水底隧道沉管段的基础处理蒋义
沉管隧道基础施工方案研究与改进
沉管隧道基础施工方案研究与改进随着城市建设的不断发展,地下交通系统的建设也变得越来越重要。
其中,沉管隧道被广泛应用于河流、湖泊和海底交通建设中。
作为一种常用的基础施工方式,沉管隧道的施工方案一直是研究和改进的热点问题。
本文将重点探讨沉管隧道基础施工方案的研究与改进。
一、沉管隧道基础施工方案的研究1.施工原理及步骤沉管隧道的基础施工方案主要包括两个关键步骤:先沉后挖和先挖后沉。
先沉后挖指的是先将预制的沉管沉入水下,在沉管内部进行泥土的挖除,然后逐渐推进沉管,直至完成隧道的建设。
先挖后沉则是先在水下挖出一个坑,再将预制的沉管逐渐推进坑中,最后再进行泥土的挖除。
对于不同的施工条件和需求,选择合适的施工方案至关重要。
2.影响因素(1)水下地质条件:沉管隧道的基础施工方案必须充分考虑水下地质条件,包括土质、地层、水位等因素。
在选择施工方案时,需要进行详细的地质勘测和水文测量,以确保施工的安全可靠性。
(2)工程要求:根据具体的工程要求,如隧道长度、承载能力、施工周期等,确定适合的施工方案。
例如,对于较长的隧道,可以采用先挖后沉的方案,以提高施工效率。
(3)环境保护:沉管隧道的施工可能对水生生物和水环境造成一定的影响。
因此,施工方案也要考虑环境保护的问题,采取相应的措施减少对环境的影响。
二、沉管隧道基础施工方案的改进1.新材料的应用随着科技的不断进步,新型材料的应用为沉管隧道的基础施工带来了新的突破。
比如,使用高强度钢材替代传统的混凝土沉管,可以减少组装时间和施工难度,提高工作效率。
此外,使用环保材料也可以减少对水环境的影响,进一步提高施工质量。
2.施工技术的改进(1)智能化施工:通过引入先进的机器人技术和自动化设备,可以大大提高施工效率和质量。
智能化施工系统可以实现对隧道设计的精确控制,减少人为因素的影响,提高施工安全性。
(2)模拟仿真技术:利用模拟仿真技术可以对施工方案进行全面的预测和分析。
通过模拟不同方案的施工过程,可以减少施工风险,提前解决问题,提高施工质量。
隧道施工方法之沉管法
隧道施工方法之沉管法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。
适合于沉管法施工的主要条件是:水道河床稳定和水流并不过急。
前者不仅便于顺利开挖沟槽,并能减少土方量;后者便于管段浮运、定位和沉放。
历史发展: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,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。
沉管法修建水底隧道一个明显的进步,是1941年在荷兰建成的马斯河道路隧道。
管段用钢筋混凝土制成矩形结构,内设4车道并附设自行车和人行的专用通道。
管段断面为24.8×8.4米,外面用钢板防水,并用混凝土作防锈保护层。
探究沉管隧道基础处理方法
探究沉管隧道基础处理方法摘要:随。
近年来,随着我国城市化建设的飞速发展,城市公路和轨道交通建设也处于快速发展的阶段,隧道作为我国城市交通建设中必不可少的重要部分,具有诸多优点,地面资源占用很少部分,对整个城市景观保护较好,交通安全且便捷等等,在城市建设中被广泛应用。
与此同时,由于城市通道资源的有限性,隧道成为了未来发展的趋势。
沉管法隧道施工技术难度大、要求高,而目前国内外尚没有关于沉管法隧道施工及其验收方面的技术规范,在大量隧道采用沉管法施工的情况下,为了规范我国沉管法隧道施工及质量验收,下文主要研究沉管隧道基础处理方法。
