青岛胶州湾海底隧道涌水断层注浆效果综合检验方法研究

采用注浆全过程注浆压力–注浆量–注浆时间(P-Q-t)控制法、物探法、检查孔法与数字钻孔摄像法从宏观到细观对青岛胶州湾海底隧道F4–4涌水断层全断面帷幕注浆后的注浆效果进行检验,其中注浆全过程压力–流量–时间控制法将注浆压力限制在3～4 MPa,当注浆速度小于5 L/min超过20 min时,结束该孔注浆;TSP物探法对注浆前后的含水断层探测结果表明,注浆后围岩整体性得到提高,其变形模量提高19.1%,密度提高3.6%,泊松比下降7.1%,纵波波速VP增长0.8%,纵横波比VP/VS减小7.1%;按注浆孔的5%～10%钻探检查孔,当单孔出水量≤0.15 L/min时,达到注浆要求,满足开挖允许出水量标准;数字钻孔摄像法生成三维虚拟岩芯,计算裂隙充填浆脉的充填隙宽及产状,表明注浆后裂隙充填密实。4种检验方法综合判定含水断层注浆后围岩等级由V级提高到IV级,表明注浆效果良好,达到注浆止水加固的目的,综合检验法是检验注浆效果的有效方法,上述方法对类似工程具有一定的借鉴与指导意义。

胶州湾海底隧道衬砌混凝土的环境条件与耐久性

隧道的衬砌混凝土一侧接触水或含水土,另一侧接触空气,是典型的干湿交替环境。青岛近年的月平均相对湿度为62%～86%,在正常通车和排风条件下,隧道中或洞口处的CO2浓度为大气中的5倍以上,混凝土易碳化从而导致钢筋锈蚀。海水及地下水中含SO24-,K+,Na+等,易导致混凝土硫酸盐腐蚀和碱骨料反应破坏。因此,在该隧道衬砌混凝土的耐久性设计中需考虑碱骨料反应、Cl-侵蚀、硫酸盐腐蚀、碳化、冻融、软水腐蚀、高压渗水、积水、火灾等因素;在混凝土的原材料选择、质量控制、配合比及有关性能指标确定、构造措施、施工质量保障及验收标准等方面应严格把关;此外还应考虑表面防水处理、预埋耐久性监测系统等耐久性附加措施。耐久性试验研究表明:混凝土的碳化深度随强度增加而下降;增加胶凝材料中的水泥用量、降低水胶比则有利于提高混凝土抗碳化性能。混凝土Cl-扩散系数与抗压强度成指数函数关系,当隧道混凝土强度等级高于C50,其Cl-扩散系数可小于4×10-12m2/s。

胶州湾海底隧道衬砌混凝土服役寿命预测

胶州湾海底隧道是中国自行建造的第2条海底隧道,其设计服役寿命为100 a。分析了海底隧道衬砌混凝土的服役环境,建立了综合考虑氯离子扩散、碳化和弯曲荷载影响的服役寿命预测模型。调查了海底隧道现行施工里程的混凝土耐久性关键参数,建立了海底隧道混凝土氯离子扩散系数与回弹强度间的函数关系,通过预测模型计算了混凝土中氯离子随时间的演化规律及衬砌混凝土服役寿命。结果表明:隧道衬砌混凝土的保护层厚度波动值-4(-6)^+15 mm,标准养护衬砌混凝土氯离子扩散系数均值为2.1(2.7)×10-12m2/s,混凝土中初始氯离子浓度小于0.35kg/m3。隧道衬砌混凝土氯离子扩散系数与回弹强度呈线性函数关系,施工里程内氯离子扩散系数波动为1.5~3.5×10-12m2/s。基于模型计算,胶州湾海底隧道左右线衬砌混凝土的服役寿命均超过100 a。

