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第十篇 地下道路工程 第十篇 地下道路工程 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第一章 沉管法隧道设计与施工 第一节 沉管隧道概述 一、沉管隧道定义及其特点 （一）沉管隧道的定义 先在隧址以外的预制场 （船厂与干坞）制作沉放管段，管段两端用临时封墙密 封，待混凝土达到设计强度后拖运到隧址位置，此时设计位置上已预先进行了沟槽 的浚挖，设置了临时支座，然后沉放管段。待沉放完毕后，进行管段水下连接，处 理管段接头及基础，然后覆土回填，再进行内部装修及设备安装，以完成隧道，这 种建造隧道的方法称为沉放施工法 （也可叫作预制管段沉放法）。沉放施工法不仅 可建造各种穿越江河的隧道结合，同样也可用于陆地隧道的建设，只是在建造中需 用钢板桩围护开挖一条临时性的运河。 沉管隧道的使用历史始于!!# 年美国的底特律河隧道，迄今为止，世界上已 有 多条沉管隧道，其中横截面宽度最大为比利时亚珀尔隧道 ；沉埋长度 !## $% !’ 最长的是美国海湾地区交通隧道，长达$ ()$’。我国修建沉管隧道起步较晚，已 建成的有：上海金山供水隧道，宁波甬江隧道，广州珠江隧道，香港地铁隧道，香 港东港跨港隧道，以及中国台湾的高雄港隧道。 （二）沉管隧道的特点 ! 沉管隧道的优点 （）隧道结构的主要部分由于在船台或干坞中浇筑，因此就没有必要像普通隧 ! 道工程那样在遭受到土压力或水压力荷载作用下的有限空间内进行衬砌作业，从而 ·($* · 地下工程勘察设计与施工技术实用手册 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 可制作出质量均匀且防水性能良好的隧道结构。 （）由于沉放隧道的密度较小，其有效重量一般为 * ，再加上附加 ! # $%’( ) 压重以及混凝土防护层，隧道重量可增至!%’( )! 左右。而隧道所作用的未扰动地 基土层的有效应力约为*% # $%%’( )* 。由此可见，地层的承载力几乎不成问题。 （）由于隧道在水底位置对船舶的航行和将来航路的疏浚影响不大，所以隧道 * 可以埋在最小限度的深度上，从而使隧道的全长缩短至最小限度。 （）因为管段制作采用的是预制方式，且浮运与沉放的机械装置大型化了，这 + 样对施工安全与大断面隧道的施工都较有利，且大大缩短了工期。 ! , 沉管隧道的缺点 （）由于管段的浮运、沉放以及沟槽的疏浚、基础作业，大部分是依靠机械来 $ 完成，对于平静的波浪，在流速较缓的情况下施工是不成问题的。可是如果情况相 反，而且隧道截面较大时，就会带来一系列的问题，诸如管段的稳定、航道的影 响等。 （）对于地基的承载力是不成问题的，但对于沉放管段底面与基础密贴的施工 ! 方法还应继续改进，以免沉陷与不均匀沉降的产生。 （）由于橡胶衬垫的发展，沉放管段之间在水下的连接得到了发展，但是对于 * 有些地质条件所带来的不均匀沉降和防水等问题须进一步研究。 二、沉管截面的两大类型 沉管截面一般可分为两大类：圆形钢壳类与矩形混凝土类。它们的基本原理是 一样的，但在使用材料与施工方法上有相当的差别，这里所示的混凝土隧道指的是 以钢筋混凝土为基底的隧道。 （一）圆形钢壳类 钢壳管段通常用双层骨架制成，内壳是预制的短节，在船坞滑台上将其焊成要 求长度的短节，再加上辅助加强板，然后安装外部钢壳并焊接之，在外壳层顶部设 有浇筑混凝土的孔，在管段底部要灌注一定量的混凝土，以便在下水时起镇重