关键词:沉管隧道;基础处理;碎石垫层;减载1引言沉管隧道是一种对沉降比较敏感的地下结构。
同时,沉管隧道的荷载、荷载组合及施工工况有其特殊性。
基础设计与处理是沉管隧道施工的关键技术之一。
沉管隧道基槽开挖时,无论采用何种挖泥设备,开挖后沟槽底面总会有 15~50cm 的不平整度。
沟槽底面与管节底表面之间存在众多不规则的空隙,导致地基土受力不均匀,引起不均匀沉降,同时也会使管节结构受到较高的局部应力,以至开裂。
沉管隧道基础处理。
沉管隧道基础施工主要解决了以下问题:① 基槽开挖作业所造成的槽底不平整问题;② 地基土特别软弱或软硬不均等问题;③施工期间基槽回淤或流砂管涌等问题。
在现有技术水平和设备能力条件下的地基处理方式;根据沉管隧道地基基础的特点,给出了基础垫层施工的工艺流程以及相关的技术指标,提出了沉管隧道基础垫层检验标准。
2沉管基础垫层2.1沉管基础垫层比选沉管隧道基础垫层设计按处理方法大致可分为先铺法和后铺法两大类。
先铺法主要是指碎石整平垫层,后铺法有喷砂垫层、压砂垫层、压浆垫层等,其中压砂法工程案例较多,工艺较为成熟。
下文对碎石整平垫层和压砂法进行比选。
压砂法是指在沉管沉放对接后,通过预留的压砂孔,向基底压注砂水混合物,形成一定大小的砂积盘,通过相互重叠的砂积盘,最后将沉管下面的空隙填满,形成基础。
沉管隧道基础地基处理原因及方法[详细]
沉管隧道的地基土如果过于 软弱,仅做垫平处理是不够 的,应结合基槽地基的实际
情况对沉管隧道的基础予以 加固因此要对地基进行加固。
加固方法
(1)打入粗砂置换软弱土层;
较大地增加工程造价,且在地震区有液化危险
(2)打入砂桩并加载预压;
使地基土达到固结需要时间较长
(3)减轻沉管重量;
管节抗浮安全系数不大,故不实用
尼龙布 套石
活动桩 顶
压浆孔
活动桩顶法
三 覆土回填(最终工序)
1. 回填工作内容 2. 注意事项
回填工作包括:沉管侧面回填和管顶压 石回填。
说明: 沉管外侧下半段,一般采用砂砾石。矿渣
等材料回填,上半段则可用普通砂土回填。
注意事项
1. 全面回填工作必须在相邻的管段沉放完后方能进行,采 用喷砂法进行基础处理或采用临时支座时,则要等到管 段基础处理完,落到基床上再回填。
(4)采用桩基。
比较实用
桩基施工
在沉管隧道中采用桩基时,会遇到桩顶高 程不平齐的问题,必须设法使各桩顶与管
底均匀接触,一般有三种方法
桩基施工的方法
1. 水下混凝土传力法 2. 灌囊传力法 3. 活动桩顶法
(1)水下混凝土传力法
基桩打好后,先浇注第一、二层水下 混凝土,将桩顶裹住,而后在其上刮 砂或刮石,使沉管荷载经砂、石垫层 和水下混凝土层传递到桩基上。
(2)管囊传力法
在管底与桩群顶部之间,用大型 化纤囊袋灌注水泥砂浆,再垫 实,使所有基桩均能同时受力。
3)活动桩顶法
即在所有基桩上设一小段预制混凝土活动桩顶。活 动桩顶与预制混凝土桩之间有一空腔,空腔周围用 尼龙织物裹住,形成一个囊袋。管段沉设完毕后, 向空腔与囊袋里灌注水泥砂浆,将活动桩顶顶升, 使之与管底密贴,待砂浆强度达到要求后,卸除千 斤顶,管段荷载便能均匀地传递到桩群上去。
水域沉管隧道基础处理方法的对比分析
I
I
1.砂石垫层
1.砂浆囊袋
图2 砂浆囊袋传力法 丨1运. 2 於6也0过0丨81财7 830^
