地下工程施管隧道施工

1、沉管隧道施工浮船浮船壓頂石壓頂石基礎(chǔ)基礎(chǔ)管段管段沉管隧道施工 沉管法修筑隧道，就是在水底預(yù)先挖好溝槽，把沉管法修筑隧道，就是在水底預(yù)先挖好溝槽，把在陸地上特殊場(chǎng)地預(yù)制的適當(dāng)長(zhǎng)度的管段，浮運(yùn)到在陸地上特殊場(chǎng)地預(yù)制的適當(dāng)長(zhǎng)度的管段，浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場(chǎng)，順序地沉放到溝槽中并進(jìn)行連接，然后沉放現(xiàn)場(chǎng)，順序地沉放到溝槽中并進(jìn)行連接，然后回填覆蓋成的隧道?；靥罡采w成的隧道。沉管隧道施工一沉管隧道的特點(diǎn)一沉管隧道的特點(diǎn)沉管隧道與其他橫斷水路的隧道相比，主要有如下特點(diǎn)：沉管隧道與其他橫斷水路的隧道相比，主要有如下特點(diǎn)：1.能夠設(shè)置在只要不妨礙通航的深度下，隧道全長(zhǎng)可以縮短；能夠設(shè)置在只要不妨礙通航的深度下，隧道全長(zhǎng)

2、可以縮短；2.管段是預(yù)制的，質(zhì)量好，水密性高；管段是預(yù)制的，質(zhì)量好，水密性高；3.固有浮力作用在隧道上，視比重小，要求地層承載力不大；固有浮力作用在隧道上，視比重小，要求地層承載力不大；4.斷面形狀無特殊限制，可按用途選擇，適應(yīng)較寬斷面形式；斷面形狀無特殊限制，可按用途選擇，適應(yīng)較寬斷面形式；5.沉管的沉放，可在沉管的沉放，可在13日內(nèi)完成，對(duì)航運(yùn)的限制較小；日內(nèi)完成，對(duì)航運(yùn)的限制較??；6.不需要壓縮空氣作業(yè)，在相當(dāng)水深的條件下，能安全施工；不需要壓縮空氣作業(yè)，在相當(dāng)水深的條件下，能安全施工；7.采用預(yù)制方式施工，效率高，工期短。采用預(yù)制方式施工，效率高，工期短。沉管隧道施工二、沉管隧道的分類

3、二、沉管隧道的分類 按施工方式分類按施工方式分類: : 鋼殼方式鋼殼方式: 不需修建特殊的船塢，用浮在水上的鋼殼箱不需修建特殊的船塢，用浮在水上的鋼殼箱體作為模板制造管段體作為模板制造管段. 干船塢方式干船塢方式: 在干船塢內(nèi)制造箱體，而后浮運(yùn)、沉放的在干船塢內(nèi)制造箱體，而后浮運(yùn)、沉放的 方式方式.沉管隧道施工鋼殼方式與干船塢方式的比較鋼殼方式與干船塢方式的比較 項(xiàng)項(xiàng) 目目鋼殼方式鋼殼方式干船塢方式干船塢方式用用 途途雙車道公路，單線鐵道，下水管雙車道公路，單線鐵道，下水管等管段寬寬在等管段寬寬在10m10m以內(nèi)的以內(nèi)的多車道寬度大的公路多車道寬度大的公路( (鐵道，人行道鐵道，人行道并置的情

4、況也包括在內(nèi)并置的情況也包括在內(nèi)) )斷斷 面面 形形 狀狀圓形，外廓為變態(tài)八角形的圓形，外廓為變態(tài)八角形的矩形矩形材材 料料鋼殼及鋼筋混凝土鋼殼及鋼筋混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土管段制造地點(diǎn)管段制造地點(diǎn)船臺(tái)等船臺(tái)等臨時(shí)干船塢臨時(shí)干船塢防防 水水 方方 法法鋼殼鋼殼防水層防水層 鋼板鋼板(6(68mm)8mm)，瀝青，橡膠，瀝青，橡膠等等基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 處處 理理一般整平機(jī)敷設(shè)砂礫一般整平機(jī)敷設(shè)砂礫要設(shè)臨時(shí)承臺(tái)，填充砂或砂漿要設(shè)臨時(shí)承臺(tái)，填充砂或砂漿水水 中中 接接 合合水中混凝土或橡膠密封墊水壓連水中混凝土或橡膠密封墊水壓連接接橡膠密封墊水壓連接橡膠密封墊水壓連接浮浮 運(yùn)運(yùn) 沉沉 放放干舷高度干舷

5、高度303050cm50cm，拖航；水上，拖航；水上向管段投入砂和混凝土，沉放向管段投入砂和混凝土，沉放干舷高度干舷高度10cm10cm左右，拖航；用管段左右，拖航；用管段內(nèi)的水平衡方法沉放內(nèi)的水平衡方法沉放沉管隧道施工 三、按斷面形狀分類三、按斷面形狀分類 斷面形式有圓形、矩形、其它形狀等。一般說，圓形斷面形式有圓形、矩形、其它形狀等。一般說，圓形多為鋼殼方式，矩形多為干船塢方式。多為鋼殼方式，矩形多為干船塢方式。 按材料分類按材料分類 有鑄鐵、鋼材、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。有鑄鐵、鋼材、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。沉管隧道施工 圓形斷面沉管隧道圓形斷面沉管隧道 沉管隧道

6、施工矩形斷面沉管隧道矩形斷面沉管隧道沉管隧道施工四、沉管隧道的環(huán)境問題四、沉管隧道的環(huán)境問題對(duì)水道的影響：對(duì)水道的影響：所有的沉管隧道要穿過水道，特別是河口或狹窄所有的沉管隧道要穿過水道，特別是河口或狹窄的海峽。這種水道通常有復(fù)雜的自然特點(diǎn)，如水流、潮汐、海的海峽。這種水道通常有復(fù)雜的自然特點(diǎn)，如水流、潮汐、海洋生物分布、平面形狀、沉積物的遷移，沖刷和沉積的特點(diǎn)。洋生物分布、平面形狀、沉積物的遷移，沖刷和沉積的特點(diǎn)。對(duì)地下水狀況的影響：對(duì)地下水狀況的影響：兩個(gè)目的兩個(gè)目的引道開挖和建造隧道管段的引道開挖和建造隧道管段的干塢，沉管隧道施工一般包括大規(guī)模地降低地下水。干塢，沉管隧道施工一般包括大規(guī)

7、模地降低地下水。對(duì)開挖材料的處理：對(duì)開挖材料的處理：施工總是大量的挖泥作業(yè)，一般需要大型的施工總是大量的挖泥作業(yè)，一般需要大型的干燥坑道作引道結(jié)構(gòu)。在工程中一直重復(fù)使用挖泥和開挖材料干燥坑道作引道結(jié)構(gòu)。在工程中一直重復(fù)使用挖泥和開挖材料時(shí)，需要處理大量材料。時(shí)，需要處理大量材料。沉管隧道的修建應(yīng)考慮到土地利用和水上通航的問題，盡量少占沉管隧道的修建應(yīng)考慮到土地利用和水上通航的問題，盡量少占用土地和在施工過程中最小的妨礙水上交通。用土地和在施工過程中最小的妨礙水上交通。 沉管隧道施工 在規(guī)劃沉管隧道時(shí)，首先要充分調(diào)查建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地在規(guī)劃沉管隧道時(shí)，首先要充分調(diào)查建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地理、物理、以及人為等各種

