胶州湾隧道中国海底隧道建设新样本
青岛胶州湾跨海大桥和海底隧道_图文
Jiaozhou Bay Cross-sea Bridgห้องสมุดไป่ตู้, Qingdao, Shandong. Length 41.52 km, World’s Longest
Jiaozhou Bay
山东 青岛 胶州湾大桥
Jiaozhou Bay Bridge, Qingdao, Shandong
This photo taken on Wed. June 29, 2011 shows the Jiaozhou Bay Bridge in Qingdao, east China's Shandong Province. On Thu. June 30, 2011, China opened the world's longest cross-sea bridge, which is 42 kilometers (26 miles) long and links China's eastern port city of Qingdao to an offshore island, Huangdao. (AP Photo/Xinhua, Yan Runbo)
Have you noticed how the landmark technological marvels are shifting one by one to the rising Super Power China? After longest rail lines and fastest rails it is now time for the longest bridge. This phenomenon is perhaps synonymous with a nations progress and development!
胶州湾海底隧道钻爆法施工关键技术创新
胶州湾海底隧道钻爆法施工关键技术创新
卿三惠;谢文清;辜文凯;黄世红
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】海底隧道施工安全风险大,如果施工措施不当,可能导致灾难性后果,甚至威胁工程建设的成败.结合胶州湾海底隧道建设开展钻爆法施工关键技术研究,确保隧道施工安全.研究结论:采用理论分析、数值模拟、现场试验、监控量测、超前地质预报等手段,对海底隧道施工风险管理、断层破碎带施工、浅埋交汇大跨及小净距洞室施工、交叉群洞施工、钻爆法快速施工等关键技术进行了深入研究.构建了施工风险管理信息系统,开发了双通道注浆器和破碎岩体(断层破碎带)无止浆墙快速帷幕注浆新工艺,优化了平面交汇洞室及立体交叉群洞施工方法,总结形成了钻爆法快速施工成套技术,推动了我国海域隧道施工技术进步.
【总页数】7页(P63-69)
【作者】卿三惠;谢文清;辜文凯;黄世红
【作者单位】中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031;中铁二局股份有限公司,成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.采用钻爆法修建海底隧道施工技术 [J], 董贤顺
2.钻爆法海底隧道软弱破碎地层注浆加固堵水技术浅析 [J], 李沿宗;李治国;王全胜;焦雷
3.大型海底隧道钻爆法修建关键技术 [J], 张顶立;房倩;陈铁林
4.海底隧道钻爆法与盾构法交接技术及应用 [J], 杜宝义;宋超业;贺维国;李凯
5.复杂环境条件下海底隧道大断面钻爆法安全管控综合施工技术 [J], 孙磊
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胶州湾海底隧道
胶州湾海底隧道胶州湾海底隧道，又称”青岛胶州湾隧道”。
南接青岛市黄岛区的薛家岛街道办事处，北连青岛市主城区的团岛，下穿胶州湾湾口海域。
隧道全长7800米，分为陆地和海底两部分，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。
2011年6月30日正式开通运营。
目前单次通行费用为10元，办理ETC可享有八折优惠。
出租车空驶通行费为10元/车次。
自8月1日零时起进一步调整胶州湾隧道车辆通行费收费方式，一类客车（7座及7座以下客车）通行费标准为10元/车次，使用电子不停车收费车载装置（ETC）通行费为8元/车次；出租车通行隧道通行费标准按一类客车执行；其他车型通行费标准仍按原规定执行。
胶州湾隧道处于火山岩及次火山群地带，覆盖层较薄，断裂带密集，共穿越18条断层破碎带，断面最大跨度达28.20米，最深处位于海平面以下82.81米。
技术参数隧道全长7.8公里，其中海底段隧道长约3.95公里。
设计时速80km/h，其中四川路及云南路主隧道为80km/h，台西三路和团岛二路匝道为40km/h。
驾车5分钟就可以横跨胶州湾，从青岛到黄岛也只需要15分钟。
同时，四川路、云南路主隧道均为单向三车道，净宽13.5米，匝道净宽为8.5米、9.5米两种宽度。
在桥梁工程方面，桥面宽分为：14米、12.75米、8米三种标准宽度。
高水平的路面完全能够满足市区上下班高峰期的要求。
“采用跨海隧道与修建海上桥梁的方式相比，海底隧道具有全天候通行的特点，具有不破坏航运、不影响景观、不占地或少拆迁、交通不受大风大雾影响等优点，是一种更好的交通设施。
”胶州湾海底隧道项目有关负责人介绍说，胶州湾隧道是国内在建的第二条大型海底隧道，也是2012年我国最长、世界第三长的海底隧道。
厦门翔安海底隧道全长8695米，是指隧道加接线端的总长度，而胶州湾海底隧道的这一长度超过了9000米；厦门翔安海底隧道的海域段长为6050米，是指两端洞口之间的距离，而胶州湾海底隧道的这一距离为7800米。
胶州湾海底隧道
胶州湾海底隧道胶州湾海底隧道是中国青岛市一项重要的交通基础设施工程，是连接青岛市区和胶州市的重要交通通道。
该隧道全长约17.5公里，于2023年开建，预计2027年完工通车。
胶州湾海底隧道将成为胶州湾地区的重要交通枢纽，极大地改善胶州湾地区的交通状况，促进经济发展和人民生活质量的提高。
胶州湾地处胶东半岛与黄海之间，地理位置得天独厚。
然而，长期以来，胶州湾地区的交通困境一直是制约其发展的一大瓶颈。
现有的桥梁和渡口服务往来于胶州市和青岛市之间的通行，但存在交通压力大、通行效率低下的问题。
为了解决胶州湾地区的交通难题，胶州湾海底隧道的建设便应运而生。
首先，胶州湾海底隧道的建设将大大缓解该区域的交通压力。
据统计，青岛市和胶州市之间的车流量日渐增长，交通拥堵问题日益突出。
而胶州湾海底隧道将提供更为便捷快速的交通通道，缩短了往来胶州市和青岛市之间的时间和距离，有效减轻交通拥堵现象，提升交通效率。
其次，胶州湾海底隧道的建成将促进胶州湾地区的经济发展。
随着胶州湾地区经济的快速增长，该地区的产业和人口规模都在不断扩大。
而胶州湾海底隧道的建设将进一步改善该地区的交通条件，提升区域内外的联系和便利性，为投资和资源的流动提供更好的条件，吸引更多的企业和项目落户胶州湾地区，推动该地区经济的持续发展。
此外，胶州湾海底隧道建设还将为当地居民带来更好的生活品质。
目前，胶州市和青岛市之间的交通主要依赖于渡船和桥梁，但不可避免地会受到天气、潮汐等因素的影响，给居民的出行带来不便。
胶州湾海底隧道的建成将解决这一问题，给居民提供更加稳定、便捷的交通选择，提高他们的生活质量和幸福感。
当然，胶州湾海底隧道的建设也面临一些挑战。
首先是工程的复杂性和技术难度。
胶州湾海底隧道建设需要经过复杂的海底地质环境，同时要克服水下施工的困难，如泥沙淤积、水压、地壳断层等。
此外，建设期间还需要保障海岸线的生态环境和渔业资源的保护，确保建设对生态环境的影响最小化。
青岛海底隧道
青岛海底隧道隧道北起点在团岛路，南端在薛家岛北庄村和后岔湾村之间出洞，工程全长6170米。
其中隧道长5550米（海域段长3300米），两端敞口段长度各620米。
隧道为双向六车道，按城市快速道路标准，设计时速80公里，使用年限为100年。
隧道采用V形坡，隧道最低点高程为－70.5米，至海底面44.5米，隧道的最小埋深25米。
采用双洞加服务隧道，矿山法施工，工期为3—4年。
预计2011年4月竣工。
总投资31.8亿元（不含城区接线工程），其中工程投资23.1亿元，拆迁及征地等其他费用5.1亿元。
工程介绍青岛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。
但是两部分分别由两个业主来做，海底隧道的业主是青岛国信集团。
施工单位是四家：中铁十六局（一标），中铁二局（二标），中铁十八局（三标），中铁隧道局（四标），均为国内经验丰富的隧道施工队伍。
至2009年11月初，土建工程基本完成了70%，从技术上成功解决了该隧道风险最大的部分：海底突涌水问题。
其他一切进展正常，预计于2010年完成土建部分。
三条隧道中的服务隧道于12月18日上午11时率先贯通，为两条主隧道施工提供了必要保证，也为正洞顺利开挖创造了有利条件。
截至目前，据施工单位透露，将于本月也就是2010年4月底贯通整个海底隧道，完成大部分土建工作，随后在2011年6月底正式竣工通车。
编辑本段全线贯通2010年4月28日青岛到黄岛，终于由大大的“C”字形伸展为一条直线！上午10时30分，在薛家岛海底隧道施工现场，省委常委、市委书记阎启俊，市委副书记、市长夏耕与施工方和居民代表一起按下了爆破器，至此青黄终于相接，凝聚着800万青岛市民智慧和心血的胶州湾海底隧道终于全线贯通。
自2006年开工至今，3000多名建设者奋战了980个日日夜夜，今天在海下78米青黄相接了。
虽然青岛与黄岛还没有正式通车，但是今天的贯通标志着胶州湾海底隧道安全风险基本化解，前期资金投入得到有效保障，主隧道后续施工也因作业面扩大步入快车道。
台湾海峡海底铁路隧道建设方案
以维护和利用围岩的自稳能力为基点， 采用锚喷联合支护体系，及时进行支护， 有效地控制围岩的变形，使围岩成为支护 体系的组成部分，形成了以锚杆、喷射混 凝土和围岩三位一体的承载结构，共同受 力，保持围岩的稳定。
图22 开敞式TBM
图23 护盾式TBM
（3）开敞式TBM具有两大特点 1）灵敏度高、长度/直径≤1，易精确调方 向可在±30mm内； 2）能够及时对不良地层进行及时支护，时 空效应好，不易塌 。 总之，开敞式TBM既适用于硬岩地层，也 很适用于软岩地层，大伙房87km供水工程应 用非常成功。
