中国又突破世界级难题 中国又突破了什么世界级难题？

中国又突破世界级难题 中国又突破了什么世界级难题？什么是管幕冻结法世界首座采用管幕冻结法的公路隧道

【中国又突破世界级难题】最近这段时间，中国不停的突破世界级难题，风头一时无两，而在近日，又有振奋人心的消息传出，没错，中国又突破世界级难题！这一次，中国又突破了什么样的世界级难题呢？iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

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今天，港珠澳大桥珠海连接线最后一项控制性工程，拱北隧道全隧贯通，这也标志着港珠澳大桥珠海连接线主体工程实现全线贯通。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

港珠澳大桥拱北隧道全隧贯通iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

港珠澳大桥向西经过珠澳口岸人工岛后，由拱北湾大桥及人工岛衔接，然后钻入地下，穿过拱北口岸，再接前山河特大桥，穿越将军山，沿南琴路两侧西行至洪湾，接入国家高速公路网。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

这一段被称为港珠澳大桥的珠海连接线，全长13.4公里，采用双向六车道高速公路标准。这一段被称为港珠澳大桥的珠海连接线，全长13.4公里，采用双向六车道高速公路标准。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

而拱北隧道全长2741米，由海域人工岛明挖段、口岸暗挖段以及陆域明挖段三种不同结构的隧道连接而成。最终的贯通点位于口岸暗挖段，地处类似泥潭一样的高富水地质结构区，同时，下穿日均人流量超30万人次的我国最大出入境口岸拱北口岸，让其成为当今世界上最复杂的公路隧道工程之一。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

根据施工进度，隧道贯通后将在今年年底前具备通车条件。根据施工进度，隧道贯通后将在今年年底前具备通车条件。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

世界级难度：淤泥地质下人造冻土暗挖隧道iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

拱北隧道被称为世界上施工难度最大的隧道工程，尤其是暗挖段，虽然长度仅为255米，两三分钟就可以走完全程，但却创造了多项新的记录。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

拱北隧道地质结构属于珠三角地区典型的海陆交互沉积地层，简单地说就是要在一片沙土淤泥之中暗挖一个隧道。为了解决这一难题，工程人员通过冷冻技术来人造冻土层实现基础施工。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

为了达到施工基础条件，工程人员利用36根直径1.62米，长255米，具有冷冻功能的特殊钢管先行搭建出隧道结构，将富水地质土层人工变为具备施工条件的冻土层。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

区别于传统冻结工法，拱北隧道暗挖段将冻结管路布置在管幕顶管内，冷源通过顶管传递给土体，最终将顶管间土体形成冻土，利用管幕和冻土将隧道完全封闭，从而在开挖期间阻止隧道外侧水土进入隧道。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

暗挖段隧道虽然长度仅为255米，但19米宽，21米高，开挖轮廓面积达336.8平方米的体量，让其成为当今世界上首座采用管幕冻结法施工的世界最大断面公路隧道。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

什么是管幕冻结法iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

管幕冻结法是“管幕+冻结预支护、矿山法暗挖”的施工方法。其中，管幕是围绕隧道四周、沿隧道全长布置的大型钢管，以强筋健骨保护隧道施工安全；而冻结则是把钢管之间及周围土体冻结成冻土，形成止水帷幕。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

通俗地讲，这种方法是预先沿隧道开挖的轮廓打入一圈钢构保护筒，然后开挖就在保护筒里面进行。保护圈层则是由一系列顺次排列的大型钢管和人工冻土构成。这段暗挖工程最终确定的管幕由36根直径1.62米的钢管组成，围成一个宽18米、高22米的椭圆形隧道开挖断面，其高度相当于7层楼的高度。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

一般的冻结法都是直接将冻结管打进土里，然后在管里循环冷冻液（一种降温到-30℃以下的盐水，冷而不冻），从而在冻结管周围形成冻土。可是，这里不行，因为隧道线路为曲线，无法在土层中布设冻结管。如何实施冻结管唯一可行的途径是把冻结管布置在管幕的大钢管里面。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

这一国内外未曾使用的方法，面临三大问题：iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

1）不与土体接触的冻结管是否能把土体冻住；iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

2）超大断面隧道开挖后，在亚热带炎热气候下冻土会逐渐融化，冻土如何抗弱化；iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

3）由于土体冻结体积膨胀的客观规律，冻结在超浅覆土的地下进行，冻胀可能导致地面严重隆起而影响拱北口岸的正常运行，甚至可能影响到地上地下相邻建、构筑物的安全，能不能控制住地面隆起，即如何限制冻胀。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

如何解决这三大难题？经过反复比较、测算、试验，设计出“冻起来、抗弱化、限冻胀”的方法，提出了一套解决上述三大技术难题的方案。管幕冻结法具备了在积极冻结期形成有效的冻土止水帷幕，在隧道开挖期抵御开挖热扰动引起冻土弱化，在冻结全过程中限制冻胀的三大能力。此方案摈弃传统的单种冻结管思路，用圆形冻结管、异形冻结管和冻土限位管三种管路构建了一套特殊的冻结系统。圆形冻结管和异形冻结管作为冻结的主要冷源，以冻结形成冻土并抵御冻土弱化；限位管在需要时开启热盐水，用来限定冻土帷幕的范围从而实现冻胀的控制。iEN鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

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