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第1章 绪论1

1.1 海底隧道的地位和作用1

1.2 国内外海底隧道建设现状及发展前景2

1.2.1 国外海底隧道建设现状及前景2

1.2.2 国内海底隧道建设现状及前景8

1.2.3 青岛胶州湾海底隧道工程简介12

1.3 海底隧道工程特点及耐久性问题13

1.3.1 海底隧道工程特点13

1.3.2 海底隧道工程耐久性现状14

1.3.3 海底隧道工程耐久性研究进展17

1.4 本书的主要内容19

参考文献20

第2章 海底隧道耐久性影响因素分析22

2.1 概述22

2.2 环境因素对海底隧道耐久性的影响23

2.2.1 工程区域环境类别及环境作用等级划分24

2.2.2 区域气候条件27

2.2.3 海水与地下水30

2.2.4 其他环境因素影响33

2.2.5 青岛胶州湾海底隧道工程服役环境分析35

2.3 设计、施工及维修管理对海底隧道耐久性的影响38

2.3.1 海底隧道施工方法简介39

2.3.2 支护结构形式及其结构设计参数的选定43

2.3.3 原材料选择及混凝土配合比设计44

2.3.4 防排水设计45

2.3.5 防腐蚀附加措施46

2.3.6 施工质量管理46

2.3.7 日常维修与运营管理47

2.4 偶然因素对海底隧道耐久性的影响47

2.4.1 火灾47

2.4.2 地震作用50

参考文献51

第3章 海底隧道初期支护耐久性55

3.1 海底隧道初期支护形式概述55

3.1.1 锚喷支护56

3.1.2 管片（管段）支护58

3.2 海底隧道支护结构混凝土的原材料60

3.2.1 水泥60

3.2.2 细骨料62

3.2.3 粗骨料62

3.2.4 拌和用水63

3.2.5 矿物掺合料63

3.2.6 外加剂64

3.3 海底隧道锚喷支护耐久性设计65

3.3.1 锚喷支护结构设计65

3.3.2 原材料优选67

3.3.3 喷射混凝土的收缩71

3.3.4 喷射混凝土制备要求73

3.3.5 喷射混凝土配合比优化75

3.3.6 海底隧道锚喷支护的施工质量控制75

3.4 海底隧道管片（管段）支护耐久性设计与施工77

3.4.1 原材料要求77

3.4.2 制作要求78

3.4.3 附加防腐蚀措施79

3.5 青岛胶州湾海底隧道锚喷支护80

3.5.1 原材料80

3.5.2 配合比设计80

3.5.3 注浆超前支护81

3.5.4 施工质量管理83

参考文献84

第4章 海底隧道二次衬砌混凝土耐久性86

4.1 海底隧道二次衬砌结构概述86

4.1.1 二次衬砌作用分析86

4.1.2 二次衬砌结构设计87

4.1.3 二次衬砌结构参数87

4.2 海底隧道二次衬砌构造要求及混凝土配合比优化88

4.2.1 钢筋混凝土衬砌构造要求88

4.2.2 海底隧道二次衬砌混凝土耐久性研究89

4.2.3 二次衬砌混凝土配合比设计优化95

4.3 隧道衬砌混凝土的开裂及防控99

4.3.1 隧道衬砌裂缝的外观分类99

4.3.2 隧道衬砌裂缝的成因100

4.3.3 胶州湾海底隧道混凝土收缩与抗裂性试验研究101

4.3.4 隧道衬砌裂缝的防控原则104

4.4 二次衬砌混凝土的施工及质量控制105

4.4.1 二次衬砌混凝土的施工及质量验收105

4.4.2 二次衬砌混凝土的施工质量检测113

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114

4.5.1 失效与锈蚀概率115

4.5.2 氯离子扩散计算模型116

4.5.3 模型中的参数及服役寿命预测118

参考文献123

第5章 海底隧道防排水系统耐久性127

5.1 海底隧道防排水系统耐久性的重要性127

5.2 钻爆法海底隧道防排水系统耐久性128

5.2.1 防排水方案设计128

5.2.2 防水系统耐久性保证措施129

5.2.3 排水系统耐久性保证措施133

5.3 沉管法海底隧道防水系统耐久性134

5.3.1 防水设计原则与防水标准134

5.3.2 防水系统耐久性保证措施134

5.4 盾构法海底隧道防水系统耐久性138

5.4.1 防水设计原则138

5.4.2 防水系统耐久性保证措施138

参考文献139

第6章 海底隧道衬砌混凝土表面防护技术141

6.1 混凝土表面防护材料141

6.1.1 渗透型防护涂料141

6.1.2 成膜型防护涂料142

6.1.3 饰面材料143

6.2 混凝土表面渗透型涂料防护143

6.2.1 渗透型涂料的防水效果143

6.2.2 渗透型涂料对氯离子侵入的抑制作用145

6.2.3 渗透型涂料对碳化的影响147

6.2.4 渗透型涂料对混凝土冻融的影响147

6.2.5 渗透型涂料对钢筋锈蚀的影响148

6.3 混凝土表面成膜型涂料防护149

6.3.1 成膜型涂料的防水效果149

6.3.2 成膜型涂料对氯离子侵入的抑制作用149

6.3.3 成膜型涂料对碳化的影响151

6.3.4 成膜型涂料对混凝土冻融的影响151

6.4 青岛胶州湾海底隧道渗透型涂料防护建议方案152

参考文献155

第7章 海底隧道耐久性监测技术159

7.1 耐久性监测的意义159

7.1.1 耐久性监测的概念159

7.1.2 耐久性监测的重要性160

7.1.3 耐久性监测的发展160

7.2 海底隧道工程耐久性监测技术161

7.2.1 耐久性监测技术分类161

7.2.2 阳极梯耐久性监测技术165

7.3 青岛胶州湾海底隧道耐久性监测方案169

参考文献171

第8章 海底隧道工程运营期耐久性保障措施174

8.1 海底隧道工程运营期的养护与维修管理174

8.1.1 海底隧道工程日常养护与管理174

8.1.2 海底隧道结构物维修管理175

8.2 海底隧道工程运营期通风系统178

8.2.1 运营通风对海底隧道耐久性的重要性178

8.2.2 隧道通风方式179

8.2.3 海底隧道通风方式选择180

8.2.4 海底隧道通风节能技术180

8.3 海底隧道工程运营期防灾保障措施180

8.3.1 海底隧道防灭火及灾后修复加固措施180

8.3.2 海底隧道抗震加固与震后修复措施183

参考文献186