2）连续皮带机的应用 (1)美国80%长大隧道工程项目采用连 续皮带机出渣； (2)欧洲近些年来长大隧道也大多采用 连续皮带机出渣； (3)中间驱动技术、控制技术的发展使 连续皮带机技术趋于成熟，已具有较高可 靠性； (4)理论上，连续皮带机可以无限延伸， 但目前的技术水平为15km. (5)国内大伙房输水工程采用连续皮带 机出碴，最长运距达11.25km。
采用双护盾施工时，由于施工经验及 对护盾姿态控制等原因，会产生盾尾管片 拼装空隙不足，从而引起管片错台、管片 裂缝，严重时甚至导致隧道轴线偏离，应 引起高度重视。此外，追求掘进速度而忽 视管片背后注入豆砾石和灌浆工序，也会 对工程带来严重的质量事故。
（2）开敞式掘进机是长大水下隧道最好的 选择 由于任何隧道的地质状况、围岩性质 都有显著的变异性、以及非均质性，因此选 择开敞式掘进机的目的是除发挥出它所具备 的硬岩掘进性能外，它还具备了在不借助其 他手段和措施的条件下，具有通过软弱围岩、 断层等不良地质的能力，可独立地完成不良 地质隧道的掘进。
矿山 法
公路 隧道
39.5(含 配套工 程)
银行 垡贷 款
在 建 中
青岛胶州湾海底隧4资料
• 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。”
青岛海底隧道介绍(修正)
隧道最大深度为75米， 最浅处也有17米
隧道的结构采用了外海 盾构施工方法，由两端 的陆上明挖段、中间的 海底暗挖段和海中段组
成
此外，为了防止海水渗 透和保护环境，隧道还 采用了先进的防水和环
境保护技术
第3部分 施工难度
施工难度
青岛海底隧道施工难度极大，主要表现在以下几个方面：首先，海域段地质条件复杂，包 括软弱地层、断裂带、溶洞等多种不良地质条件；其次，海底隧道施工环境恶劣，需要面 对海水腐蚀、海流冲击、海底生物侵蚀等多种自然风险；最后，施工过程中的技术难题也 不容忽视，如大断面开挖、高强度支护、防水防渗等
第1部分 建设背景
建设背景
随着青岛市经济社会的快速发展，交通 压力日益增大
为了缓解青岛港和黄岛区的交通压力， 同时促进青岛市与周边地区的经济联系 和人员往来，青岛海底隧道应运而生
该隧道的建设旨在提高青岛地区的交通 能力和服务水平，推动区域经济发展
第2部分 隧道设计
隧道设计
青岛海底隧道采用双向 六车道设计，全长7800 米，其中海域段长3990
BRILLIANT JOURNEY ABOUT NATURE
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THANK YOU FOR WATCHING
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青岛海底隧 道介绍
1 建设背景 3 施工难度 5 社会影响
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2 隧道设计 4 建设意义 6 未来发展
青岛海底隧道介绍
青岛海底隧道，位于中国山东省青岛市，是连接黄岛区 与市南区的过海通道，位于胶州湾海域内，全长7800
米，以双向六车道设计，是亚洲最长的海底隧道 下面将从以下几个方面详细介绍青岛海底隧道
第4部分 建设意义
建设意义
国内部分水下隧道情况简介
康王路流花湖隧道造价9.93亿二次环评公告显示：总投资并非此前媒体披露的19.5亿羊城晚报讯记者杨辉报道：建设时间超过十年的流花湖隧道工程湖底段隧道已经成型，但康王路至东风路、流花湖至广园西路立交处地下工程一直没有动静。
近日，该项目重新启动，环保部华南环境科学研究所近日公布了工程第二次环评公告。
公告显示，康王路隧道项目总长两公里，造价约10亿。
重新开工和完工时间未具体透露。
造价并非“传说的19.5亿”据环评公示称：隧道从康王路与西华路交叉口开始向地下延伸进入隧道，沿线从地下向北穿过东风西路、流花湖公园、流花路、站前路、铁路车辆段及广园西立交后与广园西路相接。
规划为双向四车道机动车专用隧道。
环评称，该项目建设内容及规模为康王路隧道双向四车道城市一级主干道，设计起点为康王路与西华路交叉口，止点为广园西路，右线全长为 2000 米，左线全长为 1991米。
主线为双向四车道，不考虑匝道与相交道路的连接，隧道全长1585米（双管长度）。
环评报告显示，隧道规划控制宽度为 53.5米；道路等级为城市次干道一级；设计车速为50km/h；建设项目总投资为 9.93 亿元，并非此前有媒体报道的19.5亿元，财政投资100%。
康王路下穿流花湖隧道曾被寄予“打通西部交通瓶颈”的重任。
2003年年初方案基本成型：“工程起于西华路和康王路的交界处，穿越东风路、流花湖、流花路、广州西站、内环广园西立交后破土而出，在华南影都附近与广园西路相接，全长约2.5公里。
”当时有关部门称：“将于年内动工，总造价约为5.2亿元，工期约两年，建成后将成为广州最长的市政隧道。
”此后，工程因故拖延至2009年2月3日，广州市政府曾下发《关于康王路下穿流花湖隧道工程建设的通告》，通稿称：“工程建设范围内的单位和个人应当顾全大局，积极支持和配合国家建设，不得阻挠建设工程的测量、钻探、施工以及征地拆迁工作。
”前不久，广州市建委又草拟《关于康王路下穿流花湖隧道工程建设通告(征询意见稿)》在广州市政府官方网站上公示，再次强调了三年前的通稿内容。
胶州湾隧道穿越海底断层破碎带施工方案探讨
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维普资讯
２０ ０ ８年 ５月
第 ５期 （ １６ 总 １）
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青岛海底隧道施工技术
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
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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
青岛胶州湾海底隧道总体设计与施工
青岛胶州湾海底隧道总体设计与施工周书明【期刊名称】《隧道建设》【年(卷),期】2013(033)001【摘要】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.【总页数】7页(P38-44)【作者】周书明【作者单位】中铁隧道勘测设计院有限公司,天津300133【正文语种】中文【中图分类】U45【相关文献】1.青岛胶州湾海底隧道青岛端连接线规划探索 [J], 马清;刘淑永2.青岛胶州湾海底隧道TSP203+超前预报应用探讨 [J], 马若飞3.青岛胶州湾海底隧道风险分析及安全对策措施 [J], 冀芳;陈勇4.青岛胶州湾第二海底隧道西端接线方案研究 [J], 李勋高;万浩;苏南5.青岛胶州湾第二海底隧道西端接线方案研究 [J], 李勋高;万浩;苏南因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海底隧道
优势
• 海底隧道不占地，不妨碍航行，不影响生态环境，是一种 非常安全的全天候的海峡通道。
著名隧道
英法海底隧道
英吉利海峡隧道（The Channel Tunnel）又称英法海底隧道或欧洲隧道、海峡 隧道，是一条把英国英伦三岛连接往欧洲法国的铁路隧道，于1994年5月6日 开通。它由三条长51km的平行隧洞组成，总长度153km，其中海底段的隧洞 长度为3×38km，是目前世界上最长的海底隧道。从1986年2月12日法、英两 国签订关于隧道连接的坎特布利条约 1994年5月7日正式通车，历时8年多，耗 资约100亿英镑(约150亿美元)，也是世界上规模最大的利用私人资本建造的工 程项目。
大连湾海底隧道
• 通过4条单行路分别与民生街及疏港路等相连， 北侧与光明路、中华路、东方路等相连。目前， 从中山广场附近至甘井子需沿疏港路，再经东 北路，耗时约30分钟，大连湾海底隧道投入使 用后，从中心城区至甘井子只需约10分钟。同 时，海底隧道投入使用后，将在大连新老市区 间形成第二条通道，中心城区车辆可通过海底 隧道经光明路、东方路直接至开发区，从而有 效缓解二者间交通压力。 • 此外，近年大连机动车数量大幅增长，2002年 至2005年，大连市机动车年销售量从4.1万辆 激增至5.7万辆。目前大连市机动车拥有量已 超过50万，预计2010年这一数量将达到70万， 需要强大的交通基础设施加以支撑，大连湾海 底隧道工程的实施将为其提供有力保障
行海岸线，约为1800多公里。
下一个世界纪录---台湾海峡隧道
台湾海峡是中国福建省和台湾省之 间连通男孩东海的的海峡。逾越台湾海 峡，让横亘于东西两岸的天堑变成通途 是不少中国人的梦想。 台湾海峡通道是一个规模极其宏大 的海上工程，以最短的北线计算有150 公里左右，是英吉利海峡隧道长度的3 倍。英吉利海峡隧道总造价为100亿英 镑，如果按这个投资额计算，台海隧道 的造价排除物价因素将在4000亿到 5000亿元人民币之间。至于其建造及 施工的总量，有人初步估计当为三峡工 程以及英吉利海峡隧道工程的3倍以上。 是目前世界上最长、建设难度最大的海 峡隧道工程构想
胶州湾跨海大桥案例分析整理
★聚羧酸系减水剂—
非预应力砼结构Air ≤4%；预应力砼结构的Air ≤2%；
4.2 混凝土的配制
参考《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，《混凝土和混凝土 结构耐久性的欧洲标准》，《高性能混凝土》，《混凝土结构耐久性 设计规范》（送审稿），《铁路混凝土结构耐久性暂行规定》等相关 规范。主要采取如下技术措施来保证混凝土的耐久性：
• 3.2 不同构造物的服役年限 • 3.3 服役环境分区及作用等级 • 3.4 混凝土耐久性参数设计
3.1 提高混凝土耐久性的重要性
除通航孔桥采用钢结构以外，其他结构均采 用钢筋混凝土结构，全桥共用混凝土200多万方。
无论是从可持续发展还是从节约维护成本的 角度，提高大桥混凝土的耐久性是保障大桥合理 投资、高效运营、利润最大化的根本手段。
G22
100 2011 6 30
36.48 4
项目概况
胶州湾跨海大桥(又称青岛海湾大桥)
