青岛胶州湾海底隧道地下水特征研究

【摘要】：地下水对隧道防排水系统的影响非常大。其中围岩水压力、围岩渗水量、围岩渗水化学性质是海底隧道地下水的三个主要特征。 本文以青岛胶州湾海底隧道工程为背景,通过现场试验对这三个问题进行了研究。准确地掌握地下水特征,可以为我国今后海底隧道的设计施工提供理论依据,同时也对青岛胶州湾海底隧道建成通车后的运营维护有着重要的参考价值。本文所做的主要工作: 1.在海底隧道的施工过程中,尤其是断层地带,高压涌水是一个重大的灾难性事件,地下水流入海底隧道是在高压之下并有无穷无尽的水源,注浆是改善围岩,控制地下水的有效方法。本文对胶州湾海底隧道超前预注浆方案进行了简单介绍,并对注浆开挖后围岩孔隙水压力进行了研究,获得其变化规律。 2.隧道渗漏水是隧道设计、施工和运营中的突出问题。隧道渗漏水使路面湿滑,威胁行车安全;渗漏水增加洞内湿度,降低风机和灯具的工作效率;海底隧道无法自动排水,围岩渗水量的大小关系到隧道施工和运营期堵/排水方案的制定。本文对二次衬砌前胶州湾海底隧道的围岩渗水量进行了试验量测,掌握了整个隧道的渗水分布规律。 本文分析了围岩水压力、围岩渗水量、水头值、注浆堵水效果等要素之间的相互关系。为我国海底隧道防排水设计和施工(注浆)提供了有效的试验数据资料,并提出了一些针对性的建议。 3.海底隧道围岩渗水中含有各种化学成分,对隧道防排水系统,尤其是对钢筋混凝土结构有很大的影响,如其中的Cl~-离子、SO_4~(2-)离子,本试验对不同时间段、不同位置地下水的化学性质进行了分析,得出了海底隧道地下水化学性质的变化规律。