8、條件，并與橋梁及其他水理、物理、以及人為等各種條件，并與橋梁及其他水底隧道方案進(jìn)行比較；在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行利底隧道方案進(jìn)行比較；在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行利用規(guī)劃、選址、交通量和交通組成規(guī)劃、線形和橫斷用規(guī)劃、選址、交通量和交通組成規(guī)劃、線形和橫斷面選擇、沉管的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度、設(shè)備布置等規(guī)劃。面選擇、沉管的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度、設(shè)備布置等規(guī)劃。一、一、 橫斷水路方案比選橫斷水路方案比選1. 沉管隧道與橋梁方案比選沉管隧道與橋梁方案比選 在橫斷水路的方式中，如既可采用橋梁，又可采在橫斷水路的方式中，如既可采用橋梁，又可采用隧道時(shí)，應(yīng)從工費(fèi)、施工、結(jié)構(gòu)上的得失、運(yùn)營(yíng)的用隧道時(shí)，應(yīng)從工費(fèi)、施工、結(jié)構(gòu)上的得失、

9、運(yùn)營(yíng)的利弊等，對(duì)兩種方式進(jìn)行比較。利弊等，對(duì)兩種方式進(jìn)行比較。 沉管隧道施工沉管隧道與平面橋的比較沉管隧道與平面橋的比較沉管隧道施工沉管隧道與高架橋的比較沉管隧道與高架橋的比較沉管隧道施工2. 2. 沉管隧道與其它隧道方案比選沉管隧道與其它隧道方案比選 水底隧道的施工方法有盾構(gòu)法、沉箱法、明挖法等。水底隧道的施工方法有盾構(gòu)法、沉箱法、明挖法等。其中沉箱法、明挖法可在較淺的河道中采用。因此，其中沉箱法、明挖法可在較淺的河道中采用。因此，能夠與沉管法進(jìn)行實(shí)質(zhì)性比較的只有盾構(gòu)法。能夠與沉管法進(jìn)行實(shí)質(zhì)性比較的只有盾構(gòu)法。 盾構(gòu)法的最大不同之點(diǎn)是，如何確保隧道上浮的穩(wěn)定盾構(gòu)法的最大不同之點(diǎn)是，如何確保隧

10、道上浮的穩(wěn)定性以及為保證掘進(jìn)的安全，要有比沉管隧道更大的埋性以及為保證掘進(jìn)的安全，要有比沉管隧道更大的埋深。所以，隧道長(zhǎng)度要長(zhǎng)些。深。所以，隧道長(zhǎng)度要長(zhǎng)些。 沉管隧道施工 沉管隧道與盾構(gòu)隧道埋深的比較沉管隧道與盾構(gòu)隧道埋深的比較沉管隧道施工二、前期問題和調(diào)查工作二、前期問題和調(diào)查工作沉管隧道的規(guī)劃時(shí)，應(yīng)先大概研究平面、縱剖面、斷面沉管隧道的規(guī)劃時(shí)，應(yīng)先大概研究平面、縱剖面、斷面形狀、沉管區(qū)段長(zhǎng)度、管段長(zhǎng)度、通風(fēng)塔位置、引道、形狀、沉管區(qū)段長(zhǎng)度、管段長(zhǎng)度、通風(fēng)塔位置、引道、沉管隧道預(yù)制場(chǎng)、基礎(chǔ)處理等問題。沉管隧道預(yù)制場(chǎng)、基礎(chǔ)處理等問題。首先，首先，為獲得經(jīng)濟(jì)的線形，要進(jìn)行線路方案比選。根據(jù)為獲得

11、經(jīng)濟(jì)的線形，要進(jìn)行線路方案比選。根據(jù)水深和覆蓋層厚度，初步?jīng)Q定縱斷面的大致情況。在水深和覆蓋層厚度，初步?jīng)Q定縱斷面的大致情況。在規(guī)劃線路和縱斷面線形時(shí)，要掌握包括隧道的總長(zhǎng)和規(guī)劃線路和縱斷面線形時(shí)，要掌握包括隧道的總長(zhǎng)和引道長(zhǎng)度的施工區(qū)段的全長(zhǎng)。引道長(zhǎng)度的施工區(qū)段的全長(zhǎng)。其次，其次，視隧道用途，研究隧道凈空斷面和布置，設(shè)定沉視隧道用途，研究隧道凈空斷面和布置，設(shè)定沉管橫斷面的大概形狀。對(duì)公路隧道、鐵路隧道，除滿管橫斷面的大概形狀。對(duì)公路隧道、鐵路隧道，除滿足建筑限界的要求外，還要配置管理通道、通風(fēng)道、足建筑限界的要求外，還要配置管理通道、通風(fēng)道、照明、標(biāo)志信號(hào)、排水設(shè)施等，選擇構(gòu)造上、空間利照

12、明、標(biāo)志信號(hào)、排水設(shè)施等，選擇構(gòu)造上、空間利用上、力學(xué)上都有利的橫斷面形狀。用上、力學(xué)上都有利的橫斷面形狀。沉管隧道施工研究了上述問題后，進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查，其中包括：研究了上述問題后，進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查，其中包括：（1）基礎(chǔ)的報(bào)告）基礎(chǔ)的報(bào)告包括：水路條件調(diào)查、周邊土地利用、開發(fā)計(jì)劃、制造碼頭等調(diào)查。包括：水路條件調(diào)查、周邊土地利用、開發(fā)計(jì)劃、制造碼頭等調(diào)查。（2）測(cè)量調(diào)查）測(cè)量調(diào)查包括：水深測(cè)量、引道范圍的路線測(cè)量等。包括：水深測(cè)量、引道范圍的路線測(cè)量等。（3）水文及水質(zhì)調(diào)查）水文及水質(zhì)調(diào)查包括：水的比重、流速、波浪、水溫等。包括：水的比重、流速、波浪、水溫等。（4）地質(zhì)及土質(zhì)調(diào)查）地質(zhì)及土質(zhì)

13、調(diào)查包括：基礎(chǔ)承載力、地層構(gòu)成、土質(zhì)常數(shù)等。采用各種手段調(diào)查。包括：基礎(chǔ)承載力、地層構(gòu)成、土質(zhì)常數(shù)等。采用各種手段調(diào)查。（5）地震調(diào)查）地震調(diào)查沉管隧道，地震調(diào)查異常重要。要進(jìn)行該區(qū)域的地震調(diào)查及用于設(shè)計(jì)的各種動(dòng)沉管隧道，地震調(diào)查異常重要。要進(jìn)行該區(qū)域的地震調(diào)查及用于設(shè)計(jì)的各種動(dòng)態(tài)土質(zhì)常數(shù)等的調(diào)查。態(tài)土質(zhì)常數(shù)等的調(diào)查。（6）其它調(diào)查）其它調(diào)查包括：用地調(diào)查、漁業(yè)補(bǔ)償、水質(zhì)污染、棄土等調(diào)查包括：用地調(diào)查、漁業(yè)補(bǔ)償、水質(zhì)污染、棄土等調(diào)查 沉管隧道施工三、三、 沉管隧道規(guī)劃沉管隧道規(guī)劃1、線形規(guī)劃、線形規(guī)劃 決定位置時(shí)，首先找出幾個(gè)比較線路，根據(jù)用途，在容許的線形條件決定位置時(shí)，首先找出幾個(gè)比較線路