•项目位于中国山东省青岛市，为全长：28.047 km •（海上25.171 km、陆侧接线2.876 km) 公路桥梁。 •是胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”。 2012年世界吉尼斯纪录：世界最长跨海桥梁。 该桥整体设计成 “T” 型，连接青岛，黄岛与红岛。 大桥提高抗震，台风，及抗船舶撞击能力，设计使用年限100年。 桥面平均宽度35m，双向六车道
1.1 地理位置
青 岛 至 银 川 高 速 公 路
青 岛 海 湾 大 桥
国道主干线青岛至兰州高速公路的起点段，位于青岛市 胶州湾内，连接青、红、黄岛。 胶州湾高速公路
青岛海湾大桥
青岛-黄岛海底隧道
我国北方寒冷冰冻海域的首座特大型桥梁集群工程
区域自然特点
人类与海洋知到章节答案智慧树2023年中国海洋大学
人类与海洋知到章节测试答案智慧树2023年最新中国海洋大学绪论单元测试1.怎样学习这个课程？参考答案:既要勇于探索，又要讲究科学;要求听众能用辩证的、唯物主义观点去分析问题;二十一世纪人才重任在肩，要勇于解决21世纪面临的重大科学问题2.实践是认识的基础，没有实践就不会有认识。
参考答案:对3.“地理大发现”是资本主义掠夺最血腥时期。
参考答案:对第一章测试1.神农氏哪个部落早在5000年之前就学会了煮海为盐？参考答案:宿沙氏2.中国____（公元29-97年）在《论衡.书虚篇》中明确指出潮汐运动对月球的依赖关系：“涛之起也，随月盛衰”。
参考答案:王充3.以下哪些文明属于地中海文明？参考答案:罗马文明;古埃及文明;希腊文明;爱琴文明4.新时期时代的大汶口文化遗址出土的大量海鱼骨骼和成堆鱼鳞表明在4000-5000年以前中国沿海先民已经能够猎取在大洋和近海之间洄游的中上层鱼类。
参考答案:对5.海上丝绸之路是古代中国与外国交通贸易及其文化交流的海上通道，起点是广州。
参考答案:错第二章测试1.1405年，中国古代最伟大的航海家____率领240多艘海船，27400名船员组成的编队下西洋。
参考答案:郑和2.1492年，航海家____登陆中美洲加勒比海的巴哈马群岛，从而发现了美洲大陆，开辟了欧洲至每周的新航路？参考答案:哥伦布3.1498年5月20日，葡萄牙人____第一次绕过非洲好望角，抵达印度西南部城市卡里卡特，开辟了通往印度的新航路？参考答案:达伽马4.以下哪些航海家进行过环球航行：参考答案:麦哲伦;库克;德雷克5.1768-1779年，英国人库克进行了5次世界航行，足迹遍及太平洋，揭开了地球上最大水域的地理秘密。
参考答案:错第三章测试1.在西班牙国王支持下，_____开辟了横渡大西洋到美洲的航路。
参考答案:哥伦布2.西班牙“无敌舰队”覆灭的时间是_____年？参考答案:15883.继英吉利海峡海战之后，_____一举取代西班牙“海洋霸主”地位，开启了长达300 年的帝国霸业。
青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程
引用格式:曲立清,李翔,代镇洋.青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程[J].隧道建设(中英文),2020,40(6): 915.QU Liqing,LI Xiang,DAI Zhenyang.Jiaozhou Bay subsea tunnels and underground tunnel project in Qianhai of Qingdao[J].Tunnel Construction,2020,40(6):915.青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程曲立清1,李㊀翔2,代镇洋2(1.青岛国信发展(集团)有限责任公司,山东青岛㊀266000;2.青岛国信建设投资有限公司,山东青岛㊀266000) 1㊀胶州湾交通概况胶州湾位于中国黄海中部,青岛主城区与西海岸新区之间㊂湾口以团岛南端㊁薛家岛北端为界,宽约3km,为半封闭型海湾;湾中部东西宽约28km,湾内南北向最大长度约40km,海岸线长约163km,面积约397km2㊂青岛东岸主城区空间范围狭小,有迫切的扩张需求,但因东部崂山山脉和西部胶州湾的存在,城市向东和向西拓展均受到先天地理条件的限制,因此,环胶州湾地区很早就被确立为青岛市经济㊁社会发展重点㊂青岛蓝色经济区总体布置规划如图1所示,青岛城市路网规划如图2所示㊂城区的向西拓展一直受困于青岛与黄岛连接不畅的交通瓶颈㊂胶州湾隧道通车之前,从东端主城区往返黄岛区需依靠轮渡㊁环胶州湾高速通行,但受天气㊁运量㊁通行时长等因素影响,这2种方式难以满足人们快速出行的需求㊂因此,建设全天候跨湾快速通道的需求变得尤其紧迫㊂胶州湾隧道通车后,两岸交流日渐频繁,但目前其交通量已经趋于饱和,因此急需建设胶州湾第二海底隧道以满足两岸通行需求㊂同时,由于胶州湾隧道拉动了东西两岸的交通联系,也对东岸主城区前海沿线的道路通行造成巨大压力,在此背景下,在前海沿线建设地下道路以解决过境交通问题的方案诞生㊂图1㊀青岛蓝色经济区总体布置规划隧道建设(中英文)第40卷㊀图2㊀青岛城市路网规划2㊀已建青岛胶州湾隧道2.1㊀建设背景早在1984年,青岛市就着手胶州湾跨海通道的研究㊂经多轮专家咨询和论证确定,在胶州湾湾口修建隧道是最佳方案㊂2006年,胶州湾隧道项目获国家发改委核准立项,并于同年开工建设㊂2010年,隧道全线贯通,从根本上解决了 青黄不接 的问题,该工程也是青岛市成为现代化国际大城市的有力支撑㊂胶州湾隧道2011年通车以来,安全运营至今,目前最高通行量已达9.8万辆/d㊂2.2㊀工程概况胶州湾隧道是连接青岛市主城与辅城的重要通道,起自四川路㊁云南路与东平路路口向北约50m 处,向南至薛家岛收费站端头㊂线路全长9850m,下穿胶州湾湾口海域,隧道长7800m,其中海域段长4095m,隧道地理位置如图3所示㊂隧道为城市快速道路隧道,双向6车道布设,设计车速为80km /h,设计使用年限100年㊂隧道纵断面采用 V 字坡,隧道上方最大水深42m,海域段隧道最小埋深30m,埋深最深处距离海平面82.8m,最大坡度3.9%㊂图3㊀隧道地理位置619㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀主线隧道为左右线分离设置,隧道海域段线间距约55m,主隧道间每250~300m 设置人行横洞,每750m 设置车行横洞,中间平行设置服务隧道㊂服务隧道作为施工运输㊁日常维护检修㊁过海管线和紧急救援通道,长5940m㊂隧道地质条件整体良好,穿越地层多为中风化和微风化花岗岩与火山岩,岩质坚硬㊁完整性好,节理裂隙不甚发育㊂隧址区地质构造主要为断裂构造,所发现的18条断裂大部分为高角度㊁中新代脆性断裂构造,以压扭性为主,宽度在数米至数十米不等㊂其中,海域段穿越4组14条断裂带,断层内以压碎岩㊁碎裂岩㊁糜棱岩为主㊂2.3㊀工程重难点及施工方法2.3.1㊀工程重难点胶州湾隧道工程是我国最早开工建设的2条海底隧道之一,水文地质的不可知性是其建设过程中面对的重大挑战㊂主要重难点有:1)当时我国尚无建成的海底隧道,缺乏成熟的标准规范和工程经验;2)海上勘察难度极大,海底地形㊁地质构造等无法直接踏勘,海水深㊁流速大;3)海底隧道的合理岩层覆盖厚度和纵坡坡度设置没有成熟的规范和理论参考,标准确定难度大;4)隧道海域段穿越4组14条断裂,地质情况复杂,堵水加固注浆㊁防坍塌难度大,施工风险大;5)海水和地下水对混凝土有中等结晶分解复合类腐蚀和弱结晶类腐蚀作用,对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性,对建筑材料的耐久性要求高;6)隧道出入匝道处开挖断面大,埋深浅,交叉口受力复杂,施工工序转换多;7)隧道两端均处于城市中心区,需下穿大量建筑物,施工难度大㊁风险高㊂2.3.2㊀施工方法除团岛端服务隧道洞口和黄岛端洞口采用明挖法施工以外,其余隧道均采用钻爆法施工㊂胶州湾隧道洞身采用钻爆法施工,光面控制爆破㊂洞身段各级围岩的主要施工方法如下:1)Ⅱ㊁Ⅲ级围岩采用下导洞超前减震全断面爆破开挖(见图4);2)Ⅳ级围岩采用台阶法分步开挖(见图5);3)Ⅴ级围岩陆域段和挤压型海底破碎带采用自进式管棚超前支护㊁ CD 工法施工㊂图4㊀下导洞超前减震全断面爆破开挖示意2.4㊀工程关键技术2.4.1㊀工程水文地质勘察关键技术工程水文地质勘察关键技术包括:1)采用磁力测量㊁多道或单道地震探测㊁多波速水深测量㊁侧扫声纳测量和浅剖测量方法,很好地完成了水下地质调查工作;2)针对性地采用多种勘探手段相结合的综合勘探方法,有效解决了复杂场地勘察精度不高的常见难题;3)受潮汐影响,海上抽压水试验难度很大,在实施过程中,对试验设719隧道建设(中英文)第40卷㊀备和方法作了适当改进,提高了可操作性和成果精度;4)本次勘察应用了先进的孔内数字摄像技术,对查明岩体结构面特征㊁提高围岩分级准确性大有裨益㊂图5㊀台阶法分步开挖施工示意(Ⅳ及围岩)㊀㊀通过采用以上技术,高效㊁高精度地完成了工程水文地质勘察工作㊂经过实践检验,隧道开挖揭示的工程地质与勘察结果基本相符,有效降低了工程投资和工程风险㊂2.4.2㊀最小岩石覆盖层厚度胶州湾隧道隧址区围岩情况良好,为未风化的花岗岩和火成岩,完整性好,海水深42m 左右,施工采用爆破开挖及控制爆破技术减少对围岩的扰动㊂针对胶州湾隧道最小岩石覆盖层厚度,项目开展相应的理论和数值模拟研究㊂左线隧道不同里程的最小岩石覆盖层厚度数值模拟结果及其他方法的计算结果对比见表1㊂表1㊀不同方法的最小岩石覆盖层厚度计算结果对比m里程水深最小岩石覆盖层厚度挪威图表法破碎岩石挪威图表法完整岩石最小涌水量法顶水采煤法数值模拟方法ZK1+48012.931.621.520.413.518ZK2+04326.534.724.328.012.612ZK2+22232.636.125.531.124.023ZK2+57438.137.326.433.718.516ZK3+60037.737.226.433.525.821ZK4+08833.836.325.731.629.132ZK4+44520.533.323.124.813.318㊀㊀针对胶州湾隧道的地质条件,并综合分析各种最小岩石覆盖层厚度计算方法的实用性,制定胶州湾隧道最小岩石层覆盖厚度的确定原则㊂表1所示方法中,数值模拟计算结果由围岩稳定性决定,顶水采煤法计算结果受预留安全煤岩柱和防止施工突水2个因素制约;最小涌水量法结果依据排水成本大小确定㊂基于海底隧道实际情况,并综合考虑各因素的重要程度,根据经验最终确定本项目最小岩石覆盖层厚度综合分析建议值计算公式综合分析建议值=数值模拟计算值ˑ0.5+顶水采煤值ˑ0.3+最小涌水量值ˑ0.2㊂根据上式计算出各个剖面的最小岩石覆盖层厚度,并将其和挪威图表法建议值进行比较,如表2所示㊂819㊀㊀919第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程表2㊀左线隧道挪威图表法和综合分析法确定的最小岩石覆盖层厚度对比m 