青岛胶州湾海底隧道施工及机械配套技术

青岛胶州湾隧道工程全长7800 m,下穿海域3950 m。有两条主隧道和一条服务隧道,在青岛端距离洞口2000 m处设有进出海底隧道的匝道。主隧道海域段线间距约55 m,断面为椭圆形断面,隧道断面宽16 m,高12 m,隧道洞身主要位于微风化花岗岩、辉绿岩、安山岩中,纵断面采用"V"字坡,最大海水深42 m,隧道最小埋深不小于30 m。对钻爆法修建青岛胶州湾海底隧道的关键技术和大型施工机械配套进行了探讨。

青岛胶州湾海底隧道陆域段近距下穿地表建筑物爆破震动控制技术

青岛胶州湾海底隧道陆域段钻爆施工期间,为确保距隧道拱顶约12 m的地表建筑物安全及隧道大断面掘进,通过采用下导超前、后续大断面扩挖施工方法,运用液压凿岩台车进行大中空孔直眼掏槽及合理化的钻爆设计等技术,将地表建筑物最大垂直震速控制在国标允许范围之内;通过采用孔外中段别雷管接力起爆,实现了大断面(超前下导、后续扩挖面)一次性点火起爆,解决了大断面一次性爆破雷管段别不足的难题;通过爆破震动测试及数据回归分析,得到了震动波在地层中的传播规律,并通过该规律进行药量真正校核。

胶州湾海底隧道综合超前地质预报技术研究与实践

本文以胶州湾海底隧道为例,研究了超前地质预报中经常采用的预报手段,并概括了国内的综合超前预报研究现状,提出了综合超前地质预报的概念,指出了其优缺点和适用性。针对三线海底隧道,提出了具体的综合超前地质预报流程。运用本文所提出的三线海底隧道综合超前预报方法对胶州湾海底隧道的服务隧道和左线主隧道进行了多次综合超前地质预报,预报效果良好,工程进展顺利,取得了良好的经济效益。

青岛胶州湾海底隧道总体设计与施工

海底隧道修建在我国处于起步阶段,没有规范和成熟的经验可以借鉴。为了科学、安全、经济地建设青岛胶州湾隧道,为我国海底隧道建设积累经验和规范的编制奠定基础,从工程调研类比分析、理论计算分析、室内试验、现场试验、工程实践等方面对胶州湾海底隧道进行系统的科学研究,对跨海通道的型式(轮渡、环湾高速公路、大桥、隧道)进行比较分析,得出以下结论:1)总结出海底隧道全天候、经济运行的优点;2)得出三车道海底隧道最小岩石覆盖层厚度25 m、线净间距一倍洞径和最大纵坡4%等总体设计关键参数;3)得出采用复合式衬砌、多心圆椭圆型的合理断面和支护参数;4)采用"以堵为主、限量排放"的防排水方案,限排标准为0.4 m3/(d.m),保证了结构安全和最小排水量;5)采用控制爆破保护围岩、多重防腐锚杆、C35湿喷高性能混凝土、C50耐久性混凝土等系统耐久性设计,预测使用寿命超过120年;6)采用超前钻3～5个钻孔进行超前探水结合地质素描、物探等手段的综合超前地质预报,查明了工程地质和地下水情况;7)采用凿岩台车、湿喷混凝土机械手等大型机械全断面或台阶法的快速安全施工方法以及综合的防塌方涌水技术措施等,保证了施工安全。

三臂凿岩台车施工技术在青岛胶州湾海底隧道中的应用研究

通过三臂液压凿岩台车在青岛胶州湾海底隧道施工中的应用研究,充分地发挥三臂液压凿岩台车作业范围大、灵活性强、空气粉尘污染小、安全文明、液压冲击钻高效的技术优势,不仅在Ⅱ,Ⅲ级围岩施工中体现了其无可比拟的优越性,而且在Ⅳ,Ⅴ级及破碎弱风化围岩施工中,也显示了其较强的适应性,实现了快速、优质、安全、高效施工。

