《青岛海底隧道》PPT课件

海底隧道大可分为海底段、海岸段和引道三部分。其中海底段是主要部 分，它埋置在海床底下，两端与海岸连接，再经过引道，与地面线路接 通。通常来说建造海底隧道还要同时在两岸设置竖井，安装通风、排水、 供电等设备。 截止2012年，全世界已建成和计划建设的海底隧道有20多条，主要 分布在日本、美国、西欧、中国的香港九龙等地区。
地下工程之 --海 底 隧 道
海底隧道概述
• 当城市的功能分区不断扩大， 主城区不再成为单一的功能 依靠，海滨城市所辖制的卫 星城将负载更多的城市功能， 在衔接两岸对接的方式上， 按照“两点之间线段最短” 的原理，海底隧道将起到无 可替代的作用。海底隧道是 为了解决横跨海峡、海湾之 间的交通，而又不妨碍船舶 航运的条件下，建造在海底 之下供人员及车辆通行的海 底下的海洋建筑物。
• 英海底隧道
胶州湾海底隧道
胶州湾海底隧道，又称胶州湾隧道，是中国最 长的海底隧道，隧道全长7800米，分为路上和海底 两部分，海底部分长3950米，该隧道位于胶州湾湾 口，连接青岛和黄岛两地，双向6车道，2010年4月 28日全线贯通。 青岛胶州湾海底隧道实际由两部分组成。一部 分是海底隧道，长6.17KM，另一部分是接线工程， 长1.63KM，两部分共同组成海底隧道。
英法海底隧道的 建成使隔断英伦 三岛与欧洲大陆 的天堑变通途， 人们只要坐上被 称为“欧洲之星” 的高速列车，穿 越海底隧道，连 接伦敦、巴黎、 布鲁塞尔仅需3个 小时
厦门海底隧道
厦门翔安海底隧道是一项规模浩大的跨海工程，全 长约9公里，其中海底隧道5.95公里，其中海域段 4.2公里。隧道起自厦门市湖里区五通，止于厦门 市翔安区西滨，隧道最深在海帄面下约70米，工程 总投资约32亿元人民币，是我国大陆地区第一座海 底隧道。 两侧为行车主洞各设置3车道，中孔为服务隧道。 主洞建筑限界净宽13.5米，净高5米。左、右线隧 道各设通风竖井1座，隧道全线共设12处行人横通 道和5处行车横通道，翔安西滨侧连接线设收费、 服务、管理区。预计建设工期为4年。按100年的设 计使用年限确保工程的安全性和耐久性。

intertidal zone
潮间带
The intertidal zone refers to the tide of high mark to spring low line between the area, also is the area between the water fluctuation, is also the middle ground of transition from land to sea, is home to many species that have a special life habits.
客 舱 通 道
The whole passage highlights the submarine wreck broken and unbearable years of erosion and effect, will let each to underwater world tourists fully experience the feeling of the underwater.
Train the sea creatures 培养海洋生物
Specimen Hall of Marine Life has the most abundant specimens in the world, displaying over 20,000 specimens omarine lives of China and the world. As the only specimen hall featuring the marine life in China, it also keeps many specimens of endangered species.

