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沉管隧道沉降控制研究

沉管隧道沉降控制研究
沉管隧道沉降控制研究

沉管隧道施工技术

沉管隧道施工技术 目录 第一节沉管隧道概述 第二节沉管隧道设计 第三节沉管隧道施工 第四节沉管隧道应用 第五节沉管隧道工程量清单 第一节沉管隧道概述 随着内河及远洋航运事业的发展,在江河下游、海湾(峡)通行轮船的吨位和密度越来越大,要求桥下通行的净空越来越高,跨度越来越大,使修建桥梁的造价及难度大增。因此,人们寻求另一种跨江河及海湾的新方式,即水下隧道的方式来实现。目前主要有如下几种方式: 盾构法 矿山法 围堰明挖法 悬浮法 沉管法 1.1 沉管法的概念 通过预制管段、浮运沉放修建水底隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段(用钢板和混凝土或钢筋混凝土),管段两端用临时封墙密封后滑移下水(或在坞内放水),使其浮在水中,再拖运到隧道设计位置。定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放,并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙,使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖。 沉管隧道的主要分项工程包括:干坞施工、管节制作、基槽浚挖、管节防水、管节沉放、基础处理、回填覆盖、管内工程等施工工序。其中干坞施工、管段制作、基槽浚挖、管段的沉放、管段基础处理是沉管隧

道施工的关键工序。 沉管管段结构示意图 1.2 沉管隧道的适用条件 沉管隧道在施工时,将受气象、水文条件的制约,一定程度上影响航运。 选择沉管隧道要考虑以下原则: (1)与城市总体规划要求的两岸交通疏解方案相协调。要保证隧道与两岸所需衔接的道路具有良好的连接。 (2)具有较为合适的河(海)航道、水文及河(海)床条件。沉管隧道多在江河的下游修建,因下游河床较平坦,水流缓。水流急或不稳定,河床有深沟、陡壁,都会给管节的沉放与对接造成困难。 (3)施工条件满足要求。如航道能否有足够的水深和宽度实施浮运、转向和储放;隧址附近有无合适的干坞修建地带等。 1.3 沉管隧道的技术发展 1、沉管法隧道组成 一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。 沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点,竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。根据两岸地形与地质条件,也可将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。

隧道工程的结构分析

隧道工程的结构分析 摘要:文章对地下工程中的常见的隧道受力进行了有限元分析,通过对边界条件的真实模拟,经过计算分析出了位移变形图、弯矩、剪力和轴力等各种力学特性。这些都为隧道工程的设计提供了重要的借鉴意义。关键词:隧道工程;有限元;模拟单元 地下工程是指深入地面以下,为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。它包括地下房屋和地下构筑物、地下铁道、公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。隧道为地下通道的一种,也是最常运用的一种。设计给交通或其他用途使用,通常用来穿山越岭,若施做于地面下称作地下隧道,在台湾习称地下道。隧道大部分的功能,为提供行人、脚踏车、一般道路交通、机动车、铁路交通、或运河使用,而部份隧道只运送水、石油或其他特定服务,包括军事及商业物流等。建造隧道有数种方式,深度浅的隧道可先开挖后覆盖,称为明挖回填式隧道;先兴建从地表通往地下施工区的竖井,再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道;建造海底隧道可用沉管式隧道。隧道可以分为铁路隧道、人行隧道、运河隧道、输水隧道、排水隧道、山岭隧道、城市地下隧道、水底隧道、海底隧道、过江隧道和电缆隧道等。 1地下工程的结构分析 1.1建模及分网 有限元分析(FEA)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的近似解,然后,推导求解这个域总的满足条件,从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于,大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。模型及有限单元划分详见图1。 1.2边界条件 对隧道周边一定范围外的环境施加UX、UY方向的固定约束(即在超出隧道一定距离外的因素可以忽略不计);考虑到隧道周边土体将对其产生一定的压力作用,对其四边施加线性压力。具体如图2所示。

我国隧道及地下工程近两年的发展与展望

“2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在杭 州召开以来,我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。 ?各领域的隧道总数与总长度快速增长; ?重难点隧道及地下工程建设进展顺利; ?技术上取得许多突破。 1我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域隧道建设进展 1.1.1铁路隧道 截至2015年底,全国在建铁路隧道3784座,总长8692km;规划隧道4384座,总长 9345km;运营隧道13411座,总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座,总长 2160km,其中,10km以上隧道18座,总长245km。相比2013年,新增铁路运营隧道2337座 (总长4099km)。 表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。 1.1.2公路隧道 据统计,截至2015年底,我国大陆运营公路隧道14006座,总长12684km;近两年新增运营公路隧道2647座(3079km)。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底,我国大陆已有22个城市开通地铁,拥有97条运营线路,总里程2934km;在建126条线路,总里程达3000多km。截至目前,大陆已有43个城市获批修建地铁,规划总里 程达12000km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”,近年来新建水工隧洞数量持续增加,兰州市水源地引 水隧洞(31.570km)、北疆供水工程喀双隧洞(283.270km)、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继 开工建设。 1.2重难点工程 1.2.1青藏铁路关角隧道 青藏铁路关角隧道全长32.645km,是世界高海拔第一长隧,也是国内已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工,采用钻爆法施工,2014年4月15日全线贯通,2014年12月

水运工程造价工程师继续教育港珠澳大桥沉管隧道施工技术自测试题和答案

港珠澳大桥沉管隧道施工技术自测 第1题 港珠澳大桥沉管隧道基槽精挖采用技术保证开挖的高程控制精度满足设计要求 A.声呐探测 B.定深平挖 C.钢桩定位 答案:B 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:0.0 批注: 第2题 港珠澳沉管隧道采用的梯形块整体预制安装最终接头,其本体结构形式是 A.钢壳混凝土组合结构 B.钢筋混凝土结构 C.钢结构 答案:A