胶州湾海底隧道注浆效果评价与影响因素分析

青岛胶州湾海底隧道地质构造复杂、埋深浅、穿越大量的断层和不良地质段,施工风险大,超前预注浆是确保隧道安全施工的重要保证措施。本文通过对胶州湾海底隧道F4-4断层钻孔注浆效果评价以及影响因素的分析,提出施工中需要关注的环节及改进的措施,确保每一个注浆段都满足止水加固要求,为胶州湾海底隧道的快速掘进、安全施工提供保证,也为其他类似工程施工起到借鉴和指导作用。

地质雷达在胶州湾海底隧道F_(4-5)含水断层超前预报中的应用

青岛胶州湾海底隧道地质条件复杂,隧址区含有多组高陡倾角断层,因此隧道在通过海域段涌水断层时的安全便成了工程建设过程中的关键问题.以此为背景,根据在胶州湾海底隧道左线隧道F4-5含水断层利用地质雷达对破碎围岩和裂隙水进行超前预报中的应用,针对信号采集和数据处理解析过程中各影响因素,采取相应的处理措施,最大限度地去除干扰,最后得出清晰准确的测线伪彩色成果图及测线波形图等成果,并从成果图中统计了探测范围内的结构面和裂隙发育的具体位置和规模、裂隙水发育位置等参数,为超前预注浆加固提供了参数.对开挖后的地质情况进行地质编录,验证了本次地质雷达预报的准确性与有效性.所采用的方法措施对于海底隧道地质雷达超前地质预报具有一定的借鉴意义.

瞬变电磁预报方法在胶州湾海底隧道穿越F_(1-2)含水断层中的应用

瞬变电磁法对低阻体反应灵敏,是预报含水体较为有效的手段,所以利用瞬变电磁法对胶州湾海底隧道F1-2含水断层进行探测,排除信号采集和数据处理中的各种因素,通过对所处理结果的分析,判定了F1-2含水断层破碎带规模与位置,围岩风化程度、含水断层裂隙水发育情况,为超前预注浆加固提供了有效的地质信息。结合超前探孔、开挖后进行的地质编录,验证了本次瞬变电磁地质预报的准确性与有效性,对海底隧道含水断层的超前地质预报具有一定的借鉴和指导作用。

青岛胶州湾海底隧道F_(4-4)含水断层注浆前后TSP探测分析

海底隧道含水断层的预报是海底隧道修建过程中的重大理论和技术难题之一,对其位置与规模的准确预报可为超前预注浆提供依据与指导.通过TSP超前探测,确定了青岛胶州湾海底隧道F4-4含水断层发育的位置与规模,探明了该断层受构造影响严重,围岩破碎,岩体强度低,自稳能力差,在极端地质条件下存在突水的高风险,施工风险极大.该预报为超前预注浆提供了依据,最后采用TSP手段对注浆后围岩情况进行了注浆效果检验,TSP探测结果表明,注浆后围岩整体性得到提高,其强度提高了19 .1 %,密度提高了3 .6 %,泊松比下降了7 .1 %,纵波波速增长了0 .8 %,纵横波比减小了7 .1 %,表明断层破碎带内含水量降低,裂隙得到有效充填,注浆效果显著,达到了注浆目的.该海底隧道含水断层的TSP超前预报方法以及注浆处理后的注浆效果检验手段对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.

青岛胶州湾海底隧道涌水断层全断面帷幕注浆技术研究

青岛胶州湾海底隧道F_(4-4)断层破碎带,受构造影响严重,围岩破碎,岩体强度低,出水量大,拱顶自稳能力差,在极端地质条件下存在突水的高风险,施工风险极大.基于这种情况,通过现场试验确定了全断面帷幕注浆技术参数,主隧道注浆加固区范围为隧道开挖轮廓线外5m;上断面周边注浆扩散半径为1.5m,下断面注浆扩散半径为2m;注浆终孔间距为3.5m;水灰比为1:1的超细水泥;注浆压力为3～4MPa;施工工艺选用前进式注浆.最后采用全断面帷幕注浆技术方案和措施在青岛胶州湾海底隧道右线主洞穿越F_(4-4)断层的设计和施工中得到了成功的应用.通过检查孔检验,注浆效果良好,达到了开挖要求.全断面帷幕注浆技术对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.