地层性质围岩级别里程桩号水深软土层厚挪威图表法建议值综合分析建议值完整岩石ⅡZK1+48012.9 6.421.517.1完整岩石ⅢZK2+04326.50㊀24.315.4f2-3ⅤZK2+22232.60㊀36.124.9完整岩石ⅢZK2+57438.1 4.426.420.3f3-1ⅣZK2+91043.6 2.032.726.7完整岩石ⅣZK3+21844.60㊀31.319.8f4-1ⅤZK3+60037.7 5.637.224.9完整岩石ⅢZK3+83031.2 2.828.618.5f4-3ⅤZK4+08833.89.836.331.1完整岩石ⅣZK4+44520.5 1.223.118.0㊀㊀分析表2中结果可知,综合分析建议值普遍小于挪威图表法建议值,说明挪威图表法确定的最小岩石覆盖层厚度偏于保守㊂随着海底隧道施工技术的发展,隧道合理埋深可以减小,且综合分析法确定的最小岩石覆盖层厚度建议值考虑了相应剖面的工程地质㊁水文地质㊁断面形状等,具有较高参考价值㊂综合考虑上述因素,按照水深分段确定隧道海域段合理埋深(最小岩石覆盖层厚度)㊂水深为20~40m时,最小岩石覆盖层厚度为30m;水深小于20m时为25m㊂纵坡设计时便以此控制隧道埋深,要求具有上述安全厚度,局部近陆域段不能满足时,考虑水深较浅,可采用可靠措施保证隧道安全㊂该研究成果成功应用于胶州湾隧道的建设,节约了工程造价,提高了项目建设质量㊂2.4.3㊀混凝土材料与结构耐久性该项目从海底隧道混凝土耐久性设计㊁C50高性能衬砌混凝土制备与应用㊁混凝土材料施工和检测及耐久性评估㊁施工弃渣综合利用等几个方面进行了系统研究和开发㊂根据胶州湾海底隧道衬砌混凝土服役环境和寿命预测模型计算结果,提出了衬砌混凝土耐久性设计参数: 1)海底隧道要达到100年的服役寿命,其衬砌混凝土靠近空气一侧保护层厚度应大于60mm,靠近土体一侧应大于50mm;2)混凝土初始氯离子质量浓度应小于0.35kg/m3;3)氯离子扩散系数应小于4ˑ10-12m2/s,水胶比wʒb应小于0.34,混凝土强度等级应高于C50;4)洞口段衬砌混凝土抗冻指数DF=70%㊂2.5㊀主要技术成果隧道建设过程中,采用合理的最小岩石覆盖层厚度,缩短了隧道长度;采用双掺技术,减少了水泥用量;依据科研成果,编制了施工技术规范和安全生产应急预案;采用大型机械配套施工,降低了作业工人人数和劳动强度,保证了施工安全和施工质量,实现安全生产1408d,零死亡㊁零事故;采用多重防腐锚杆㊁C35高性能喷射混凝土㊁C50耐久性混凝土等,提高了隧道的耐久性㊂3㊀拟建胶州湾第二海底隧道3.1㊀建设背景随着西海岸新区及董家港新港区建设步伐的加快,两岸间的交通量呈逐年递增的趋势,胶州湾隧道拥堵严重㊂根据胶州湾跨湾交通总量预测结果(见图6),2024年交通量将达到饱和,需尽快开辟1条联系胶州湾东西两岸㊁可保证全天候通行的新通道㊂因此,胶州湾第二海底隧道的前期研究工作自2012年起启动,2016年底,工隧道建设(中英文)第40卷㊀程可行性研究正式启动㊂图6㊀胶州湾跨湾交通总量预测(2018年预测)3.2㊀工程概况胶州湾第二海底隧道是继胶州湾高速㊁胶州湾跨海大桥㊁胶州湾海底隧道之后第4条车行胶州湾跨海通道,位于胶州湾隧道和胶州湾跨海大桥之间,是目前筹建的世界建设规模最大的海底道路隧道,隧道长15.89km,工程总投资约150亿元,工程线路位置见图7㊂图7㊀工程线路位置示意图该工程西起黄岛端淮河东路,向东沿刘公岛路下方敷设,穿越胶州湾到达青岛侧,在海泊河口附近登陆,主线沿海泊河两岸接地㊂隧道长15.89km(海域段11.2km +陆域段4.69km),按双向6车道城市快速路(兼一级公路)的标准建设,设计速度80km /h㊂隧道纵断面采用 V 形坡,最深点距海平面155m㊂隧道推荐方案平面及纵断面见图8和图9㊂图8㊀胶州湾第二海底隧道推荐方案平面029㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀图9㊀胶州湾第二海底隧道推荐方案纵断面根据工程地质条件,隧道黄岛侧主要位于花岗岩地层,采用钻爆法施工;青岛侧位于强风化㊁中风化地层,采用盾构法施工;中间服务隧道采用TBM 和盾构对向掘进施工㊂隧道两端横断面见图10和图11㊂项目计划总工期72个月(6年),其中土建56个月㊂图10㊀钻爆段横断面图11㊀盾构段横断面3.3㊀面临的技术挑战1)隧道在青岛侧海域穿越沧口断裂及其影响带㊂经初步勘测及地震安全性评价,沧口断裂影响带总宽度约为470m,为晚更新世活动断裂,断层近直立,右旋走滑,由此推测沧口断裂发震能力为6.5级,活动性质属于黏滑型㊂沧口断裂更详细的地质条件以及如何利用合理的方案解决隧道穿越活断层技术难题,有待进一步深入研究㊂沧口断裂(F3)与隧道的平面位置关系见图12㊂2)本项目工程建设规模宏大㊁施工工艺复杂,隧道断面大,两岸周边建设环境复杂㊂针对长距离海中独头掘进㊁多工法海中对接㊁长距离通风㊁海中围堰明挖等问题,技术方案有待进一步深化㊂3)工程拟采用 主隧道+服务隧道 的建设方案,隧道建设包括:主隧道㊁服务隧道㊁竖井㊁海中分岔隧道㊁行车匝道等多种结构,施工采用明挖法㊁钻爆法㊁TBM 法㊁导洞扩挖法㊁盾构法等多种施工工法,工程建设规模宏大㊁施工工艺复杂㊂4)隧道长约16km,海中段达11km,隧道存在海中分岔㊁匝道㊁大纵坡㊁弯曲线段等结构形式,同时,面临超长海底隧道通风救援难题㊂129隧道建设(中英文)第40卷㊀图12㊀沧口断裂(F3)与隧道的平面位置关系5)隧道两端陆域段穿越城市建(构)筑物密集区,部分地段居民较多,建设期间将面临一定的施工风险和因施工扰民引起的社会影响㊂3.4㊀主要技术创新1)国内外诸多重大跨海桥隧工程设计使用年限超过100年,有的甚至达到了300年,本工程在工程费用增加不到10%的情况下,提出主体结构使用年限150年的预期目标㊂2)借鉴国内外经验并经理论分析,通过设置特殊抗断接头释放活动断层大部分位错量后隧道可通过活动断层,这种方法可有效提高经济适用性㊂3)针对超长隧道通风问题,创新性地提出了 2.5分段纵向通风方案 ,在不需要设置海中竖井或岸边斜井的前提下解决了通风难题㊂4㊀拟建青岛前海沿线地下道路工程4.1㊀建设背景胶州湾跨海通道的建设加强了两岸的联系,促进了两岸经济发展,同时也加剧了既有路网的交通压力,尤其是东岸城区前海沿线道路㊂由于青岛前海沿线是风景旅游㊁金融中心的聚集地,交通压力逐年增大㊂旅游客流与通勤客流叠加,过境交通与到发交通混杂,人车矛盾突出,严重制约了青岛中心湾核心区域环境㊁品质的再提升㊂建设前海沿线地下道路的想法由此而生,目前,该项目的规划方案研究已基本完成㊂4.2㊀工程概况随着主城区与西海岸联系日益紧密,胶州湾隧道车流量逐年增加,前海沿线主要通道香港路㊁山东路等也随之拥堵日趋严重,沿线规划人口㊁岗位仍将继续增加,交通矛盾亟需解决㊂前海沿线车流拥堵及人车矛盾实景见图13㊂229㊀第6期曲立清,等:㊀青岛胶州湾海底跨海通道及前海沿线地下道路工程㊀(a)(b)图13㊀前海沿线车流拥堵及人车矛盾实景青岛前海沿线地下道路工程位于 三带一轴㊁三湾三城㊁组团式 的 滨海经济发展带 及 中心湾区 ,是贯穿前海沿线,打造高端要素㊁彰显 红瓦绿树㊁碧海蓝天 城市风貌的重要通道㊂工程范围西起火车站,东至香港西路,全长约4.9km㊂项目线路平面位置如图14所示㊂图14㊀前海沿线地下道路线路平面位置该工程主要功能为分离景区过境交通,净化景区地面交通环境,提升前海沿线环境品质,主要服务片区的到发交通出行㊂道路等级为城市主干路,主线隧道设计速度为40km /h,采用双向4车道+紧急停车带布置,最大纵坡4%㊂隧道外径为15.4m,推荐采用单洞双层布置,通行净空3.5m㊂前海沿线地下道路典型横断面见图15㊂图15㊀前海沿线地下道路典型横断面图4.3㊀面临的技术挑战1)该项目团岛至延安三路沿线拟下穿多处全国重点文物保护单位和历史文化街区,如图16所示,受严格的329隧道建设(中英文)第40卷㊀文物保护规定限制,工程施工难度及风险极大㊂图16㊀工程穿越的保护区示意图2)工程穿越地区建筑物密集㊁环境复杂,沿线设施众多,且多次穿越海堤及其沿线,工程建设影响范围较大㊂3)工程采用多匝道的地下道路形式,多工法组合,工程难度大㊂5㊀结语青岛胶州湾隧道㊁胶州湾第二海底隧道和前海沿线地下道路工程的建设是构建完善的大青岛全天候跨海交通体系,服务半岛蓝色经济区建设的需要㊂工程建成后,将拓展青岛城市发展空间,均衡市域交通路网结构,减少交通绕行,促进东㊁西岸中北部重要功能组团发展,为打造世界级湾区城市助力㊂429Reference format:QU Liqing,LI Xiang,DAI Zhenyang.Jiaozhou Bay subsea tunnels and underground tunnel project in Qianhai of Qingdao[J].Tunnel Construction,2020,40(6):915.Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and UndergroundTunnel Project in Qianhai of QingdaoQU Liqing1,LI Xiang2,DAI Zhenyang2(1.Qingdao Conson Development(Group)Co.,Ltd.,Qingdao266000,Shandong,China;2.Qingdao Conson Construction&Investment Co.,Ltd.,Qingdao266000,Shandong,China)1㊀Introduction for traffic conditions of Jiaozhou Bay㊀Jiaozhou Bay is located in the middle of the Yellow Sea of China and between the main urban area of Qingdao and the new West Coast District.The bay mouth is bordered by the southern end of Tuan Island and the northern end of Xuejia Island,with a width of about3km.It is a half-closed bay.The central part of the bay is around28km wide from the east to west,and the maximum length of the bay is40km from the north to south.The coastline is163km,with an area of around397km2.