您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 沉管隧道一般由沉管段、和敞开段三部分组成 A.暗埋段 B.岸上段 C.水下段 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 港珠澳大桥沉管隧道采用了技术进行块石基床的密实工作 A.重锤夯实 B.爆夯 C.液压振动锤夯平

答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 下列哪一项不是管节浮运安装的工序 A.出坞浮运 B.系泊定位 C.沉放对接 D.贯通测量 E.覆盖回填 答案:E 您的答案:E 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题

管节按制作材料主要分为两种形式,分别为钢壳混凝土管节和 A.钢筋混凝土管节 B.钢结构管节 C.混凝土管节 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第7题 下述哪一种不是管节制作常用的方法 A.船台法 B.干坞法 C.工厂法 D.挂篮悬浇法 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0

批注: 第8题 下述哪类施工方法不适用于在软土地质中修建水下隧道 A.盾构法 B.沉管法 C.矿山法 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第9题 下列哪一项不是先铺法的优点 A.基础施工不在隧道施工关键线路上,可以节省工期 B.取消了本体结构中的预留孔洞,更有利于结构自防水的实现 C.取消了在基槽中提前设置的临时支撑结构,简化工序,提高了工效 D.需要特制的专用刮铺设备 答案:D

(完整版)沉管隧道的发展与展望

沉管隧道的发展与展望 概述 为了跨越江河的阻隔 , 人们除了修建各种各样的桥梁来满足交通发展的需要 , 同时也修建了许多的跨海湾、海峡、大江河的水下隧道。沉埋管节法 (简称沉管法 ) , 也称预制管节沉放法是在干船坞内或大型驳船上先预制钢筋混凝土管节或全钢管节 , 然后浮运到指定的水域 ,再下水沉埋到设计位置固定 , 建成需要的过江隧道或大型水下空间。这种修建隧道的技术因其显著的优点而被广泛采用。 1隧道——地下空间的开发 随着全球城市化进程的加快 , 人们出行必然要求交通和运输系统不断增加和完善 ,由此而来 ,引起了跨越江河和海湾 (峡 ) 的问题。水下隧道因能很好地解决水域的跨越问题 , 同时又降低了对周围环境的影响 ,解决了大面积水域的航运问题等 , 使得大江大河上修建的大型水下隧道工程数量逐日增多。但水下隧道方式因为受到技术水平的制约 , 一直没有得到足够的重视和发展。随着修建水下隧道的一些关键技术的不断突破 , 隧道已逐渐成为了工程界普遍认同的跨越航运繁忙河道的第一选择 , 包括中国在内的许多国家已经掌握了建设水下隧道的全部技术 , 加快发展水下隧道的时机趋于成熟。 与桥梁方案相比 , 采用隧道越江 (海 ) 的主要优点有: ( 1) 全天候运营。 ( 2) 对航运、航空无干扰 ( 3) 隧道线路短 , 可快速过江 (海 ) , 且两岸拆迁少。 ( 4) 保持原有生态和自然环境不变 ( 5) 抗地震能力好。 ( 6) 防战能力强。 ( 7) 多用途 , 易维护 , 造价相对降低。 在我国 ,越江隧道的优越性也逐渐得到认同 ,在内河航运水道上发展水下隧道建设可能成为一种趋势。以桥梁或隧道跨越江河各有优缺点 ,在规划跨越江河的通道时 ,应该对两者进行认真的比选。随着社会的发展 ,越江隧道的优越性将会突出地表现出来 , 并必将促进大型水下隧道工程的建设 , 从而推动中国水下隧道建设技术的大发展。 2 沉管法用于隧道建设 目前修建水下隧道有以下几种施工方法: 矿山法、盾构法、围堰明挖法、沉埋管节法 (简称沉管法 )、暗挖法、气压沉箱法、顶推法等。在大型的水下隧道工程中 , 沉管法和盾构法适用范围较广 ,几乎不受地质条件限制 ,被世界各国广泛采用。而其他几种施工方法因要受到地质条件限制 ,难以推广使用。盾

沉管法施工工艺

沉管法施工工艺 铁工1401班第2组 组长:常博 组员:刘鹏赵昶王同祥 郭相凯袁自程

目录 一、优点和适用条件 (2) 二、管段制作 (3) 2.1容重控制技术 (3) 2.2几何尺寸控制 (3) 2.3结构裂缝预防 (3) 三、管段沉放 (3) 四、管段水下连接 (4) 五、基础处理 (5) 5.1(基础垫平)先铺法 (5) 5.2(基础垫平)后填法 (6) 六、总结 (6)

摘要:沉管法是在水底建筑隧道所使用的一种施工方法,较之于盾构法,其优势尤为突出。虽然沉管法在我国水底隧道修建中的应用起步较晚,但近年来得到了快速发展,据初步估算,沉管法在我国已建或在建隧道中的应用在15座以上。随着施工技术的发展,沉管法在隧道修建中的应用将越来越广泛。这种形势下,对沉管法技术进行深入研究,意义十分重大。只有充分掌握沉管法的优点及适用条件,并对隧道沉管法施工技术进行深入分析,才能确保水底隧道施工质量,为我国跨江河等水底隧道工程的发展提供强有力的技术职称。本文主要介绍沉管法的施工工艺以及相关的施工注意事项。 关键词:适用条件、施工工艺、注意事项 一、优点和适用条件 1.1 采用沉管法施工的水下段隧道,比用盾构法施工具有较多优点。主要有: (1)容易保证隧道施工质量。因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施;管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少,而且采用水力压接法可以实现接缝不漏水。 (2)工程造价较低。因水下挖土单价比河底下挖土低;管段的整体制作,浮运费用比制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低;再因隧道顶部覆盖层厚度可以很小,隧道长度可缩短很多,工程总价大为降低。 (3)在隧道现场的施工期短。因预制管段(包括修筑临时干坞)等大量工作均不在现场进行。 (4)操作条件好、施工安全。因除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气压作业。 (5)适用水深范围较大。因大多作业在水上操作,水下作业极少,故几乎不受水深限制,如以潜水作业实用深度范围,则可达70米。 (6)断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。大型

【沉管方案】沉管预制施工变形监测方案.

