沉管隧道施工沉埋法施工示意圖浮船壓頂石基礎(chǔ)管段

第一節(jié)概述

沉管法修筑隧道，就是在水底預(yù)先挖好溝槽，把在陸地上特殊場地預(yù)制的適當(dāng)長度的管段，浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場，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。第一節(jié)概述一．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)：1.能夠設(shè)置在只要不妨礙通航的深度下，隧道全長可以縮短；2.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；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；5.沉管的沉放，可在1～3日內(nèi)完成，對航運(yùn)的限制較?。?.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。第一節(jié)概述二、沉管隧道的分類

按施工方式分類:

鋼殼方式: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.

干船塢方式:

在干船塢內(nèi)制造箱體，而后浮運(yùn)、沉放的方式.第一節(jié)概述鋼殼方式與干船塢方式的比較

項(xiàng)目鋼殼方式干船塢方式用途雙車道公路，單線鐵道，下水管等管段寬寬在10m以內(nèi)的多車道寬度大的公路(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節(jié)概述

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，圓形多為鋼殼方式，矩形多為干船塢方式。

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。第一節(jié)概述

圓形斷面沉管隧道第一節(jié)概述矩形斷面沉管隧道第一節(jié)概述四、沉管隧道的環(huán)境問題對水道的影響：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)。對地下水狀況的影響：兩個(gè)目的——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。對開挖材料的處理：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。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。第二節(jié)沉管隧道調(diào)查規(guī)劃