青岛胶州湾海底隧道快速穿越含水断层施工技术研究

针对青岛胶州湾海底隧道隧址区含水断层的地质特点,文章主要论述了采用超前地质预报进行预报,帷幕注浆、超前长管棚进行堵水预支护,以及采用台阶法进行开挖快速穿越含水断层的施工技术。并结合成功快速穿越F4-3断层的工程实例,具体介绍了针对胶州湾海底隧道含水断层的施工方案,同时在施工过程中根据实际揭露的地质反馈信息,随时进行动态设计、动态施工,这种信息化的工作方法既保证了施工安全,又加快了工程进度,对顺利穿越含水断层断层起到了至关重要的作用。

胶州湾海底隧道工程奠基

连接我市主城区与西海岸的重要通道--胶州湾海底隧道工程开工仪式,12月27日在黄岛区薛家岛举行.山东省委常委、青岛市委书记阎启俊,青岛市委副书记、市长夏耕为项目开工引爆了第一炮.市委副书记、副市长崔锡柱,青岛市人大常委会主任徐长聚,青岛市政协主席张旭升等党政领导及有关单位的负责同志参加了开工仪式.……

青岛胶州湾第二海底隧道西端接线方案研究

随着西海岸新区和董家口新港区建设步伐的加快,往返两岸间的交通量成逐年递增的趋势。预测2025年跨胶州湾通道交通总量将达20.9万标准车/d,通道交通量趋于饱和。从满足交通量的发展层面而言,需尽快开辟一条联系胶州湾东西两岸、可保证全天候通行的新通道。为此,提出胶州湾第二海底隧道的工程方案。该工程方案稳定,已经列入青岛市2020年开工建设项目。文章详细探讨了胶州湾第二海底隧道西端接线与沿线城市用地及轨道交通、道路网络、铁路、疏港通道等重大交通基础设施的关系,总结了隧道设施两端接线应该考虑的问题,可为类似项目提供参考。

胶州湾第二海底隧道市北端交通疏解方案研究

胶州湾第二海底隧道是联系中心湾区东岸、西岸两大主城的重要通道,是青岛市“六横九纵”高快速路网中第二横的重要组成部分。为两端的接线道路设计一个安全、高效、经济的交通疏解系统意义重大。基于此,本文根据胶州湾第二海底隧道的整体定位,重点对市北端的接线道路疏解进行多方案设计,为工程设计提供科学、经济的建议。

海底隧道过断层破碎带施工风险分析与应对措施

为了避免胶州湾隧道在穿越多条断层破碎带施工时,发生坍塌、冒顶、突水、突泥等事故,结合青岛胶州湾海底隧道工程设计和施工,通过采用风险分析和评价的方法对过断层破碎带施工风险进行分析,并提出风险的应对措施,风险评估结果可为以后类似工程提供参考。

胶州湾第二海底隧道斜井纵横断面设计研究

以青岛胶州湾第二海底隧道黄岛端斜井为研究对象,在总结长大隧道斜井纵断面和横断面设计要点的基础上,综合考虑该斜井辅助施工、防灾救援、运营服务的需要,提出满足要求的斜井纵断面和横断面设计方案。斜井纵坡选用200 m长10%+60 m长3%组合坡度,施工期间限速5 km·h^(-1),运营期限速20 km·h^(-1);斜井横断面的设计需要同时满足施工期、应急救援、运营服务不同功能建筑限界的需求;斜井建成后作为服务和应急救援隧道保留,将极大提高突发情况发生时的应急救援能力,也为隧道后期运营养护提供便利。

2006,青岛的10个精彩瞬间

新年的鞭炮响起来,火红的灯笼挂起来,在喜气洋洋热热闹闹中,2007翩然而至,2006刹那间羽化为回忆中的一个篇章。再回首,却总有一些音符余音袅袅,总有一些画面挥之不去,总有一些瞬间深入人心。本刊用最难忘的10个精彩瞬间串起青岛2006的记忆,重温2006青岛的城市建设、经济发展、人文风貌的灿烂景象。