暗挖法地下工程施工沉管隧道施工

沉管管隧隧道道施施工工沉埋法施工示意圖浮船壓頂石基礎(chǔ)管段第一一節(jié)節(jié)概概述述沉管管法法修修筑筑隧隧道道，，就就是是在在水水底底預(yù)預(yù)先先挖挖好好溝溝槽槽，，把把在在陸陸地地上上特特殊殊場(chǎng)場(chǎng)地地預(yù)預(yù)制制的的適適當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)長(zhǎng)度度的的管管段段，，浮浮運(yùn)運(yùn)到到沉沉放放現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)，，順順序序地地沉沉放放到到溝溝槽槽中中并并進(jìn)進(jìn)行行連連接接，，然然后后回回填填覆覆蓋蓋成成的的隧隧道道。。第一一節(jié)節(jié)概概述述一．．沉沉管管隧隧道道的的特特點(diǎn)點(diǎn)沉管管隧隧道道與與其其他他橫橫斷斷水水路路的的隧隧道道相相比比，，主主要要有有如如下下特特點(diǎn)點(diǎn)：：1.能夠夠設(shè)設(shè)置置在在只只要要不不妨妨礙礙通通航航的的深深度度下下，，隧隧道道全全長(zhǎng)長(zhǎng)可可以以縮縮短短；；2.管段段是是預(yù)預(yù)制制的的，，質(zhì)質(zhì)量量好好，，水水密密性性高高；；3.固有有浮浮力力作作用用在在隧隧道道上上，，視視比比重重小小，，要要求求地地層層承承載載力力不不大大；；4.斷面面形形狀狀無(wú)無(wú)特特殊殊限限制制，，可可按按用用途途選選擇擇，，適適應(yīng)應(yīng)較較寬寬斷斷面面形形式式；；5.沉管管的的沉沉放放，，可可在在1～3日內(nèi)內(nèi)完完成成，，對(duì)對(duì)航航運(yùn)運(yùn)的的限限制制較較小?。?；6.不需需要要壓壓縮縮空空氣氣作作業(yè)業(yè)，，在在相相當(dāng)當(dāng)水水深深的的條條件件下下，，能能安安全全施施工工；；7.采用用預(yù)預(yù)制制方方式式施施工工，，效效率率高高，，工工期期短短。。第一一節(jié)節(jié)概概述述二、、沉沉管管隧隧道道的的分分類(lèi)類(lèi)按施施工工方方式式分分類(lèi)類(lèi):鋼殼殼方方式式:不需需修修建建特特殊殊的的船船塢塢，，用用浮浮在在水水上上的的鋼鋼殼殼箱箱體體作作為為模模板板制制造造管管段段.干船船塢塢方方式式:在干干船船塢塢內(nèi)內(nèi)制制造造箱箱體體，，而而后后浮浮運(yùn)運(yùn)、、沉沉放放的的方方式式.第一一節(jié)節(jié)概概述述鋼殼殼方方式式與與干干船船塢塢方方式式的的比比較較項(xiàng)目鋼殼方式干船塢方式用途雙車(chē)道公路，單線(xiàn)鐵道，下水管等管段寬寬在10m以?xún)?nèi)的多車(chē)道寬度大的公路(鐵道，人行道并置的情況也包括在內(nèi))斷面形狀圓形，外廓為變態(tài)八角形的矩形材料鋼殼及鋼筋混凝土鋼筋混凝土管段制造地點(diǎn)船臺(tái)等臨時(shí)干船塢防水方法鋼殼防水層[鋼板(6～8mm)，瀝青，橡膠等］基礎(chǔ)處理一般整平機(jī)敷設(shè)砂礫要設(shè)臨時(shí)承臺(tái)，填充砂或砂漿水中接合水中混凝土或橡膠密封墊水壓連接橡膠密封墊水壓連接浮運(yùn)沉放干舷高度30～50cm，拖航；水上向管段投入砂和混凝土，沉放干舷高度10cm左右，拖航；用管段內(nèi)的水平衡方法沉放第一一節(jié)節(jié)概概述述三、、按按斷斷面面形形狀狀分分類(lèi)類(lèi)斷面面形形式式有有圓圓形形、、矩矩形形、、其其它它形形狀狀等等。。一一般般說(shuō)說(shuō)，，圓圓形形多多為為鋼鋼殼殼方方式式，，矩矩形形多多為為干干船船塢塢方方式式。。按材料料分類(lèi)類(lèi)有鑄鐵鐵、鋼鋼材、、混凝凝土、、鋼筋筋混凝凝土、、預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土等。。第一節(jié)節(jié)概概述述圓形斷斷面沉沉管隧隧道第一節(jié)節(jié)概概述述矩形斷斷面沉沉管隧隧道第一節(jié)節(jié)概概述述四、沉沉管隧隧道的的環(huán)境境問(wèn)題題對(duì)水道道的影影響：：所有的的沉管管隧道道要穿穿過(guò)水水道，，特別別是河河口或或狹窄窄的海海峽。。這種種水道道通常常有復(fù)復(fù)雜的的自然然特點(diǎn)點(diǎn)，如如水流流、潮潮汐、、海洋洋生物物分布布、平平面形形狀、、沉積積物的的遷移移，沖沖刷和和沉積積的特特點(diǎn)。。對(duì)地下下水狀狀況的的影響響：兩個(gè)目目的——引道開(kāi)開(kāi)挖和和建造造隧道道管段段的干干塢，，沉管管隧道道施工工一般般包括括大規(guī)規(guī)模地地降低低地下下水。。