大连海底隧道工程简介

大连船舶重工集团厂区
大连造船厂地面高程约+4.0～+6.0之间，路线设计标高为-35～-45之 间，隧道最小埋深为40米，厂区内下穿段总长约800米。 由于隧道从洞口以较大纵坡下行，到达下穿大连造船厂时已获得较大 埋深，使隧道具有了较大的安全覆盖厚度。 由于隧道埋置深度相对较深，基本避开了厂区所有地下管线。隧道展 线时已尽量避开了高层建筑、重要厂房及精密仪器车间，选择空地、低 矮常规厂房等对地表变形敏感性较低的区域通行。 大连造船厂属军工企业，虽然该段隧道埋深较大，但考虑到对地面设 施的保护，隧道设计施工期间时仍应采取必要的防范措施。
海底隧道工程及市政配套工程示意图
为了充分发挥海底隧道的交通功能与社会效益，同步建设 与之相关的市政配套工程——图中紫红色线条。
根据规划，海底隧道在南岸需与疏港路、延安路连通。根据 现场建设条件，在南岸设置南向进出口匝道隧道连通延安路，设 置西向出口匝道隧道连通疏港路，达到了规划要求。
西向出口匝道隧道 南向进出口匝道隧道
40.8 ～ 42.0
32.8 ～ 40.2
6.13 ～ 6.15
1.5 ～ 6.2
0.12 ～ 0.14
0.14 ～ 0.32
地质遥感
海域地震反射物探基岩顶面等高程图
海域地震反射物探覆盖层厚度图
7.2.1 海底隧道平面位置的选择
工可路线方案主要针对预可推荐的A轴线方案进行进一步 的深化研究和优化，形成了D、E两个路线方案，工可阶段针对 这两个线位方案进行了同等深度的比较。
大连湾海底隧道与一湾两岸的关系
甘井子区 海底隧道
中山区
－港口规划
“一岛三湾“(大孤山半岛、 大窑湾、鲇鱼湾、大连湾) 规划示意图
和尚岛港区 北良港区 大窑湾港区
隧道线位
鲇鱼湾港区
大孤山散矿 中转港区 大港区 寺儿沟港区
－技术标准
道路等级：城市快速路。 设计速度： 主线道路及隧道：60km/h 匝道道路及隧道：30～40km/h 海底及北岸隧道：双向六车道 隧道建筑限界：13.25×5.0m 行车道布置：2×3.5+3.75m 南岸隧道：双向四车道 隧道建筑限界：9.75×5.0m 行车道布置：3.5+3.75m
D轴线（推荐）
E轴线（比较）
原预可A线位
7.2.2 路线-工可阶段路线平面方案
推荐D线方案
D线方案相对E线方案的优点： ① 线位穿越海底辉绿岩破碎带相对较窄，路线穿越海底板 岩、灰岩覆盖层相对较浅，利于暗挖隧道的修建。 ② 右线隧道穿越大连船舶重工集团和港务公司2号码头间 海域段较窄，利于隧道穿越。 ③ 左右隧道顺应地形收缩较快，避免隧道分岔段位于地质 相对较差地段，利于南岸地下互通匝道的布设。 ④ 左线隧道避开了大连船舶重工集团船体车间，穿越大连 造船厂填海造地区范围较小，施工风险较小。 D线方案相对E线方案的缺点： ① 左线隧道与疏港路高架桥的交角较小，不利于隧道穿越。 ② 路线相对较长。
地质构造 ——南岸临海一带隧道起始端，有辉绿岩脉侵入，形成辉绿岩带。在海 湾中间偏南，因是地层交界处，从目前的物探情况推断，可能存在一条 软弱破碎带；在北岸甘井子区发现两处断层和褶皱带。
.拟建隧道
水文地质条件 ——拟建隧道场地属于浅海近岸带，高潮海水水面标高为2.49m；低潮海水水 面标高为-0.4m，平均海面高程为1.4m。隧道中部海水深度为10～12m，南北两岸 海水深度为6～7m，海水流速为1～1.5m/s。 在相对封闭条件下，地下水对钢筋混凝土及钢结构具有弱腐蚀性。 双洞同时开挖5m时洞周围岩孔隙水压力云图
疏港路立交桥穿越方案
由于展线的需要，本项目隧道多次穿越疏港路高架桥，穿越时埋深约 25～35m不等，由于该段高架桥跨径较小，一般为16～20m，桥墩基础均为桩 基础，而隧道开挖跨度约10.5～12m，隧道施工时对高架桥基础影响较大。 当隧道轴线与高架桥交角较大、桥梁基桩位于隧道开挖轮廓线以外时， 在施工时对桥墩基桩采取适当的加固措施及加强隧道开挖控制爆破技术后， 可以安全通过； 当隧道轴线以较小角度与高架桥轴线相交，且高架桥桥墩基桩伸入隧道 开挖轮廓线以内时，则必须对桥墩基桩采用托换技术进行处理。目前对桥梁 基础进行托换在国内外实例较多，技术较为成熟。