在規(guī)劃沉管隧道時(shí)，首先要充分調(diào)查建設(shè)現(xiàn)場的地理、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)和長度、設(shè)備布置等規(guī)劃。一、橫斷水路方案比選1.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，又可采用隧道時(shí)，應(yīng)從工費(fèi)、施工、結(jié)構(gòu)上的得失、運(yùn)營的利弊等，對兩種方式進(jìn)行比較。第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃沉管隧道道與平面面橋的比比較第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃沉管隧道道與高架架橋的比比較第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃2.沉管隧道道與其它它隧道方方案比選選水底隧道道的施工工方法有有盾構(gòu)法法、沉箱箱法、明明挖法等等。其中中沉箱法法、明挖挖法可在在較淺的的河道中中采用。。因此，，能夠與與沉管法法進(jìn)行實(shí)實(shí)質(zhì)性比比較的只只有盾構(gòu)構(gòu)法。盾構(gòu)法的的最大不不同之點(diǎn)點(diǎn)是，如如何確保保隧道上上浮的穩(wěn)穩(wěn)定性以以及為保保證掘進(jìn)進(jìn)的安全全，要有有比沉管管隧道更更大的埋埋深。所所以，隧隧道長度度要長些些。第二節(jié)沉沉管隧道道調(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)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃二、前期期問題和和調(diào)查工工作沉管隧道道的規(guī)劃劃時(shí)，應(yīng)應(yīng)先大概概研究平平面、縱縱剖面、、斷面形形狀、沉沉管區(qū)段段長度、、管段長長度、通通風(fēng)塔位位置、引引道、沉沉管隧道道預(yù)制場場、基礎(chǔ)礎(chǔ)處理等等問題。。首先，為為獲得經(jīng)經(jīng)濟(jì)的線線形，要要進(jìn)行線線路方案案比選。。根據(jù)水水深和覆覆蓋層厚厚度，初初步?jīng)Q定定縱斷面面的大致致情況。。在規(guī)劃劃線路和和縱斷面面線形時(shí)時(shí)，要掌掌握包括括隧道的的總長和和引道長長度的施施工區(qū)段段的全長長。其次，視視隧道用用途，研研究隧道道凈空斷斷面和布布置，設(shè)設(shè)定沉管管橫斷面面的大概概形狀。。對公路路隧道、、鐵路隧隧道，除除滿足建建筑限界界的要求求外，還還要配置置管理通通道、通通風(fēng)道、、照明、、標(biāo)志信信號(hào)、排排水設(shè)施施等，選選擇構(gòu)造造上、空空間利用用上、力力學(xué)上都都有利的的橫斷面面形狀。。第二節(jié)沉沉管隧道道調(diào)查規(guī)規(guī)劃研究了上上述問題題后，進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)細(xì)地質(zhì)調(diào)調(diào)查，其其中包括括：（1）基礎(chǔ)礎(chǔ)的報(bào)報(bào)告包括：：水路路條件件調(diào)查查、周周邊土土地利利用、、開發(fā)發(fā)計(jì)劃劃、制制造碼碼頭等等調(diào)查查。（2）測量量調(diào)查查包括：：水深深測量量、引引道范范圍的的路線線測量量等。。（3）水文文及水水質(zhì)調(diào)調(diào)查包括：：水的的比重重、流流速、、波浪浪、水水溫等等。（4）地質(zhì)質(zhì)及土土質(zhì)調(diào)調(diào)查包括：：基礎(chǔ)礎(chǔ)承載載力、、地層層構(gòu)成成、土土質(zhì)常常數(shù)等等。采采用各各種手手段調(diào)調(diào)查。。（5）地震震調(diào)查查沉管隧隧道，，地震震調(diào)查查異常常重要要。要要進(jìn)行行該區(qū)區(qū)域的的地震震調(diào)查查及用用于設(shè)設(shè)計(jì)的的各種種動(dòng)態(tài)態(tài)土質(zhì)質(zhì)常數(shù)數(shù)等的的調(diào)查查。（6）其它它調(diào)查查包括：：用地地調(diào)查查、漁漁業(yè)補(bǔ)補(bǔ)償、、水質(zhì)質(zhì)污染染、棄棄土等等調(diào)查查第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃三、沉沉管管隧道道規(guī)劃劃1、線形形規(guī)劃劃決定位位置時(shí)時(shí)，首首先找找出幾幾個(gè)比比較線線路，，根據(jù)據(jù)用途途，在在容許許的線線形條條件下下，設(shè)設(shè)定隧隧道的的平面面、縱縱剖面面，其其中選選擇最最經(jīng)濟(jì)濟(jì)、合合理、、在構(gòu)構(gòu)造上上易于于制造造預(yù)制制管段段的方方案。。要注注意以以下幾幾點(diǎn)：：①平平面形形狀，，沉管管區(qū)段段不進(jìn)進(jìn)入平平面曲曲線之之內(nèi)是是最好好的，，②管管段的的縱剖剖面，，一般般管段段都制制成直直線，，多為為折線線構(gòu)成成。