對(duì)開(kāi)挖挖材料料的處處理：：施工總總是大大量的的挖泥泥作業(yè)業(yè)，一一般需需要大大型的的干燥燥坑道道作引引道結(jié)結(jié)構(gòu)。。在工工程中中一直直重復(fù)復(fù)使用用挖泥泥和開(kāi)開(kāi)挖材材料時(shí)時(shí)，需需要處處理大大量材材料。。沉管隧隧道的的修建建應(yīng)考考慮到到土地地利用用和水水上通通航的的問(wèn)題題，盡盡量少少占用用土地地和在在施工工過(guò)程程中最最小的的妨礙礙水上上交通通。第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃在規(guī)劃劃沉管管隧道道時(shí)，，首先先要充充分調(diào)調(diào)查建建設(shè)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的的地理理、物物理、、以及及人為為等各各種條條件，，并與與橋梁梁及其其他水水底隧隧道方方案進(jìn)進(jìn)行比比較；；在充充分調(diào)調(diào)查的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，進(jìn)行行利用用規(guī)劃劃、選選址、、交通通量和和交通通組成成規(guī)劃劃、線(xiàn)線(xiàn)形和和橫斷斷面選選擇、、沉管管的結(jié)結(jié)構(gòu)和和長(zhǎng)度度、設(shè)設(shè)備布布置等等規(guī)劃劃。一、橫橫斷斷水路路方案案比選選1.沉管隧隧道與與橋梁梁方案案比選選在橫斷斷水路路的方方式中中，如如既可可采用用橋梁梁，又又可采采用隧隧道時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)從工工費(fèi)、、施工工、結(jié)結(jié)構(gòu)上上的得得失、、運(yùn)營(yíng)營(yíng)的利利弊等等，對(duì)對(duì)兩種種方式式進(jìn)行行比較較。第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃沉管隧隧道與與平面面橋的的比較較第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃沉管隧隧道與與高架架橋的的比較較第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃2.沉管隧隧道與與其它它隧道道方案案比選選水底隧隧道的的施工工方法法有盾盾構(gòu)法法、沉沉箱法法、明明挖法法等。。其中中沉箱箱法、、明挖挖法可可在較較淺的的河道道中采采用。。因此此，能能夠與與沉管管法進(jìn)進(jìn)行實(shí)實(shí)質(zhì)性性比較較的只只有盾盾構(gòu)法法。盾構(gòu)法法的最最大不不同之之點(diǎn)是是，如如何確確保隧隧道上上浮的的穩(wěn)定定性以以及為為保證證掘進(jìn)進(jìn)的安安全，，要有有比沉沉管隧隧道更更大的的埋深深。所所以，，隧道道長(zhǎng)度度要長(zhǎng)長(zhǎng)些。。第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃

沉管隧道與盾構(gòu)隧道埋深的比較第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃二、前前期問(wèn)問(wèn)題和和調(diào)查查工作作沉管隧隧道的的規(guī)劃劃時(shí)，，應(yīng)先先大概概研究究平面面、縱縱剖面面、斷斷面形形狀、、沉管管區(qū)段段長(zhǎng)度度、管管段長(zhǎng)長(zhǎng)度、、通風(fēng)風(fēng)塔位位置、、引道道、沉沉管隧隧道預(yù)預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)、基基礎(chǔ)處處理等等問(wèn)題題。首先，，為獲獲得經(jīng)經(jīng)濟(jì)的的線(xiàn)形形，要要進(jìn)行行線(xiàn)路路方案案比選選。根根據(jù)水水深和和覆蓋蓋層厚厚度，，初步步?jīng)Q定定縱斷斷面的的大致致情況況。在在規(guī)劃劃線(xiàn)路路和縱縱斷面面線(xiàn)形形時(shí)，，要掌掌握包包括隧隧道的的總長(zhǎng)長(zhǎng)和引引道長(zhǎng)長(zhǎng)度的的施工工區(qū)段段的全全長(zhǎng)。。其次，，視隧隧道用用途，，研究究隧道道凈空空斷面面和布布置，，設(shè)定定沉管管橫斷斷面的的大概概形狀狀。對(duì)對(duì)公路路隧道道、鐵鐵路隧隧道，，除滿(mǎn)滿(mǎn)足建建筑限限界的的要求求外，，還要要配置置管理理通道道、通通風(fēng)道道、照照明、、標(biāo)志志信號(hào)號(hào)、排排水設(shè)設(shè)施等等，選選擇構(gòu)構(gòu)造上上、空空間利利用上上、力力學(xué)上上都有有利的的橫斷斷面形形狀。。