工程地质条件 ——南岸表层部分地段为人工填筑土，下伏基岩为板岩及辉绿岩，岩体强 度相对较弱。北岸下伏基岩主要为弱、微风化灰岩、白云质灰岩，岩体强 度较高、岩溶较发育；海域部分上层为海积中粗砂或淤泥、层厚1～6m，中 间层为1～12米厚亚粘土，下伏基岩南岸为辉绿岩与灰岩结合带，北岸为灰 岩，海域地段灰岩岩体强度较高。
7.4 钻爆填海方案
钻爆填海方案纵断面
本方案南岸布置情况与钻爆直穿方案基本一致，采用双洞双向4车道 断面形式，在下穿港湾桥、大连东港铁路及疏港路高架桥后进入大连造船 厂区。隧道进入海域，断面变为双洞双向3车道形式。隧道纵坡于K3+500 左右下探至最低点(-54.5左右)，然后以0.409％、2.367％、3.98％的纵 坡逐渐抬升，于K5+200（距北岸1000米左右）进入围堰填海区域，并采用 明挖法施工，于大连外轮机修厂附近出洞，最后采用路堑及桥梁等穿越甘 井子区至路线终点。 钻爆填海方案海底隧道总长5307m，南岸陆域段长2107m，海域段长 3200m(其中北岸明洞段长800m)。
工程地质、水文地质调绘
钻孔 探坑、试坑、观察点 取岩石样
km 2
m/孔 处 件/孔
36
898.1/18 15 175/17源自1:10000取样
钻探 原位测试 简易水文地质测 试 水文地质测试 海上物探 陆地及钻 孔物探
取原状土样
取水样 动力触探试验（N63.5） 标贯试验（N）
件
组 次/孔 次/孔
26/6
市政配套工程
DK9+450～ DK11+400 1.95 2447 213589 472/2 3 合 计
路线长度 路基 土方 石方
10.8 不含隧道 22924 226890 472/2 8450/1 3 1
三
四 五
桥涵
大桥 隧道 海底隧道 路线交叉 互通式立交 分离式立交
六 七
隧道管理所 征用土地
岩石
弱风 化板 岩
弱风 化辉 绿岩
弱风 化灰 岩
2.76 ～ 2.97
2.66 ～ 2.82
2.74 ～ 2.96
2.64 ～ 2.80
2.78 ～ 2.98
2.68 ～ 2.83
0.69 ～ 0.95
0.62 ～ 2.18
45.2 ～ 65.5
33.6 ～ 55.5
3.86 ～ 3.89
2.58 ～ 7.05
Ⅳ级 Ⅴ级 合计
隧道建筑限界及净空断面
三车道隧道建筑限界及净空 双车道隧道建筑限界及净空
净宽：13.25m
净宽：9.75m
衬砌及防排水方案
南岸陆域及海 域段采用全封 闭方案
海域Ⅲ级围岩地段 考虑采用限制排水 衬砌。
二次衬砌采用不等厚截面型，基 础与仰拱接合附近截面加厚。
受埋深限制明 洞段采用矩形 衬砌方案
北岸陆域地段可 采用与山岭隧道 类似的排水衬砌 方案
辅助施工措施
① 地下连续墙。 ② 钻孔灌注咬合桩 ③ 高压旋喷桩 ④ 超前地质预报 ⑤ 超前管棚 ⑥ 超前钢花管 ⑦ 全断面帷幕超前预注浆
钻爆方案的重点与难点
钻爆方案的重点与难点主要集中在南岸及海域地 段，归纳起来主要有如下几个方面： 最小顶板厚度的确定 地质勘察及预测、预报 结构可靠性与耐久性设计 断层、软弱地层及岩溶发育段设计与施工 地面建筑物保护 抗水压衬砌的设计 隧道施工质量与工期的保证措施 控制爆破技术与措施 隧道施工安全保证措施 隧道运营通风与防灾救援
项目起点
地质纵断面图
板岩 隧道起点
辉绿岩
灰岩
破碎带
灰岩
灰岩 隧道终点
亚粘土
灰岩
项目终点
地震基本烈度 ——根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区域地 震基本烈度为Ⅶ度。
预工可阶段地勘完成实物工作量一览表
项 目 测量 勘探点测量 单位 点 完成数 18 备注 勘探点
调绘
甘井子区－灰岩、夹泥灰岩
南岸侧海域辉绿岩入侵
岩石的物理性质指标试验值
天然 密度 (g/cm3) 2.68 ～ 2.74 干燥 密度 (g/cm3) 2.65 ～ 2.72 饱和 密度 (g/cm3) 2.71 ～ 2.76 饱和吸 水率 (%) 0.69 ～ 2.63 天然 抗压 强度 (MPa) 27.1 ～ 33.6 饱和 抗压 强度 (MPa) 凝聚力 C(MPa) 2.45 ～ 2.58 内摩 擦角 Φ(度) 32.6 ～ 33.8 弹性 模量 E50x104 (MPa) 1.45 ～ 1.70 泊松 比 μ 0.24 ～ 0.27