㊀The main urban area on the east bank of Qingdao urgently needs expansion due to its narrow space.However,the expansion of urban space to the east and west is limited by the inherent geographical conditions where Laoshan Mountain and the Jiaozhou Bay are located at its east and west,respectively.Thus,the area around Jiaozhou Bay has been established as the focus of economic and social development of Qingdao for a long time.Meanwhile,the westward expansion of the urban area has been obstructed by the traffic bottleneck between Qingdao and Huangdao.When passengers travel from the east end of the main urban area to Huangdao District,they have to rely on ferry and expressway around Jiaozhou Bay.However,due to weather changes,insufficient traffic volume,and long traffic time, these two ways are challenging to meet the needs of fast travel for passengers.Thus,the construction of a24-hour all-weather fast cross-bay tunnel has become particularly urgent.Since the opening of Jiaozhou Bay Tunnel,the cross-strait exchanges have been increasingly frequent.At present,the traffic volume of Jiaozhou Bay Tunnel has become saturated, so it is imperative to build the second Qingdao Tunnel to meet the needs of both sides.Meanwhile,because the Jiaozhou Bay Tunnel stimulated the east-west cross-strait traffic links,the road traffic of the main city on the east coast was under great pressure.Under this background,the construction scheme of an underground tunnel project along the coastal road was proposed to solve the problem of transit traffic.The blue economy general layout plan of Qingdao is shown in Fig.1, and the urban road network plan of Qingdao is shown in Fig.2.Fig.1㊀General layout plan blue economy district in Qingdao2㊀Completed Jiaozhou Bay Tunnel in Qingdao2.1㊀Construction background㊀As early as1984,Qingdao started conducting the feasibility study of the cross-sea passage of Jiaozhou Bay.After619隧道建设(中英文)第40卷㊀several rounds of expert consultation and argumentation,the construction of a tunnel at the mouth of Jiaozhou Bay is determined as the best plan.In2006,the Jiaozhou Bay Tunnel project was approved by the National Development and Reform Commission and started construction in the same year.In2010,the entire tunnel was completed and fundamentally solved the problem of temporary shortage,which is strong support and major engineering measure to realize the development of Qingdao into a modern international city.Since the Jiaozhou Bay Tunnel was operated in 2011,the tunnel has been in safe operation with the highest daily traffic volume of98000vehicles.Fig.2㊀Urban road network plan in Qingdao2.2㊀Engineering overview㊀Jiaozhou Bay Tunnel is an essential tunnel connecting the main city and the auxiliary cities of Qingdao.It starts from the intersection of Sichuan Road,Yunnan Road and Dongping Road to the north of50m,and ends at the end of the Xuejia Island toll station to the south.The total length of the line is around9850m,passing through the sea area of Jiaozhou Bay mouth.The total length of the tunnel is around7800m,and the length of the subsea tunnel is4095m. The tunnel is an urban expressway tunnel with a two-way six-lane layout.The designed speed is80km/h and the designed service life is100years.The sea area width is about4.1km,and the maximum water depth above tunnel is42 m.The longitudinal section adopts the V-shaped slope.The minimum buried-depth of the tunnel in the sea area is30 m,the deepest distance is82.8m from the sea level,and the maximum slope is3.9%.The geographical location of the tunnel is shown in Fig.3.Fig.3㊀Location of Tunnel㊀第6期QU Liqing,et al :㊀Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and Underground Tunnel Project in Qianhai of Qingdao ㊀㊀The mainline tunnel is separated by the left and right lines.The distance between two lines in the sea area of the tunnel is about 55m.The pedestrian and the vehicular crossing tunnels are set every 250~300m and 750m between the main tunnels,respectively.The service tunnel with the length of 5940m is in the middle,which is parallel to the main tunnels.The service tunnel is mainly used for the construction transportation,daily maintenance and repair,sea crossing pipeline,and emergency rescue tunnel.