^可 调 桩 顶 法 在所有的桩上设一小段预制混凝土活动桩顶。 活动桩顶与预制混凝土桩之间,留有一空腔,周围 用 尼 龙 布 裹 住 ,形 成 一 个 囊 袋 。环 节 沉 放 后 , 向囊 袋里灌注水泥砂浆,将活动桩顶升起,使之与管段 底 面 密 贴 接 触 。待 砂 浆 强 度 达 到 要 求 后 ,卸除支承 千斤顶,管段荷载便能均匀地传到桩群上去。荷兰鹿 特丹地铁隧道(尺0肋『也爪^ 蚶0 丁仙加1,1986〉、库赫文 隧 道 1^0^61,1989〉、泽比格隧道( & 6匕叹红 1^0^61,1989〉都曾采用此法。桩头构造形式见图3。
若沉管管段底面以下的地基土特别软弱,或在 隧道轴线方向上基底土层软硬度不均,会造成管段 产生不均匀沉降。地震或列车通过时的振动会使砂 性基础产生液化的不良后果。此时,基 础 仅 作 “垫 平 “ 处理是不够的。一般解决的方法是在水下做粧
基,即沿沉管隧道纵向每隔一定距离打入若干排钢 筋混凝土粧或钢粧。
后填法是将管段先沉放并支承于钢筋砼的临 时垫块上,再在管段底面与地基之间垫铺基础。后 填法克服了刮铺法在管段底宽较大时施工困难的 缺 点 ,并 随 着 沉 管 隧 道 的 广 泛 应 用 ,不断得到改进 和 发 展 ,现 有 灌 砂 法 、喷 砂 法 、灌 囊 法 和 压 注 法 , 其 中 ,压 注 法 又 分 为 压 浆 法 和 压 砂 法 。对几种后填 法 的 分 析 对 比 见 表 1。 2.2 层上的沉管段基础
基容许承载力[扣 3 2 0 ^ ^ /^ 2,标准贯入度形 1 时,
不必构筑人工沉管基础⑴。在沉管段基槽开挖时, 无 论 采 取 何 种 挖 泥 设 备 ,竣 挖 后 沟 槽 底 面 总 留 有 15〜50 0 ^ 的不平整度。沟槽底面与管段表面之间 存在众多不规则的空隙,导致地基土受力不均匀, 引 起 不 均 匀 沉 降 , 同时,地 基受力不均也会使管段
沉管基础处理
沉管基础处理一、工艺概述1、基础处理方法的选择的影响因素采用基础的类型应根据沉管沉放环境,水力条件(流速、流向、水深、波浪、潮汐等)、气候条件、沉积及地基情况、地震,隧道用途以及航运条件等来进行综合考虑。
其中主要的四个影响因素是:淤积、地震、潮汐和航运。
淤积和潮汐对基础处理的作业时间要求比较严格,时间上稍有耽误,便会形成新的沉积,需要重新清淤。
同时它们也对具体采用何种埋藏深度(是半埋、全埋还是裸置于河床)有着重要的影响。
如英国北威尔土康维隧道(1991),因在何时才能够开始喷砂等一些限制问题耽误了时间造成了隧道管段下面产生沉积物,后采用压气提升泵清除。
对于地震要求,尤以日本沉管隧道为甚,它要求沉管基础必须满足抗震要求(一般按地震烈度10度设计),否则后果难以预料。
也正因为如此,即使在多震的日本,也尚未出现过任何因地震而引起的沉管隧道破坏的事故。
至于航运条件,它直接影响着水上施工作业。
因此在确定沉管隧道基础前,必须详细调查了解影响施工作业的因素,然后才能选择合理的沉管基础。
选用何种基础处理方法的主要依据有:沉管段基槽底的工程地质条件;抗震设计要求、航道通航及封航要求、管段尺寸(主要是管段底宽尺寸)、沉管隧道所在地区充填料供应条件、沉管隧道所在地区现有可供施工选择的工程船舶配备条件、河(海)水深,工期及经济性要求等多方面。
2、基础处理方法综合国内外的施工实践,世界沉管隧道基础处理方法就充填与处理时间先后来看可大体上分为先铺法和后填法两大类;就施工工艺来看,主要有以下几种方法:刮铺法、喷砂法、灌砂法、注压浆法、桩基法、沉箱桥台式基础和导管法水下灌注砂基床等方法。
灌砂法管段沉放完毕后,从工程船舶上通过导管沿着管段侧面向管段底部灌填粗砂,构成纵向垫层。
此法不需专用设备,施工方便,较适用于底宽较小的钢壳圆形、八角形或花篮形管段。