第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃研究了了上述述問(wèn)題題后，，進(jìn)行行詳細(xì)細(xì)地質(zhì)質(zhì)調(diào)查查，其其中包包括：：（1）基礎(chǔ)的的報(bào)告包括：水水路條件件調(diào)查、、周邊土土地利用用、開(kāi)發(fā)發(fā)計(jì)劃、、制造碼碼頭等調(diào)調(diào)查。（2）測(cè)量調(diào)調(diào)查包括：水水深測(cè)量量、引道道范圍的的路線(xiàn)測(cè)測(cè)量等。。（3）水文及及水質(zhì)調(diào)調(diào)查包括：水水的比重重、流速速、波浪浪、水溫溫等。（4）地質(zhì)及及土質(zhì)調(diào)調(diào)查包括：基基礎(chǔ)承載載力、地地層構(gòu)成成、土質(zhì)質(zhì)常數(shù)等等。采用用各種手手段調(diào)查查。（5）地震調(diào)調(diào)查沉管隧道道，地震震調(diào)查異異常重要要。要進(jìn)進(jìn)行該區(qū)區(qū)域的地地震調(diào)查查及用于于設(shè)計(jì)的的各種動(dòng)動(dòng)態(tài)土質(zhì)質(zhì)常數(shù)等等的調(diào)查查。（6）其它調(diào)調(diào)查包括：用用地調(diào)查查、漁業(yè)業(yè)補(bǔ)償、、水質(zhì)污污染、棄棄土等調(diào)調(diào)查第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃三、沉沉管隧道道規(guī)劃1、線(xiàn)形規(guī)規(guī)劃決定位置置時(shí)，首首先找出出幾個(gè)比比較線(xiàn)路路，根據(jù)據(jù)用途，，在容許許的線(xiàn)形形條件下下，設(shè)定定隧道的的平面、、縱剖面面，其中中選擇最最經(jīng)濟(jì)、、合理、、在構(gòu)造造上易于于制造預(yù)預(yù)制管段段的方案案。要注注意以下下幾點(diǎn)：：①平面面形狀，，沉管區(qū)區(qū)段不進(jìn)進(jìn)入平面面曲線(xiàn)之之內(nèi)是最最好的，，②管段段的縱剖剖面，一一般管段段都制成成直線(xiàn)，，多為折折線(xiàn)構(gòu)成成。在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，，要考慮慮接頭位位置、凈凈空高度度、最小小埋深等等來(lái)決定定；③在平平面和縱縱斷面曲曲線(xiàn)重合合地段，，管段制制造復(fù)雜雜，盡量量避免這這種重合合。2、構(gòu)造規(guī)規(guī)劃構(gòu)造規(guī)劃劃應(yīng)確定定斷面形形狀、管管段的劃劃分及基基本構(gòu)造造等。管段劃分分(管段長(zhǎng)度度)，要考慮慮上述的的線(xiàn)形、、沉設(shè)方方法、沉沉放時(shí)對(duì)對(duì)航道的的干擾等等來(lái)決定定。對(duì)鐵鐵道、公公路隧道道來(lái)說(shuō)，，管段長(zhǎng)長(zhǎng)通常取取100m左右。第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃3、管段制制造干船塢方方式，根根據(jù)使用用的用地地規(guī)模來(lái)來(lái)決定配配置管段段數(shù)和使使用次數(shù)數(shù)。干船船塢構(gòu)造造，應(yīng)視視土質(zhì)條條件、使使用次數(shù)數(shù)而定，，采用明明挖法最最經(jīng)濟(jì)。。鋼殼方式式，應(yīng)慮慮工地和和制造地地點(diǎn)距離離、拖航航航道條條件等決決定制造造碼頭。。4、基礎(chǔ)沉管視比比重較小小。一般般基礎(chǔ)承承載力不不會(huì)有問(wèn)問(wèn)題，但但要求均均勻的反反力傳遞遞到地層層，目前前采用的的工法有有：在溝溝槽底面面上鋪設(shè)設(shè)均勻底底層的方方式；臨臨時(shí)支承承，向管管段底和和壕溝底底空隙充充填砂和和砂漿基基礎(chǔ)的方方式。5、沉放沉放方式式有：固固定腳手手架方式式，浮橋橋方式和和沉放作作業(yè)船方方式。各各有利弊弊，應(yīng)考考慮管段段規(guī)模、、現(xiàn)場(chǎng)作作業(yè)條件件等選擇擇。6、進(jìn)度根據(jù)上述述各點(diǎn)，，最后研研究整個(gè)個(gè)工程的的大概進(jìn)進(jìn)度規(guī)劃劃。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)沉管隧道道技術(shù)綜綜合了土土木、建建筑、機(jī)機(jī)械、電電氣等各各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域。