14、，根據(jù)用途，在容許的線形條件下，設(shè)定隧道的平面、縱剖面，其中選擇最經(jīng)濟(jì)、合理、在構(gòu)造上易于制下，設(shè)定隧道的平面、縱剖面，其中選擇最經(jīng)濟(jì)、合理、在構(gòu)造上易于制造預(yù)制管段的方案。要注意以下幾點(diǎn)：造預(yù)制管段的方案。要注意以下幾點(diǎn)： 平面形狀，沉管區(qū)段不進(jìn)入平面曲線之內(nèi)是最好的，平面形狀，沉管區(qū)段不進(jìn)入平面曲線之內(nèi)是最好的， 管段的縱剖面，一般管段都制成直線，多為折線構(gòu)成。在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮管段的縱剖面，一般管段都制成直線，多為折線構(gòu)成。在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮接頭位置、凈空高度、最小埋深等來決定；接頭位置、凈空高度、最小埋深等來決定； 在平面和縱斷面曲線重合地段，管段制造復(fù)雜，盡量避免這種重合。在平面和縱斷面

15、曲線重合地段，管段制造復(fù)雜，盡量避免這種重合。2、構(gòu)造規(guī)劃、構(gòu)造規(guī)劃 構(gòu)造規(guī)劃應(yīng)確定斷面形狀、管段的劃分及基本構(gòu)造等。構(gòu)造規(guī)劃應(yīng)確定斷面形狀、管段的劃分及基本構(gòu)造等。 管段劃分管段劃分(管段長(zhǎng)度管段長(zhǎng)度)，要考慮上述的線形、沉設(shè)方法、沉放時(shí)對(duì)航道的干，要考慮上述的線形、沉設(shè)方法、沉放時(shí)對(duì)航道的干擾等來決定。對(duì)鐵道、公路隧道來說，管段長(zhǎng)通常取擾等來決定。對(duì)鐵道、公路隧道來說，管段長(zhǎng)通常取100m左右。左右。沉管隧道施工3 3、管段制造、管段制造干船塢方式，根據(jù)使用的用地規(guī)模來決定配置管段數(shù)和使用次數(shù)。干船干船塢方式，根據(jù)使用的用地規(guī)模來決定配置管段數(shù)和使用次數(shù)。干船塢構(gòu)造，應(yīng)視土質(zhì)條件、使用次數(shù)

16、而定，采用明挖法最經(jīng)濟(jì)。塢構(gòu)造，應(yīng)視土質(zhì)條件、使用次數(shù)而定，采用明挖法最經(jīng)濟(jì)。鋼殼方式，應(yīng)慮工地和制造地點(diǎn)距離、拖航航道條件等決定制造碼頭。鋼殼方式，應(yīng)慮工地和制造地點(diǎn)距離、拖航航道條件等決定制造碼頭。4 4、基礎(chǔ)、基礎(chǔ) 沉管視比重較小。一般基礎(chǔ)承載力不會(huì)有問題，但要求均勻的反力傳沉管視比重較小。一般基礎(chǔ)承載力不會(huì)有問題，但要求均勻的反力傳遞到地層，目前采用的工法有：在溝槽底面上鋪設(shè)均勻底層的方式；遞到地層，目前采用的工法有：在溝槽底面上鋪設(shè)均勻底層的方式；臨時(shí)支承，向管段底和壕溝底空隙充填砂和砂漿基礎(chǔ)的方式。臨時(shí)支承，向管段底和壕溝底空隙充填砂和砂漿基礎(chǔ)的方式。5 5、沉放、沉放沉放方式有：

17、固定腳手架方式，浮橋方式和沉放作業(yè)船方式。各有利弊，沉放方式有：固定腳手架方式，浮橋方式和沉放作業(yè)船方式。各有利弊，應(yīng)考慮管段規(guī)模、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件等選擇。應(yīng)考慮管段規(guī)模、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件等選擇。6 6、進(jìn)度、進(jìn)度根據(jù)上述各點(diǎn)，最后研究整個(gè)工程的大概進(jìn)度規(guī)劃。根據(jù)上述各點(diǎn)，最后研究整個(gè)工程的大概進(jìn)度規(guī)劃。沉管隧道施工沉管隧道技術(shù)綜合了土木、建筑、機(jī)械、電氣等各專業(yè)沉管隧道技術(shù)綜合了土木、建筑、機(jī)械、電氣等各專業(yè)領(lǐng)域。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從總體觀點(diǎn)出發(fā)慎重的進(jìn)行研領(lǐng)域。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從總體觀點(diǎn)出發(fā)慎重的進(jìn)行研究，以便能滿足其目的和功能。不要各專業(yè)單獨(dú)考慮，究，以便能滿足其目的和功能。不要各專業(yè)單獨(dú)考慮，而應(yīng)以

18、建成后的隧道狀態(tài)為中心綜合的設(shè)計(jì)。而應(yīng)以建成后的隧道狀態(tài)為中心綜合的設(shè)計(jì)。沉管隧道的設(shè)計(jì)沉管隧道的設(shè)計(jì)，因沒有強(qiáng)制性的技術(shù)規(guī)范，這是沉管，因沒有強(qiáng)制性的技術(shù)規(guī)范，這是沉管隧道的修建在過去、將來都并不那么多的緣故。因此，隧道的修建在過去、將來都并不那么多的緣故。因此，在修建沉管隧道時(shí)要參考橋梁技術(shù)規(guī)范，但要根據(jù)沉在修建沉管隧道時(shí)要參考橋梁技術(shù)規(guī)范，但要根據(jù)沉管隧道的特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。管隧道的特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。特點(diǎn)是：特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)重量和浮力的平衡；具有水密性構(gòu)造；施結(jié)構(gòu)重量和浮力的平衡；具有水密性構(gòu)造；施工用的臨時(shí)隔壁及水中接合構(gòu)造等。因沉管隧道埋深工用的臨時(shí)隔壁及水中接合構(gòu)造等。因沉管隧道埋深淺，應(yīng)

19、特別注意抗震性的設(shè)計(jì)。淺，應(yīng)特別注意抗震性的設(shè)計(jì)。沉管隧道施工一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)流程一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)流程 沉管隧道的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括荷載組合、管段結(jié)構(gòu)、沉管隧道的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括荷載組合、管段結(jié)構(gòu)、臨時(shí)端隔墻、管段接頭、防水設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、抗震臨時(shí)端隔墻、管段接頭、防水設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)、豎井和引道設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)、豎井和引道設(shè)計(jì)等。沉管隧道施工道路等級(jí) 車道數(shù)施工地點(diǎn) 建筑限界道路寬度的確定調(diào)查之一 實(shí)現(xiàn)的可能性 工費(fèi)進(jìn)度的概略比較能否利用沉管法的特點(diǎn)沉管法的可能性變更其它方法（橋梁、盾構(gòu)、明挖等）線形的決定概略凈空高度的決定最終決定事項(xiàng) 管段數(shù) 通風(fēng)的必要性 服務(wù)道路的必要性 航道條件