XXX大桥岛隧工程 沉管预制施工变形监测方案 目录 1 概述 (1) 1.1工程概况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 工程概述 (2) 1.2施工监测概述 (3) 1.2.1 监测目的和意义 (3) 1.2.2 监测内容 (3) 1.2.3 监测方法 (4) 2 引用技术规范 (4) 3 监测技术方法 (4) 3.1监测控制网 (4) 3.2监测点位布设 (4) 3.2.1 模板变形监测点布设 (4) 3.2.2 土建基础变形监测点布设 (7) 3.2.3 预制管节顶推监测点布设 (8) 3.3监测频次及技术方法要求 (9) 3.3.1 监测频次 (9) 3.3.2 监测技术方法要求 (10) 4 监测数据整理及数据分析 (10) 5 监测技术与质量保证 (10) 6 监测人员、设备配置 (11)

7 安全生产、文明施工保证措施 (11) 7.1安全生产 (11) 7.2文明施工 (12)

1 概述 1.1 工程概况 1.1.1 地理位置 港珠澳大桥沉管预制厂址选设在广东省珠海市万山海洋开发试验区桂山岛之牛头岛。该处距沉管隧道约12公里,处于香港、深圳、澳门和珠海之间,西距澳门、香洲约17海里,北距香港大屿山约3海里,是各地船只通往珠江口的海上交通要道;牛头岛沉管预制厂地理位置见图1.1-1,具体地理位置为东经113°48′,北纬22°10′。 图 1.1-1 牛头岛沉管预制厂地理位置图

1.1.2 工程概述 沉管预制采用工厂法施工工艺,预制管节总计33个(直线段管节28个,曲线段管节5个),曲率半径5000m,总线长度112.5m*2+180m*26+172m+180m*2+112.5m*2=5.662km,其112.5m管节由5节长22.5m的节段组成,180m管节由8节长22.5m的节段组成。曲线段管节的预制工艺,是通过调整组成管节节段的两个侧墙的纵向长度,来拟合匹配成曲率半径5000m的曲线。管节编号、设计长度及线性见表1.1-1。管节横断面采用两孔一管廊截面形式,宽3795cm,高1140cm,底板厚150cm,侧腹板及顶板厚150cm,中腹板厚80cm,管节断面面积154.874m2,管节断面示意图如图1.1-2。管节分段示意图如图1.1-3该项工程是迄今为止世界上规模最大的隧道沉管预制工程。 表 1.1-1 管节编号、设计长度及线性表 图 1.1-2 管节断面示意图

广州珠江沉管隧道概况

广州珠江沉管隧道概况 1 前言 世界上采用沉管法施工水下隧道已有近百年历史,该工法在江河海底修建隧道有着工期短、对航道影响小、可浅埋、与靠近两岸道路衔接容易以及可设计多线车道等优点。 我国应用此项技术起步较晚。60年代初,上海的工程技术人员就开展了此工法的理论研究探讨,但直至80年代初在我国、大陆还未有采用沉管法修建水下道路隧道的实践和应用。1984年广州及浙江宁波开始进行应用沉管法修建珠江、甬江水下道路隧道的论证,标志我国大陆应用此项技术进入实践阶段。 进入80年代,根据城市总体规划要求,经过专家反复论证,于1984年7月正式提出在广州黄沙修建连接市中心河北与芳村两区的珠江水下道路隧道。同时,国务院正式批准了广州市城市总体规划,该规划中包括了地铁十字线的路网,其中连接芳村、天河两新区,贯穿市中心旧城区的东西线列为1号线。根据此要求把地铁1号线过江段与道路隧道同步设计施工。同年8月正式开展了黄沙至芳村珠江水下隧道可行性研究。经过对桥与隧、隧道的形式与工法的技术方案的可行性论证并根据隧址的地理环境、河道水深、码头及航道、海轮调头区等情况、过河通道衔接两岸道路及地铁l号线站位、埋深等的规划要求,过河通道只能采用沉管隧道这种形式。1986年12月广州市隧道开发公司与香港华德海洋工程公司签订了利用外资建设隧道的协议,同时市计委批准了可行性研究报告,珠江沉管隧道的建设进入了实施阶段。进入实施阶段后,鉴于当时我国大陆在这一技术领域尚未有过实践,曾有过选择一家有经验的外国工程顾问公司进行设计,由日本熊谷组公司施工的设想。但均因报价过高未被采纳。因此,只能依靠国内的力量来进行设计技工。为确保设计和施工顺利进行。在建设过程中,建设单位耗费了400多万元人民币,委托国内多家科研、高校、设计等单位,对沉管法的各项关键技术进行了大量基础理论研究及关键工序的施工工艺试验研究.从而为规划、科研、设计和施工全过程中吸取国外先进技术,并结合当地具体情况成功边修建我国大陆第一座用沉管法施工的大型水下隧道打下了基础,使珠江沉管隧道工程取得的科技成果和修建技术总体上达到了国际先进水平。 2 总体规划 (1)在可行性研究中,应用了交通工程学的理论。采用了以旅行时间为依据的“或全或无”分配法,通过面积一流量换算,取得分配隧道的百分数和车流量。 (2)可行性研究报告中测算出的1994年通过隧道的交通流量为25582车次/日, 1995年为27629车次/日,1996年为31148车次/日。1994年1月18日隧道建成正式通车后,实际通过隧道的交通流量,1994年为20 270车次/日,1995年为25949车次/日,1996年一季度为31447车次/日,证明车流量预测较为准确. (3)根据车流量预测确定隧道的设计通过能力,按车流量预测1989年小时交通流量已达1480辆次。双线车道难以满足交通发展需要.故需采用四线车道。该隧道横断面为机动车与地铁共用的四孔钢筋混凝土箱型结构,横断面宽33m,高8.15m;隧道建筑长度1238m,隧管段长721m,沉管(预制)段长457m,管节最大长度120m;隧道纵向坡度:最大4.5%、最小0.37%;设计行车速度50km/h。本隧道与世界几座主要大型沉管隧道几何参数的比较见表l。 表1 世界几座大型沉管隧道参数比较