因因此在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)從總體體觀點(diǎn)出出發(fā)慎重重的進(jìn)行行研究，，以便能能滿(mǎn)足其其目的和和功能。。不要各各專(zhuān)業(yè)單單獨(dú)考慮慮，而應(yīng)應(yīng)以建成成后的隧隧道狀態(tài)態(tài)為中心心綜合的的設(shè)計(jì)。。沉管隧道道的設(shè)計(jì)計(jì)，因沒(méi)有有強(qiáng)制性性的技術(shù)術(shù)規(guī)范，，這是沉沉管隧道道的修建建在過(guò)去去、將來(lái)來(lái)都并不不那么多多的緣故故。因此此，在修修建沉管管隧道時(shí)時(shí)要參考考橋梁技技術(shù)規(guī)范范，但要要根據(jù)沉沉管隧道道的特點(diǎn)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行行設(shè)計(jì)。。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)重重量和浮浮力的平平衡；具具有水密密性構(gòu)造造；施工工用的臨臨時(shí)隔壁壁及水中中接合構(gòu)構(gòu)造等。。因沉管管隧道埋埋深淺，，應(yīng)特別別注意抗抗震性的的設(shè)計(jì)。。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容與與設(shè)計(jì)流流程沉管隧道道的設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容主主要包括括荷載組組合、管管段結(jié)構(gòu)構(gòu)、臨時(shí)時(shí)端隔墻墻、管段段接頭、、防水設(shè)設(shè)計(jì)、基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)、抗震震設(shè)計(jì)、、豎井和和引道設(shè)設(shè)計(jì)等。。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)計(jì)荷載及及受力分分析考慮施工工中和施施工后可可能作用用的全部部荷載組組合。一一般有下下述荷載載組合。。（1）自重在沉管法法中，在在計(jì)算重重量時(shí)，，要特別別注意各各材料的的單位容容重和水水的單位位容重。。特別是是在牽引引拖運(yùn)時(shí)時(shí)，浮力力和重量量差只有有1%左右。（2）水壓通常采用用HWL（平均滿(mǎn)滿(mǎn)潮位））和HHWL(歷史最高高潮位)，或采用用由概率率決定的的以后出出現(xiàn)的異異常潮位位，（3）土壓主要由回回填土產(chǎn)產(chǎn)生。垂垂直土壓壓除考慮慮上覆土土重外，，還要考考慮淤泥泥的堆積積厚度等等。水平平土壓按按作用在在剛性壁壁的土壓壓考慮。。土壓系系數(shù)取0.5。（4）地震影影響這這一部分分參考有有關(guān)專(zhuān)著著。（5）不均勻勻下沉的的影響一般都埋埋設(shè)在河河底或海海底的軟軟弱層中中，視比比重也比比既有地地層的重重量輕。?；A(chǔ)地地層受到到的先行行荷載有有所減少少。一般般不會(huì)出出現(xiàn)對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)有影影響的下下沉。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)（6）溫度變變化的影影響沿隧道縱縱向，年年間溫度度變化量量對(duì)軸向向應(yīng)力、、軸向應(yīng)應(yīng)變、可可撓性接接頭會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生影響響。要研研究其伸伸縮量。。沿隧道橫橫向，要要檢查隧隧道壁面面的里外外溫差，，管段中中壁的溫溫度變化化等的影影響。年間溫度度的變化化量，公公路隧道道的實(shí)測(cè)測(cè)值在5度左右。。是較厚厚構(gòu)件的的地上溫溫度變化化量的1/2左右。（7）施工荷荷載施工荷載載，因管管段的制制造方式式而異。。（8）其它荷荷載船舶沉沒(méi)沒(méi)、投錨錨、走錨錨的影響響；沉船船荷載（（丹麥沉沉管隧道道規(guī)定是是100kPa力作用在在250m2的面積上上）；隧隧道火災(zāi)災(zāi)的影響響；爆發(fā)發(fā)荷載(瓦斯管設(shè)設(shè)置時(shí))等。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)沉管隧道道的荷載載第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)2.