20、 規(guī)劃水深概略決定事項(xiàng) 通風(fēng)道的面積 服務(wù)道路的種類和面積 縱橫斷面 平面線形 隧道長(zhǎng)度（沉埋段長(zhǎng)度） 引到段的利用規(guī)劃 隧道埋深干船塢方式鋼殼方式工費(fèi)工期的比較調(diào)查之二建立框架計(jì)劃最終決定事項(xiàng) 縱斷坡度 規(guī)劃高度 設(shè)計(jì)規(guī)格 通風(fēng)道面積 服務(wù)道路寬度概略決定事項(xiàng) 管段外形（寬 長(zhǎng) 高 直曲線）壁厚和浮力的關(guān)系 埋深（一般段 護(hù)岸段） 防水的種類和保護(hù)層重量的決定 管段的劃分方法概略設(shè)計(jì)型式 斷面的決定 概略計(jì)算通風(fēng)方式的決定和必要面積的計(jì)算，管段的大小施工法工費(fèi)的比較浮力和自重應(yīng)力工費(fèi)等的比較承載力計(jì)算縱向計(jì)算 詳細(xì)決定事項(xiàng)通風(fēng)方式計(jì)算方法、風(fēng)速、通風(fēng)道斷面積道路構(gòu)成（寬、富裕寬、標(biāo)志）服務(wù)道

21、路的構(gòu)成和寬度上浮安全系數(shù)管段的大小管段的制作方法船塢的地基承載力沉埋段的基礎(chǔ)形式牽引方式沉放地點(diǎn)的承載力 壓密下沉 沉放方法調(diào)查之三應(yīng)力計(jì)算 地質(zhì)條件 荷載條件 船塢內(nèi) 設(shè)計(jì)荷載 單位容重 牽引時(shí) 沉放時(shí) 荷載組合 ，容許應(yīng)力增值 容許應(yīng)力 混凝土 鋼材 鋼筋 保護(hù)層 間隔 最大直徑 配筋 接頭方法 鋼筋長(zhǎng) 混凝土灌注施工法 浮力計(jì)算 牽引方法的決定 沉放方法的決定 沉放順序的決定 上浮安全系數(shù)的決定 海水比重的決定 混凝土比重的決定 施工精度的決定設(shè)計(jì)規(guī)格的決定斷面的決定軸向力的研究干船塢的設(shè)計(jì)類型的決定鋼殼的設(shè)計(jì)牽引設(shè)備的設(shè)計(jì)沉放設(shè)備的設(shè)計(jì)接頭的設(shè)計(jì) 一般施工接頭橫向施工縫 止水部 節(jié)段

22、間 豎井和節(jié)段間水中接合方法和類型、材質(zhì)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)防水 頂面 側(cè)壁 底板護(hù)岸線的處理決定事項(xiàng) 地質(zhì)條件 地震條件 接頭方法 構(gòu)造 軸向的計(jì)算方法 管段和豎井是否一體 管段的基礎(chǔ) 沉埋段的承載力 各管段間的構(gòu)造干船塢的設(shè)計(jì)施工方法的研究設(shè)計(jì)完成牽引沉放方法的研究機(jī)材的研究和配置沉管隧道施工二、設(shè)計(jì)荷載及受力分析二、設(shè)計(jì)荷載及受力分析考慮施工中和施工后可能作用的全部荷載組合。一般有下述荷載組合?？紤]施工中和施工后可能作用的全部荷載組合。一般有下述荷載組合。（1）自重）自重在沉管法中，在計(jì)算重量時(shí)，要特別注意各材料的單位容重和水的單位容在沉管法中，在計(jì)算重量時(shí)，要特別注意各材料的單位容重和水的單

23、位容重。特別是在牽引拖運(yùn)時(shí)，浮力和重量差只有重。特別是在牽引拖運(yùn)時(shí)，浮力和重量差只有1%左右。左右。（2）水壓）水壓通常采用通常采用hwl（平均滿潮位）和（平均滿潮位）和hhwl(歷史最高潮位歷史最高潮位)，或采用由概率決，或采用由概率決定的以后出現(xiàn)的異常潮位，定的以后出現(xiàn)的異常潮位，（3）土壓）土壓主要由回填土產(chǎn)生。垂直土壓除考慮上覆土重外，還要考慮淤泥的堆積厚主要由回填土產(chǎn)生。垂直土壓除考慮上覆土重外，還要考慮淤泥的堆積厚度等。水平土壓按作用在剛性壁的土壓考慮。土壓系數(shù)取度等。水平土壓按作用在剛性壁的土壓考慮。土壓系數(shù)取0.5。（4）地震影響）地震影響 這一部分參考有關(guān)專著。這一部分參考有

24、關(guān)專著。（5）不均勻下沉的影響）不均勻下沉的影響一般都埋設(shè)在河底或海底的軟弱層中，視比重也比既有地層的重量輕?；话愣悸裨O(shè)在河底或海底的軟弱層中，視比重也比既有地層的重量輕?；A(chǔ)地層受到的先行荷載有所減少。一般不會(huì)出現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)有影響的下沉。礎(chǔ)地層受到的先行荷載有所減少。一般不會(huì)出現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)有影響的下沉。沉管隧道施工（6）溫度變化的影響）溫度變化的影響沿隧道縱向，年間溫度變化量對(duì)軸向應(yīng)力、軸向應(yīng)變、沿隧道縱向，年間溫度變化量對(duì)軸向應(yīng)力、軸向應(yīng)變、可撓性接頭會(huì)產(chǎn)生影響。要研究其伸縮量?？蓳闲越宇^會(huì)產(chǎn)生影響。要研究其伸縮量。沿隧道橫向，要檢查隧道壁面的里外溫差，管段中壁的沿隧道橫向，要檢查隧道壁面的里外

25、溫差，管段中壁的溫度變化等的影響。溫度變化等的影響。年間溫度的變化量，公路隧道的實(shí)測(cè)值在年間溫度的變化量，公路隧道的實(shí)測(cè)值在5度左右。是較度左右。是較厚構(gòu)件的地上溫度變化量的厚構(gòu)件的地上溫度變化量的1/2左右。左右。（7）施工荷載）施工荷載施工荷載，因管段的制造方式而異。施工荷載，因管段的制造方式而異。（8）其它荷載）其它荷載船舶沉沒、投錨、走錨的影響；沉船荷載（丹麥沉管隧船舶沉沒、投錨、走錨的影響；沉船荷載（丹麥沉管隧道規(guī)定是道規(guī)定是100kpa力作用在力作用在250m2的面積上）；隧道火的面積上）；隧道火災(zāi)的影響；爆發(fā)荷載災(zāi)的影響；爆發(fā)荷載(瓦斯管設(shè)置時(shí)瓦斯管設(shè)置時(shí))等。等。沉管隧道施工沉