港珠澳大桥隧道沉管技术

港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道新技术 姓名:x吉x 学号:616140xxxx 引言 随着陆上交通和内河、海洋航运事业的发展,对越江跨海通道的需求越来越大,而由于水上通行轮船的吨位和密度的增大,要求桥下通航净空越来越高,跨度越来越大,使得修建桥梁的成本和难度大增.同时,由于受到城市规划的限制,跨江越海桥梁的两岸接线条件随城市发展变得更为困难.因此,近十年来陆续出现了一批水下隧道,其断面不断增大水深不断加深,工程技术水平得到快速提升. 目前修建水下隧道主要有矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法.其中沉管法是20 世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法,至今已有100年历史,适用条件较为苛刻1,而随着工程技术的发展,其适应性也越来越强.广州珠江和宁波甬江水下隧道的成功修建标志着我国沉管工法技术领域进入了新的发展阶段,继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道之后,我国正在珠江口伶仃洋30万t主航道上修建一座港珠澳大桥沉管隧道,该隧道是港珠澳大桥建设的关键性工程,建成后将成为世界最长的双向6车道公路沉管隧道.为此,国内工程师们在实践过程中攻坚克难,借鉴国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构受力分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术. 工程概况 港珠澳大桥工程跨越珠江口伶仃洋海域, 是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道.工程范围包括海中桥隧工程, 香港、珠海和澳门三地口岸人工岛, 以及香港、珠海、澳门三地连接线.工程总长49.968 km, 其中主体大桥工程全长约29.6 km, 海底隧道长约6 km, 海中部分采用桥隧组合方式.港珠澳大桥建成后将成为世界最长的跨海连线工程(见图1). 图1 港珠澳大桥岛隧工程示意图 大桥及岛隧工程以公路桥隧的形式连接香港、珠海和澳门, 以6车道高速公

我国隧道及地下工程发展现状与展望 徐锐

我国隧道及地下工程发展现状与展望徐锐 发表时间:2018-04-08T10:27:14.980Z 来源:《建筑科技》2017年第24期作者:徐锐[导读] 本文首先对我国隧道及地下工程近两年的发展进行了简要概述,详细探讨了近年来隧道及地下工程的技术发展与创新,旨在促进我国隧道及地下工程的快速发展。 徐锐 天津市市政工程设计研究院天津 300392 摘要:随着我国经济的迅速发展、城市人口也随之急剧增长,为解决人口流动与就业点相对集中给交通、环境等带来的压力,满足国家环境和局势变化需求,修建各种各样的隧道及地下工程已成为必然趋势,这给隧道及地下工程的发展建设带来了机遇。隧道及地下工程事业的发展有利于国土资源的充分开发利用,具有环保和节能优势,特别是在改变我国水资源条件及油气能源储备等方面,具有重要的作用,但是同样面临着诸多严峻的挑战。本文首先对我国隧道及地下工程近两年的发展进行了简要概述,详细探讨了近年来隧道及地下工程的技术发展与创新,旨在促进我国隧道及地下工程的快速发展。 关键词:隧道;地下工程;发展现状;展望 随着国民经济建设的发展,我国隧道和地下工程的建设规模和科学技术水平,在最近十几年有了飞速的发展:成功地修建了一大批长度长、断面大、工程地质和水文地质条件十分复杂的隧道工程;施工机械化和施工技术水平有了提高;城市隧道工程和地下空间的利用有了新的进展;工程地质先进勘探技术的应用有了突破;地下工程设计理论和计算方法有所前进。这些成就缩短了我们与国际水平的差距。 1 我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域的隧道建设进展情况 1.1.1铁路隧道 截至2015年底,全国在建铁路隧道3 784座,总长8 692 km;规划隧道 4 384座,总长9 345 km;运营隧道13 411座,总长13 038 km o 2015年新增开通运营铁路隧道1 316座,总长2 160 km,其中10 km以上隧道18座,总长245 km。表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。相比2013年,新增铁路运营隧道2 337座(总长4 099km)。 1.1.2公路隧道 据统计,截至2015年底,我国大陆运营公路隧道14 006座,总长12 684 km;近两年新增运营公路隧道2 647座(3 079 km)。目前最长的公路隧道为17. 1km的木寨岭隧道,于2016年7月18日贯通。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底,我国大陆己有22个城市开通了地铁,拥有97条运营线路,总里程达2 934 km;在建126条线路,总里程达3 000多km。截至目前,大陆已有43个城市获批修建地铁,规划总里程达12 000 km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”,近年来新建水工隧洞数量持续增加,兰州市水源地引水隧洞(31.570 km)、北疆供水工程喀双隧洞(283.270 km)、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继开工建设。 1.2重难点工程 近两年来,我国青藏铁路关角隧道、兰渝铁路西秦岭隧道等一大批重难点工程相继贯通,同时港珠澳大桥沉管隧道、引汉济渭供水工程、大瑞铁路高黎贡山隧道、武汉三阳路长江隧道等也在如期建设中。 2 近年来的技术发展与创新 隧道及地下工程不再是“单一工程的设计”概念了。任意一项隧道或地下工程的规划与设计必须要结合环境保护、工程风险与造价、运营舒适度以及全生命周期进行系统性的评价。 2.1勘测与地质预报 1)遥测遥感、多点高频物探和高速地质钻机的综合使用,使得地质及水文资料的信息量和准确度大为增强;2)地球卫星定位系统(GPS)的应用,不仅使野外勘测工作效率翻倍、费用减少,而且使控制精度等级提高;3)地质预报方面:地质素描、物探与钻探相结合,长短距离预报相结合,预报资料与地质分析相结合,使得预报的准确度大为提高。主要物探技术有TSP,HSP、陆地声纳、直流电法、地质雷达等,钻探技术有中长距离钻探、超长炮孔、炮孔。 固源阵列式三维瞬变电磁探测方法实现了隧道前方80 m含水构造的三维电阻率成像,能够探测含水构造的规模和空间展布;孔中雷达与跨孔电阻率CT成像使钻孔周围15m范围含水构造的探测更为准确。 2.2设计方面 尽管在隧道及地下工程设计理论与方法上没有大的创新与突破,但在围岩荷载、水压力取值和岩体微观力学行为等方面做了大量的研究与探索。在设计图方面引入了三维图,特别是近年应用BIM技术,将空间结构、物料特性、工艺设计、全生命周期管理融于一体,进行了探索,并进行了试点性应用。 在设计理念上,建立了地下立体互通理念,在隧道扁平度、隧道埋深方面都有很大突破。公路方面己建成2座双向8车道隧道,立体交叉隧道在铁路、公路、地铁方面广泛应用。长沙营盘路湘江隧道全长2 850 m,采用地下立体交通形式,隧道分流大跨段覆跨比0.46截面面积376m2,是目前国内外水下隧道之最。营盘路湘江隧道总体平面布置见图1。