－技术标准
车辆荷载等级： 城 A级 主体结构设计基准期： 100年 地震基本烈度： Ⅶ度 主体结构设计安全等级:一级 隧道结构防水等级: 一级 隧道交通工程等级: A级 设计洪水频率： 1/100
－建设规模
本项目起点为港湾广场东侧老港区搬迁改造西端，终 点为中华路南端。隧道全长8.45km，其中海域部分3.5km， 南岸陆地1.95km，北岸陆地3.0km。
延安路
根据规划，海底隧道在北岸甘井子城区设置地下互通连通规划 东方路。
根据规划，海底隧道在北岸北向出口设置地面连接线分别连通 中华路和光明路。
－建设规模
海底隧道工程
序号 一 二 项 目 单位 Km m3 m3 m/座 m/座 处 处 处 DZK0+600～ DK9+450 8.85 20477 13301 8450(左线)/1 1
宅基地及其他用地
海域 八 拆迁
亩
亩 m2
56.6
10.0 10013
337.1
13478
393.7
10.0 23491
六、建设条件——本项目与大连湾周边企业的关系
六、建设条件——南岸主要影响因素
港湾广场
在南岸，本项目将下穿港湾桥及疏港路高架桥、大连东港及大 连热电厂专用铁路以及大连船舶重工集团。建设期间存在一定影响， 运营期基本无影响。
由于D轴线较E轴线更好地避开了海底不良地质、降低了工程风险，工 可阶段经综合比较：推荐采用D轴线方案。
7.3 钻爆直穿方案
钻爆直穿方案纵断面
隧道起点位于港湾广场东北侧，南段为双洞双向4车道隧道，在下穿 港湾桥、大连东港铁路及两次下穿疏港路高架桥后进入大连船舶重工集团 厂区，在大连船舶重工集团厂区范围隧道埋置深度约30~40m；穿过船舶重 工集团后向北进入大连湾海域后，隧道断面变为双洞双向6车道，并于 K4+100左右下探至最低点(-63.3m左右)，之后以0.8％、2.722％纵坡逐渐 抬升，相继穿越大连湾海域及甘井子城区，最后以-1.154％的下坡、于中 华路南侧出洞，与规划地面道路－光明路相接。钻爆直穿方案隧道总长 8450m。
D线位与岩层顶面等值线的关系
D线方案
7.2.2 路线-工可阶段路线平面方案
大连湾海底隧道路线方案比较表
内容 与大连市总体规划的配合 拆迁征地工作量 建设方案适用性 建设方案规模 建筑物保护 对造船厂的影响 隧道长度 互通位置 推荐意见 D线位 较好 一般 较好 小 有利 小 长 好 推荐 E线位 较好 一般 一般 居中 有利 适中 居中 较好 比较
六、建设条件——北岸主要影响因素
散装码头铁 路专线
大连外轮机 修厂
大连石化油库
在北岸，本项目将下穿大连外轮机修厂和散装码头铁路专线， 在外轮机修厂附近设置通风竖井。建设期间存在一定影响，运营期 无影响。
地形条件 ——南岸在港湾广场附近，地面标高在4 ～ 6m，海岸边为大连船舶重工集团 及东港码头区，地面标高约3 ～ 4m；北岸为大连市甘井子城区，地形上为海 边丘陵，中部地面标高约40 ～ 60米，局部山丘顶面海拔高度达100m；海域 段靠近两岸附近海床标高约-6～-7m，中部海床高程-10～-11m。
主要建设条件
钻爆直穿方案隧道围岩分级表
项目 南岸 陆域 围岩 分级 Ⅳ级 Ⅴ级 合计 Ⅲ级 海域 Ⅳ级 围岩分段 长度(m) 1435 515 1950 2210 1025 百分比 73.5％ 26.5％ 100％ 63.1％ 29.3％
Ⅴ级
合计 Ⅲ级
265
3500 2075 725 200 3000
7.6％
100％ 69.2％ 24.2％ 6.6％ 100％
南岸：围岩主要为全～弱风化板岩 及弱风化辉绿岩，隧道最大埋深45 米。 海域：围岩主要为弱～微风化灰岩， 最大埋深（水面下）约65米，最小 岩石顶板厚度约20米，岩溶发育一 般。 北岸：围岩主要为弱～微风化灰岩， 隧道最大埋深约70米。
北岸 陆域
6 2/1 10/5 63.5kg 自由落锤
动水位观测
初见及静止水位观测 抽水试验
次/孔
次/孔 段/孔 m/条 m/条
40/10
36/18 7/7 41738/39 8810
海上地震反射波 陆地地震折射
声波测井
PS测井 钻孔孔内电视
孔
孔 孔
14
2 8
钻探现场
GZK3
海上钻探现场
中山区－震旦系五行山群长岭子组板岩