• 大规模机械作业效果国内最好。由于众多新材 料新技术的采用使大规模机械作业成为必然，施 工中，在国内首次采用机械手施作高性能喷射混 凝土，大型液压台车施作耐久性模筑混凝土，创 造性地将全液压多臂钻机应用于远距离地质探孔 及超前注浆钻孔，实现了国内最先进的大型机械 化配套作业下的安全、快速施工。大规模机械作 业不但解放了人力，而且让青岛胶州湾隧道工程 的安全系数更高，质量更加稳定
• 青岛国信胶州湾交通有限公司副总经理曲立清全程参与了隧道施工， 有三个工程重要节点在他脑海里留下了深刻烙印，“第一个重要节点 是2008年8月份，隧道施工进入海域段，入海100米时，拱顶像下雨 似的，那时一下到洞里就紧张，根本不敢一个人进去。”第二个节点 出现在2009年元旦，那时隧道施工第一次穿越不良地质带，“我们用 了45天把这条长达30米的破碎带加固了天。”曲立清说，第三个节点 就是2009年12月18日服务隧道的贯通，这为主隧道的开挖提前探明 地质条件发挥了重要作用。
多重防腐锚杆
• 多重防腐锚杆是胶州湾隧道的专利产品。 由于海水较强的腐蚀性，采用一般的锚杆 固定支护可能会在一定时期后出现松动。 设计部门利用膨胀螺栓原理研发出新型锚 杆，杆体采用镀锌处理有效防腐。打入岩 石后，尾部转动，顶部膨胀，再通过水泥 浆液灌注使锚杆与周边岩石融为一体，保 证锚杆结实
大型机械化作业
规模 同类隧道项目之最
• 胶州湾海底隧道是我国第一批在建 的海底隧道，刚刚通车的厦门海底 隧道仅为6.8公里。在国际上，东 京湾海底隧道全长9.5公里，挪威 海底隧道长7.9公里，“从长度上 看，这两条隧道都比我们胶州湾隧 道要长，但他们一个是双向四车道， 另一个是双向两车道，而胶州湾隧 道是双向六车道，可以看出，胶州 湾隧道在世界同类项目中规模是最 大的。”青岛国信胶州湾交通有限 公司相关负责人介绍，规模大，也 就意味着施工量大，但胶州湾海底 隧道的工期却并没延长，“我们充 分增加作业面，最多时达到17个作 业面，全线四个标段，3000名施工 人员夜以继日建设隧道。”

根据地质条件，尽可能地在不透水层中 通过。
例一 日韩隧道
计划通过对马海峡的总距离超过250km的日韩隧道正处 于前期研究阶段，为了勘察地质状况已经修筑了一座勘探斜 井。该隧道的主要地质问题是要通过一段埋深较大〔埋深约 1000m〕的未固结层，在纵断面上，通过该区域时，隧道顶 至少要保留100m的距离，以侧安全。
海底隧道的最大水深与埋深的关系
隧道名称 青函隧道 丹麦海峡隧道 挪威海峡隧道 北岬隧道 关门隧道 舞鹤隧道 厦门东通道
最大水深(h ) 140m 60m 40m 212 22m 14m 20m
最 大 埋 深 〔H ） 比值〔H/h）
100m
0.71
66m
1.1
40m
1.0
20m 26m 30～40m
因此，注浆与排水相结合应该是海底隧道设计的 一个重要思路。注浆是为了止水，排水是为了把进 入隧道的水排出。
青函隧道的压注，实际上是一边压注一边测定钻孔 的涌水量，当涌水量达到预计要求时，就停止了压 注。因此，青函隧道的止水，是不完全的。目前青 函隧道洞内的涌水量约在25m3/min。共设3个排 水基地，包括备用在内共设置了12台水泵。每台 水泵的排水能力为9~12m3/min。因此，隧道究 竟容许多大的涌水量，也是一个需要解决的问题。
在海底下修建隧道，施工安全是一个问题，另 外一个问题就是耐海水性问题。隧道内的电气设 备等容易受到海水腐蚀的情况是存在的。因此， 要极力避免海水的侵入，同时即使侵入，也不要 触及这些设施，通过导水路导水是非常重要的。
另外隧道本体是混凝土，在海水条件下劣化会 显著发展。因此防治混凝土盐害是非常重要的课题。
表3 混凝土抗压强度
水泥 水
抗压强度〔kgf/cm2）

共投入设备 145 台套，其中大型设备40台套，设备 原值达3700万元。
26
二、工程进展
4、投入的设备与人员
项目经理
书记
副经理
总工程师
专家组
工
安 测 试 财 计 物 设 综合
程
质 量 验 务 划 资 备 办公
部
部班 室部部部部室
正
机械
综
衬
搅
风
洞
队
合
砌
拌
井
掘
110
队
队
站
衬
进
人
6
2
12
砌
队
8
0
人
队
16
1700 3300 4900 6500
8100 9700 11300
38
三、工程概况
3号风井平面图
6251
30000
FC
25000 FE
右 线 隧 道 测 设 中 线 D8
D7
D23
21500 3500
3500
服
左
务
线
隧
隧
道
道
测
测
设
设
中
中
线
FC 线
FC FC
FC
ZK7+418.456车行横洞
污水泵房
3：中铁十八局集团；4：中铁隧道局集团 科研单位：山东科技大学、西南铁科院、青岛理工、山东大
学、中国矿大等
29
三、工程概况
2、工程建设规模
本项目全长 7.12 km，其中海底隧道长 6.17 km，跨越海域宽约 3.950 km，按双向六车道高等级公路标准设计，是国内继厦门后第二条