这是一种最早的后填法的基础处理方式,美国早期的沉管隧道沉管段的基础处理常用此法,1969年建成的阿根廷Farana(Hernandias)隧道,亦用此法。
沉管隧道基础处理施工探究
沉管隧道基础处理施工探究1.引言沉管隧道需进行基础处理是因为基槽底部开挖时表面不平,基槽底表面与管节底面之间存有许多不规律空隙,这些空隙会导致地基受力不均而局部破坏,产生不均匀沉降,也会使管段结构受到较高的局部应力而开裂。
因此,在隧道中必须对基础进行特殊处理。
2.沉管隧道基础处理主要方法及适用范围沉管隧道基础处理方法大致可分为先铺法和后填法两大类。
先铺法包括:刮铺法和桩基础;后填法包括:喷砂法、灌砂法、灌囊法、压浆法、压砂法(又称砂流法)。
2.1 先铺法施工工艺2.1.1 刮铺法(1)早期刮铺法早期的沉管隧道多用刮铺法处理基础。
最初的刮平碎石基础是用一个钢板在水底下对碎石进行砂层进行扫平,其导向用钢梁、轨道和轨道系统放在浮船上,只要潮汐变化不大,水流速度低,该系统基本满足要求。
早期的刮铺法工艺作业时间长,对航道影响较大,且精度难以控制。
该施工工艺已基本不采用。
(2)改进后刮铺法近几年建设的的一些国际上大型的沉管隧道工程采用改进后刮铺法,例如韩国釜山隧道和港珠澳大桥岛隧工程。
主要因为这些工程对沉管基础的要求比较高(港珠澳大桥对基础要求:整平精度满足±25mm);同时由于这些工程隧道规模大,造价高,采用先铺法施工配置的整平设备均摊费用相对较低。
改进后的刮铺法一般配置专用平台式整平船,铺石采用抛石管进行。
抛石管通过机械装置和整平船连接,在整平船上通过台车可操作铺石管的行走路线。
船体多采用自升式,抛石整平作业时可以减少浪、流的影响,有利于提高基床整平的精度。
2.1.2 桩基础桩基础多数在以下情况使用:(1)地基土特别软弱,在隧道轴线方向上基础土层硬度变化大,会使管段产生不均与沉降的地区,例如宁波常洪隧道。
(2)对后期沉降要求较高的隧道或者国家重点大型工程,例如港珠澳大桥岛隧工程。
采用桩基础的关键是采取措施使桩顶标高一致,使管段底部全部坐落在桩基础上。
常用方法有:碎石垫平、囊袋垫平和可调节桩顶等方式。
水下隧道沉管法设计与施工关键技术
水下隧道沉管法设计与施工关键技术发表时间:2016-03-08T10:27:26.127Z 来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿作者:宋志广[导读] 中铁十八局集团有限公司我国开始对水下隧道沉管施工的摸索,水下隧道沉管施工促进了我国水下隧道施工的快速发展。
(中铁十八局集团有限公司,天津,300350)【摘要】随着国外水下隧道工程中选用沉管法的顺利施工,我国开始对水下隧道沉管施工的摸索,水下隧道沉管施工促进了我国水下隧道施工的快速发展。
但是水下隧道沉管施工难度系数较多,需要控制的因素较多,其中管段制作、管节浮运、沉放、水下对接和基础是施工的难点,需要提高对这些难点的重视,确保水下隧道沉管施工的顺利开展。
【关键词】水下隧道;沉管施工;焊接质量引言水下隧道沉管施工法自1910年的美国底特律河隧道建设到今天已经经历了近一个世纪的发展,水下沉管隧道施工技术得到了提升。
据不完全统计,到21世纪初期,世界上有约20多个国家采用水下沉管技术修建了130座水下隧道。
例如,美国的旧金山海峡隧道、博斯普鲁斯海峡水下隧道、厄勒海峡沉管隧道等。
我国对水下隧道沉管施工技术的探索较晚,在上世纪70年代初期,香港修建了维多利亚港水下隧道,它是我国第一次尝试采用水下隧道沉管施工技术,并且它是我国第一座地下铁路与道路共管设置的水下隧道。
