应对长距离隧道掘进，东南亚最长隧道有何妙招？
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长距离隧道施工一直以来都是隧道施工中的 一项极具挑战性的工作。 马来西亚 彭亨- 雪兰莪原水隧道作为东南亚最长的隧道， 全长44.6km，其中34.6km由盾构掘进， 单段盾构掘进距离达到11.6km。
为了顺利完成长距离盾构掘进，确保施工顺利进行，施工方设计并应用了一系列 应对方案和措施，最终隧道在2014年顺利贯通。虽然隧道贯通已有数年时间，但其中应用的措施在如今看来依旧有可圈可点之处，几年前的大胆创新也契合了如今数字化与智能化的发展方向。
本期小编就来为大家介绍一下这项工程，以及施工方应对长距离隧道掘进所应用的技术吧！
彭亨州至雪兰莪州的长距离输水隧道位于马来西亚半岛中部，该项目缓解了吉隆坡和雪兰莪州日常生活和工业用水的短缺，是马来西亚重要的民生工程。
这条隧道长达
44.6
km
的隧道，是东南亚最长的隧道之一
；同时，隧道的覆土厚度也是施工中的一大挑战——
隧道最大覆土厚度为1246m，覆土层超过1000m的隧道长度约为5000m。
隧道纵剖?图
由于较厚的隧道覆土与隧道所处的山岭地形， 施工团队很难从地表进行广泛的地层调查或地质勘探。 在隧道掘进 之前，施工方 大约进行了50次钻探勘测 ，平均钻孔间距为900m/个。由于钻探次数有限，因此在隧道的掘进过程中就有可能遭遇各种 地质条件的突然变化，有鉴于此，
施工团队对可能出现的地质风险进行了预测，并准备了相应的预案。
■ 挤压地层；
■ 岩爆；
■ 岩层/地下水高温。
由于隧道的长距离和深覆土，前期地质调查效果不佳，
施工团队认为从隧道内部进行超前地质勘探
才是真正可行的方案。
为此，他们准备了三种不同技术来进行综合分析和预测。
■ 地震波预测：
在掘进过程中，位于盾构内部的地震波激发设备会诱发前方地层的地震波，通过接受并分析反馈的地震波，获取前方地层的地质情况。
利用这一系统，盾构在掘进时，可以提前了解并发现开挖面前方的地质情况和风险，并生成三维的可视化图像。该系统的优势在于其能够与隧道掘进同步进行，实时处理并评估测量数据，及时发出提醒。
地震波预测系统
■ 盾构数据分析：
第二种方法是使用盾构本身的掘进参数来分析前方地层状态。通过综合分析
推力、扭矩、前进速度、掘进能量等参数 ，并利用计算机寻找数据与地质条件变化的相关性，施工团队能够借此了解前方地质条件。
掘进能量与岩石硬度
■ 钻探设备：
钻孔勘探是一种常用的探测方法，本项目中，施工团队使用了安装在盾构顶部的Atlas-Copco COP183冲击钻进行了探测钻孔，并通过观察钻孔速度、岩屑和进水情况来预测地质条件。
探测钻孔的照片（左）
钻孔速度与实际岩石硬度的相关性（右）。
除了地质勘探外，项目的长距离和厚覆土给盾构的定位和通讯也带来了一系列挑战。
考虑到定位和导航系统在掘进距离超过10km时尤为重要，施工方为盾构安装了一整套自动测量导向系统，只要盾构处于掘进状态，该系统就会持续进行自动观测，并自动计算出盾构的坐标。当出现异常时，系统会自动显示报警值，并暂停测量程序的运行。
通信和导航系统
为了确保通讯流畅，施工团队在现场部署了光纤通信网络，盾构掘进过程中产生的所用参数，例如推力、扭矩、转数等数据，每5秒记录?次，并通过光纤通信网络传送到现场办公室，确保技术人员能保持对远处盾构状态的了解。
这些数据同样会被传送到施工团队在日本的总部和盾构制造商在美国的办公室，进行归档、储存，并用于进一步分析，以此分析盾构掘进策略。
项目的长距离和厚覆土环境，意味着完成掘进后的盾构拆除运输工作也充满挑战性，施工团队为盾构拆除设定了一套与传统模式不同的施工方案。
刀盘的拆解
由于隧道内的环境工作环境非常糟糕，（空气温度高达43℃，湿度到达100%）因此施工团队尽量减少了隧道内的拆卸工作。需要在隧道内拆卸的部分是刀盘、侧面、垂直和顶部支撑。而
盾构的主轴承则应用了一种自走式滑行运输车进行运输。
东南亚最长隧道的施工由于其特殊的地质环境，带来了 许多技术挑战，但经过创新技术的应用，这些挑战都被一一克服。
施工方认为， 工程成功的关键是采用了以隧道内超前勘探系统为主的地质探测模式， 克服了大量可能存在的地质风险。如今，这些技术在经过了几年的升级功能已经变得更加完善，回顾以往的施工经验时，也能够感受到技术的不断进步，让隧道施工更加安全、经济、高效。
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