TSP203预报胶州湾海底隧道f2-1含水断层的实践

青岛胶州湾海底隧道地质条件复杂,发育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.而隧道地震波法(tunnel seismic prediction, TSP)超前地质预报系统作为近年来应用于隧道超前地质预报中较成熟的手段,具有预报距离长、对断层破碎带反映敏感、易于操作、对施工影响小等优势.文中作者应用TSP超前地质预报系统对胶州湾海底隧道f2-1含水断层进行了探测,对TSP系统所采集到的数据进行分析,得出深度偏移、反射层提取图、预报结果 2D视图显示与岩体物性图和预报结果3D视图等成果,从而判定了f2-1断层发育的规模与位置,从成果图中提取并统计了断层带内裂隙发育的数量、长度等参数,为超前预注浆加固提供了参数,并对开挖后的地质情况进行了地质编录,验证了本方法的准确性与有效性.     

瞬变电磁预报方法在胶州湾海底隧道穿越F1-2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F_1-2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F_1-2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。     

综合超前地质预报技术在下穿水库隧道中的应用

在复杂地质条件下对隧道进行超前地质预报时,单一的预报方法预测结果不能全面、准确地反映隧道围岩和地下水的变化情况,为了保证隧道的施工安全,有必要采取综合超前地质预报技术。本文以龙水镇至珠溪镇城镇饮用水源污水截流管网工程2#隧道C段(K2+863)掌子面涌水为例,根据下穿水库隧道的地质和水文情况,采用地质调查、超前地质钻探、瞬变电磁、地质雷达、水化学分析五种超前地质预报技术进行超前探测。综合超前地质预报结果表明,瞬变电磁法探测水平切面图上在隧道前方向左45°方向上30 m以内存在低阻异常区,隧道水平方向往隧道上部视电阻率值逐渐降低。得出：掌子面左前方砂岩层裂隙发育,3号孔突水水源为砂岩层裂隙水,工作面左45°左右前方张扭性裂隙与水库相连,主要通过中-细砂岩层间裂隙水沟通,进入隧道。地质雷达、瞬变电磁法、水化学分析互相补充,相互验证,成果可靠。预报结论为提前采取施工措施提供了依据,有效避免了地质灾害对工程的不利影响,对于类似工程具有一定的借鉴意义。     

超前地质预报在隧道施工中的应用

本文介绍了用地质雷达进行超前地质预报方法的基本原理,以坪子上隧道施工中超前地质预报为例,总结了超前地质预报的应用成果,为地质雷达在隧道超前地质预报中的应用积累了经验。     

超前地质预报在隧道施工中的应用

本文介绍了用地质雷达进行超前地质预报方法的基本原理,以坪子上隧道施工中超前地质预报为例,总结了超前地质预报的应用成果,为地质雷达在隧道超前地质预报中的应用积累了经验。     

地质雷达在犇溪口隧道超前地质预报中的应用

介绍了地质雷达进行超前地质预报的工作原理.以地质雷达在水绥二级公路犇溪口隧道施工中的应用为例,通过对地质雷达图像的解析进行了超前地质预报.实践证明地质雷达是隧道施工超前地质预报的一种快捷有效的方法,对隧道施工具有较好的指导作用.     

地质雷达在某公路隧道地质超前预报中的应用

本文介绍了地质雷达的基本工作原理,并以某高速公路隧道建设为例,简述地质雷达在隧道地质超前预报过程中的应用,说明地质雷达在隧道短期地质超前预报中的实用性、有效性和安全性,能提供更准确的地质信息和科学依据,更好地指导施工。     

青岛胶州湾海底隧道F44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.     

综合超前地质预报技术在公路隧道中的应用

由于隧道围岩地质条件的复杂性,在隧道施工中开展超前地质预报是非常必要的,在高家包隧道的施工过程中,采用了多种方法进行超前地质预报。超前预报中,在地质分析的基础上,结合TSP（Tunnel Seis-mic Prediction）、地质雷达等方法进行超前预报,结果显示,预报结果同实际开挖情况比较接近,采用地质分析和物探方法结合进行超前预报,取得了较理想的预报结果,对以后的施工有一定的指导作用。     

地质雷达在米亚罗隧道超前地质预报中的应用

地质雷达是浅层地质勘探的有效方法,应用于预报裂隙带、断层破碎带、富水区围岩、岩溶洞穴等不良地质灾害。本文结合米亚罗隧道施工进行超前地质预报,通过对雷达波穿越该隧道不良地质的反应特征的分析,对不良地质和掌子面前方岩体构造情况做出准确预报,为保障施工安全提供有效指导。     

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5?m;上断面周边注浆扩散半径为1.5m,下断面注浆扩散半径为2?m;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F4-4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.     

