海底隧道工程耐久性技术

《海底隧道工程耐久性技术》在分析海底隧道工程耐久性影响因素的基础上，系统介绍了不同结构形式的海底隧道工程初期支护、二次衬砌结构、防排水系统等的耐久性问题，以及耐久性防护、监测和保障措施。全书共八章。
《海底隧道工程耐久性技术》可作为隧道工程设计、施工、相关管理及科研人员的参考用书，也可作为土木工程专业高年级本科生或研究生的学习参考书。 

第1章 绪论
1.1 海底隧道的地位和作用
1.2 国内外海底隧道建设现状及发展前景
1.2.1 国外海底隧道建设现状及前景
1.2.2 国内海底隧道建设现状及前景
1.2.3 青岛胶州湾海底隧道工程简介
1.3 海底隧道工程特点及耐久性问题
1.3.1 海底隧道工程特点
1.3.2 海底隧道工程耐久性现状
1.3.3 海底隧道工程耐久性研究进展
1.4 本书的主要内容
参考文献

第2章 海底隧道耐久性影响因素分析
2.1 概述
2.2 环境因素对海底隧道耐久性的影响
2.2.1 工程区域环境类别及环境作用等级划分
2.2.2 区域气候条件
2.2.3 海水与地下水
2.2.4 其他环境因素影响
2.2.5 青岛胶州湾海底隧道工程服役环境分析
2.3 设计、施工及维修管理对海底隧道耐久性的影响
2.3.1 海底隧道施工方法简介
2.3.2 支护结构形式及其结构设计参数的选定
2.3.3 原材料选择及混凝土配合比设计
2.3.4 防排水设计
2.3.5 防腐蚀附加措施
2.3.6 施工质量管理
2.3.7 日常维修与运营管理
2.4 偶然因素对海底隧道耐久性的影响
2.4.1 火灾
2.4.2 地震作用
参考文献

第3章 海底隧道初期支护耐久性
3.1 海底隧道初期支护形式概述
3.1.1 锚喷支护
3.1.2 管片(管段)支护
3.2 海底隧道支护结构混凝土的原材料
3.2.1 水泥
3.2.2 细骨料
3.2.3 粗骨料
3.2.4 拌和用水
3.2.5 矿物掺合料
3.2.6 外加剂
3.3 海底隧道锚喷支护耐久性设计
3.3.1 锚喷支护结构设计
3.3.2 原材料优选
3.3.3 喷射混凝土的收缩
3.3.4 喷射混凝土制备要求
3.3.5 喷射混凝土配合比优化
3.3.6 海底隧道锚喷支护的施工质量控制
3.4 海底隧道管片(管段)支护耐久性设计与施工
3.4.1 原材料要求
3.4.2 制作要求
3.4.3 附加防腐蚀措施
3.5 青岛胶州湾海底隧道锚喷支护
3.5.1 原材料
3.5.2 配合比设计
3.5.3 注浆超前支护
3.5.4 施工质量管理
参考文献

第4章 海底隧道二次衬砌混凝土耐久性
4.1 海底隧道二次衬砌结构概述
4.1.1 二次衬砌作用分析
4.1.2 二次衬砌结构设计
4.1.3 次衬砌结构参数
4.2 海底隧道二次衬砌构造要求及混凝土配合比优化
4.2.1 钢筋混凝土衬砌构造要求
4.2.2 海底隧道二次衬砌混凝土耐久性研究
4.2.3 次衬砌混凝土配合比设计优化
4.3 隧道衬砌混凝土的开裂及防控
4.3.1 隧道衬砌裂缝的外观分类
4.3.2 隧道衬砌裂缝的成因
4.3.3 胶州湾海底隧道混凝土收缩与抗裂性试验研究
4.3.4 隧道衬砌裂缝的防控原则
4.4 二次衬砌混凝土的施工及质量控制
4.4.1 次衬砌混凝土的施工及质量验收
4.4.2 二次衬砌混凝土的施工质量检测
4.5 基于氯离子扩散模型的海底隧道二次衬砌混凝土结构耐久性设计
4.5.1 失效与锈蚀概率
4.5.2 氯离子扩散计算模型
4.5.3 模型中的参数及服役寿命预测
参考文献