㊀The geological conditions of the tunnel are generally good,and the crossing strata are mostly moderately-weathered and slightly-weathered granite and volcanic rock.The rock is hard and intact,and the joints and fissures are slightly developed.The geological condition of the tunnel site area is mainly faulted structure.Most of the 18faults found are high angle and Miocene brittle fracture structures,which are mainly compressive and torsional,and their widths range from several meters to tens of meters.Among them,the sea area section passes through 14fault zones of 4groups,and the main fault zones are crushed rock,cataclasite and mylonite.2.3㊀Key points of project and construction methods 2.3.1㊀Key points of project ㊀Jiaozhou Bay Tunnel project is one of the first two subsea tunnels constructed in China,and a large challenge is the unknowability of hydrogeology.The main difficulties are as follows.㊀(1)At that time,there was no completed subsea tunnel in China,lacking mature standard specifications and engineering experience.㊀(2)It was extremely difficult to survey in the sea,because the topography and structure of subsea could not be directly surveyed,and the depth and velocity of seawater were relatively high.㊀(3)There was no mature standards and theories for the reasonable overburden thickness and longitudinal slope of the subsea tunnel,so it was extremely difficult to apply any standard directly.㊀(4)The sea area section of the tunnel passes through 14faults of 4groups,with complex geological conditions,great difficulty in water plugging,grouting and collapse prevention,and high construction risk.㊀(5)Since the seawater and underground water have the moderate formation-decomposition compound corrosion and the weak crystal corrosion to the concrete,weak corrosion to the steel bars in the reinforced concrete,high durability requirements on construction materials are needed.㊀(6)The tunnel access ramp has large excavation section,with shallow burial depth,complex stress at the intersection,and many construction process changes.㊀(7)Both ends of the tunnel are located in the city center area,which has to pass beneath a large number of buildings,so the construction is difficult and risky.2.3.2㊀Construction methods ㊀In addition to the cut-and-cover method for the service tunnel portal at Tuan Island end and portal at Huangdao end,the drilling and blasting method is used for the rest of the tunnel construction.㊀The main construction methods of surrounding rocks at all levels of the tunnel body include:(1)The Jiaozhou Bay Tunnel project adopts the drilling and blasting method and smooth controlled blasting.(2)The construction method of Grade ⅡⅢsurrounding rock adopts full-face blasting excavation with advanced vibration reduction of the lower pilot tunnel.(3)Grade Ⅳsurrounding rock uses bench method.(4)Grade Ⅴsurrounding rock at the land section and extruded seabed fracture zone adopt self-feeding pipe shed advance support and CD construction method.The schematics of full-section blasting excavation and bench excavation methods are shown in Figs.4and 5,respectively.Fig.4㊀Schematic diagram of full-section blasting excavation with advanced vibration reduction719隧道建设(中英文)第40卷㊀Fig.5㊀Schematic diagram of bench excavation method (Grade Ⅳ)2.4㊀Key technologies of project 2.4.1㊀Key technologies of engineering hydrogeological survey ㊀(1)The geological underwater survey has been completed well by using magnetic detection,multi-tunnel seismic detection,single-tunnel seismic detection,multibeam bathymetric survey,side-scan sonar survey,and shallow anatomy survey.㊀(2)A comprehensive exploration method,in combination with a variety of exploration methods,is applied to solve the common low-accuracy problem of complex survey sites effectively.㊀(3)Due to the influence of the tide,it is challenging to test the pumping water at sea.In the process of implementation,the test equipment and method are modified appropriately,which improves the operability and accuracy of the results.㊀(4)The advanced digital camera technology in the hole has been applied in this survey,which is greatly helpful to characterize rock structural plane and improve the accuracy of surrounding rock classification.