随后水下隧道沉管施工技术在我国得到了迅速的发展,到目前为止,已经建成了水下隧道采用沉管施工技术有宁波甬江沉管隧道、上海外环隧道、澳门澳隧道,这些水下隧道的建设促进了我国对水下隧道沉管施工技术的发展。
1.水下隧道沉管设计的关键点对于水下隧道沉管法施工技术而言,防水设计是水下沉管施工的难点之一。
研究发现,沉管隧道的防水设计主要可以分为管段的防水与沉管接头密封防水。
而管段结构的形式有矩形钢筋混凝土和圆形钢壳式。
钢筋混凝土管段的防水分为管段混凝土结构防水与接缝防水,但隧道防水的根本是隧道自防水,而对于混凝土管段而言,防水主要是避免裂缝的发展。
基于价值工程的沉管隧道地基处理工程施工方案优选研究
2023基于价值工程的沉管隧道地基处理工程施工方案优选研究CATALOGUE目录•引言•沉管隧道地基处理工程概述•基于价值工程的沉管隧道地基处理工程施工方案优选模型•沉管隧道地基处理工程施工方案优选实例研究•结论与展望•参考文献01引言沉管隧道工程建设的现状及其发展的趋势目前沉管隧道地基处理工程施工中面临的主要问题针对问题的迫切性和重要性,需要寻求更加科学合理的解决方案研究背景与意义提出基于价值工程的沉管隧道地基处理工程施工方案优选方法,提高工程建设的整体效益研究目的综合运用文献综述、实证分析和案例研究等方法,对沉管隧道地基处理工程施工方案进行全面梳理和深入分析研究方法研究目的与方法研究内容与结构•研究内容•沉管隧道地基处理工程施工方案的价值分析•基于价值工程的施工方案优化与选择方法研究•实证分析与案例研究•研究结构•引言部分:阐述研究背景、目的和意义,概述研究内容和结构安排•主体部分:详细阐述沉管隧道地基处理工程施工方案的价值分析、基于价值工程的施工方案优化与选择方法研究和实证分析与案例研究•结论部分:总结研究成果,提出研究的创新点、不足之处及未来研究方向02沉管隧道地基处理工程概述定义沉管隧道是一种水下隧道,其建设过程通常包括预制沉管结构和现场施工两个主要阶段。
特点沉管隧道具有结构强度高、使用寿命长等优点,但建设过程复杂,技术难度较高。
沉管隧道定义与特点目的地基处理工程的目的是为了提高沉管隧道的稳定性、减少沉降和变形,同时满足结构设计要求。
原则地基处理应遵循因地制宜、经济合理、安全可靠的原则,同时考虑施工可行性和维护方便性。
地基处理工程的目的与原则沉管隧道地基处理工程方案选择的影响因素包括土壤类型、地质构造、地下水位等,直接影响地基处理方案的选取。
地质条件隧道设计要求施工条件经济性沉管隧道的规模、跨度、埋深等设计要求对地基处理方案有重要影响。
施工现场环境、气候条件、施工设备等对地基处理方案的选择也有一定影响。
地下工程施工沉管隧道施工
05
沉管隧道的修建应考虑到土地利用和水上通航的问题,尽量少占用土地和在施工过程中最小的妨碍水上交通。
第一节 概述
01
04
02
03
在规划沉管隧道时,首先要充分调查建设现场的地理、物理、以及人为等各种条件,并与桥梁及其他水底隧道方案进行比较;在充分调查的基础上,进行利用规划、选址、交通量和交通组成规划、线形和横断面选择、沉管的结构和长度、设备布置等规划。
02
水底隧道的施工方法有盾构法、沉箱法、明挖法等。其中沉箱法、明挖法可在较浅的河道中采用。因此,能够与沉管法进行实质性比较的只有盾构法。
03
盾构法的最大不同之点是,如何确保隧道上浮的稳定性以及为保证掘进的安全,要有比沉管隧道更大的埋深。所以,隧道长度要长些。
第二节 沉管隧道调查规划
第二节 沉管隧道调查规划
沉管隧道的分类
钢壳方式: 不需修建特殊的船坞,用浮在水上的钢壳箱体作为模板制造管段.
