Geologische Schichten werden durch Ablagerungen von Erde und Sand gebildet, die unter Druck über viele Jahre hinweg aushärten. Daher sind ältere Schichten im Allgemeinen härter und stabiler.
Bei den Schichten unter dem Meeresboden handelt es sich oft um neu abgelagerten Sand, der sich noch nicht in Gestein verwandelt hat. Die geologischen Formationen rund um den japanischen Archipel sind relativ neu und stark vulkanisch und seismisch, was sie noch komplexer macht. Basierend auf den bisher durchgeführten geologischen Untersuchungen können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden.
① Als Voraussetzung für die Routenauswahl müssen Routenstandards festgelegt werden.
Zu den Fahrzeugen, die in Tunneln fahren können, gehören Autos, Züge und Linearmotorwagen, die Streckenstandards unterscheiden sich jedoch je nach Fall. ②Es bestehen Bedenken hinsichtlich der ergonomischen Einschränkungen des Fahrers, wenn er mit dem Auto durch einen sehr langen Tunnel fährt.
Darüber hinaus befindet sich das Linearmotorauto gerade erst in der Testphase und es scheint, dass es noch einige Zeit dauern wird, bis es in die Praxis umgesetzt werden kann. Daher haben wir uns zu diesem Zeitpunkt entschieden, den realistischsten Shinkansen-Tunnel anzunehmen und diesen Streckenstandard zu verwenden.
Konkret
beträgt ① die maximale Steigung 20/1000 (20 m Gefälle auf 1000 m),
② der minimale Kurvenradius 5000 m –
dies kann vollständig angepasst werden, selbst wenn es durch einen Straßentunnel ersetzt wird.
Das größte Problem bei der Auswahl der Route für den Japan-Korea-Tunnel ist das Vorhandensein einer großen Verwerfung mit einer tiefen Senke im Westkanal der Tsushima-Straße und das Vorhandensein nicht verfestigter junger Sedimentschichten dort.
Um dieser Schichtung zu entsprechen, können für die Route die folgenden zwei Fälle berücksichtigt werden. Im ersten Fall geht es um das Durchqueren von Gestein unterhalb einer lockeren Sedimentschicht.
In diesem Fall gelten die Bauarbeiten als relativ sicher, allerdings muss der Tunnel eine beträchtliche Tiefe durchqueren, wodurch sich die Gesamtlänge des Tunnels deutlich verlängert. Der Tunnel kann mit der Gebirgstunnelbauweise gegraben werden, die Felsinjektion mit Wasserstau kombiniert, wie es beim Seikan-Tunnel der Fall war. Der zweite Fall besteht darin, eine nicht konsolidierte Schicht zu passieren und die Abschirmungsmethode zu verwenden. In diesem Fall wird die Tiefe des Tunnels geringer, sodass die Gesamtlänge entsprechend kürzer wird. Es gibt jedoch keinen Präzedenzfall für den Schildbau unter hohem Wasserdruck in einer Tiefe von mehr als 150 Metern und es gibt viele technische Probleme, die gelöst werden müssen. Auf jeden Fall scheint es möglich, das Gebiet von Kyushu bis Iki mit der Bergtunnelmethode durch das Grundgestein auszuheben.
Das Problem besteht darin, wie man durch die jüngeren Sedimentschichten gelangt, die im Ost- und Westkanal der Tsushima-Straße existieren, und es gibt zwei Arten von Ausgrabungsmethoden, abhängig von den Eigenschaften der Schichten. Aufgrund der oben genannten geologischen Verhältnisse wird derzeit die oben dargestellte Tunneltrasse vorgeschlagen.
Dies ist eine geologische Karte von Kyushu bis zur Insel Geoje in Südkorea. Route C ist übrigens die Route, die direkt nach Busan führt, hat aber den Nachteil, dass sie insgesamt sehr lang ist. Hier möchte ich die allgemeine geologische Situation erläutern, die auf die Route beschränkt ist, die zur Landung auf der Insel Geoje führt. Erstens gibt es in der Kyushu-Region die Tertiärschicht des Karatsu-Kohlefelds, deren Oberflächenschicht mit Basaltlava bedeckt ist und in der auch Intrusionsgesteine zu sehen sind.
Als Ergebnis einer magnetischen Untersuchung wurde festgestellt, dass der Iki-Kanal viele Einschlüsse magmatischen Gesteins aufweist. Iki besteht aus der tertiären Iki-Formationsgruppe, die ebenfalls mit Basaltlava bedeckt ist. Im Higashi-Kanal zwischen Iki und Tsushima gibt es in der Mitte ein Riff namens Shichirigasone, und rundherum wird mit magmatischem Gestein gerechnet.
Die allgemeine Geologie ist die Katsumoto-Gruppe auf der Iki-Seite und die Taishu-Gruppe auf der Tsushima-Seite, dazwischen liegen jedoch einige jüngere Sedimentschichten. Wenn Sie also versuchen, dies zu vermeiden, muss der Tunnel ziemlich tief gegraben werden. Er dreht sich aus. Der größte Teil von Tsushima besteht aus der Tsushu-Gruppe mit einem großen Granitfelsen im Süden, und die Umgebung ist zu Hornfels geworden.