26、管隧道的荷載沉管隧道的荷載沉管隧道施工2. 容許應(yīng)力容許應(yīng)力沉管隧道的混凝土的容許應(yīng)力，基本上可按鋼筋混凝土沉管隧道的混凝土的容許應(yīng)力，基本上可按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)同樣考慮。結(jié)構(gòu)同樣考慮。3. 荷載組合荷載組合荷載的組合和容許應(yīng)力的增幅，要按各種設(shè)計(jì)狀態(tài)設(shè)定。荷載的組合和容許應(yīng)力的增幅，要按各種設(shè)計(jì)狀態(tài)設(shè)定。一般情況的荷載組合和容許應(yīng)力的增幅見下表。一般情況的荷載組合和容許應(yīng)力的增幅見下表。沉管隧道施工荷載組合與容許應(yīng)力的增幅荷載組合與容許應(yīng)力的增幅 荷載組合荷載組合容許應(yīng)力容許應(yīng)力增幅增幅備注備注自重自重+ +水壓水壓(hhwl)+(hhwl)+土壓土壓+ +不均勻下不均勻下沉沉+ +活荷載活荷

27、載0%0%自重自重+ +水壓水壓( (異常高潮位異常高潮位)+)+土壓土壓+ +不不均勻下沉均勻下沉+ +活荷載活荷載+50%+50%未來可能發(fā)未來可能發(fā)生高潮位生高潮位自重自重+ +水壓水壓(hhwl)+(hhwl)+土壓土壓+ +不均勻下不均勻下沉沉+ +活荷載活荷載+ +地震影響地震影響+50%+50%自重自重+ +水壓水壓(hhwl)+(hhwl)+土壓土壓+ +不均勻下不均勻下沉沉+ +活荷載活荷載+ +溫度變化溫度變化+15%+15%沉管隧道施工4. 4. 浮力的影響浮力的影響 管段在施工中進(jìn)行拖航和沉放后都要受到浮力，因此要管段在施工中進(jìn)行拖航和沉放后都要受到浮力，因此要研究管段

28、作為浮體的穩(wěn)定性。要確保拖航時(shí)的干舷高研究管段作為浮體的穩(wěn)定性。要確保拖航時(shí)的干舷高度以及上浮的安全度。這是確定斷面的主要因素。度以及上浮的安全度。這是確定斷面的主要因素。干舷高度，從既有實(shí)例看是干舷高度，從既有實(shí)例看是3050cm左右。這相當(dāng)于視左右。這相當(dāng)于視重量為總浮力的重量為總浮力的1%左右，拖航時(shí)，作為浮體的穩(wěn)定性左右，拖航時(shí)，作為浮體的穩(wěn)定性是沒有問題的。因此，各國(guó)對(duì)拖航時(shí)的浮力都規(guī)定在是沒有問題的。因此，各國(guó)對(duì)拖航時(shí)的浮力都規(guī)定在上述的上述的1%的數(shù)值。的數(shù)值。沉管隧道施工三、管段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、管段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）鋼殼方式的管段設(shè)計(jì)）鋼殼方式的管段設(shè)計(jì) 橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)特征是

29、鋼殼同時(shí)要作為混凝土灌筑時(shí)的模板，鋼殼要與混設(shè)計(jì)特征是鋼殼同時(shí)要作為混凝土灌筑時(shí)的模板，鋼殼要與混凝土成為一體，作為永久構(gòu)件存在。凝土成為一體，作為永久構(gòu)件存在。鋼殼存在腐蝕、殘留應(yīng)力和與混凝土為一體等問題，很難視其鋼殼存在腐蝕、殘留應(yīng)力和與混凝土為一體等問題，很難視其承載是一個(gè)有效的構(gòu)件。目前多按臨時(shí)構(gòu)件來設(shè)計(jì)。也曾試承載是一個(gè)有效的構(gòu)件。目前多按臨時(shí)構(gòu)件來設(shè)計(jì)。也曾試行按鋼和混凝土的組合構(gòu)件來設(shè)計(jì)，目前正在研究和試驗(yàn)。行按鋼和混凝土的組合構(gòu)件來設(shè)計(jì)，目前正在研究和試驗(yàn)。鋼殼斷面，一般決定于混凝土灌筑時(shí)的應(yīng)力。隨著混凝土的灌鋼殼斷面，一般決定于混凝土灌筑時(shí)的應(yīng)力。隨著混凝土的灌筑，吃水深度增

30、加，水壓增大筑，吃水深度增加，水壓增大,設(shè)計(jì)斷面也應(yīng)隨之變化。因此，設(shè)計(jì)斷面也應(yīng)隨之變化。因此，應(yīng)對(duì)每一施工階段的混凝土重量和水壓進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，而后應(yīng)對(duì)每一施工階段的混凝土重量和水壓進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，而后按最危險(xiǎn)狀態(tài)，決定鋼殼斷面。按最危險(xiǎn)狀態(tài)，決定鋼殼斷面。沉管隧道施工 縱斷面方向的設(shè)計(jì)縱斷面方向的設(shè)計(jì)把整個(gè)鋼殼視為縱斷方向的梁，按施工荷載研究強(qiáng)度和把整個(gè)鋼殼視為縱斷方向的梁，按施工荷載研究強(qiáng)度和變形。設(shè)計(jì)狀態(tài)可分為：進(jìn)水時(shí)，混凝土灌筑時(shí)，拖變形。設(shè)計(jì)狀態(tài)可分為：進(jìn)水時(shí)，混凝土灌筑時(shí)，拖航停泊時(shí)等狀態(tài)。航停泊時(shí)等狀態(tài)。鋼殼在船臺(tái)上制作，縱向進(jìn)水時(shí)的狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生比較大鋼殼在船臺(tái)上制作，縱向進(jìn)水時(shí)的

31、狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生比較大的應(yīng)力的應(yīng)力,故多由此狀態(tài)決定斷面尺寸故多由此狀態(tài)決定斷面尺寸,但也應(yīng)研究其它狀但也應(yīng)研究其它狀態(tài)下的應(yīng)力和變形。態(tài)下的應(yīng)力和變形?；炷凉嘀r(shí)的應(yīng)力，視一次混凝土灌筑量、灌筑地點(diǎn)、混凝土灌筑時(shí)的應(yīng)力，視一次混凝土灌筑量、灌筑地點(diǎn)、灌筑順序有根大的變化。因此，一次灌筑混凝土的區(qū)灌筑順序有根大的變化。因此，一次灌筑混凝土的區(qū)段和灌筑順序，要按使斷面力最小的原則決定。段和灌筑順序，要按使斷面力最小的原則決定。沉管隧道施工（2 2） 鋼筋混凝土管段的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土管段的設(shè)計(jì) 橫斷面的設(shè)計(jì)橫斷面的設(shè)計(jì)用干船塢制作的鋼筋混凝土管段，從施工角度看，在應(yīng)力方面是不用干船塢制作的鋼筋混凝土管