港珠澳大桥沉管隧道施工技术

港珠澳大桥沉管隧道施工技术 单项选择题 第1题港珠澳大桥沉管隧道基槽精挖采用()技术保证开挖的高程控制精度满足设计要求 A、声呐探测 B、定深平挖 C、钢桩定位 第2题港珠澳沉管隧道采用的梯形块整体预制安装最终接头,其本体结构形式是 A、钢壳混凝土组合结构 B、钢筋混凝土结构 C、钢结构 第3题沉管隧道一般由沉管段、()和敞开段三部分组成 A、暗埋段 B、岸上段 C、水下段 第4题港珠澳大桥沉管隧道采用了()技术进行块石基床的密实工作 A、重锤夯实 B、爆夯 C、液压振动锤夯平 第5题下列哪一项不是管节浮运安装的工序 A、出坞浮运 B、系泊定位

C、沉放对接 D、贯通测量 E、覆盖回填 第6题管节按制作材料主要分为两种形式,分别为钢壳混凝土管节和 A、钢筋混凝土管节 B、钢结构管节 C、混凝土管节 第7题下述哪一种不是管节制作常用的方法 A、船台法 B、干坞法 C、工厂法 D、挂篮悬浇法 第8题下述哪类施工方法不适用于在软土地质中修建水下隧道 A、盾构法 B、沉管法 C、矿山法 第9题下列哪一项不是先铺法的优点 A、基础施工不在隧道施工关键线路上,可以节省工期 B、取消了本体结构中的预留孔洞,更有利于结构自防水的实现 C、取消了在基槽中提前设置的临时支撑结构,简化工序,提高了工效 D、需要特制的专用刮铺设备

第10题沉管隧道管节之间的柔性接头大多采用()防水体系形式 A、GINA一道橡胶止水带 B、GINA和OMEGA两道橡胶止水带 C、OMEGA一道橡胶止水带 多项选择题 第11题沉管基槽开挖分为三个步骤完成,分别是 A、基槽粗挖 B、边坡开挖 C、基槽清淤 D、基槽精挖 第12题沉管隧道施工所使用的沉放设备和方法,包括 A、起重船吊沉法 B、浮箱吊沉法 C、双驳扛吊法 D、双体船杠吊法 E、自升式平台船骑吊法 第13题沉管隧道回填防护按照功能分为()三个组成部分 A、锁定回填 B、一般回填 C、块石回填 D、护面层回填

沉管法

沉管法:是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预 制段分别浮运到海面(河面)现场,并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内,以此方法修建的水下隧道。 目录 简介 沉管法是预制管段沉放法的简称,是在水底建筑隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段(用钢板和混凝土或钢筋混凝土),管段两端用临时封墙

沉管法 密封后滑移下水(或在坞内放水),使其浮在水中,再拖运到隧道设计位置。定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放,并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙,使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖,以保安全。水底隧道的水下段,采用沉管法施工具有较多的优点。50年代起,由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用,现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。 历史与发展 19世纪末已用于排水管道工程。第一条用沉管法施工成功的是美国波士顿的雪莉排水管隧洞,于1894年建成,直径2.6米,长96米,由6节钢壳加砖砌的管段连接而成。20世纪初叶 沉管法 ,开始用于交通隧道,1910年美国建成了第一条底特律河铁路隧道,水下段由10节长80米的钢壳管段组成。至1927年,德国于柏林建成了一条总长为 120米的水底人行隧道。采用沉管法修建的第一条水底道路隧道为美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道,建成于1928年,水下段长744米,使用12节62米长的管段。它是钢筋混凝土圆形结构,其外径为11.3米。该隧道采用圆形的双车道断面等许多重要特点,成了美国后来用沉管法的楷模。但从1930年建造的底特律—温莎隧道起又采用了钢壳制作的管段,而将其横断面的外形改为八角形。