Unter Hornfelsisierung versteht man die Veränderung von Gesteinen durch Hitzeeinwirkung. Da Granit Wärme besitzt, werden die umliegenden Schichten, mit denen er in Kontakt kommt, von der Hitze beeinflusst. Hornfelsgroße Steine sind extrem hart. Vor der Küste des Nishi-Kanals von Tsushima verläuft eine große Verwerfung parallel zur Küste, und auf der Westseite ist das Grundgestein tief eingesunken, auf dem sich neue Sedimentschichten abgelagert haben.
Diese neue Sedimentschicht hat sich seit dem Pliozän, vor mehr als 2 Millionen Jahren oder sogar noch früher, wie fallender Schnee auf dem Meeresboden angesammelt. Es befindet sich noch im Prozess der Diagenese und ist noch nicht vollständig in Gestein verwandelt. Daher geht man davon aus, dass es viel Wasser enthält und extrem weich ist. Es gibt zwei Möglichkeiten, durch dieses Gebiet zu gelangen: Verwenden Sie die Schildmethode, um durch die Sedimentschicht zu graben, oder verwenden Sie die Bergmethode, um das darunter liegende Grundgestein auszuheben.
Der tiefste Punkt des Nishi-Kanals ist 150 Meter tief, und wenn der Tunnel durch Grundgestein gebaut würde, wäre er 550 bis 600 Meter tief. Es wird angenommen, dass dieses Grundgestein in einem Höhenwinkel von etwa 4 Grad in Richtung Südkorea flacher wird. Basierend auf diesem geologischen Überblick können die während des Baus zu erwartenden Probleme wie folgt zusammengefasst werden.
Erstens gibt es in der Region Kyushu Stellen, an denen Granit verwittert ist und Sandblöcken ähnelt, und es besteht die Gefahr, dass er leichter zusammenbricht, wenn Grundwasser eingemischt wird.
Auf dem Meeresboden des Iki-Kanals und des Higashi-Kanals sind magmatische Gesteine verteilt, und es besteht die Möglichkeit, dass dort plötzlich Quellwasser auftritt. Iki und Tsushima verfügen über begrenzte Wasserressourcen und sind für das tägliche Leben, die Landwirtschaft, die Fischerei und andere Zwecke auf Grundwasser angewiesen.
Daher muss darüber nachgedacht werden, die Auswirkungen auf die Grundwassernutzung zu minimieren. Darüber hinaus kann man sagen, dass der Umgang mit der nicht konsolidierten jungen Sedimentschicht unter dem Meeresboden des Nishi-Kanals die größte Frage im Zusammenhang mit dem gesamten Tunnelplan ist. Die bisher von uns durchgeführten geologischen Untersuchungen waren allgemeiner und qualitativer Natur, daher werden in der nächsten Phase konkrete, quantitative Untersuchungen erforderlich sein, bei denen Design, Budget und Baumethoden tiefgreifend berücksichtigt werden.
Daher lassen sich zukünftige Herausforderungen in die folgenden vier Bereiche zusammenfassen. ① Verstärken Sie zunächst die Aufklärung der geologischen und technischen Eigenschaften entlang der gesamten Route, sowohl an Land als auch unter Wasser.
②Verstehen Sie die hydrogeologische Situation in jeder Region, um auf Grundwasserprobleme in den Landgebieten Kyushu, Iki und Tsushima zu reagieren.
③Um die geologischen und technischen Eigenschaften der jüngeren Sedimentschichten im Ost- und Westkanal zu verstehen und zu bewerten.
④ Verstehen und bewerten Sie die geologische Verteilung und Struktur des Meeresbodens sowie seine technischen Eigenschaften.
Bislang waren Messungen mariner akustischer Wellen die Hauptstütze der geologischen Untersuchungen des Meeresbodens. Da es jedoch schwierig ist, die physikalischen Eigenschaften der Geologie allein damit zu erfassen, planen wir, zusätzlich seismische Untersuchungen im Meer durchzuführen.
Was die Geologie des Landgebiets betrifft, werden wir weiterhin die Stratigraphie jedes Gebiets vergleichen, um die geologische Struktur zwischen Kyushu, Iki und Tsushima zu klären.
Gleichzeitig werden hydrogeologische Untersuchungen fortgesetzt. Darüber hinaus planen wir die Durchführung geotechnischer Studien zu Baumethoden sowohl für Land- als auch für Meeresbodenbereiche. Auch die Organisation der Vermessung ist ein wichtiges Thema, und es ist notwendig, Vermessungsstandards zu vereinheitlichen und Daten für die Vermessungen zu organisieren, die an Land und auf See durchgeführt wurden. Außerdem stellt sich die Frage der Vereinheitlichung der Vermessung zwischen Japan und Südkorea. Da der Bezugspunkt in Nihonbashi, Tokio in Japan und Incheon in Südkorea liegt, ist es notwendig, diesen Zusammenhang genau zu verstehen. Daher wird es notwendig sein, den Austausch zwischen Japan und Südkorea weiterhin zu fördern.
bauliche Untersuchung des Japan-Korea-Tunnels
Überblick über den Japan-Korea-Tunnel
