渤海海峡跨海通道工程地质条件初步分析

孙元春 陈则连 尚海敏

孙元春, 陈则连, 尚海敏. 2021. 渤海海峡跨海通道工程地质条件初步分析[J].工程地质学报, 29(6): 1898-1906. doi:10.13544/j.cnkijeg.2021-0656
引用本文: 孙元春, 陈则连, 尚海敏. 2021. 渤海海峡跨海通道工程地质条件初步分析[J].工程地质学报, 29(6): 1898-1906. doi:10.13544/j.cnkijeg.2021-0656
Sun Yuanchun, Chen Zelin, Shang Hlaimin. 2021. Preliminary analysis on enginering geological conuditions of Bohai Strait cris sea pasage[J]. loumal of Engineering Geology, 29(6): 1898-1906. doi:10.13544/ j.cnki.jeg.2021-0656
Citation: Sun Yuanchun, Chen Zelin, Shang Hlaimin. 2021. Preliminary analysis on enginering geological conuditions of Bohai Strait cris sea pasage[J]. loumal of Engineering Geology, 29(6): 1898-1906. doi:10.13544/ j.cnki.jeg.2021-0656

渤海海峡跨海通道工程地质条件初步分析

doi: 10.13544/j.cnki.jeg.2021-0656
基金项目: 

中国工程院重大咨询研究项目 2019-ZD-7

中国铁路设计集团有限公司科技开发课题 2020YY240401

详细信息
    通讯作者:

    孙元春(1981-),男,博士,高级工程师,主要从事铁路工程地质勘察与设计方面工作. E-mail:sunyuanchun@crdc.com

  • 中图分类号: U212.2;P642

PRELIMINARY ANALYSIS ON ENGINEERING GEOLOGICAL CONDITIONS OF BOHAI STRAIT CROSS SEA PASSAGE

Funds: 

the Major Consuling Projects of Chinese Acadeny of Engineering 2019-ZD-7

the Science andTechnology Development Project of China Railway Design Group Co.,L.d 2020YY240401

  • 摘要: 渤海海峡跨海通道工程的前期研究一直停留在规划层面,系统性的工程地质勘察工作基本是空白。本文通过资料搜集、现场调查、海上钻探、海洋物探、室内试验等手段,重点围绕跨海通道沿线工程地质特征、特殊岩土性质、不良地质作用和主要工程地质问题等开展了系统研究。研究表明:(1)海峡通道内海底第四系覆盖层厚度深浅不一,邻近岛屿附近埋藏较浅,海峡腹地、峡道中部厚度较大;老铁山水道中央位置处覆盖层最厚,附近ZK1钻孔深度达到186.3m,仍未见基岩;(2)通道沿线地层岩性主要有石英片岩、变质砂岩、长石砂岩、片麻岩等,岩性较为坚硬,岩体基本分级以Ⅲ~Ⅳ级为主;(3)沿线特殊岩土有填筑土、新近黄土、软土和泥质膨胀岩4类,不良地质作用有危岩落石、人为坑洞、有害气体和地震地质灾害等;(4)工程地质问题主要有跨越断裂带和海底隧道突涌水两方面,隧道突涌水风险集中在断裂破碎带附近。研究成果对科学论证渤海海峡跨海通道工程建设方案具有重要意义。
  • 图  1  钻孔与物探测线平面位置图

    Figure  1.  Plan location of borehole and geophysical survey line

    图  2  渤海海峡水深3D示意图

    Figure  2.  3D schematic diagram of water depth in Bohai Strait

    图  3  研究区构造纲要图

    Figure  3.  Structural outline map of the study area

    图  4  沿线地质纵断面示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of geological profile

    图  5  坑道内围岩状况

    Figure  5.  Surrounding rock condition in tunnel

    图  6  大钦岛南侧密集的军事坑道口

    Figure  6.  Military tunnels on the south side of Daqin Island

    图  7  海底隧道涌水计算模型示意图

    a. 单层结构含水系统;b. 双层结构含水系统

    Figure  7.  Water inflow calculation models of subsea tunnel

    图  8  区域破坏性地震震中分布图(M≥4.7,公元前231~2019)

    Figure  8.  Distribution of regional destructive earthquakes

    图  9  区域现代仪器记录小震震中分布图

    Figure  9.  Distribution of small earthquakes recorded by regional modern instruments

    表  1  淤泥质软土物理力学试验指标

    Table  1.   Physical and mechanical test indexes of mucky soft soil

    天然含水率w/% 天然孔隙比e 直剪强度 压缩系数a0.1-0.2/MPa-1
    c/kPa φ/(°)
    40.0 1.0 3.1 4.3 0.6
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    表  2  6种工况条件下350m长海底隧道正常涌水量计算结果

    Table  2.   Calculation result of normal water inflow of 350m long subsea tunnel under 6 working conditions

    海底基岩出露 海底有土层(渗透系数0.005m·d-1)覆盖
    隧址区地质构造特征 一般区域 裂隙较发育区 裂隙发育带 一般区域 裂隙较发育区 裂隙发育带
    基岩渗透系数/m·d-1 0.01 0.05 0.5 0.01 0.05 0.5
    隧长350m的涌水量/m3·d-1 10 700 27 200 44 500 1060 5050 9450
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-29
  • 修回日期:  2021-11-21
  • 刊出日期:  2021-12-25

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