32、段，從施工角度看，在應(yīng)力方面是不會(huì)有問題的。決定橫斷面時(shí)，就是要注意對(duì)浮力的平衡。如干船會(huì)有問題的。決定橫斷面時(shí)，就是要注意對(duì)浮力的平衡。如干船塢的基礎(chǔ)軟弱時(shí)，要進(jìn)行地層改良或采用樁基，以防止在制作中塢的基礎(chǔ)軟弱時(shí)，要進(jìn)行地層改良或采用樁基，以防止在制作中的管段產(chǎn)生有害的應(yīng)力。的管段產(chǎn)生有害的應(yīng)力。決定斷面尺寸時(shí)，一般都按采用平面骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。此時(shí)，決定斷面尺寸時(shí)，一般都按采用平面骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。此時(shí)，作為結(jié)構(gòu)系的支承條件，要設(shè)定地基的反力系數(shù)。但其值的采用，作為結(jié)構(gòu)系的支承條件，要設(shè)定地基的反力系數(shù)。但其值的采用，要考慮地層的性質(zhì)、基礎(chǔ)寬度等。要考慮地層的性質(zhì)、基礎(chǔ)寬度等。橫斷

33、面構(gòu)件的厚度，一般按鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算即可。但因沉管橫斷面構(gòu)件的厚度，一般按鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算即可。但因沉管隧道主要是受水壓、土壓的作用，設(shè)計(jì)荷載的大半是永久荷載，隧道主要是受水壓、土壓的作用，設(shè)計(jì)荷載的大半是永久荷載，同時(shí)，在水下維修也是困難的。因此，混凝土和鋼筋的應(yīng)力，要同時(shí)，在水下維修也是困難的。因此，混凝土和鋼筋的應(yīng)力，要根據(jù)開裂寬度、混凝土的流變影響等，加以充分研究后選定設(shè)計(jì)根據(jù)開裂寬度、混凝土的流變影響等，加以充分研究后選定設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。的目標(biāo)值。 沉管隧道施工 縱斷面方向的設(shè)計(jì)縱斷面方向的設(shè)計(jì)管段的縱向設(shè)計(jì)，除考慮混凝土灌筑時(shí)、牽引時(shí)、沉放管段的縱向設(shè)計(jì)，除考慮混凝土灌筑時(shí)、

34、牽引時(shí)、沉放時(shí)的狀態(tài)外，還要考慮完成后的地震影響、地層下沉?xí)r的狀態(tài)外，還要考慮完成后的地震影響、地層下沉影響、溫度變化的影響等。影響、溫度變化的影響等。 沉管隧道施工四、臨時(shí)端隔墻的設(shè)計(jì)四、臨時(shí)端隔墻的設(shè)計(jì)沉管段的兩端部，因牽引、沉放的要求，需設(shè)臨時(shí)隔壁沉管段的兩端部，因牽引、沉放的要求，需設(shè)臨時(shí)隔壁(端隔墻端隔墻)。端隔墻的結(jié)構(gòu)，因是承受施工中的水壓，最好使之重量端隔墻的結(jié)構(gòu)，因是承受施工中的水壓，最好使之重量小，而且易于拆除。為此，其結(jié)構(gòu)形式多是由止水板、小，而且易于拆除。為此，其結(jié)構(gòu)形式多是由止水板、桁架、加強(qiáng)肋等構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)。但也有鋼筋混凝土的桁架、加強(qiáng)肋等構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)。但也有鋼筋混凝

35、土的和鋼筋混凝土板與支持鋼桁架構(gòu)成的。選擇時(shí)，應(yīng)考和鋼筋混凝土板與支持鋼桁架構(gòu)成的。選擇時(shí)，應(yīng)考慮止水性、經(jīng)濟(jì)性、施工性等。慮止水性、經(jīng)濟(jì)性、施工性等。設(shè)計(jì)端隔墻時(shí)的荷載，主要是沉放時(shí)的水壓。設(shè)計(jì)端隔墻時(shí)的荷載，主要是沉放時(shí)的水壓。沉管隧道施工五、管段接頭的設(shè)計(jì)五、管段接頭的設(shè)計(jì)1. 接頭方法接頭方法沉管段在水中接合的方法，在沉管法的應(yīng)用初期，多采沉管段在水中接合的方法，在沉管法的應(yīng)用初期，多采用水中混凝土的方法。但從橡膠密封墊的水壓壓接法用水中混凝土的方法。但從橡膠密封墊的水壓壓接法開發(fā)后，此法目前是采用最多的。開發(fā)后，此法目前是采用最多的。接頭的構(gòu)造有：與管段同樣強(qiáng)度、剛性的連續(xù)構(gòu)造形式接

36、頭的構(gòu)造有：與管段同樣強(qiáng)度、剛性的連續(xù)構(gòu)造形式和管段能夠相互伸縮、轉(zhuǎn)動(dòng)的柔性構(gòu)造的可撓性接頭和管段能夠相互伸縮、轉(zhuǎn)動(dòng)的柔性構(gòu)造的可撓性接頭形式。形式。沉管隧道施工（1）連續(xù)構(gòu)造接頭的設(shè)計(jì)）連續(xù)構(gòu)造接頭的設(shè)計(jì)此種接頭在美國(guó)、加拿大等國(guó)采用較多。日本初期的沉此種接頭在美國(guó)、加拿大等國(guó)采用較多。日本初期的沉管隧道也多采用這種接頭。管隧道也多采用這種接頭。連續(xù)構(gòu)造接頭連續(xù)構(gòu)造接頭沉管隧道施工(2) 可撓性接頭（柔性接可撓性接頭（柔性接頭）的設(shè)計(jì)頭）的設(shè)計(jì)柔性接頭是能使管段接柔性接頭是能使管段接頭處產(chǎn)生伸縮、轉(zhuǎn)動(dòng)頭處產(chǎn)生伸縮、轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。但不容許無的結(jié)構(gòu)。但不容許無限制的位移，要根據(jù)限制的位移，要根據(jù)止

37、水性及交通功能等，止水性及交通功能等，規(guī)定出容許的位移值，規(guī)定出容許的位移值，使接頭的位移在容許使接頭的位移在容許范圍之內(nèi)。范圍之內(nèi)。 柔性接頭構(gòu)造柔性接頭構(gòu)造沉管隧道施工2. 2. 止水構(gòu)造止水構(gòu)造在管段的接頭處，不管是那種接頭形式，都要進(jìn)行止水在管段的接頭處，不管是那種接頭形式，都要進(jìn)行止水構(gòu)造的設(shè)計(jì)。一般說，橡膠密封墊的一次止水構(gòu)造是構(gòu)造的設(shè)計(jì)。一般說，橡膠密封墊的一次止水構(gòu)造是最基本的構(gòu)造。最基本的構(gòu)造。決定橡膠密封墊的材質(zhì)、形狀尺寸時(shí)，要滿足以下條件：決定橡膠密封墊的材質(zhì)、形狀尺寸時(shí)，要滿足以下條件：止水構(gòu)件材質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐久性；管段接合時(shí)，止水構(gòu)件材質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐久性；管段