容許應(yīng)力力沉管隧道道的混凝凝土的容容許應(yīng)力力，基本本上可按按鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)同樣樣考慮。。3.荷載組合合荷載的組組合和容容許應(yīng)力力的增幅幅，要按按各種設(shè)設(shè)計(jì)狀態(tài)態(tài)設(shè)定。。一般情情況的荷荷載組合合和容許許應(yīng)力的的增幅見(jiàn)見(jiàn)下表。。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)荷載組合合與容許許應(yīng)力的的增幅荷載組合容許應(yīng)力增幅備注自重+水壓(HHWL)+土壓+不均勻下沉+活荷載0%自重+水壓(異常高潮位)+土壓+不均勻下沉+活荷載<+50%未來(lái)可能發(fā)生高潮位自重+水壓(HHWL)+土壓+不均勻下沉+活荷載+地震影響+50%自重+水壓(HHWL)+土壓+不均勻下沉+活荷載+溫度變化+15%第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)4.浮力的影影響管段在施施工中進(jìn)進(jìn)行拖航航和沉放放后都要要受到浮浮力，因因此要研研究管段段作為浮浮體的穩(wěn)穩(wěn)定性。。要確保保拖航時(shí)時(shí)的干舷舷高度以以及上浮浮的安全全度。這這是確定定斷面的的主要因因素。干舷高度度，從既既有實(shí)例例看是30～50cm左右。這這相當(dāng)于于視重量量為總浮浮力的1%左右，拖拖航時(shí)，，作為浮浮體的穩(wěn)穩(wěn)定性是是沒(méi)有問(wèn)問(wèn)題的。。因此，，各國(guó)對(duì)對(duì)拖航時(shí)時(shí)的浮力力都規(guī)定定在上述述的1%的數(shù)值。。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)三、管段段結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)（1）鋼殼方方式的管管段設(shè)計(jì)計(jì)①橫斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)特征征是鋼殼殼同時(shí)要要作為混混凝土灌灌筑時(shí)的的模板，，鋼殼要要與混凝凝土成為為一體，，作為永永久構(gòu)件件存在。。鋼殼存在在腐蝕、、殘留應(yīng)應(yīng)力和與與混凝土土為一體體等問(wèn)題題，很難難視其承承載是一一個(gè)有效效的構(gòu)件件。目前前多按臨臨時(shí)構(gòu)件件來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)。也曾曾試行按按鋼和混混凝土的的組合構(gòu)構(gòu)件來(lái)設(shè)設(shè)計(jì)，目目前正在在研究和和試驗(yàn)。。鋼殼斷面面，一般般決定于于混凝土土灌筑時(shí)時(shí)的應(yīng)力力。隨著著混凝土土的灌筑筑，吃水水深度增增加，水水壓增大大,設(shè)計(jì)斷面面也應(yīng)隨隨之變化化。因此此，應(yīng)對(duì)對(duì)每一施施工階段段的混凝凝土重量量和水壓壓進(jìn)行應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算，而后后按最危危險(xiǎn)狀態(tài)態(tài)，決定定鋼殼斷斷面。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)②縱斷面方方向的設(shè)設(shè)計(jì)把整個(gè)鋼鋼殼視為為縱斷方方向的梁梁，按施施工荷載載研究強(qiáng)強(qiáng)度和變變形。設(shè)設(shè)計(jì)狀態(tài)態(tài)可分為為：進(jìn)水水時(shí)，混混凝土灌灌筑時(shí)，，拖航停停泊時(shí)等等狀態(tài)。。鋼殼在船船臺(tái)上制制作，縱縱向進(jìn)水水時(shí)的狀狀態(tài)，會(huì)會(huì)產(chǎn)生比比較大的的應(yīng)力,故多由此此狀態(tài)決決定斷面面尺寸,但也應(yīng)研研究其它它狀態(tài)下下的應(yīng)力力和變形形。混凝土灌灌筑時(shí)的的應(yīng)力，，視一次次混凝土土灌筑量量、灌筑筑地點(diǎn)、、灌筑順順序有根根大的變變化。因因此，一一次灌筑筑混凝土土的區(qū)段段和灌筑筑順序，，要按使使斷面力力最小的的原則決決定。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)（2）鋼筋筋混凝土土管段的的設(shè)計(jì)①橫斷斷面的設(shè)設(shè)計(jì)用干船塢塢制作的的鋼筋混混凝土管管段，從從施工角角度看，，在應(yīng)力力方面是是不會(huì)有有問(wèn)題的的。決定定橫斷面面時(shí)，就就是要注注意對(duì)浮浮力的平平衡。