㊀The above key technologies are used to complete the engineering hydrogeology survey efficiently and accurately.Through the tunnel engineering practice test,the tunnel excavation reveals that the engineering geology and survey are consistent,which controls the project investment and project risk.2.4.2㊀Minimum rock cover thickness investigation ㊀According to the minimum rock cover thickness of Jiaozhou Bay Tunnel,the corresponding theoretical and numerical simulation studies are carried out.The surrounding rock of the tunnel site is in good condition,which is unweathered granite and igneous rock with good integrity.The sea water is about 42m deep.The blasting excavation and controlled blasting technology are adopted in the construction to reduce the disturbance to the surrounding rock.㊀The project optimizes the minimum rock cover thickness through numerical simulation calculation and engineering analogy calculation,and uses this method to calculate and simulate the minimum rock cover thickness for different mileages of the left line tunnel.See Table 1for the comparison of the results obtained with other methods.Table 1㊀Comparison of minimum rock cover thickness of different methodsm MileageDepth of water Minimum rock cover thickness Broken rock in Norway Norway intact rock Minimum inflow of water method Top water mining method Numerical simulation method ZK1+48012.931.621.520.413.518ZK2+04326.534.724.328.012.612ZK2+22232.636.125.531.124㊀23ZK2+57438.137.326.433.718.516ZK3+60037.737.226.433.525.821ZK4+08833.836.325.731.629.132ZK4+44520.533.323.124.813.318㊀According to the geological conditions of Jiaozhou Bay Tunnel,the authors comprehensively analyze the practicability 819㊀第6期QU Liqing,et al:㊀Jiaozhou Bay Subsea Tunnels and Underground Tunnel Project in Qianhai of Qingdao㊀of various methods to determine the minimum rock cover thickness and formulate the determination principle of the minimum rock cover thickness of Jiaozhou Bay Tunnel:(1)The numerical calculation results are determined according to the stability of the surrounding rock.(2)The results of the top water mining method are determined according to the reserved safe coal pillars and the prevention of water inrush during construction.(3)The results of the minimum water inrush method are determined according to the drainage cost.Therefore,according to the importance of each factor and the experience,the minimum water inrush are given respectively,and the minimum rock cover thickness is finally determined.㊀The recommended value of comprehensive analysis=numerical calculation valueˑ0.5+top water mining valueˑ0.3+ minimum water inflow valueˑ0.2.㊀According to the above formula,the minimum rock cover thickness of each section is calculated,and then compared with the Norwegian experience.The minimum rock cover thickness determined according to the above formula is shown in Table2.Table2㊀minimum rock cover determined by Norwegian experience and comprehensive analysis for left line tunnel mStratigraphic properties Grade of surroundingrock Position Water dept Soft soil thickness Recommended value ofNorway experienceRecommended value ofcomprehensive analysisIntact rockⅡZK1+48012.9 6.424.117.1 Intact rockⅢZK2+04326.50㊀27.315.4f2-3ⅤZK2+22232.60㊀30.624.9 Intact rockⅢZK2+57438.1 4.430.220.3f3-1ⅣZK2+91043.6 2.032.726.7 Intact rockⅣZK3+21844.60㊀31.319.8f4-1ⅤZK3+60037.7 5.631.624.9 Intact rockⅢZK3+83031.2 2.828.618.5f4-3ⅤZK4+08833.89.830.831.1 Intact rockⅣZK4+44520.5 1.226.018.0㊀The analytical results show that the recommended value of comprehensive analysis is generally smaller than the recommended value of Norwegian experience,indicating that the minimum rock cover thickness determined by Norwegian experience is more conservative.With the development of subsea tunnel construction technology,the reasonable buried depth of the tunnel can be reduced.The recommended minimum rock cover thickness determined by comprehensive analysis considers the engineering geology,hydrogeology and section shape of the corresponding section, which has a high reference value.㊀Considering the above factors,the reasonable buried depth(minimum rock cover thickness)of the sea area section of the tunnel is determined according to the water depth section.When the water depth is20~40m,the minimum rock cover thickness is30m,and when the water depth is less than20m,it is25m.In the design of longitudinal slope,the buried depth of the tunnel shall be controlled,and the above safety thickness is required.If the local near land section cannot meet the requirements,the water depth shall be considered as shallow,and reliable measures should be adopted to ensure the safety of the tunnel.