国内外隧道及地下工程的发展现状

国内外隧道及地下工程的发展现状法国、英国、瑞士、奥地利、挪威、日本等发达国家,在21世纪已建成一批特长隧道,还有许多特长隧道在建设或在规划中.21世纪前10年中,我国将有总长155km以上的公路隧道要投入建设,3km以上的特长隧道有数十座.在建和拟建的铁路中隧道含量很大,特长隧道数量很多.北京、上海、广州、深圳、南京、天津将投入巨资构建城市轨道交通网络.厦门将建一个可以全天候进出厦门岛的海底隧道’ 广东计划在深圳与珠海间建设一条30多公里长的海底隧道,还有拟建的6大跨海隧道’ 我国已建成通车的铁路、公路隧道有95 00余座,总延长5200多公里;在建的铁路、公路隧道项目也很多,单是长度在10公里以上的隧道就有十多座;输水输气的隧道工程规模也很大;有已建成的和在建的LPG储油储气工程;已通车的城市地铁隧道总延长有200多公里;下穿江河及湖泊的各类用途的隧道已有十多条; 在隧道及地下工程技术上我们有了较大的进步,克服了许多不良地质难题,甚至在地质禁区也能成功地建成隧道,形成了门类齐全的工法技术。更可贵的是有了相当数量的隧道及地下工程建设的管理技术骨干和专业设计、施工队伍。但是,我们也应该看到发展中所存在的间题和不足,尤其是在隧道及地下工程技术的运用程度和建设管理水平上与先进国家相比,还有较大的差距。譬如工程决策缺乏长远的和全面的考虑,缺少环境保护和工程经济的合理比较;产业化程度低,施工机具、设备和建筑材料品种稀少、品质低劣;大型施工专用设备如盾构机、TBM掘进机、液压凿岩台车及其关键配件等仍依赖于从国外进口;建设管理十分落后,表现为工程质量水平不

高,质量稳定性差,施工安全没有保证,人身事故率高;施工队伍专业化水平低,尤其施工现场上较高素质的管理技术人才奇缺,施工机械化水平、信息化水平普遍较低。这些与国家快速发展的经济形势对隧道及地下工程建设的需求是不相适应的。 1)我国交通隧道的建设有3个非常明显的趋势:一是需修建的长隧道越来越多,长度越来越长;二是以隧道方式跨越江、河、湖、海水域的工程越来越多;三是城市隧道和地下铁道的建设将迎来高潮. 3)在隧道施工技术方面,从20世纪六七十年代钢钎大锤作业的施工方法,到80 年代推广应用“新奥法”, 20世纪末又引进了大型隧道掘进机(TBM),从液压凿岩台车的应用到隧道掘进机的引进,以及在地铁隧道和城市隧道中广泛采用盾构法,隧道施工技术有了很大进步,有些方面达到甚至超过了国际先进水平# 4)在隧道施工中,较为广泛地采用“新奥法”原则的矿山法技术改进和发展方向是:提高开挖成洞速度;提高应变能力,降低工程成本;改善施工作业环境条件和安全技术# 隧道掘进机和盾构施工方法具有施工速度快、隧道成型好、机械化强度以及周边环境影响小等显著优点# 沉管隧道适用于水底地形平坦、水深及跨度不太大的情况,在我国也将逐渐得到应用. 21世纪我国交通隧道的建设和隧道施工技术必将有一个新的更大的发展.