如如干船塢塢的基礎(chǔ)礎(chǔ)軟弱時(shí)時(shí)，要進(jìn)進(jìn)行地層層改良或或采用樁樁基，以以防止在在制作中中的管段段產(chǎn)生有有害的應(yīng)應(yīng)力。決定斷面面尺寸時(shí)時(shí)，一般般都按采采用平面面骨架結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行應(yīng)力計(jì)計(jì)算。此此時(shí)，作作為結(jié)構(gòu)構(gòu)系的支支承條件件，要設(shè)設(shè)定地基基的反力力系數(shù)。。但其值值的采用用，要考考慮地層層的性質(zhì)質(zhì)、基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度等等。橫斷面構(gòu)構(gòu)件的厚厚度，一一般按鋼鋼筋混凝凝土構(gòu)件件的計(jì)算算即可。。但因沉沉管隧道道主要是是受水壓壓、土壓壓的作用用，設(shè)計(jì)計(jì)荷載的的大半是是永久荷荷載，同同時(shí)，在在水下維維修也是是困難的的。因此此，混凝凝土和鋼鋼筋的應(yīng)應(yīng)力，要要根據(jù)開(kāi)開(kāi)裂寬度度、混凝凝土的流流變影響響等，加加以充分分研究后后選定設(shè)設(shè)計(jì)的目目標(biāo)值。。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)②縱斷面方方向的設(shè)設(shè)計(jì)管段的縱縱向設(shè)計(jì)計(jì)，除考考慮混凝凝土灌筑筑時(shí)、牽牽引時(shí)、、沉放時(shí)時(shí)的狀態(tài)態(tài)外，還還要考慮慮完成后后的地震震影響、、地層下下沉影響響、溫度度變化的的影響等等。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)四、臨時(shí)時(shí)端隔墻墻的設(shè)計(jì)計(jì)沉管段的的兩端部部，因牽牽引、沉沉放的要要求，需需設(shè)臨時(shí)時(shí)隔壁(端隔墻)。端隔墻的的結(jié)構(gòu)，，因是承承受施工工中的水水壓，最最好使之之重量小小，而且且易于拆拆除。為為此，其其結(jié)構(gòu)形形式多是是由止水水板、桁桁架、加加強(qiáng)肋等等構(gòu)成的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。但也也有鋼筋筋混凝土土的和鋼鋼筋混凝凝土板與與支持鋼鋼桁架構(gòu)構(gòu)成的。。選擇時(shí)時(shí)，應(yīng)考考慮止水水性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性、、施工性性等。設(shè)計(jì)端隔隔墻時(shí)的的荷載，，主要是是沉放時(shí)時(shí)的水壓壓。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)五、管段段接頭的的設(shè)計(jì)1.接頭方法法沉管段在在水中接接合的方方法，在在沉管法法的應(yīng)用用初期，，多采用用水中混混凝土的的方法。。但從橡橡膠密封封墊的水水壓壓接接法開(kāi)發(fā)發(fā)后，此此法目前前是采用用最多的的。接頭的構(gòu)構(gòu)造有：：與管段段同樣強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛性的連連續(xù)構(gòu)造造形式和和管段能能夠相互互伸縮、、轉(zhuǎn)動(dòng)的的柔性構(gòu)構(gòu)造的可可撓性接接頭形式式。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)（1）連續(xù)構(gòu)構(gòu)造接頭頭的設(shè)計(jì)計(jì)此種接頭頭在美國(guó)國(guó)、加拿拿大等國(guó)國(guó)采用較較多。日日本初期期的沉管管隧道也也多采用用這種接接頭。連續(xù)構(gòu)造造接頭第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)(2)可撓性接接頭（柔柔性接頭頭）的設(shè)設(shè)計(jì)柔性接頭頭是能使使管段接接頭處產(chǎn)產(chǎn)生伸縮縮、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)。但不不容許無(wú)無(wú)限制的的位移，，要根據(jù)據(jù)止水性性及交通通功能等等，規(guī)定定出容許許的位移移值，使使接頭的的位移在在容許范范圍之內(nèi)內(nèi)。柔性接頭頭構(gòu)造第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)2.