国内最长海底高铁隧道——“新建宁波至舟山铁路金塘海底隧道”勘察设计阶段海上勘探工程案例分析

国内最长海底高铁隧道——“新建宁波

至舟山铁路金塘海底隧道”勘察设计阶

段海上勘探工程案例分析

一、项目背景

新建宁波至舟山铁路是“义甬舟开放大通道”的支撑性运输通道，项目西起宁波东站，经宁波市鄞州区、北仑区、舟山金塘岛、册子岛、富翅岛，终于舟山本岛白泉镇。线路全长77km，按时速250公里/小时客运专线标准设计，全线新建北仑西、金塘、马岙、舟山（白泉）4座车站，总投资约305亿，已于2021年开工。

其中金塘隧海底道全长16.2km，其中海中段隧道长度为8.3km，海中段西起宁波北仑区青峙化工码头西侧，东至金塘岛木岙区间水域。根据工程总体进度安排，于2019年4月至2020年4月期间在金塘水道隧址处开展海上地质钻探作业（青峙化工码头至金塘木岙区间水域）。

勘察阶段，为查明海底地质情况，为隧道设计提供基础地质资料，需沿海底隧道路由每隔30～60米布置一个钻孔，单个钻孔施工区域占用海域为钻孔中心直径约400～500米的圆形区域，海中段长8300m，总钻孔数约210个。地质勘探采用船舶、平台搭载钻机作业，单个钻孔施工时间3~4天，期间不能移动。

金塘海底隧道海上钻探作业区位于交通繁忙的甬江口海域，临近宁波舟山港，2021年，宁波舟山港完成货物吞吐量12.24亿吨，连续第13年保持全球第一，

完成集装箱吞吐量3108万标准箱，位列全球第三，项目施工区域位于宁波舟山

港19个港区中的镇海、北仑、金塘港区，通航船只众多，通航条件及其复杂。

为了在如此繁忙的海上交通枢纽进行为期一年的海上钻探，项目委托大连海

事大学进行了金塘隧道海上勘探施工工程通航安全评估，对项目区域的通航环境、工程与通航环境的相互影响及碍航分析、工程施工安全及交通组织、工程中可能

遇到的问题及安全保证措施等一一进行了研究，制定了施工方案。

二、施工方案：

1.施工总平面布置

本次施工沿隧道工程路由方向，按不同的间隔进行钻孔取样，勘探总平面布

置如下图所示。

为更好的保障施工与水域通航的安全，将施工划分为6个区域，根据各分段

的具体情况，合理安排不同的时间和不同的钻探平台。

（1）O区：CIVK25400～25700，路由长度300m，钻孔数量10个，钻孔间距

30m。

（2）A区：CIVK25700～26200，路由长度500m，钻孔数量17个，钻孔间距30m。

（3）B区：CIVK26200～27200，路由长度1000m，钻孔数量33个，钻孔间距30m。

（4）C区：CIVK27200～29400，路由长度2200m，钻孔数量61个，其中CIVK27200～28720，钻孔间距30m，钻孔数量50个；CIVK287200～29400，钻孔间距60m，钻孔数量11个。

（5）D区：CIVK29400～30700，路由长度1300m，钻孔数量22个，钻孔间距60m。

①D1：CIVK29400～30050，路由长度650m，钻孔数量11个。

②D2：CIVK30050～30700，路由长度650m，钻孔数量11个。

（6）E区：CIVK30700～33700，路由长度3000m，钻孔数量50个，钻孔间距60m。

2.施工安排

1、各区计划投入施工船机

（1）0区投入1艘钻探船舶；

（2）A区投入1个勘探平台；

（3）B区投入1艘钻探船舶；

（4）C区同时投入2艘钻探船舶；

（5）D区投入2艘钻探船舶，分D1、D2段分别施工。

（6）E区同时投入2艘钻探船舶。

除上述船机外，施工还需配备相应的抛锚艇、警戒艇、运输船舶等。

2、各区施工特点

（1）受冠宝炸礁施工的影响，0区、A区施工安排在炸礁结束之后开始。

（2）A区施工采用勘探平台，减少与青峙码头的影响。

（3）A区、B区与D区同为船舶通航航路。两区域不在同一时间段进行施工，D区施工结束后再开始A、B区施工。

（5）D区位于通航分道内，为保障施工与通航的安全，D区施工分2段进行（D1、D2区段）。施工分别占用第六通航分道水域，其它船舶从施工两侧通航。

（6）C区、E区施工时，船舶锚缆不得进入第六通航分道沿岸通航带水域之内。

3、各区施工时间节点

根据上述各施工安排，本次施工作业施工时间节点如下：

第一个阶段（2019年4月~2019年6月）施工：C区、D1区、E区。

第二个阶段（2019年6月~2019年7月）施工：O区、A区、C区、D2区、E 区。

第三个阶段（2019年7月~2019年8月）施工：O区、A区、B区、C区、E 区。

第四个阶段（2019年8月~2019年12月）施工：B区、C区。

第五个阶段（2019年8月~2020年4月）施工：B区。

三、分析总结

由于台风较多的影响，项目于2020年5月23日顺利完工，圆满完成了金塘

海底隧道的海上勘探任务。项目在历经一年的海上勘探中，总结了以下经验：

1、施工由3家施工单位共同完成，为了保证水域安全通航为宗旨，将施工

区域划分为6个区段。各施工单位编制了完善的施工组织方案，分区施工，预留

了通航水域，达到了钻探施工和港口营运的平衡。

2、施工分不同时段投入不同的施工船机，还有相应的服务船舶如抛锚艇、

警戒艇及材料补给船。为了保障施工与通航的安全，施工船舶应根据施工分区与

时间节点顺序进入，并按计划的施工方向进行。驻位施工船舶的锚缆位置，应通

过助航设施明确标识，正确显示施工占用水域范围。

3、无论是抛锚驻位操作还是驻位之后的钻探施工，施工船机均会与水域其

它通航船舶产生影响。施工作业船舶严格按照避碰规则与通航管理规定执行，接

受VTS与现场海事机构的监管和指导。并且建立了施工与海事、相关码头、引航

及通航船舶的联络机制，建立了良好的沟通机制。

4、D区细化为D1、D2区域分别施工。施工占用南下通航分道时，使用航道

西侧水域和北上航道作为南下船舶临时通航水域，北上船舶临时使用部分金塘锚

地进行通航；施工占用北上通航分道时，使用航道东侧水域作为北上船舶临时通

航水域，减少了对主航道的影响。

5、临时航路的通航申请了海事机关发布航行警（通）告，提醒过往船舶注意；对进入海域的船舶，定制了中国移动电信等运营商的短信提醒，加强提醒过

往船只注意避让；与气象台建立有偿气象服务，每天在不同的时间向施工单位调度、施工船舶及相关人员推送气象信息，保障施工作业的进度与安全。

6、施工与冠宝炸礁、青峙码头、三星重工码头正常营运产生一定影响，为

减少施工产生的影响，施工单位与3个业主单位都达成了共识，并形成会议纪要，建立了协调措施。

7、施工周期为12个月，施工经历了台风季节和冬季寒潮大风季节。自然天

气条件对施工作业影响大，施工船舶充分考虑风浪对施工船舶安全的影响，严格

执行台风及寒潮天气的避险预案，保证了一年间施工的“0”安全事故。