地下建筑结构(沉管)第五讲
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地下建筑结构(沉管)第五讲.ppt
主要内容
第五讲：沉管隧道设计理论与施工技术
1 沉管法简介 2 沉管隧道的特点 3 沉管隧道的类型 4 沉管隧道结构设计 5 沉管隧道管段制作 6 沉管隧道水底浚挖 7 沉管沉设及水下连接
1 沉管法简介
什么是沉管法？
修建水底隧道的方法之一（盾构法、矿山法、气 压沉箱法、围堰明挖法） 由若干个预制的管段（节）组成，管段依次浮运 到施工水面现场，一个接一个地沉放在预先挖好 的地槽（基槽）内,连接后成为水底隧道。其施工 方法为“沉管法”
3 沉管隧道的类型
按断面形状：
圆形 矩形等
按建筑材料：
钢壳混凝土 钢筋混凝土
按管段的制作方式：
船台型 干圬型
3 沉管隧道的类型
船台型 1）造船厂船台上预制钢壳 2）滑行下水，水上悬浮状态灌注混凝土 3）横断面一般为圆形、八角形、花篮形 优点： 1）圆形，弯矩较小；水深大时，较经济 2）管段底宽小，基础容易处理 3）钢外壳既是外模，又是防水层，同时保护内侧混凝土 4）工期短，特别是需要的管段较多时 缺点： 1）断面空间不能充分利用；车道数少 2）隧道深度增加，基槽土方量增加 3）耗钢量大，造价高，焊接质量无法保证，没完没了的堵漏 4）钢壳防锈问题、防水问题。
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
SEP吊沉法
SEP：水上作业平台 用于外海沉设沉管，或内 河流速较大时采用 缺点：设备费高
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
船扛沉法（常用）
利用船组扛起沉管，完成沉设 “四驳抗沉法”
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
船组抗沉法（常用）
“双驳抗沉法” 船体尺寸大，整体稳定性 好，管段的定位索可取消 ，操作方便，设备费大， 一般用于： 1）工程规模大，需沉设 管段较多 2）计划附近连续建造多 条沉管隧道 3）方驳工程结束后可移 作他用
5 沉管隧道管段制作
管段制作
封端墙 设置于管段两端50-100 cm处 木料、钢材或钢筋混凝土制成 设计时按最大静水压力考虑 封端墙上需设排水阀（下部）、进气阀（上部）、人员出入孔 压载设备 石碴、矿碴或者水 在管段内安设压载容器（小型浮筒、木板水箱等） 水箱容量取决于干舷大小、下沉力、基础压重等 每只管段>4只水箱，均匀布置于四角
沉管隧道的浮力设计
干舷计算
管段浮运时，露出水面的高度，称为干舷 作用：产生反倾力矩保持管段稳定 尺寸：矩形断面干舷10－15 cm（不宜太小或太大）圆形40～50 cm 考虑到混凝土容重、模壳尺寸的误差以及水流比重的变化，计算干舷 时，按最大混凝土容重、最大混凝土体积、最小水流比重计算 个别情况用浮筒助浮
6 沉管隧道水底浚挖
沉管基槽
基槽断面 底宽：大于管段宽度4－6 m 深度：覆盖层厚+管段高度+基础处理所需超挖深度 坡度：土层条件、基槽留置时间、水流情况等
6 沉管隧道水底浚挖
浚挖方式
挖泥船选择
吸扬式挖泥船 生产效率高；成本低；开挖面平整度好 抓扬式挖泥船 造价低；浚挖深度大（沉管隧道常用船舶）；可开挖硬土 链斗式挖泥船 生产效率高；成本低；能浚挖硬土；平整度好；占用水面大 铲扬式挖泥船 浚挖费用高；占用水面小
为传递横向剪力，宜采用台阶缝，
（3）变形前后均能防水。
为保证变形前后均能防水，一般均于变形缝处设置一道止水缝带
5 沉管隧道管段制作
管段制作
钢筋混凝土结构 施工缝、变形缝的控制 变形缝的止水措施： 1）设置一至二道止水缝； 2）止水缝要求既能变形，又能有效 截止渗流
图 11-16 刚边橡胶止水带 1—刚边（0.7mm厚钢板）
干舷
4 沉管隧道结构设计
沉管隧道的浮力设计
抗浮安全系数计算
管段沉设阶段，抗浮安全系数1.05－1.1 抛土回填时，考虑到水流比重增加导致浮力增加，抗浮安全系数 需确保大于1.05 施工阶段的抗浮计算，不考虑临时施工设备的重量 使用阶段，抗浮安全系数1.2－1.5 各个阶段的抗浮安全系数按照最小的混凝土容重和体积，最大的 河水比重计算 混凝土的重度取值：？ 怎样兼顾：浮运、下沉、运行时的抗浮？ 配置压载水箱、路面混凝土压载