按施工方式分类:
干船坞方式: 在干船坞内制造箱体,而后浮运、沉放的 方式.
第一节 概述
第一节 概述
钢壳方式与干船坞方式的比较
项 目
钢壳方式
干船坞方式
用 途
双车道公路,单线铁道,下水管等管段宽宽在10m以内的
6、进度
根据上述各点,最后研究整个工程的大概进度规划。
5、沉放
沉放方式有:固定脚手架方式,浮桥方式和沉放作业船方式。各有利弊,应考虑管段规模、现场作业条件等选择。
第二节 沉管隧道调查规划
沉管隧道技术综合了土木、建筑、机械、电气等各专业领域。因此在设计时应从总体观点出发慎重的进行研究,以便能满足其目的和功能。不要各专业单独考虑,而应以建成后的隧道状态为中心综合的设计。
沉管隧道管节沉放施工技术
沉管隧道管节沉放施工技术沉管隧道的施工过程,那可真是件大事。
提到“沉管隧道”,可能有些人会觉得这好像是个专业术语,离我们很远,没什么关联。
但这个技术就在我们日常生活中隐隐存在,甚至可以说它跟我们每个城市的交通、出行息息相关。
所以,今天就跟大家聊聊这个看似简单却充满挑战的“沉管隧道管节沉放施工”到底是咋回事。
你听过“沉管隧道”吗?简单来说,它就是在水下或者泥土中埋设一段一段的隧道管道,每一节管道像拼图一样一节一节地放进去。
你可能会问:那怎么放?不可能让人下去捡吧。
哎,问题就在这!这些管道可不是轻飘飘的玩具,它们每一节重得可以媲美一栋小楼。
这时候,施工团队就得派上大阵仗,动用大吊车、拖船、甚至是专业的沉管船来帮忙。
首先说说管节的“沉放”过程。
想象一下,一个巨大的管节从水面上慢慢下降,像是缓缓入水的巨型浴缸。
这个过程,看似简单,其实考验着技术人员的智慧和细心。
每一节管道要精准地对接到预定位置,这不仅要求施工队员的操作精准到位,还得根据水流、潮汐、风力这些自然因素来调整方向。
光是这一步,估计就能让不少人心跳加速吧。
管节的“沉放”,可不是一蹴而就的。
得确定每节管道的浮力,毕竟这么大一块东西,可不能让它漂来漂去,得稳稳地放到地基上。
这就像你拿着一个重重的东西,得小心翼翼地把它放到桌子上,免得一不小心就砸坏了。
然后,管节下放的过程也得随时监控,确保它能顺利沉到预定深度,避免倾斜或者错位。
要说这沉放技术的难点,还得提提“精准定位”这一块。
管节沉放时,深度、角度、位置,全都得对得上,这对技术要求可高了。
为啥呢?你想,如果管道偏了一点点,后期可就麻烦大了。
得想方设法把它调整回来,工期延长不说,还会影响到整个项目的稳定性。
就像你拼积木,一块小小的积木放错位置,整个造型都乱了。
管节沉放的过程中,可能会遇到一些突发情况,比如水流太急、天气不好等等。
这时候,施工人员得根据实时情况作出调整。
为了确保一切顺利,有些施工队还会做“预沉放”。
谈建筑沉管隧道基础处理技术
谈建筑沉管隧道基础处理技术摘要:沉管法也称预制管段沉放法,简单地说就是先在干坞中或船台上预制大型混凝土箱形构件或是混凝土和钢的组合箱形构件,并于两端用临时隔墙封闭,舾装好拖运、定位等设备,然后将这些构件浮运沉放在河床上预先浚挖好的沟槽中并联接起来,最后回填砂石并拆除隔墙形成隧道。
