Прежде чем следить за ходом геологического исследования туннеля Япония-Корея, я объясню общую картину того, что включает в себя геологическое исследование туннеля. Как правило, делается сбор существующих материалов. Данные исследований, проводимых правительством, хранятся в Институте географических исследований Японии и других учреждениях. Есть также материалы, хранящиеся в университете. На основе собранных материалов будет создана приблизительная геологическая карта (план и разрез) участка, где будет прорыт тоннель. На основании геологической карты мы проводим наземное обследование (см. фото), то есть фактически посещаем соответствующую территорию и исследуем поверхность земли и отложения.
*Место наземного обследования
Если вы создаете геологический план, вы можете автоматически создать вид поперечного сечения, но это всего лишь временная диаграмма. Чтобы сделать это более точным, мы проведем «буровые исследования» и «разведку упругих волн». Полученные данные будут сведены в таблицу для каждой страты. Если мы применим это к моделям данных тысяч туннелей, построенных в Японии, мы сможем определить, какую стратиграфическую структуру имеют пласты и как прорыть туннель, подходящий для этого пласта. Такие модели есть у таких компаний, как JR, Steel Construction Corporation, Japan Highway Corporation, Министерства строительства и электроэнергетических компаний, и каждая из них имеет свои собственные модели, основанные на собственных данных. Прокладка туннелей полностью является вопросом «эмпирического проектирования», и как только определенная стоимость определяется посредством обследования, метод строительства, применимый к этой величине, определяется на основе эмпирических правил.
Геологическое исследование, проводимое перед принятием решения о маршруте туннеля, называется «исследовательским исследованием». Первоначально это называлось физическим исследованием, поскольку оно использует физические методы для охвата большой территории, и часто используются такие методы, как исследование упругих волн и электрическое исследование. Геофизическая разведка — это исследование поверхности, а бурение — исследование точки. Исследование упругих волн предполагает создание вибрационных волн в одной точке геологических пластов, которые вы хотите исследовать, например, путем взрыва пороха, и улавливание вибраций, которые отражаются от геологических границ от земли, с помощью приемника в другой точке. состояние слоев, глядя на скорость и закономерности. Динамит часто используется в качестве эпицентра упругих волн. Упругие волны пропорциональны твердости слоя: чем тверже слой, тем быстрее распространяются волны и тем меньше амплитуда. И наоборот, если пласт мягкий, то амплитуда будет большой и волны будут распространяться медленно.
Волны вибрации отражаются от поверхностей пластов различной твердости. Даже в пределах одной и той же толщи твердость пластов различается в зависимости от процесса образования. Если разные слои имеют одинаковую твердость, отражения от границы раздела между ними не будет. Если есть неисправность, она естественно отразится и оттуда. «Гидрологические исследования» исследуют движение воды внутри геологических формаций. Для физического исследования мы будем использовать метод, называемый электроразведкой. Если вы сделаете одну точку на поверхности земли положительным полюсом, а другую — отрицательным, а затем проведете электричество под землей, форма тока изменится в зависимости от количества воды в земле. Это позволяет нам увидеть, где хранится вода и где находятся подземные водные жилы. При рытье тоннелей в горах под землей часто оказывается стоячая вода, что может привести к наводнениям. По этой причине по всей горе будут проводиться электроразведки на предмет наличия воды. Электроды будут расставлены по всей горе, как игольчатые мыши. Как только мы узнаем, где может быть стоячая вода, мы сможем подтвердить это путем бурения.
*Скучная съемка на суше
Места для буровой съемки (см. фото) выбираются из тех, которые считаются необходимыми для создания разреза пласта.
В ряде случаев неясно, под каким углом выходят в землю пласты, обнаженные на земной поверхности, и могут быть разломы, не обнаженные на земной поверхности. Разлом — это разрыв пластов, вызванный движением земной коры, например землетрясением. Определить место разлома, просто осмотрев поверхность земли, невозможно. Самыми большими проблемами при строительстве туннелей являются вода и разломы. Сделайте немного скучного, чтобы узнать, где это. Исследования в океане невозможно проводить пешком, как на суше.
Поэтому сначала проведем акустическую разведку. Эпицентр размещен позади исследовательского судна, а за ним — плавающий приемник вибрационных волн. Вибрационные волны от подводных взрывов отражаются обратно на дно океана и в слои под ним. Это позволяет исследовать подземные сооружения так же, как и на суше. Типичными источниками звука являются электрические сигналы и методы выброса газа под давлением (водяные пистолеты). Сигналы, отражающиеся от каждой границы, записываются, и при их применении к прошлым паттернам можно определить приблизительную структуру. Параллельно с этим производятся дноуглубительные работы.
Это включает в себя опускание стального цилиндра диаметром примерно 50 см и длиной примерно 3 м на дно океана и перетаскивание его на корабле для сбора образцов горных пород на поверхности. Сделайте это для той же области, что и акустическая съемка. Испытания проводились примерно в 500 точках Цусимского пролива. Кроме того, мы проводим бурение океана в районах, где есть аномалии или разломы. Буровое исследование (полное бурение) включает в себя рытье под землей с помощью полой трубы и отбор проб пластов в этом месте. Этот образец называется «ядро». При бурении нефтяных скважин или горячих источников все, что вам нужно сделать, это поразить целевой слой нефти или горячий источник, но в случае геологических исследований цель состоит в том, чтобы собрать керн во время процесса, поэтому вы должны быть осторожны при бурении нефтяных скважин или горячих источников. копать. На конце вращающейся трубы находится лезвие, покрытое техническими алмазами. То есть, если выкопать 500 м, можно получить максимум 500 м керна. Обычно керн выкапывают, выкапывая 3 метра. Средний диаметр сердечника составляет 7,5 см. Сначала используется толстая труба, по мере продвижения труба становится тоньше, поэтому сердечник постепенно становится тоньше.
В случае океана будет использоваться исследовательское судно, предназначенное для бурения (см. фото). На тот момент Японии принадлежало одно судно «Токай Сальвадж», но оно было списано после исследования японо-корейского туннеля в Цусимском проливе. В море от исследовательского судна вытягивают четыре троса, а в дно океана закапывают огромный груз, называемый якорным кольцом, чтобы не дать кораблю двигаться вперед, назад, влево или вправо. Когда я бурил в южнокорейских водах у берегов Цусимы, течение было настолько сильным, что у меня оборвался один из проводов. Сложнее всего бороться с вертикальными колебаниями.
По этой причине буровые станки, установленные на борту судов, рассчитаны на вертикальное перемещение.
Он имеет сильную пружину, которая поглощает вертикальное движение. У берегов Цусимы потребовалось 40 дней, чтобы раскопать 500 м ниже морского дна на глубине 150 м. Это количество дней примерно такое же, как и на суше. После сбора данных и создания геологической карты на ее основе будет выбран маршрут туннеля. С технической точки зрения топография, геология и методы строительства являются проблемами. При наличии разломов или наводнений строительство затрудняется и соответственно увеличиваются затраты, поэтому маршрут выбирается таким образом, чтобы прорывать как можно более устойчивый пласт. Однако на самом деле рассмотрению подлежат и административные условия.
строительные изыскания тоннеля Япония-Корея
Обзор туннеля Япония-Корея