基础处理在沉管隧道中的方法探讨

基础处理在沉管隧道中的方法探讨 发表时间:2016-03-31T10:15:29.070Z 来源:《基层建设》2015年28期供稿作者:梁懋天 [导读] 广州打捞局随着经济的发展和工程建设技术的进步,隧道的数量不断增加,施工方法也不断丰富。 梁懋天 广州打捞局 摘要:沉管隧道在施工过程中会出现因基槽开挖导致基槽底不平整的问题,易引发地基受力不均现象,影响隧道的正常使用,因此在施工中需要进行基础处理。本文主要阐述了沉管隧道基础处理的处理方法和加固方法,介绍了覆土回填的工序。 关键词:基础处理;沉管隧道;方法 随着经济的发展和工程建设技术的进步,隧道的数量不断增加,施工方法也不断丰富,沉管法作为隧道施工明挖法的一种,主要用于建造水底隧道和海底隧道,由于施工过程中需要进行浚挖,槽底易出现凹凸不平的现象,容易使地基受力不均,影响施工或后续使用,所以要进行基础处理,并根据施工的需要选择有效的基础处理方法。 1.基础的处理方法 沉管隧道一般不需要构筑人工基础,但是槽底表面会由于设备浚挖而留有15-50cm的不平整,其中铲斗挖泥船可达100cm,致使槽底表面与管段面表面存在着众多不规则空隙,使地基土受力不均,出现不均匀沉降,导致管段结构受到较高局部的应力而开裂,需要对槽底进行平整,因此,施工时仍次要进行基础处理。目前,沉管处理的方法主要有先铺法和后铺法两大类。 1.1 先铺法 先铺法也称刮铺法,具体又分为刮砂法和刮石法。 先铺法施工程序包括以下五步:(1)在浚挖沟槽时超挖60~80cm;(2)为控制好坡度和高程,在沟槽两侧打数排短桩,以安置导轨;(3)向沟底铺垫材料,可以选择粗砂,也可以选择粒径不超过10cm的碎石,其中地震区应避免使用黄砂。铺垫材料部分宽度和长度要控制合理,宽度应比管段底宽1.5-2m,长度为一节管段长度。(4)按照导轨规定的高度、厚度和坡度,用刮铺机刮平。在刮铺机刮平时,对于刮平后的表面平整度,刮砂法和刮石法在厚度方面存在差异,用刮痧法,可在5cm上下浮动(±5cm左右),用刮石法,可在20cm上下浮动(±20cm左右);(5)管段沉设完毕后,可以实施“压密”工序,目的是保证管底和垫层密贴。为了使垫层压紧密贴,“压密”可采用压石料或灌压载水的方法。 先铺法的缺点是平整度不高,且费工费时,影响施工效果和进度。因此,先铺法逐渐被后铺法所取代。 1.2 后铺法 后铺法,也称后填法。其施工程序包括以下三步:(1)浚挖沟槽时,需要超挖100cm左右;(2)在沟底安装设置临时支座;(3)管段沉设完毕后,将垫料回填至管底空间。后铺法又可分为灌砂法、喷砂法、灌囊法、压浆法及压砂法等。 1.2.1 灌砂法 灌砂法分为管内灌砂和管外灌砂。施工过程包括以下方面:(1)灌砂之前,进行灌砂设备试运转,检验灌砂设备的性能,获得灌砂的参数;(2)管段沉放前,测量基槽深度,估算灌砂量;(3)灌砂预留孔进行标识,并按照顺序依次灌砂,最后一排孔不灌;(4)检测灌砂砂盘,使灌砂压力在0.3Mpa以下,关注灌砂过程中的管段标高,防止管段被抬高。 1.2.2 喷砂法 喷砂法主要原理是砂、水混合料依靠水面上的砂浆深入管段底面下的喷管,继而向管段底下喷注,以此将管底空间或空隙填满。喷砂法所筑成的垫层,厚度一般为1m,喷砂材料的平均沙粒径为0.05cm,混合材料的含沙量在10%-20%之间,大部分控制在10%。此方法中数据控制的局限在于喷出的砂垫层空隙比高达40%-42%,导致砂垫层比较疏松。 1.2.3灌囊法 灌囊法就是在砂、石垫层面上,用砂浆囊袋将剩余空隙填充、垫密。施工工序包括三步:第一步,铺设一层砂、石垫层;第二步,垫层铺设完毕后沉设管段,管段沉设时,带着事先紧扣在管段底面下的空囊袋一起下沉;第三步,灌囊。管段沉设完毕后,用粘土、黄砂和水泥配成混合砂浆,并将混合砂浆从水面上向囊袋里灌注,使管底空隙全部消除。 1.2.4 压浆法 在选择压浆法进行基础处理时,有一个前提条件。即沉管沟槽需要先超挖1m左右,摊铺一层厚约40~60cm的碎石,待大致平整后,再设置临时所需要的碎石堆和临时支座,以此进行压浆法处理。 压浆法施工方法主要分两步进行:第一步,完成管段沉设后,沿管段两侧边缘及后端底部边缘堆筑封闭栏,材料选择砂、石,封闭栏高约1m左右,主要用来封闭管底周边;第二步,管段底板上设置直径为8cm的压浆孔,并用水泥、黄砂、膨润土和适量缓凝剂配成混合砂浆。在隧道内部,用砂浆设备通过管段底板上的压浆孔,向管底空隙压注混合砂浆。 1.2.5 压砂法 压砂法和压浆法相似,但是压砂法压入的是水和砂的混合料,而且沙粒的直径在0.15~0.27mm之间。具体工艺为:在管段内沿轴向铺设输料钢管,连接到水上砂源或岸边处,砂水混合物通过细料管进入到压浆孔,将单向阀门打开,把混合料打入管底空隙处,在水作用下,如果停止压砂,单向球阀自动关闭。 压砂法的优点在于工艺比较简单,容易掌握,设备不复杂,施工更方便。还有一方面,即受到气候的影响比较小,对航道的干扰较小。压浆法和压砂法的共同点在于不需要水上作业,对航道干扰较小,不需要大型的专用设备,操作简单,在施工作业时,不会受到水深、气候、流速和风浪的影响,而且不需要潜水作业,更安全。 2 基础的加固 2.1 沉管隧道基础加固 沉管隧道的地基需要坚实,如果过于软弱,仅做垫平处理时远远不够的,应高结合基槽地基的实际情况,对沉管隧道的基础进行加固,因此,需要进行地基基础加固工作。

(完整版)详解沉管隧道施工,将来你肯定一定用的到

详解沉管隧道施工,将来你肯定一定用的到 小编有话说 虽然今天是父亲节,但是我们该学习的还是需要学习的嘛。今天小编和大家一起来详细学习沉管隧道施工,希望能够对大家有帮助。沉管隧道施工 沉管法:就是在水底预先挖好沟槽,把在陆地上特殊场地预制的适当长度的管段浮运到沉放现场,顺序地沉放到沟槽中并进行连接,然后回填覆盖成的隧道。方法实质:先在干坞中或船台上预制大型砼箱形构件,或是砼和钢的组合箱形构件,每个构件长60~140m,并于两端用临时隔墙封闭,用拖轮拖至预沉位置,定位后,将这些构件沉放在河床上预先浚挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成隧道。优点:1、对地质水文适应能力强:因在基槽中开挖较浅,基槽开挖和基础处理的施工技术比较简单因沉管受到水的浮力,作用于地基的荷载较小因管段采用先预制再浮运沉放的施工工艺,避免了难度较大的水下作业,故可在深水施工,且对潮差和水流速的适应能力强2、可浅埋与两岸道路衔接容易:与埋深较大的盾构隧道相比,沉管隧道路面标高可抬高,与岸上道路隧道很容易衔接3、防水性能好:每节预制管段很长,一般约100m,而盾构隧道预制管片环宽仅为1m,因而沉管隧道接缝数量少