第5章 海底隧道防排水系统耐久性
5.1 海底隧道防排水系统耐久性的重要性
5.2 钻爆法海底隧道防排水系统耐久性
5.2.1 防排水方案设计
5.2.2 防水系统耐久性保证措施
5.2.3 排水系统耐久性保证措施
5.3 沉管法海底隧道防水系统耐久性
5.3.1 防水设计原则与防水标准
5.3.2 防水系统耐久性保证措施
5.4 盾构法海底隧道防水系统耐久性
5.4.1 防水设计原则
5.4.2 防水系统耐久性保证措施
参考文献

第6章 海底隧道衬砌混凝土表面防护技术
6.1 混凝土表面防护材料
6.1.1 渗透型防护涂料
6.1.2 成膜型防护涂料
6.1.3 饰面材料
6.2 混凝土表面渗透型涂料防护
6.2.1 渗透型涂料的防水效果
6.2.2 渗透型涂料对氯离子侵入的抑制作用
6.2.3 渗透型涂料对碳化的影响
6.2.4 渗透型涂料对混凝土冻融的影响
6.2.5 渗透型涂料对钢筋锈蚀的影响
6.3 混凝土表面成膜型涂料防护
6.3.1 成膜型涂料的防水效果
6.3.2 成膜型涂料对氯离子侵入的抑制作用
6.3.3 成膜型涂料对碳化的影响
6.3.4 成膜型涂料对混凝土冻融的影响
6.4 青岛胶州湾海底隧道渗透型涂料防护建议方案
参考文献

第7章 海底隧道耐久性监测技术
7.1 耐久性监测的意义
7.1.1 耐久性监测的概念
7.1.2 耐久性监测的重要性
7.1.3 耐久性监测的发展
7.2 海底隧道工程耐久性监测技术
7.2.1 耐久性监测技术分类
7.2.2 阳极梯耐久性监测技术
7.3 青岛胶州湾海底隧道耐久性监测方案
参考文献

第8章 海底隧道工程运营期耐久性保障措施
8.1 海底隧道工程运营期的养护与维修管理
8.1.1 海底隧道工程日常养护与管理
8.1.2 海底隧道结构物维修管理
8.2 海底隧道工程运营期通风系统
8.2.1 运营通风对海底隧道耐久性的重要性
8.2.2 隧道通风方式
8.2.3 海底隧道通风方式选择
8.2.4 海底隧道通风节能技术
8.3 海底隧道工程运营期防灾保障措施
8.3.1 海底隧道防灭火及灾后修复加固措施
8.3.2 海底隧道抗震加固与震后修复措施
参考文献 

    地下水是影响海底隧道耐久性的很主要因素。由于海底隧道的特殊性，对防排水的要求很高。在隧道运营期间，一方面，随排导方式的不同，侵蚀性地下水的渗流作用会对衬砌结构产生不同的静水压力和动水压力，影响衬砌混凝土的力学及耐久性能；另一方面，地下水可能从混凝土衬砌的施工缝、变形缝、结构裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道内部，容易造成通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀。倘若在寒冷地区，还可能使地面积水或结冰，使得以上危害更加严重。很好不错部门曾针对山岭隧道渗漏水情况作过专门的调查，结果显示：已建成通车的山岭隧道70％以上存在渗漏水情况，而且多发生在施工缝部位。所以，防排水设计是否合理，防排水系统是否可靠，是能否优选限度地降低地下水对隧道工程的威胁、提高工程耐久性的关键。
    在靠前外的隧道建设中，对地下水的处理方式可以分为三种类型：全封堵方式、全排导方式及限量排放方式。从耐久性的角度而言，全封堵方式很为安全可靠。但根据国外的建设经验，采用全封堵方式的海底隧道，拱顶水位一般应小于30m（技术上以60m为临界值）。由于地下水的长期排放将引起海水下渗，对隧道结构及运营管理设备存在一定的安全隐患，且海底隧道的涌水源是无限的，所以，设计时一般不采用接近排导的方式。可以采用通过超前注浆改善围岩渗透系数的限量排放方式来控制隧道地下水的排放量。青函海底隧道衬砌设计采取了限量排放的方法，即允许水透过注浆区域并达到隧道衬砌的背后，水压力作用在隧道衬砌上。