㊀The research results have been successfully applied to the construction of Jiaozhou Bay Tunnel,saving project cost and improving project construction quality.2.4.3㊀Durability of concrete materials and structures㊀The project is systematically studied and developed from the aspects of the durability design of concrete materials, preparation and application of C50high-performance lining concrete,concrete materials construction,detection and durability evaluation,and comprehensive utilization of construction wastes.㊀According to the environmental conditions and service life prediction model of lining concrete in Jiaozhou Bay Subsea Tunnel,the durability design parameters of lining concrete are put forward:(1)To ensure the subsea tunnel to reach the service life(100years),the thickness of the protective layer on the side near the air of lining concrete should be more than60mm,and that on the side near the soil should be more than50mm.(2)The initial chloride concentration of concrete should be less than0.35kg/m3.(3)Chloride diffusion coefficient shall be less than4ˑ10-12m2/s,the water-binder ratio w/b shall be less than0.34,and the concrete strength grade shall be higher than C50.(4)The antifreeze index of lining concrete at the portal section DF is70%.919。
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胶州湾隧道：中国海底隧道建设新样本
各位专家在对青岛胶州湾隧道各类工作报告进行评审和现场严格查验后，给出了98.06分的综合评价高分。
至此，从开始论证决策到竣工通车历经整整30年的青岛胶州湾隧道在通车试运营两年后画上了圆满的句号，步入正式运营阶段。
“作为我国第一批开建的海底公路隧道之一，青岛胶州湾隧道的建设及管理经验对我国解决沿海地区的海底大通道有着很好的借鉴意义。
不仅在技术标准、技术内涵上实现了许多创新和突破，在工程质量、施工安全等方面也都处于领先水平，成为我国海底隧道建设的新样本。
”中国工程院院士周丰峻如此评价。
相关统计数据则显示，自2011年6月30日通车以来，截至今年3月底，青岛胶州湾隧道已累计通行车辆约2209万辆次，日均2.28万辆次，单日最高4.4万辆次，车流量年自然增长率约20%。
攻克多项世界性技术难题
作为国内目前最长的海底公路隧道，青岛胶州湾隧道全长7.8公里，其中海底段隧道长约4.095公里，设计为双向六车道，设计车速为每小时80公里。
在建设过程中，青岛国信胶州湾交通有限公司先后攻克了水文地质异常复杂、覆盖层薄、开挖断面大等多项世界性技术难题，共计完成发明专利20余项，获得科技进步奖12项（其中，“隧道施工风险与控制技术”获国家安全生产重大事故防治关键技术重点推广项目；“胶州湾隧道最小岩石覆盖厚度研究”获山东省科技进步一等奖；“长大海底公路隧道安全风险控制管理创新及关键技术研究”获第三届山东省安全生产管理协会科学技术奖一等奖），发表论文140余篇(其中40余篇被EI、ISTP等数据库收录)。
青岛国信胶州湾交通有限公司董事长曲立清对记者表示，作为我国大陆第一批开建的海底隧道，青岛胶州湾隧道从设计、施工到管理，业内一无实践，二无经验，三无规范。
在此背景下，公司从基础性工作做起，埋头做好科研课题、风险分析、地质勘探、初步设计等工作。
围绕前期设计，先后邀请近20位两院院士和设计大师，多次进行专业咨询和研讨。
“到正式开工前，设计准备充分到位，勘探成果获得了业内专家的高度肯定，技术规范和工程实施大纲等文件还形成了独具特色的‘胶州湾隧道版本’。
”
相比而言，2013年实现通车的厦门（楼盘）翔安海底隧道为6.8公里。
国际上，东京湾海底隧道全长9.5公里，挪威海（楼盘）底隧道全长7.9公里。
对此，中国科学院院士孙钧接受记者采访时说：“从长度上看，上述东京和挪威这两条隧道都比青岛胶州湾隧道要长，但他们最宽的只是双向四车道，而青岛胶州湾隧道是双向六车道。
由此可见，青岛胶州湾隧道在世界同类项目中规模最大。
更值得一提的是，3000名施工人员夜以继日工作，原计划工期47个月，而实际用了46个月就全面竣工。
”
据专家介绍，青岛胶州湾海域地质条件极其复杂，包括沧口断裂带在内的几条区域性大断裂带，经多次、多角度活动，形成胶州湾湾口的地质地貌，而断层是隧道建设中的巨大障碍。
据统计，青岛胶州湾隧道所经海域，要穿越五个大的断裂带，包括北西方面、北东方面各两条，先后有18条地质断层横架在隧道上方，这些断层之间交叉分割又非常复杂。
在上述种种地质条件下建海底隧道，难度可想而知。
为克服种种困难，在隧道建设过程中，青岛国信发展集团有限公司采用了大量新技术、新工艺。
为破解断裂带难题，加强地质预警力度，在国内首次由业主直接招标，确定第三方地质超前预报单位和第三方监控测量单位，成立地质信息工作小组，实施全程地质预测。
隧道建设进入海域段后，青岛国信胶州湾交通有限公司采取施工地质调查、地质雷达、超前探孔等综合手段，预报可能引发事故的不良地段位置，确定岩层分布和含水带、断层破碎地
段，通过一系列周密细致预测，终于做到了每掘进1米，即预知前方30米的水文地质情况，在掌握海底“全部秘密”的前提下，顺利穿越了所有出水断裂带。
“由于青岛胶州湾海域的地质条件特别复杂，隧道工程面临的主要风险包括复杂地质条件下的坍塌风险、特殊水文环境下的突水涌泥风险、超薄岩石覆盖厚度的沉降风险等。
”曲立清对记者说，针对这些风险，在隧道建设过程中，公司对技术和工艺上进行了工程创新，在国内首次采用抗海水侵蚀C35高性能喷射混凝土、C50高标号耐久性模注混凝土；首次采用多重防腐锚杆，全部采用超细水泥进行预注浆；首次运用新型防排水技术、工艺和材料,建成可维护防排水系统等。
树立海底隧道建设新标杆
作为非工程专业投资公司，青岛国信胶州湾交通有限公司采用国际主流“小业主、大社会”模式，进行青岛胶州湾隧道管理，为我国重大基础建设项目多元化投资进行了有益尝试和探索，树立了成功典范。
作为施工人员3000人的重大工程，整个隧道项目管理团队只有21人，却吸引到包括设计、监理、施工在内的近30家“国字号”团队参建，管理水平达到国际
在青岛胶州湾隧道试运营期间，先后经历了35次7级以上大风，47次雷雨，冰雪天气15次，迷雾天气42次……但隧道最终还是承受住了这些极端恶劣天气的考验，成为惟一一条穿越青岛胶州湾的全天候通道。
2011年7月28日，9号超强台风“梅花”来袭期间，该隧道2号风塔附近测得风速大于10级(25m/s)的时间超过10个小时，瞬时风速最高达55米/秒，接近16级，但青岛胶州湾隧道保持安然无恙，安全畅通。
除此之外，更值得一提的是，迄今为止，青岛胶州湾隧道未发生一起火灾事故，未发生一起人员死亡的交通事故，未发生一起有责投诉事件，未发生涉及管理、养护单位有责的重大交通事故、重大安全生产事故。
这些成绩的取得都得益于青岛国信胶州湾交通有限公司制定的精细化管理制度，据悉，该公司对胶州湾隧道设备设施的养护管理实行“预防为主，防治结合”方针，以“计划维护为主，缺陷维修为辅”的原则，建立了一套适合胶州湾隧道特点的管理体系。
“青岛胶州湾隧道从安全设计、安防和设备施工方面考虑得很周到，在全国来说，也是很好的地下施工范例，能够成为国内最早竣工验收的海底公路隧道，这本身就是很好的说明。
”周丰峻院士表示。
青岛胶州湾隧道在施工技术上首先是大跨度做得很好，隧道靠近岸边的地质条件并不好，有很多裂隙，容易坍塌，大断面跨度达到28米，高度是18米。
由于采用了先进技术，很好地克服了这些难题。
“其次是深槽的设计很科学，靠南岸有风化深槽，有很多裂隙，裂隙切割得很深，挖洞时候容易冒水淹没。
由于采用了双翼注浆和超细注浆的技术保证,并且工程建设中随时检测、超前预报,从而使得胶州湾隧道施工中一次没有出现冒水现象。
”
随着城市地下空间的开发利用得到越来越多的关注，向地下，特别是向海底要空间已经成为城市建设的大势所趋。
对此，孙钧院士也评价说，青岛胶州湾隧道在我国隧道建设史上是个有里程碑意义的隧道工程，将为蓬莱——大连（楼盘）海底隧道、雷州半岛——海南（楼盘）岛海底隧道提供丰富的建设经验，为我国未来地下空间的开发，尤其是难度最大的水下空间的利用奠定了基础，也为我国从“隧道大国”向“隧道强国”迈进起到了极大的推动作用。
我国海岸线很长，今后很有必要修大量的海底隧道。
胶州湾隧道在多项技术运用上创造了世界海底隧道施工史上的先例，不仅成为青岛基础设施建设的里程碑，也为我国隧道工程的全面发展树立了新标杆。
“该隧道成功的建设经验以及运行数据，无疑将给日后的地下及海底空间开发建设，提供科学宝贵的资料与经验。
”。