4、沉管隧道施工工期短:由于每节预制管段较长,一条沉管隧道只用几节预制管段就可完成,预制管段和基槽开挖可同时进行,且预制管段不在隧址,施工干扰时间短 5、沉管隧道造价低:水底挖基槽土方量少,比地下挖土单价低,管段预制与盾构相比,所需费用低。 6、施工条件好:沉管隧道施工时,预制和浮运沉放管段等主要工序大部分在水上进行,水下作业极少,除少数潜水工外,工人们都在水上作业,且不需在气压下工作 7、沉管可作成大断面多车道:一个隧道横断面可同时容纳4~8条车道。而结构尺寸不限。对盾构受尺寸限制,一般只能双车道沉管隧道类型 1、按断面形状△圆形△矩形△船台型△干坞型△浮船坞沉管结构设计:沉管结构浮力计算计算内容干舷浮力计算抗浮安全系数计算1 干舷:能保持管顶露出水面的管段外露高度,对矩形截面管段,高度多为10~15cm。对矩形断面,太小,制作困难;太大,消除干舷下沉的压载水容量太大计算方法:按最大的砼容重,最大的砼体积和最小的河水比重计算干舷K=管段总重/管段排水重K=1.05~1.10 管段沉放阶段K=1.2~1.5 管段使用阶段设计计算时,应按最小的混凝土容重和体积,最大的河水比重来计算各阶段的抗浮安全系数。作用在沉管上的荷载和结构分析:(一)、作用在沉管上的荷载1、结构自重管段重量:砼

第一章概述 沉管隧道发展史(与资料内容相差很大,修改书上部分)

第一章概述 二、沉管隧道的发展史沉及技术革新 一、沉管隧道的发展史 世界上最早的沉管法工程是1893-1894年在波士顿港内横过宽96m、深7.6m的航道下面的虹吸下水管道,但最早的正规沉管隧道工程是1910 年美国穿越底特律河修建的水下双线铁路隧道。其后沉管法以美国为中心逐步发展,有许多水下隧通用沉管法修建而成。而最具有划时代意义的工程是1964~1969年施工、横过旧金山湾底的海湾地区高速运输系统(BART)地下铁道(复线,延长5820m,沉埋管段58节),它不仅做到使用大型机械高效率施工,而且在设计方面也有许多进展。 美国修建沉管隧道的历史最长,至1980年就已在北美建成23条沉管隧道,这些隧道的突出特点是使用圆形钢壳,美国人所发展的钢壳管段技术,至今仍长期持续使用而无多大变化。实践也证明,钢壳结构型式的隧道适合美国的情况。美国海湾修建的隧道较多,海湾的水深一般深于内河。用圆形或双体圆形钢壳,从受力角度考虑,比矩形有利。另外,用圆形钢壳与其习惯和经验也有很大关系。 在欧洲,最早的混凝土沉埋管段隧道是1927年完成的德国弗里德里希港隧道,而正规的沉管隧道工程则是荷兰于1937~1942年施工的玛斯(MASS)隧道。这个隧道是四车道公路隧道,管段为宽24.8m、高8.4m的矩形钢筋混凝土结构,共9节长61.3m的管段。玛斯隧道的特点是采用矩形断面,以后就成了所谓欧洲方式的原型 很蓝人习惯与矩形断面的沉管,他们认为矩形断面的有效空问利用率优于圆形断面。矩形断面隧道的高度和覆盖层都比圆形断面小和薄,隧道的长度也相应减少。荷兰的修建技术在世界上保持领先地位,到1980年已修建了22条沉管隧道。 荷兰人在管段制造方面有独特之处,他们使用钢筋混凝土管段,甚至不用防水钢板。为防混凝土温度应力引起的开裂,他们在混凝上内部安设了供冷却水循环的钢管,以消除裂缝的产生,因而他们的钢筋混凝土节段是防渗漏的。他们在混凝土作业时一贯坚持高标准,从混凝土原材料的组成、降低温差、收缩补强、模板选择等都采取了相应的措施。此外在接缝防水、抗渗等方面也采取了相应的措施。管段接头处的GINA垫圈为荷兰人首创,被世界普遍应用。 砂流基础区别于泵砂基础,它是从管段内部基础注砂,克服了喷砂法(泵砂法)的许多缺点,基础质量得到保证,这项技术是在荷兰弗拉克隧道首次应用的。 欧洲的其它国家如德国、瑞典、法国、比利时等都采用了混凝土管段技术,建造了相当数量的沉管隧道。 日本于1994年首次采用沉管法修建阉治沉管公路隧道,随后又建成公路和铁路沉管隧道,此外其它用途的电站取水隧道、传送矿石的隧道也有采用沉管法修建的。日本人习惯于用钢壳型结构,这与他们有良好的造船设备有关。近年来,日本对沉理隧道的抗震设计方面取得了进展。过去在地震区修建隧道时,对隧道缺乏特别的预防措施,而现在的设计允许接头处有相当挠度和纵向移动,在允许范围内对沉陷和温度影响也采取了类似的措施。 总之,美国和日本偏重于钢壳型隧道,而荷兰和其他国家都采用混凝土型。美国大多为双车道隧道,而其他国家则以4车道6车道隧道居多。 我国修建沉管隧道的起步较晚,已建成的有上海金山恭水隧道、黄浦江宁国路水底隧道、天津海河水底隧道、宁波甬江隧道以及广东的珠江隧道,另有一些处于规划阶段。沉管隧道对施工现场有着广泛的适应性,随着我国交通运输事业的发展和施工技术的提高,相信沉管隧道的修建肯定会得到迅速的发展。

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