38、接合時(shí)，就要具有所規(guī)定的止水性；水壓壓接時(shí)具有合適的荷就要具有所規(guī)定的止水性；水壓壓接時(shí)具有合適的荷栽栽-壓縮變形特性；有永久的止水性能等。壓縮變形特性；有永久的止水性能等。 沉管隧道施工橡膠止水帶形狀橡膠止水帶形狀沉管隧道施工 新型橡膠止水帶新型橡膠止水帶沉管隧道施工二次止水裝置二次止水裝置(有時(shí)還有三次止水裝置有時(shí)還有三次止水裝置)是唯恐一次止水發(fā)是唯恐一次止水發(fā)生故障時(shí)，而設(shè)的具有止水構(gòu)造的安全閥，要能承受生故障時(shí)，而設(shè)的具有止水構(gòu)造的安全閥，要能承受外水壓。外水壓。二次止水帶二次止水帶沉管隧道施工3. 最后接頭最后接頭沉管隧道的接頭，一般分為中間接頭、與豎井的接頭及沉管隧道的接頭，一般

39、分為中間接頭、與豎井的接頭及最后接頭三類。其結(jié)構(gòu)型式有些差異。其中，最后接最后接頭三類。其結(jié)構(gòu)型式有些差異。其中，最后接頭是最后一節(jié)管段與前設(shè)管段等的接頭頭是最后一節(jié)管段與前設(shè)管段等的接頭,與管段一般段與管段一般段的接頭不完全相同。最后接頭的位置，一般設(shè)在管段的接頭不完全相同。最后接頭的位置，一般設(shè)在管段與豎井處。最后接頭處的水深比較淺時(shí)，可在接頭范與豎井處。最后接頭處的水深比較淺時(shí)，可在接頭范圍設(shè)圍堰，用內(nèi)部排水方式施工。圍設(shè)圍堰，用內(nèi)部排水方式施工。也可采用與水壓壓接相同的方法修最后接頭，即在最后也可采用與水壓壓接相同的方法修最后接頭，即在最后接頭周圍安設(shè)橡膠密封墊的止水板，而后排出內(nèi)部的

40、接頭周圍安設(shè)橡膠密封墊的止水板，而后排出內(nèi)部的水，使止水板水壓壓接。此法與水深關(guān)系不大，是比水，使止水板水壓壓接。此法與水深關(guān)系不大，是比較合理的方法。較合理的方法。沉管隧道施工最后接頭的各種方式最后接頭的各種方式沉管隧道施工六、六、 防水設(shè)計(jì)防水設(shè)計(jì)沉管隧道，幾乎都是鋼筋混凝土的，通常設(shè)在沉管隧道，幾乎都是鋼筋混凝土的，通常設(shè)在1030m的水深處，受到的水深處，受到0.10.3mpa的水壓。因此，經(jīng)常受到的水壓。因此，經(jīng)常受到海水的侵蝕，對(duì)混凝土的耐久性會(huì)產(chǎn)生不良影響。此海水的侵蝕，對(duì)混凝土的耐久性會(huì)產(chǎn)生不良影響。此外，要防止因開裂而發(fā)生漏水，必須有充分的水密性。外，要防止因開裂而發(fā)生漏水，

41、必須有充分的水密性。為此，要采用各種的防水方法。防水方法大致有兩大為此，要采用各種的防水方法。防水方法大致有兩大類：類：（1）使結(jié)構(gòu)物本身具有水密性的方法；）使結(jié)構(gòu)物本身具有水密性的方法；（2）在結(jié)構(gòu)物外側(cè)覆蓋防水層的方法。）在結(jié)構(gòu)物外側(cè)覆蓋防水層的方法。沉管隧道施工七、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)七、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沉管隧道完成后的狀態(tài)，是視重量比浮力稍大些，包括沉管隧道完成后的狀態(tài)，是視重量比浮力稍大些，包括回填土在內(nèi)的上浮安全系數(shù)一般是回填土在內(nèi)的上浮安全系數(shù)一般是f1.25左右。地層左右。地層反力是反力是q3t/m左右。一般說，不需要專門的基礎(chǔ)，而左右。一般說，不需要專門的基礎(chǔ)，而且管段受到均勻的地層的支持，故要

42、在施工上仔細(xì)研且管段受到均勻的地層的支持，故要在施工上仔細(xì)研究，并采取防止地層下沉的對(duì)策。究，并采取防止地層下沉的對(duì)策。 基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)形式沉管隧道施工獨(dú)立支持形式獨(dú)立支持形式的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)沉管隧道施工 巴黎地鐵巴黎地鐵基礎(chǔ)基礎(chǔ)形式形式沉管隧道施工八、八、 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)地震對(duì)地中結(jié)構(gòu)物的影響，一般說比地面結(jié)構(gòu)物小。因地震對(duì)地中結(jié)構(gòu)物的影響，一般說比地面結(jié)構(gòu)物小。因此，對(duì)地鐵等重要城市設(shè)施，考慮地震影響的設(shè)計(jì)時(shí)，此，對(duì)地鐵等重要城市設(shè)施，考慮地震影響的設(shè)計(jì)時(shí)，除特殊情況外，多不進(jìn)行。除特殊情況外，多不進(jìn)行。 九、豎井和引道設(shè)計(jì)九、豎井和引道設(shè)計(jì)1. 豎井豎井豎井分別位于沉管隧道的兩端，是沉管隧道

43、和陸上隧道豎井分別位于沉管隧道的兩端，是沉管隧道和陸上隧道的接續(xù)點(diǎn)。對(duì)公路隧道，還具有風(fēng)井的功能。對(duì)其它的接續(xù)點(diǎn)。對(duì)公路隧道，還具有風(fēng)井的功能。對(duì)其它用途的隧道，多用于排水設(shè)施、電氣設(shè)施、附屬設(shè)施用途的隧道，多用于排水設(shè)施、電氣設(shè)施、附屬設(shè)施等的收容空間。等的收容空間。 豎井設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確保其穩(wěn)定性。豎井的穩(wěn)定，一般豎井設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確保其穩(wěn)定性。豎井的穩(wěn)定，一般說是由完成后的地震時(shí)及施工時(shí)的穩(wěn)定性所支配的。說是由完成后的地震時(shí)及施工時(shí)的穩(wěn)定性所支配的。沉管隧道施工公路隧道豎井實(shí)例公路隧道豎井實(shí)例沉管隧道施工2. 引道引道引道構(gòu)造，通常都是明渠式的。此時(shí)，視引道深度的變引道構(gòu)造，通常都是明渠

44、式的。此時(shí)，視引道深度的變化，可采用化，可采用u型擋墻、型擋墻、l型擋墻或反型擋墻或反t型擋墻、重力式型擋墻、重力式擋墻等多種型式的構(gòu)造。采用擋墻形式的區(qū)間，其開擋墻等多種型式的構(gòu)造。采用擋墻形式的區(qū)間，其開挖深度一般不要超過挖深度一般不要超過15m。陸上隧道，一般均采用明挖法施工。如深度很深，可采陸上隧道，一般均采用明挖法施工。如深度很深，可采用沉箱法。用沉箱法。引道設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意的是引道設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意的是u型擋墻的上浮性。為此，要選型擋墻的上浮性。為此，要選定合理的經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。定合理的經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。沉管隧道施工 沉管隧道的施工流程沉管隧道的施工流程沉管隧道施工一、一、 施工步驟施工步