在在設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，，要考考慮接接頭位位置、、凈空空高度度、最最小埋埋深等等來決決定；；③在在平面面和縱縱斷面面曲線線重合合地段段，管管段制制造復(fù)復(fù)雜，，盡量量避免免這種種重合合。2、構(gòu)造造規(guī)劃劃構(gòu)造規(guī)規(guī)劃應(yīng)應(yīng)確定定斷面面形狀狀、管管段的的劃分分及基基本構(gòu)構(gòu)造等等。管段劃劃分(管段長長度)，要考考慮上上述的的線形形、沉沉設(shè)方方法、、沉放放時(shí)對對航道道的干干擾等等來決決定。。對鐵鐵道、、公路路隧道道來說說，管管段長長通常常取100m左右。。第二節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道調(diào)調(diào)查規(guī)規(guī)劃3、管段段制造造干船塢塢方式式，根根據(jù)使使用的的用地地規(guī)模模來決決定配配置管管段數(shù)數(shù)和使使用次次數(shù)。。干船船塢構(gòu)構(gòu)造，，應(yīng)視視土質(zhì)質(zhì)條件件、使使用次次數(shù)而而定，，采用用明挖挖法最最經(jīng)濟(jì)濟(jì)。鋼殼方方式，，應(yīng)慮慮工地地和制制造地地點(diǎn)距距離、、拖航航航道道條件件等決決定制制造碼碼頭。。4、基礎(chǔ)礎(chǔ)沉管視視比重重較小小。一一般基基礎(chǔ)承承載力力不會(huì)會(huì)有問問題，，但要要求均均勻的的反力力傳遞遞到地地層，，目前前采用用的工工法有有：在在溝槽槽底面面上鋪鋪設(shè)均均勻底底層的的方式式；臨臨時(shí)支支承，，向管管段底底和壕壕溝底底空隙隙充填填砂和和砂漿漿基礎(chǔ)礎(chǔ)的方方式。。5、沉放放沉放方方式有有：固固定腳腳手架架方式式，浮浮橋方方式和和沉放放作業(yè)業(yè)船方方式。。各有有利弊弊，應(yīng)應(yīng)考慮慮管段段規(guī)模模、現(xiàn)現(xiàn)場作作業(yè)條條件等等選擇擇。6、進(jìn)度度根據(jù)上上述各各點(diǎn)，，最后后研究究整個(gè)個(gè)工程程的大大概進(jìn)進(jìn)度規(guī)規(guī)劃。。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)沉管隧隧道技技術(shù)綜綜合了了土木木、建建筑、、機(jī)械械、電電氣等等各專專業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域。。因此此在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)從從總體體觀點(diǎn)點(diǎn)出發(fā)發(fā)慎重重的進(jìn)進(jìn)行研研究，，以便便能滿滿足其其目的的和功功能。。不要要各專專業(yè)單單獨(dú)考考慮，，而應(yīng)應(yīng)以建建成后后的隧隧道狀狀態(tài)為為中心心綜合合的設(shè)設(shè)計(jì)。。沉管隧隧道的的設(shè)計(jì)計(jì)，因沒沒有強(qiáng)強(qiáng)制性性的技技術(shù)規(guī)規(guī)范，，這是是沉管管隧道道的修修建在在過去去、將將來都都并不不那么么多的的緣故故。因因此，，在修修建沉沉管隧隧道時(shí)時(shí)要參參考橋橋梁技技術(shù)規(guī)規(guī)范，，但要要根據(jù)據(jù)沉管管隧道道的特特點(diǎn)來來進(jìn)行行設(shè)計(jì)計(jì)。特點(diǎn)是是：結(jié)構(gòu)構(gòu)重量量和浮浮力的的平衡衡；具具有水水密性性構(gòu)造造；施施工用用的臨臨時(shí)隔隔壁及及水中中接合合構(gòu)造造等。。因沉沉管隧隧道埋埋深淺淺，應(yīng)應(yīng)特別別注意意抗震震性的的設(shè)計(jì)計(jì)。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)一、設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容與與設(shè)計(jì)計(jì)流程程沉管隧隧道的的設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容主要要包括括荷載載組合合、管管段結(jié)結(jié)構(gòu)、、臨時(shí)時(shí)端隔隔墻、、管段段接頭頭、防防水設(shè)設(shè)計(jì)、、基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)、抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)、、豎井井和引引道設(shè)設(shè)計(jì)等等。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)二、設(shè)設(shè)計(jì)荷荷載及及受力力分析析考慮施施工中中和施施工后后可能能作用用的全全部荷荷載組組合。。一般般有下下述荷荷載組組合。。（1）自重重在沉管管法中中，在在計(jì)算算重量量時(shí)，，要特特別注注意各各材料料的單單位容容重和和水的的單位位容重重。