Service life prediction of lining concrete of subsea tunnel under combined compressive load and carbonation

Qingdao Jiaozhou Bay subsea tunnel is the second self-built tunnel in China with the designed service life over 100 years. The durability of lining concrete are one of an important factors to determinate the service life of tunnel. Considering the main environmental loads and mechanical loads of subsea tunnel, the durability properties of lining concrete under combined action of compressive load and carbonation has been studied through the critical compressive load test, accelerated carbonation test, natural carbonation test and capillary suction test. The tests results show that critical compressive load apparently accelerates the carbonation and deteriorates the anti-permeability of concrete. Under the combined action of critical compressive load and carbonation, the durability of lining concrete decreases. Based on the carbonization life criteria and research results, for the high-performance concrete with proposed mix ratio, the predicted service life of lining concrete for Jiaozhou bay subsea tunnel is about 80 years which fails to reach the required service life. It is necessary to adopt other measurements simultaneously to improve the durability of lining concrete.     

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100a。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）～＋15mm,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100a。     

基于隔水关键层突水系数法的海底隧道施工突水危险性分析

突水是海底隧道施工阶段最大的安全风险,而且突水事故多发生在不良地质段.为了更好地控制海底隧道不良地质体施工突水风险,本文对海底隧道的突水模式及其影响因素进行了分析,指出海底隧道突水事故多与隧道开挖引起的围岩变形破坏有关,而未破坏岩层的研究对于突水的控制至关重要.因而,重点对海底隧道不良地质体顶板突水机理进行分析,引入隔水关键层的概念及判别条件,将隔水层关键层突水系数作为海底隧道顶板突水判断标准,以厦门海底隧道左线F1风化槽为例,对隔水关键层突水系数的影响因素进行分析,并将突水系数法应用于F4风化槽突水预测,证实了突水系数法的可行性和适用性.     

城市隧道施工风险指数法评估

城市隧道工程具有工程地质条件差、地面建筑结构变形影响敏感、地下管网错综复杂、管理难度大、潜在风险因素多等特点,极易引起塌方、地面沉陷、上部建筑结构开裂乃至倒塌等工程事故,施工风险大,需要进行专业风险评估分析.通过建立城市隧道施工力学模型,设计正交仿真试验方案,计算隧道施工地表沉降值,并采用层次分析理论计算隧道施工各因素水平对风险综合指标的影响权重,在此基础上针对胶州湾隧道接线工程,给出不同工况下隧道施工风险指数值及风险等级.工程实践表明,该风险评估方法对隧道施工风险管理具有重要的理论指导意义和实践应用价值.     

海底隧道施工设计及其数值优化研究

某海底隧道地质条件异常复杂,覆岩被多处断层破碎带相割呈区域性林状分布,高外水压处断层及破碎带施工是隧道安全控制的关键所在.依据该海底隧道的初步设计方案,采用大型数值计算软件FLAC3D系统研究了水下岩石完整带和破碎带隧道开挖的稳定性及最优施工方案,分析了不同施工工法及支护参数对岩体变形、破坏特性的影响,并确定了海底隧道主、辅洞开挖相互影响效应,以便为海底隧道工程的施工决策提供量化资料和技术支持.     

海底隧道建设全过程核心安全风险分析

为了确保海底隧道工程建设的顺利实施,借鉴风险管理的方法,提出海底隧道建设全过程安全风险管理的理念,将海底隧道建设全过程分为规划、设计和施工3个阶段.通过风险分析与评估,确定了海底隧道建设全过程的核心安全风险及各个阶段的核心安全风险因素,从技术角度给出相应的风险控制措施,并考虑各个阶段安全风险的相互联系,建立了全过程安全风险控制体系,对海底隧道安全建设实施全过程风险控制.将建设全过程核心安全风险控制体系应用于正在建设的厦门海底隧道,取得了理想的效果.