结构型式
主隧道结构采用复合式衬砌结构，根据不 同围岩地段的结构受力要求，考虑到海域 段隧道地下水压力大，海域段断面采用三 心圆拱形断面，设置仰拱；陆域段采用三 心圆拱形断面，Ⅳ，V级断面设置仰拱，Ⅱ， Ⅲ级围岩不设仰拱。
青岛海底隧道地质情况概述
• 隧道基岩主要为微风化花岗岩、花岗斑岩、火山角砾岩、
• 隧道在铺路基时，先
要铺设24厘米厚的混 凝土，再铺上12厘米 厚的沥青。与一般路 面使用吸光材质不同， 胶州湾隧道的路面将 采用反光材料，将隧 道顶部的灯光反射， 这样有利于行车安全。
工程环境
胶州湾隧道地处胶州湾湾口，隧址区平均水深 30 m，最大水深42 m。 最小覆盖层厚30 m。地质为第四纪覆盖不甚发育，厚度在0～5 m之 间，许多部位基岩裸露。基岩主要为下白垩纪青山群火山岩及燕山晚 期崂山超单元侵入岩(中风化和微风化花岗 岩与火山岩)，中风化层很 薄，岩石强度高，完整性 较好。场地地震基本烈度为6度，场区地质 构造主 要为断裂构造，所发现18条断裂大部分为高角度、 中新代脆 性断裂构造，其宽度在数米至数十米不等。 其中海域段穿越4组14条 断裂带，断层内以压碎岩、碎裂岩、糜棱岩为主。主隧道Ⅱ～Ⅲ级围 岩约占 55.7％，Ⅳ级围岩约占38.1％，V级围岩约占 6.2％。 海域及 距海较近处的地下水的化学成分与海水相似，具有强腐蚀性。基岩弱 风化带多为中等透水性、少数弱透水性，微风化破碎岩体和断裂带大 部分 为弱透水性、部分为中等渗透性，绝大多数微风化岩体为弱透水 性，局部为中等渗透性。 在团岛端陆域段左线与匝道结合处隧道长 212 m，宽16.72—27.82 m，高12.60—18.05 m，断面呈喇叭口状。 覆盖层厚12 m，三处断层破碎带， 地质为杂填土，砂砾石、风化、 断层破碎岩组成，属超浅埋，超大断面单孔隧道。结构下穿西1.2 m 砼污 水管线及建筑群，其影响范围12栋，均为住宅及办公楼，层高 3—7层，砖混及框架结构，条形基础，深 2～3 rn.

第20页/共39页
干湿交替与碳化环境
相对湿度 (%)
90
80
70
青岛1993-2002
哈尔滨1993-2002
60
广州1993-2002
50
40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份
3城市不同时期的月平均湿度
第21页/共39页
青岛月平均相对湿度为62%～86%，是混凝土 碳化发展最快的湿度区间 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5~6倍以上。 衬砌混凝土一侧接触水或含水土，另一侧则接 触空气，是典型的干湿交替环境。 可见，碳化导致的钢筋锈蚀必须考虑。
W/C=0.5
0.04
0.00 0
5
10
15
20
25
30
渗 透 深 度 mm Penetration depth mm
我们建议对胶州湾海底隧道出口处向隧道内部300米 的混凝土表面进行防水处理。
第30页/共39页
（4）考虑使用渗透型模板，以提高混凝土的表面 密实性和抗渗性； （5）送风系统的进风口应远离海面或采取措施过 滤除去进风中有害物质与离子。 （6）防水板质量好、搭接密封、无破损。注浆防 水系统充分，以防为主，以排为辅，排水系统流畅 并有足够余量。 （7）爆破开挖时最大限度地减小围岩破损与松动， 一旦有情况用足锚杆和注浆。
0.16 0.12
未处理混凝土 硅烷溶液 1+1 h 硅烷乳液 600 g/m2 硅烷凝胶 600 g/m2
0.08
W/C=0.4
0.04
0.00 0
5
10
15
20
25
30
35
渗 透 深 度 mm Penetration depth mm