特特別是是在牽牽引拖拖運(yùn)時(shí)時(shí)，浮浮力和和重量量差只只有1%左右。。（2）水壓壓通常采采用HWL（平均均滿潮潮位））和HHWL(歷史最最高潮潮位)，或采采用由由概率率決定定的以以后出出現(xiàn)的的異常常潮位位，（3）土壓壓主要由由回填填土產(chǎn)產(chǎn)生。。垂直直土壓壓除考考慮上上覆土土重外外，還還要考考慮淤淤泥的的堆積積厚度度等。。水平平土壓壓按作作用在在剛性性壁的的土壓壓考慮慮。土土壓系系數(shù)取取0.5。（4）地震震影響響這這一一部分分參考考有關(guān)關(guān)專著著。（5）不均均勻下下沉的的影響響一般都都埋設(shè)設(shè)在河河底或或海底底的軟軟弱層層中，，視比比重也也比既既有地地層的的重量量輕。?；A(chǔ)礎(chǔ)地層層受到到的先先行荷荷載有有所減減少。。一般般不會(huì)會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)對設(shè)設(shè)計(jì)有有影響響的下下沉。。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)（6）溫度度變化化的影影響沿隧道道縱向向，年年間溫溫度變變化量量對軸軸向應(yīng)應(yīng)力、、軸向向應(yīng)變變、可可撓性性接頭頭會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生影影響。。要研研究其其伸縮縮量。。沿隧道道橫向向，要要檢查查隧道道壁面面的里里外溫溫差，，管段段中壁壁的溫溫度變變化等等的影影響。。年間溫溫度的的變化化量，，公路路隧道道的實(shí)實(shí)測值值在5度左右右。是是較厚厚構(gòu)件件的地地上溫溫度變變化量量的1/2左右。。（7）施工工荷載載施工荷荷載，，因管管段的的制造造方式式而異異。（8）其它它荷載載船舶沉沉沒、、投錨錨、走走錨的的影響響；沉沉船荷荷載（（丹麥麥沉管管隧道道規(guī)定定是100kPa力作用用在250m2的面積積上））；隧隧道火火災(zāi)的的影響響；爆爆發(fā)荷荷載(瓦斯管管設(shè)置置時(shí))等。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)沉管隧隧道的的荷載載第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)2.容許應(yīng)應(yīng)力沉管隧隧道的的混凝凝土的的容許許應(yīng)力力，基基本上上可按按鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)同同樣考考慮。。3.荷載組組合荷載的的組合合和容容許應(yīng)應(yīng)力的的增幅幅，要要按各各種設(shè)設(shè)計(jì)狀狀態(tài)設(shè)設(shè)定。。一般般情況況的荷荷載組組合和和容許許應(yīng)力力的增增幅見見下表表。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)荷載組組合與與容許許應(yīng)力力的增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)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)4.浮力的的影響響管段在在施工工中進(jìn)進(jìn)行拖拖航和和沉放放后都都要受受到浮浮力，，因此此要研研究管管段作作為浮浮體的的穩(wěn)定定性。。要確確保拖拖航時(shí)時(shí)的干干舷高高度以以及上上浮的的安全全度。。這是是確定定斷面面的主主要因因素。。干舷高高度，，從既既有實(shí)實(shí)例看看是30～50cm左右。。這相相當(dāng)于于視重重量為為總浮浮力的的1%左右，，拖航航時(shí)，，作為為浮體體的穩(wěn)穩(wěn)定性性是沒沒有問問題的的。因因此，，各國國對拖拖航時(shí)時(shí)的浮浮力都都規(guī)定定在上上述的的1%的數(shù)值值。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)三、管管段結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)（1）鋼殼殼方式式的管管段設(shè)設(shè)計(jì)①橫橫斷面面設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)特特征是是鋼殼殼同時(shí)時(shí)要作作為混混凝土土灌筑筑時(shí)的的模板板，鋼鋼殼要要與混混凝土土成為為一體體，作作為永永久構(gòu)構(gòu)件存存在。。鋼殼存存在腐腐蝕、、殘留留應(yīng)力力和與與混凝凝土為為一體體等問問題，，很難難視其其承載載是一一個(gè)有有效的的構(gòu)件件。目目前多多按臨臨時(shí)構(gòu)構(gòu)件來來設(shè)計(jì)計(jì)。也也曾試試行按按鋼和和混凝凝土的的組合合構(gòu)件件來設(shè)設(shè)計(jì)，，目前前正在在研究究和試試驗(yàn)。。鋼殼斷斷面，，一般般決定定于混混凝土土灌筑筑時(shí)的的應(yīng)力力。隨隨著混混凝土土的灌灌筑，，吃水水深度度增加加，水水壓增增大,設(shè)計(jì)斷斷面也也應(yīng)隨隨之變變化。。