本文就分析了建筑沉管隧道的基础处理技术。
关键词:建筑;沉管;隧道;施工;基础处理技术1 沉管隧道的定义(1)沉管隧道是一种在地下建设隧道工程的方式。
主要施工流程将预制管拖至隧道相应的位置,对预制管段进行陈放、对接、埋设等施工环节,进而形成隧道。
一般情况下,沉管隧道包括沉埋段、暗埋段以及敞开段等部分,沉埋段两极设有竖井,起到供电、通风以及排水等作用。
(2)沉管隧道一般包括钢筋混凝土沉管和钢壳沉管两部分。
钢筋混凝土沉管一般体积较大,属多孔箱式混凝土结构,因此又有矩形沉管的别称。
而钢壳沉管是钢筋和混凝土的结合,并且化分为沉管隧道技术的发展。
2 沉管隧道技术的发展沉管技术自问世以来,就不断被工程界改进和完善。
从英国人最初的试验,到美国人修建实际的沉管隧道,直到荷兰人引进后又进行了新的创新,使沉管隧道技术得到了不断的发展。
荷兰于20世纪60年代发明了Gim止水带,日本在此基础上又进行了新的研发。
基础处理技术方面,丹麦于40年代发明喷砂法,瑞典于60年代首先采用灌囊法,荷兰在70年代发明了压砂法,日本在70年代推出压注混凝土法和压浆法BJ。
3 建筑沉管隧道基础处理技术3.1 刮铺法早期的沉管隧道多用刮铺法处理基础,特别是北美,从1950年起修建的19座沉管隧道中,12座是用刮铺法基础,其优点是造价较低。
刮铺法的主要工序如下:浚挖沟槽时,先超挖60~80cm,然后在槽底两侧打数排短桩安设导轨用以控制高程和坡度,通过抓斗或刮板船的输料管将辅垫材料投放到海底,再用简单的钢刮板或刮板船刮平。
所用辅垫材料最好是15cm左右的卵石和1.3- 1.9cm粒径的砂铄,刮铺法的精度一般为:刮砂±50cm,刮石± 20cm。
冲击映像法在大型沉管隧道管段基地处理中的应用
冲击映像法在大型沉管隧道管段基地处理中的应用摘要:沉管隧道管段基地处理以往只能通过观察管段姿态、注浆量、注浆压力来大概推断注浆情况,并不能反应实际的注浆密实程度,缺乏合理的科学依据。
为保证大型沉管隧道管段基地处理质量,通过对我国高震区软弱地基条件下第一条沉管隧道天津市滨海新区中央大道海河隧道,对压力注浆法基地处理关键环节加以研究,利用冲击映像法对压力注浆充填效果进行综合评价,并及时提出施工过程中的注浆效果,为安全可靠的施工生产提供合理的科学依据,以保证结构和基底受力均匀,减少不均匀沉降。
同时推动了沉管隧道基地处理施工技术的发展,该实践经验值得借鉴与推广。
关键词:沉管隧道;基地处理;冲击映像法;地震仪;检波器;波形图中央大道海河隧道工程位于天津市滨海新区于家堡中心商务区和东西沽地区,是沟通滨海新区中心商业区海河南北两岸的重要通道。
穿越海河的隧道工程采用沉管法施工工艺,沉管为两孔三管廊箱体结构,横断面尺寸为36.6 m×9.65 m,其中底板厚度为1.4 m,顶板厚度为1.35 m,外侧墙厚度为1.0 m,内墙厚度为0.6 m,全长255m,分三节,长度分别为85m、85m、80+5m。
每节沉管重量约为3万吨。
沉管横断面图见1。
管段浮运、沉放后,基底碎石回填及整平,管段基底采用注浆施工。