6 沉管隧道水底浚挖
浚挖方式
浚挖顺序
分层、分段浚挖方式，避免早挖、多挖 断面上：2－3层逐层浚挖 平面上：沿隧道轴向，划若干段，分段分批进行浚挖
最上1、2层，抓斗式挖泥船粗挖 最下1层细挖层（3 m），吸扬式挖泥船
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
影响因素：管段尺寸、地形、水流条件、气象条件、航运条件
沉管的主要缺点有：
（1）需要一个站用较大场地的干坞，这在市区内有时很 难实施，需在远离市区较远的地方建造干坞；
（2）基槽开挖数量较大且需进行清淤，对航运和市区环 境的影响较大。另外，河（海）床地形地貌复杂的情况 下，会大幅增加施工难度和造价
（3）管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件等的影 响，有时需短期局部封航。另外，水体流速会影响管段 沉放的准确度，超过一定的流速可能导致沉管无法施工 。
4 沉管隧道结构计算
沉管结构内力计算
横向内力分析
假定截面尺寸－分析内力－修正尺寸－复算内力 常采用变截面或拱形结构，用以改善结构的受力 弹性地基上的葙形框架，应选取若干个代表截面计算 超静定结构： 弯矩分配法，矩阵位移法（杆系有限元）、连续体有限元
4 沉管隧道结构计算
沉管结构内力计算
5 沉管隧道管段制作
临时干坞 干坞构造 （2）深度 保证管段制作好后能顺利浮运出圬。
低水位时露出顶面；高水位时有足够水深安设浮箱； 中水位时管段可自由浮升 （3）边坡 需进行边坡稳定性分析 可采用防渗墙及井点系统 分批制作时，需分析干圬排水时边坡的稳定性 （4）坞底 23-30 cm无筋混凝土或钢筋混凝土（铺砂砾或碎石层） 或1-2.5 m的黄砂；上覆20-30 cm砂砾或碎石 一般坞底强度不存在问题
拆迁费用、造价
2 沉管隧道的特点
沉管法隧道的优点
与盾构法相比： 沉管法对地层条件要求不高，它不怕松软的地层，基本上不受地 质条件的限制，对地基要求的允许承载力也低； 沉管埋深很浅，一般管段的顶部离河床1 m即可，而盾构法一般要 求在10 m左右； 沉管断面空间利用率高，可采用4～8车道； 沉埋法工序可平行作业，缩短工期，如基槽开挖、管段预制、浮 运沉放等可平行作业； 沉埋法采用先进Gina止水带，再加上整体预制可大大提高质量并 加外防水，其防水性能在大大优于管片作村砌的盾构隧道。可做到 滴水不漏。
台湾高雄l座； 香港已建5座（至1998年）； 广州已建有珠江地铁沉管隧道（1993年）：长 120 m，总宽33 m； 浙江宁波建有甬江公路沉管隧道（1995年）； 上海外环沉管隧道
1 沉管隧道简介
2 沉管隧道的特点
沉管法隧道的优点
与桥梁相比： 从航运角度看，沉管隧道优势明显，桥梁由于净空高度问题对航 运的影响较大； 其次从船舶航行和大桥安全角度看，在某一段距离内建多座桥梁 不利于安全，如南京新旧大桥相距约5 km，若在其中再建造一座大 桥，船舶碰撞桥墩的几率将会大大增加； 从气象条件看，大风及雾对船舶过桥影响较大，而水下隧道则不 受气象条件的影响，可全天候运行。
4 沉管隧道结构设计
沉管结构的荷载（17种）
结构自重 水压力（主要）
高、低潮位；若干年一遇的特大洪水水位 等
土压力（主要） 浮力 施工荷载
定位塔、封端墙、出入筒、压载水柜、索 具浮箱等重量；吊索拉力、支座反力等
波浪力 （一般不大）
波长等于管段全长，波高1 m，顶部浸水长 度为管段60％
5 沉管隧道管段制作
临时干坞
干坞构造 （5）坞首、闸门 一批制作时：土围堰、钢板桩围堰；局部拆除围堰，将管段拖运出圬 分批制作时：双排钢板桩围堰；单排钢板桩作坞门
干坞中主要设备： 包括：混凝土搅拌站、水平运输车辆、起重 设备、钢筋成型设备等
5 沉管隧道管段制作
管段制作
钢筋混凝土结构 施工缝、变形缝的控制 纵向施工缝：竖墙下端30-50cm处 横向施工缝：垂直缝（水密性难以保证） 设置垂直于隧道轴线方向的变形缝，以防止管段开裂，长短一般为15-20 m
沉管隧道的设计
设计内容主要有： 总体几何设计；结构设计；通风设计；照明设计；内装设