止水構(gòu)造造在管段的的接頭處處，不管管是那種種接頭形形式，都都要進(jìn)行行止水構(gòu)構(gòu)造的設(shè)設(shè)計(jì)。一一般說(shuō)，，橡膠密密封墊的的一次止止水構(gòu)造造是最基基本的構(gòu)構(gòu)造。決定橡膠膠密封墊墊的材質(zhì)質(zhì)、形狀狀尺寸時(shí)時(shí)，要滿(mǎn)滿(mǎn)足以下下條件：：止水構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)質(zhì)的長(zhǎng)期期穩(wěn)定性性和耐久久性；管管段接合合時(shí)，就就要具有有所規(guī)定定的止水水性；水水壓壓接接時(shí)具有有合適的的荷栽--壓縮變形形特性；；有永久久的止水水性能等等。第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)橡膠止水水帶形狀狀第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)新型橡膠膠止水帶帶第三節(jié)沉沉管隧道道設(shè)計(jì)二次止水水裝置(有時(shí)還有有三次止止水裝置置)是唯恐恐一次次止水水發(fā)生生故障障時(shí)，，而設(shè)設(shè)的具具有止止水構(gòu)構(gòu)造的的安全全閥，，要能能承受受外水水壓。。二次止止水帶帶第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)3.最后接接頭沉管隧隧道的的接頭頭，一一般分分為中間接接頭、、與豎井的的接頭頭及最后接接頭三類(lèi)。。其結(jié)結(jié)構(gòu)型型式有有些差差異。。其中中，最最后接接頭是是最后后一節(jié)節(jié)管段段與前前設(shè)管管段等等的接接頭,與管段段一般般段的的接頭頭不完完全相相同。。最后后接頭頭的位位置，，一般般設(shè)在在管段段與豎豎井處處。最最后接接頭處處的水水深比比較淺淺時(shí)，，可在在接頭頭范圍圍設(shè)圍圍堰，，用內(nèi)內(nèi)部排排水方方式施施工。。也可采用與與水壓壓接接相同的方方法修最后后接頭，即即在最后接接頭周?chē)舶苍O(shè)橡膠密密封墊的止止水板，而而后排出內(nèi)內(nèi)部的水，，使止水板板水壓壓接接。此法與與水深關(guān)系系不大，是是比較合理理的方法。。第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)最后接頭的的各種方式式第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)六、防水水設(shè)計(jì)沉管隧道，，幾乎都是是鋼筋混凝凝土的，通通常設(shè)在10～30m的水深處，，受到0.1～0.3MPa的水壓。因因此，經(jīng)常常受到海水水的侵蝕，，對(duì)混凝土土的耐久性性會(huì)產(chǎn)生不不良影響。。此外，要要防止因開(kāi)開(kāi)裂而發(fā)生生漏水，必必須有充分分的水密性性。為此，，要采用各各種的防水水方法。防防水方法大大致有兩大大類(lèi)：（1）使結(jié)構(gòu)物物本身具有有水密性的的方法；（2）在結(jié)構(gòu)物物外側(cè)覆蓋蓋防水層的的方法。第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)七、基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)沉管隧道完完成后的狀狀態(tài)，是視視重量比浮浮力稍大些些，包括回回填土在內(nèi)內(nèi)的上浮安安全系數(shù)一一般是F＝1.25左右。地層層反力是q＝3t/m左右。一般般說(shuō)，不需需要專(zhuān)門(mén)的的基礎(chǔ)，而而且管段受受到均勻的的地層的支支持，故要要在施工上上仔細(xì)研究究，并采取取防止地層層下沉的對(duì)對(duì)策?；A(chǔ)形式第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)獨(dú)立支持形式的基礎(chǔ)第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)