因此此，應(yīng)應(yīng)對每每一施施工階階段的的混凝凝土重重量和和水壓壓進(jìn)行行應(yīng)力力計(jì)算算，而而后按按最危危險(xiǎn)狀狀態(tài)，，決定定鋼殼殼斷面面。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)②縱斷面面方向向的設(shè)設(shè)計(jì)把整個(gè)個(gè)鋼殼殼視為為縱斷斷方向向的梁梁，按按施工工荷載載研究究強(qiáng)度度和變變形。。設(shè)計(jì)計(jì)狀態(tài)態(tài)可分分為：：進(jìn)水水時(shí)，，混凝凝土灌灌筑時(shí)時(shí)，拖拖航停停泊時(shí)時(shí)等狀狀態(tài)。。鋼殼在在船臺(tái)臺(tái)上制制作，，縱向向進(jìn)水水時(shí)的的狀態(tài)態(tài)，會(huì)會(huì)產(chǎn)生生比較較大的的應(yīng)力力,故多由由此狀狀態(tài)決決定斷斷面尺尺寸,但也應(yīng)應(yīng)研究究其它它狀態(tài)態(tài)下的的應(yīng)力力和變變形。?；炷镣凉嘀r(shí)的的應(yīng)力力，視視一次次混凝凝土灌灌筑量量、灌灌筑地地點(diǎn)、、灌筑筑順序序有根根大的的變化化。因因此，，一次次灌筑筑混凝凝土的的區(qū)段段和灌灌筑順順序，，要按按使斷斷面力力最小小的原原則決決定。。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)（2）鋼鋼筋混混凝土土管段段的設(shè)設(shè)計(jì)①橫橫斷面面的設(shè)設(shè)計(jì)用干船船塢制制作的的鋼筋筋混凝凝土管管段，，從施施工角角度看看，在在應(yīng)力力方面面是不不會(huì)有有問題題的。。決定定橫斷斷面時(shí)時(shí)，就就是要要注意意對浮浮力的的平衡衡。如如干船船塢的的基礎(chǔ)礎(chǔ)軟弱弱時(shí)，，要進(jìn)進(jìn)行地地層改改良或或采用用樁基基，以以防止止在制制作中中的管管段產(chǎn)產(chǎn)生有有害的的應(yīng)力力。決定斷斷面尺尺寸時(shí)時(shí)，一一般都都按采采用平平面骨骨架結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行應(yīng)應(yīng)力計(jì)計(jì)算。。此時(shí)時(shí)，作作為結(jié)結(jié)構(gòu)系系的支支承條條件，，要設(shè)設(shè)定地地基的的反力力系數(shù)數(shù)。但但其值值的采采用，，要考考慮地地層的的性質(zhì)質(zhì)、基基礎(chǔ)寬寬度等等。橫斷面面構(gòu)件件的厚厚度，，一般般按鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)件件的計(jì)計(jì)算即即可。。但因因沉管管隧道道主要要是受受水壓壓、土土壓的的作用用，設(shè)設(shè)計(jì)荷荷載的的大半半是永永久荷荷載，，同時(shí)時(shí)，在在水下下維修修也是是困難難的。。因此此，混混凝土土和鋼鋼筋的的應(yīng)力力，要要根據(jù)據(jù)開裂裂寬度度、混混凝土土的流流變影影響等等，加加以充充分研研究后后選定定設(shè)計(jì)計(jì)的目目標(biāo)值值。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)②縱斷面面方向向的設(shè)設(shè)計(jì)管段的的縱向向設(shè)計(jì)計(jì)，除除考慮慮混凝凝土灌灌筑時(shí)時(shí)、牽牽引時(shí)時(shí)、沉沉放時(shí)時(shí)的狀狀態(tài)外外，還還要考考慮完完成后后的地地震影影響、、地層層下沉沉影響響、溫溫度變變化的的影響響等。。第三節(jié)節(jié)沉沉管隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)四、臨臨時(shí)端端隔墻墻的設(shè)設(shè)計(jì)沉管段段的兩兩端部部，因因牽引引、沉沉放的的要求求，需需設(shè)臨臨時(shí)隔隔壁(端隔墻墻)。端隔墻墻的結(jié)結(jié)構(gòu)，，因是是承受受施工工中的的水壓壓，最最好使使之重重量小小，而而且易易于拆拆除。。為此此，其其結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式多是是由止止水板板、桁桁架、、加強(qiáng)強(qiáng)肋等等構(gòu)成成的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。但但也有有鋼筋筋混凝凝土的的和鋼鋼筋混混凝土土板與與支持持鋼桁桁架構(gòu)構(gòu)成的的。選選擇時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮慮止水水性、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性、、施工工性等等。設(shè)計(jì)端隔墻時(shí)時(shí)的荷載，主主要是沉放時(shí)時(shí)的水壓。第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)五、管段接頭頭的設(shè)計(jì)1.接頭方法沉管段在水中中接合的方法法，在沉管法法的應(yīng)用初期期，多采用水水中混凝土的的方法。