&A&BC) %. 8DEF1G HIGGDJ 1GK L1HDM ［ ’］ . NIGGDJ7 1GK O1HDM ［ B］ .