巴黎地鐵基礎(chǔ)形式第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)八、抗震震設(shè)計(jì)地震對(duì)地中中結(jié)構(gòu)物的的影響，一一般說(shuō)比地地面結(jié)構(gòu)物物小。因此此，對(duì)地鐵鐵等重要城城市設(shè)施，，考慮地震震影響的設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，除除特殊情況況外，多不不進(jìn)行。九、豎井和和引道設(shè)計(jì)計(jì)1.豎井豎井分別位位于沉管隧隧道的兩端端，是沉管管隧道和陸陸上隧道的的接續(xù)點(diǎn)。。對(duì)公路隧隧道，還具具有風(fēng)井的的功能。對(duì)對(duì)其它用途途的隧道，，多用于排排水設(shè)施、、電氣設(shè)施施、附屬設(shè)設(shè)施等的收收容空間。。豎井設(shè)計(jì)主主要任務(wù)是是確保其穩(wěn)穩(wěn)定性。豎豎井的穩(wěn)定定，一般說(shuō)說(shuō)是由完成成后的地震震時(shí)及施工工時(shí)的穩(wěn)定定性所支配配的。第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)公路隧道豎井實(shí)例第三節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)計(jì)2.引道引道構(gòu)造，，通常都是是明渠式的的。此時(shí)，，視引道深深度的變化化，可采用用U型擋墻、L型擋墻或反反T型擋墻、重重力式擋墻墻等多種型型式的構(gòu)造造。采用擋擋墻形式的的區(qū)間，其其開(kāi)挖深度度一般不要要超過(guò)15m。陸上隧道，，一般均采采用明挖法法施工。如如深度很深深，可采用用沉箱法。。引道設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)特別注意意的是U型擋墻的上上浮性。為為此，要選選定合理的的經(jīng)濟(jì)的結(jié)結(jié)構(gòu)形式。。第四節(jié)沉沉管隧道道施工沉管隧道的的施工流程程第四節(jié)沉沉管隧道道施工一、施工工步驟沉管隧道的的施工，大大體上分為為管段制作作、沉管隧隧道段施工工、豎井及及引道施工工等幾部分分。二、管段制制作1.鋼殼方式(1)鋼殼制作這種管段通通常是只在在造船廠(chǎng)的的碼頭、船船臺(tái)或岸壁壁等處制作作鋼殼。而而后將其牽牽引、停泊泊在懸浮狀狀態(tài)下，灌灌筑內(nèi)部混混凝土而完完成的。(2)灌筑作業(yè)鋼殼方式的的混凝土灌灌筑作業(yè)，，包括配筋筋架、模板板、運(yùn)入材材料、灌筑筑混凝土等等，直到完完成管段。。第四節(jié)沉沉管隧道道施工(3)鋼筋的配置置(4)混凝土灌筑筑(5)裝配碼頭裝配碼頭，，要設(shè)在靠靠近隧道建建設(shè)地點(diǎn)、、平靜的水水域中，能能安全地停停泊管段，，而且材料料的搬入要要方便；2.干船塢方式式與鋼殼方式式不同，此此時(shí)管段是是在管段制制作碼頭制制作，完成成后牽引，，在裝配碼碼頭處搭載載各種沉放放設(shè)備并沉沉放的。第四節(jié)沉沉管隧道道施工干船塢平面面圖第四節(jié)沉沉管隧道道施工三、溝槽施施工沉放前要先先在頂計(jì)沉沉放地點(diǎn)開(kāi)開(kāi)挖溝槽。。溝槽開(kāi)挖挖比通常的的航道疏浚浚開(kāi)挖深度度要深，而而且要求底底面的平整整度精度較較高。因此此，要仔細(xì)細(xì)選擇疏通通方法。一一般使用各各種疏浚船船進(jìn)行。特特別要注意意的是，不不要擾動(dòng)海海底溝槽面面的土質(zhì)，，在沉放過(guò)過(guò)程中始終終保持良好好的狀態(tài)。。疏通斷面面的坡面坡坡度，視土土質(zhì)和波浪浪的影響等等決定?；A(chǔ)底面為為保證平整整，應(yīng)用礫礫石等鋪均均勻?yàn)楹?。。第四?jié)沉沉管隧道道施工東京港溝槽槽斷面第四節(jié)沉沉管隧道道施工四、基礎(chǔ)礎(chǔ)施工沉管隧道的的基礎(chǔ)施工工是在水下下進(jìn)行的，，施工難度度較大?，F(xiàn)現(xiàn)就連續(xù)支支持形式和和樁基形式式加以介紹紹。（1）整平方式式此方式是在在整平的基基礎(chǔ)上，直直接沉放管管段的方法法。整平方式有有的是采用用安設(shè)在沉沉放作業(yè)船船的整平器器械整平,有的是利用用海上固定定腳手架(SEP)用導(dǎo)軌整平平,或是用駁船船和水底重重物整平，，第四節(jié)沉沉管隧道道施工（2）噴砂方式式此工法的原原理是：在在設(shè)于管段段上的門(mén)式式起重機(jī)上上的三根一一組的鋼管管中，用中中央的鋼管管把水和砂砂一起噴射射，用另外外兩根鋼管管同時(shí)吸引引管段和基基礎(chǔ)間的同同量的水來(lái)來(lái)充填砂的的方法。（3）壓注砂漿漿方式此法是事先先于管段底底連續(xù)鋪設(shè)設(shè)尼龍袋，，臨時(shí)支持持管段。而而后，從沉沉放作業(yè)船船上把準(zhǔn)備備好的砂漿漿向尼龍袋袋中壓注的的方法.（4）臨時(shí)承臺(tái)臺(tái)在臨時(shí)支持持管段向底底部空隙充充填的方式式中，為臨臨時(shí)支持管管段，需設(shè)設(shè)置臨時(shí)承承臺(tái)。臨時(shí)時(shí)承臺(tái)一般般用混凝土土塊直接放放在基礎(chǔ)上上，在軟弱弱地層時(shí)