但從從橡膠密封墊墊的水壓壓接接法開發(fā)后，，此法目前是是采用最多的的。接頭的構(gòu)造有有：與管段同同樣強(qiáng)度、剛剛性的連續(xù)構(gòu)構(gòu)造形式和管管段能夠相互互伸縮、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的柔性構(gòu)造造的可撓性接接頭形式。第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)（1）連續(xù)構(gòu)造接接頭的設(shè)計(jì)此種接頭在美美國、加拿大大等國采用較較多。日本初初期的沉管隧隧道也多采用用這種接頭。。連續(xù)構(gòu)造接頭頭第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)(2)可撓性接頭（（柔性接頭））的設(shè)計(jì)柔性接頭是能能使管段接頭頭處產(chǎn)生伸縮縮、轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)結(jié)構(gòu)。但不容容許無限制的的位移，要根根據(jù)止水性及及交通功能等等，規(guī)定出容容許的位移值值，使接頭的的位移在容許許范圍之內(nèi)。。柔性接頭構(gòu)造造第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)2.止水構(gòu)造在管段的接頭頭處，不管是是那種接頭形形式，都要進(jìn)進(jìn)行止水構(gòu)造造的設(shè)計(jì)。一一般說，橡膠膠密封墊的一一次止水構(gòu)造造是最基本的的構(gòu)造。決定橡膠密封封墊的材質(zhì)、、形狀尺寸時(shí)時(shí)，要滿足以以下條件：止止水構(gòu)件材質(zhì)質(zhì)的長期穩(wěn)定定性和耐久性性；管段接合合時(shí)，就要具具有所規(guī)定的的止水性；水水壓壓接時(shí)具具有合適的荷荷栽--壓縮變形特性性；有永久的的止水性能等等。第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)橡膠止水帶形形狀第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)新型橡膠止水水帶第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)二次止水裝置置(有時(shí)還有三次次止水裝置)是唯恐一次止止水發(fā)生故障障時(shí)，而設(shè)的的具有止水構(gòu)構(gòu)造的安全閥閥，要能承受受外水壓。二次止水帶第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)3.最后接頭沉管隧道的接接頭，一般分分為中間接頭、與豎井的接頭及最后接頭三類。其結(jié)構(gòu)構(gòu)型式有些差差異。其中，，最后接頭是是最后一節(jié)管管段與前設(shè)管管段等的接頭頭,與管段一般段段的接頭不完完全相同。最最后接頭的位位置，一般設(shè)設(shè)在管段與豎豎井處。最后后接頭處的水水深比較淺時(shí)時(shí)，可在接頭頭范圍設(shè)圍堰堰，用內(nèi)部排排水方式施工工。也可采用與水水壓壓接相同同的方法修最最后接頭，即即在最后接頭頭周圍安設(shè)橡橡膠密封墊的的止水板，而而后排出內(nèi)部部的水，使止止水板水壓壓壓接。此法與與水深關(guān)系不不大，是比較較合理的方法法。第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)最后接頭的各各種方式第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)六、防水設(shè)設(shè)計(jì)沉管隧道，幾幾乎都是鋼筋筋混凝土的，，通常設(shè)在10～30m的水深處，受受到0.1～0.3MPa的水壓。因此此，經(jīng)常受到到海水的侵蝕蝕，對混凝土土的耐久性會(huì)會(huì)產(chǎn)生不良影影響。此外，，要防止因開開裂而發(fā)生漏漏水，必須有有充分的水密密性。為此，，要采用各種種的防水方法法。防水方法法大致有兩大大類：（1）使結(jié)構(gòu)物本本身具有水密密性的方法；；（2）在結(jié)構(gòu)物外外側(cè)覆蓋防水水層的方法。。第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)七、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)沉管隧道完成成后的狀態(tài)，，是視重量比比浮力稍大些些，包括回填填土在內(nèi)的上上浮安全系數(shù)數(shù)一般是F＝1.25左右。地層反反力是q＝3t/m左右。一般說說，不需要專專門的基礎(chǔ)，，而且管段受受到均勻的地地層的支持，，故要在施工工上仔細(xì)研究究，并采取防防止地層下沉沉的對策?；A(chǔ)形式第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)獨(dú)立支持形式的基礎(chǔ)第三節(jié)沉沉管隧道設(shè)設(shè)計(jì)

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