港珠澳大通道岛隧工程深厚软基与大回淤水道条件下沉管隧道的工程处治研究.pptVIP

? 东、西两座面积各约 10 万m2，长度各 625 m、最宽处 105 m 的离岸深水人工筑岛，作为桥隧过渡段。 附图若干 ? 大桥筑岛工程已于2010年12月全面兴工，预计 2015 年5月底完成全部土建施工，工期4年5个月。其总体规模和技术难度居世界之最。 ? 从过去国内外先例：实测沉降量可观，可达 300mm ， 相邻管节首、尾差异沉降量也达 100mm 以上； ? 施工期沉降： 开挖回弹、隆起和垫层置换压实，三者占 最终沉降的（50~60）%； ? 工后沉降（指隧道建成后的后续沉降）： 总的工后沉降控制在≤200mm；而工后差异沉降 ≤30~50mm。 ? 上海外环沉管隧道等处已建立了长期健康检测系统。 沉管管段工厂预制图照 管节/管段大、小接头剪切键布置 GINA止水带（天然橡胶） Ω止水带（天然橡胶、薄钢钣条带） 六. 按上述方法进行接头处治的情况下，预期还有可能将出现的问题：管段小接头有不可预计的“拉开”，则临时性切断所留存的部分预应力筋，势在必行。 1. 正常情况下，管段小接头在承受有预压应力和水力压接产生的轴向压力以后，其接头是不允许被“拉开的”，但在各种不可预计到的随机因素作用时，仍会有个别管段出现“拉开”的可能。这主要是因为小接头张角而引起也有可能因剪切键错移过大而产生；此时，如不及时按事前切断预应力筋的设计预案处理，将会因接头渗漏出现始料未及的危象。 * 2. 处治这一险情的方法，可能是：按计算有目的地切断部分原先为永久性保留的预应力索筋，这是一项虽不得已但却又十分必要的唯一预案。其工作原理将如下图所示，并见图下说明： * * 经过及时切断截面顶板（上缘）处的部分预应力筋以后，则 荷载产生+M，管节下凹 ， 下缘承拉。 如上、下预应力为均衡施加，则只产生轴压力2N 。 相邻管段间的小接头被拉开，而渗漏水。 (同上图) 截面下缘预应力σ+将 上缘预应力σ+ ；此时截面产生人为的-M，可通过计算使上面两图的+M与-M做到相互平衡和对消。 此后，相邻管段小接头截面原先下缘有拉开处，将重新闭合；经调整后，截面上、下缘的预压应力又重新趋于新的平衡，接头恢复安全。 3. 切断预应力索筋，在工作进行中必须要求妥慎安排，以使以下的各种副作用和负面效应降至最小： 1）预应力筋切断后，会引起瞬间接头抗剪能力的突然降低； 2）预应力筋切断后，会引起保留的尚存预应力筋产生应力重分布现象； 3）预应力筋切断时的振动和冲击力，有可能对正在运营中的隧道车流产生不利影响； 4）预应力筋切断时，隧道结构有可能产生新的裂缝，或使原先裂缝进一步扩展。 * 4. 此外，高强预应力筋的张拉力应力值不宜过大，否则在海洋环境下受氯离子（Cl-)腐蚀，对中、高强度的硬钢言，将因“应力腐蚀”（stress corrosion)而出现突发性的脆性断裂，从而危及隧道结构的安全。 * * * 岛上施工沉管刚性桩基础 岛头防撞结构 * 岛头防船撞防护方案 * * 岛壁（钢圆筒）和岛外防波、防台护壁方案 * 沉管隧道地基处理加固的成效，体现在经过处理加固后： ? 相邻段管节的差异沉降，会否引起因接头张开（接头转角、相 邻节相对受弯、受拉）而危及接头止水，产生接头处渗漏？ ? 接头因相邻段差异沉降而产生竖向和水平向的剪切错动，会否导致接头剪切键变形过度并引起破坏？ ? 因相邻段差异沉降，会否影响在管节接头处隧道内行车的平稳性和顺畅性；车辆穿行过接头时，不能有颠簸、跳车现象。 ? 由于沉管管节因地基不均匀沉降而产生弯曲变形，管节底板会否产生弯、剪裂缝，缝宽控制在0.15mm。 可由上项4点要求，分别演算得计算允许的最大沉降控制值。 三．岛隧过渡段和海床中段的地基处理 * “多元复合地基”，表现在： 1. 地基处理方案 1） PHC刚性桩（如要求的地基加固深度20～25m 仍用砂桩不能满足设计标准时，酌量选用） 2） 人工地基中的复合地基，此处应用了： ? 竖向增强（加固）体，同时形成竖向排水体， 采用挤密砂桩； ? 竖向增强体+桩间土参与受力，形成刚性减沉桩。 除浅表土外，因中、深层地基的土体承载力 尚好，如不考虑中间土参与受力，而选用深桩 基础，显不经济。 * 3）预压地基（指人工岛岛外过渡段深厚软基） 堆（超）载预压（如单只使用堆载预压，则土体固结时间太长）+ 塑