45、驟沉管隧道的施工，大體上分為管段制作、沉管隧道段施沉管隧道的施工，大體上分為管段制作、沉管隧道段施工、豎井及引道施工等幾部分。工、豎井及引道施工等幾部分。 二、管段制作二、管段制作1. 鋼殼方式鋼殼方式(1) 鋼殼制作鋼殼制作這種管段通常是只在造船廠的碼頭、船臺(tái)或岸壁等處制這種管段通常是只在造船廠的碼頭、船臺(tái)或岸壁等處制作鋼殼。而后將其牽引、停泊在懸浮狀態(tài)下，灌筑內(nèi)作鋼殼。而后將其牽引、停泊在懸浮狀態(tài)下，灌筑內(nèi)部混凝土而完成的。部混凝土而完成的。 (2) 灌筑作業(yè)灌筑作業(yè)鋼殼方式的混凝土灌筑作業(yè)，包括配筋架、模板、運(yùn)入鋼殼方式的混凝土灌筑作業(yè)，包括配筋架、模板、運(yùn)入材料、灌筑混凝土等，直到完成

46、管段。材料、灌筑混凝土等，直到完成管段。沉管隧道施工(3) 鋼筋的配置鋼筋的配置(4) 混凝土灌筑混凝土灌筑(5) 裝配碼頭裝配碼頭裝配碼頭，要設(shè)在靠近隧道建設(shè)地點(diǎn)、平靜的水域中，能裝配碼頭，要設(shè)在靠近隧道建設(shè)地點(diǎn)、平靜的水域中，能安全地停泊管段，而且材料的搬入要方便；安全地停泊管段，而且材料的搬入要方便；2. 干船塢方式干船塢方式與鋼殼方式不同，此時(shí)管段是在管段制作碼頭制作，完成與鋼殼方式不同，此時(shí)管段是在管段制作碼頭制作，完成后牽引，在裝配碼頭處搭載各種沉放設(shè)備并沉放的。后牽引，在裝配碼頭處搭載各種沉放設(shè)備并沉放的。 沉管隧道施工干船塢平面圖干船塢平面圖沉管隧道施工三、溝槽施工三、溝槽施工

47、沉放前要先在頂計(jì)沉放地點(diǎn)開挖溝槽。溝槽開挖比通常沉放前要先在頂計(jì)沉放地點(diǎn)開挖溝槽。溝槽開挖比通常的航道疏浚開挖深度要深，而且要求底面的平整度精的航道疏浚開挖深度要深，而且要求底面的平整度精度較高。因此，要仔細(xì)選擇疏通方法。一般使用各種度較高。因此，要仔細(xì)選擇疏通方法。一般使用各種疏浚船進(jìn)行。特別要注意的是，不要擾動(dòng)海底溝槽面疏浚船進(jìn)行。特別要注意的是，不要擾動(dòng)海底溝槽面的土質(zhì)，在沉放過程中始終保持良好的狀態(tài)。疏通斷的土質(zhì)，在沉放過程中始終保持良好的狀態(tài)。疏通斷面的坡面坡度，視土質(zhì)和波浪的影響等決定?；A(chǔ)底面的坡面坡度，視土質(zhì)和波浪的影響等決定?；A(chǔ)底面為保證平整，應(yīng)用礫石等鋪均勻?yàn)楹谩Ｃ鏋楸ＷC

48、平整，應(yīng)用礫石等鋪均勻?yàn)楹?。沉管隧道施工東京港溝槽斷面東京港溝槽斷面沉管隧道施工四、四、 基礎(chǔ)施工基礎(chǔ)施工 沉管隧道的基礎(chǔ)施工是在水下進(jìn)行的，施工難度較大。沉管隧道的基礎(chǔ)施工是在水下進(jìn)行的，施工難度較大?，F(xiàn)就連續(xù)支持形式和樁基形式加以介紹?，F(xiàn)就連續(xù)支持形式和樁基形式加以介紹。（1）整平方式）整平方式 此方式是在整平的基礎(chǔ)上，直接沉放管段的方法此方式是在整平的基礎(chǔ)上，直接沉放管段的方法 。整平方式有的是采用安設(shè)在沉放作業(yè)船的整平器械整平整平方式有的是采用安設(shè)在沉放作業(yè)船的整平器械整平,有的是利用海上固定腳手架有的是利用海上固定腳手架(sep)用導(dǎo)軌整平用導(dǎo)軌整平,或是用或是用駁船和水底重物整平，

49、駁船和水底重物整平， 沉管隧道施工（2）噴砂方式）噴砂方式此工法的原理是：在設(shè)于管段上的門式起重機(jī)上的三根此工法的原理是：在設(shè)于管段上的門式起重機(jī)上的三根一組的鋼管中，用中央的鋼管把水和砂一起噴射，用一組的鋼管中，用中央的鋼管把水和砂一起噴射，用另外兩根鋼管同時(shí)吸引管段和基礎(chǔ)間的同量的水來充另外兩根鋼管同時(shí)吸引管段和基礎(chǔ)間的同量的水來充填砂的方法。填砂的方法。 （3）壓注砂漿方式）壓注砂漿方式此法是事先于管段底連續(xù)鋪設(shè)尼龍袋，臨時(shí)支持管段。此法是事先于管段底連續(xù)鋪設(shè)尼龍袋，臨時(shí)支持管段。而后，從沉放作業(yè)船上把準(zhǔn)備好的砂漿向尼龍袋中壓而后，從沉放作業(yè)船上把準(zhǔn)備好的砂漿向尼龍袋中壓注的方法注的方法

50、. （4）臨時(shí)承臺(tái)）臨時(shí)承臺(tái)在臨時(shí)支持管段向底部空隙充填的方式中，為臨時(shí)支持在臨時(shí)支持管段向底部空隙充填的方式中，為臨時(shí)支持管段，需設(shè)置臨時(shí)承臺(tái)。臨時(shí)承臺(tái)一般用混凝土塊直管段，需設(shè)置臨時(shí)承臺(tái)。臨時(shí)承臺(tái)一般用混凝土塊直接放在基礎(chǔ)上，在軟弱地層時(shí)采用摩擦樁。接放在基礎(chǔ)上，在軟弱地層時(shí)采用摩擦樁。沉管隧道施工（5）樁基）樁基樁基的問題是要選擇在海上易于施工的打樁方法和確保樁基的問題是要選擇在海上易于施工的打樁方法和確保樁的高度和平面位置的精度。這種情況下采用最多的樁的高度和平面位置的精度。這種情況下采用最多的方法是打鋼管樁。樁徑方法是打鋼管樁。樁徑1m左右。樁要打到溝槽底部。左右。樁要打到溝槽底部。水深時(shí)，要特別注意高度和平面位置的施工。水深時(shí)，要特別注意高度和平面位置的施工。五、管段拖運(yùn)、沉放與接合五、管段拖運(yùn)、沉放與接合1. 拖運(yùn)及準(zhǔn)備作業(yè)拖運(yùn)及準(zhǔn)備作業(yè)