2
2021/3/12
3
j
2021/3/12
Ｂ
4
1、连接两点的线段，叫两点之间的距 离（×）
2、两点之间的所有连线中，线段最短 （√ ）
2021/3/12
5Leabharlann 大青虫家门前有条大路，它要到路上去，走哪条小道最近呢?
这条线与公路垂直!
2021/3/12
6
A
从直线外一点到这条直线所画的垂直线段最短,
• Welcome to our classroom!
• 2021/3/12
class five grade four
1
如图：小明从家到学校有四条路径
你认为哪
一条是从
家到学校
Ａ
Ｂ
的最短道 路？
连接两点间的线段的长
两度点，之叫间做的这所两有点连的线距中离，线段最短
（2021或/3/12 两点之间，线段最短）
祝您周末愉快！
2021/3/12
14
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/3/12
15
5，两点之间的距离是指（
2021/3/12
两段点的之长间度线8 ）
•生活处处是
数学
2021/3/12
9
1,小文的奶奶生病了，她去哪家医 院就诊最近？
军区医院
奶奶家
市立医院
点到直线的距离
垂直线段最短 2021/3/12
中医医院
10
一艘货轮要载物到沙河的对岸，要是起点到终点 的航程最短，可以怎样改航道？
两点之间，线段最短！
起
沙河
点
终点
2021/3/12
11
这节课，你获得了哪些知识？

青岛海底隧道施工技术
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

防水设计思路
• ①隧道结构的防水设计采用“以堵为主,限量排放,刚柔结
• • • •
合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则。 ②防水设计形成超前地质预报系统分析前方地质破碎带— 超前注浆—初期支护—防水层—二次衬砌防水混凝土的防 水系统,重点处理两缝薄弱部位等多道防线。 ③需要排水的地段,采取渗排水层、排水管等排放措施,排 除注浆后的地下渗水,同时加强检修维护措施保持排水畅 通。 ④加强各个环节的自防水能力,加强钢筋混凝土结构的抗 裂防渗能力,改善钢筋混凝土结构的工作环境,进一步提高 耐久性。 ⑤不同的围岩段采用不同的防排水方案,不同分区段之间 采用分隔防水设计措施,防止局部防水板破坏造成地下水 在隧道内的贯通,减少相互影响
不同的围岩段采用不同的防排水方案不同的围岩段采用不同的防排水方案不同分区段之间不同分区段之间采用分隔防水设计措施采用分隔防水设计措施防止局部防水板破坏造成地下水防止局部防水板破坏造成地下水在隧道内的贯通在隧道内的贯通减少相互影响减少相互影响隧道防排水方案隧道防排水方案胶州湾隧道海底段的海水总水头在胶州湾隧道海底段的海水总水头在505078m78m根据国外的情况根据国外的情况采用全封堵方式的隧道采用全封堵方式的隧道地下水位地下水位一般小于一般小于30m30m从技术上可以将从技术上可以将60m60m作为临界值作为临界值从从选择地下水处治方式看属于临界状态选择地下水处治方式看属于临界状态从技术和经从技术和经济的合理性出发济的合理性出发采用全封堵和排导两种方式都是采用全封堵和排导两种方式都是可行的
综合超前地质预报
• 青岛海底隧道采用的综合超前地质预报的方式主
• •
要有： (1)TSP203超前地质预报，海域全程进行，纵向搭 接10 m； (2)超前探孔(主线隧道设3～6个，长度30 m，搭 接8 m)； (3)地质雷达，在需要时采用； (4)红外探水； (5)借鉴先行隧道或者服务洞的地质情况； (6)勘测阶段的地质资料。