图1 沉管横断面图沉管浮运、沉放完成,两侧锁定后,即进行管底注浆处理,每节管段均布置有一次注浆管、二次注浆管,其中一次注浆管管径为152 mm,二次注浆管管径为76 mm,E1、E2管段一次注浆管共计54根,E3管段一次注浆管56根,E1、E2管段二次注浆管33根,E3管段二次注浆管39根。
首次注浆只考虑一次注浆。
管段底板设计标高与整平后基槽设计标高之差400 mm,也即灌浆空间高度。
可以以此作为灌浆方量计算依据。
理论上管段每孔灌浆方量Q1:Q1=3.14×5.82×0.4=42.3m3理论上每节管段灌浆方量Q2:Q2=85m×36.6m×0.4m=1245m3三节管段全部灌浆量Q:Q=3 Q2=3×1245=3735 m31 冲击映像法工作原理冲击弹性波法类似于石油勘探用的反射法地震勘探,当我们打击沉管隧道的底板表面时就会产生弹性波(面波、纵波和横波),弹性波遇到界面(沉管隧道底板底面和注浆的结合面)就会产生反射,反射的强弱反映注浆充填情况。
水域沉管隧道基础处理方法的对比分析
增刊
张 庆 贺 等 :水 域 沉 管 隧 道 基 础 处 理 方 法 的 对 比 分 析
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⑴ 桩 ;⑶水下混凝土 ;⑶ 碎 石 ;⑷回填
图1 水下混凝土传力法
1 ^6 1 ^0 ^ 0丨
0000^616
础处理方法发展,我国沉管隧道多采用压砂法。 3.1 压砂法基本原理和施工工艺
压砂法(亦称砂流法〉是 荷 兰 在 1 9 7 5年修建韦斯 特谢尔德河沉管隧道时发明的。由于压砂法砂粒粒 径要求比喷砂法低,又可避免河上的喷砂台架对航 道的影响,并省去喷砂法用的浮吊,2 0 世 纪 7 0 年 代 后 期 开 始 压 砂 法 逐 渐 为 各 国 采 用 ,是 目 前 先 进 的 施工方法之一。示意图见图4 。图中:(” 砂的输入; (之)混合流的形成;口)形成砂积盘;(彳) 混合物在水 下斜坡上溢出;⑶ 砂的流失; ⑷ )砂的沉积和斜坡形成。
若沉管管段底面以下的地基土特别软弱,或在 隧道轴线方向上基底土层软硬度不均,会造成管段 产生不均匀沉降。地震或列车通过时的振动会使砂 性基础产生液化的不良后果。此时,基 础 仅 作 “垫 平 “ 处理是不够的。一般解决的方法是在水下做粧
基,即沿沉管隧道纵向每隔一定距离打入若干排钢 筋混凝土粧或钢粧。
后填法是将管段先沉放并支承于钢筋砼的临 时垫块上,再在管段底面与地基之间垫铺基础。后 填法克服了刮铺法在管段底宽较大时施工困难的 缺 点 ,并 随 着 沉 管 隧 道 的 广 泛 应 用 ,不断得到改进 和 发 展 ,现 有 灌 砂 法 、喷 砂 法 、灌 囊 法 和 压 注 法 , 其 中 ,压 注 法 又 分 为 压 浆 法 和 压 砂 法 。对几种后填 法 的 分 析 对 比 见 表 1。 2.2 层上的沉管段基础
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。