计；给排水设计；供电设计；运行管理设施设计等。 其中总体几何设计非常重要，常是决定隧道工程设计成败
的一个关键。 总体几何设计的构思是否先进，对整个工程的经济性和合
理性常带来根本性的影响。
4 沉管隧道结构设计
3 沉管隧道的类型
干圬型 1）临时干圬中制作钢筋混凝土管段，外涂 防水涂料 2）圬内灌水，管段上浮；拖运到隧址陈设 3）断面多为矩形 优点： 1）不占船厂设备，不影响造船生产 2）断面利用率高，车道数多，4－8车道 3）隧道埋深减小，全长缩短，土方量小 4）节约钢材 缺点： 1）混凝土工艺要求高（干舷、抗浮安全系数） 2）普通混凝土难以防水，需考虑防水措施
纵向内力分析
浮运、沉设等阶段时主要由施工 荷载引起的内力 使用阶段：弹性地基梁理论计算 纵向内力
混凝土 C30 – C45 裂缝宽度：控制0.15～0.2 mm
5 沉管隧道管段制作
临时干坞
干坞构造 （1）规模 取决于管段节数、管段宽度与长度、管段预制批量 小型干圬：分批制作 瑞典Tingstad隧道（5节管段，长93.5 m，80 m，宽30 m） ：干圬3500 平米（100×35 m） 大型干圬：一批制作 日本东京港水底隧道（9节管段，长115 m，宽37.4 m）：干 圬81270 平米（645×126 m）
4 沉管隧道结构设计
沉管结构的荷载
水流压力 负摩擦力
管段底部沉降小，两侧沉降大 喷涂软沥青降阻
车辆活载 （忽略） 沉船荷载 50～130 kN/m2 投锚与拖锚荷载
覆土厚度超过2 m时，可不考虑 投锚垂直荷载 拖锚水平荷载根据锚链的极限强 度确定
隧道内爆炸荷载 地基反力 可按直线分布、文克尔假定、半无 限弹性体理论等计算 混凝土收缩影响 温度应力 沉管外壁内外温差引起 不均匀沉降影响 软弱地层、不均匀地层等 地震荷载
起重船吊沉法 浮箱吊沉法 SEP吊沉法 船组抗沉法 拉沉法
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
起重船吊沉法 早期使用较多，存在指挥不便的缺点 1980年，荷兰Botlek水底隧道
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
浮箱吊沉法（最常用的方式）
用浮筒代替船组 设备简单、特别适用于宽度较大的大型管段
1 沉管法简介
船台或临时干圬内制作隧道管段（60－140 m） 管段两端加临时封堵墙封堵 将管段拖运到设计隧址 隧址处水底基槽浚挖和基础处理（同步） 管段定位、压载、沉放 管段水下连接 覆土回填
1 沉管隧道简介
沉管法隧道的发展状况
沉管隧道开始于191O年，美国跨越底特律河的世界第一座双线铁路沉 管隧道； 荷兰1941年开始鹿特丹Maas隧道施工，标志欧洲开始使用沉管隧道； 沉管隧道在经济、技术上的独特优点，并随着一些关键技术（防水技 术、浮运沉放技术等）的逐步解决和日趋完善，沉管隧道受到很多国家 重视，并已被广泛采用；世界上已建和在建的沉管隧道有100多座； 沉管隧道的管段尺寸一般很大，所处的环境条件设方法
拉沉法
不用浮吊、方驳、浮筒 、浮箱等设备，不靠压载 水取得下沉力；利用预先 设置的水下桩墩，利用卷 扬机，通过钢索将管段拉 下水，沉设到指定位置 缺点：费用大
变形缝的构造要满足三个主要要求： （1） 能适应一定幅度的线变形与角变形；
变形缝左右二侧管段节段的端面之间，要留一小段间隙，间隙的宽度， 应按变温幅度与角变量来决定，一般不少于2cm。
（2） 施工阶段能传递湾矩，使用阶段能传递剪力；
变形缝一定要能传递由波浪引起的纵向弯矩。可将变形缝处的外侧纵 向钢筋切断，而临时保留内侧纵向钢筋，待沉设完毕后，再予切断
主要内容
第五讲：沉管隧道设计理论与施工技术
1 沉管法简介 2 沉管隧道的特点 3 沉管隧道的类型 4 沉管隧道结构设计 5 沉管隧道管段制作 6 沉管隧道水底浚挖 7 沉管沉设及水下连接
1 沉管法简介
什么是沉管法？
修建水底隧道的方法之一（盾构法、矿山法、气 压沉箱法、围堰明挖法） 由若干个预制的管段（节）组成，管段依次浮运 到施工水面现场，一个接一个地沉放在预先挖好 的地槽（基槽）内,连接后成为水底隧道。其施工 方法为“沉管法”
3 沉管隧道的类型
按断面形状：
圆形 矩形等
按建筑材料：
钢壳混凝土 钢筋混凝土
按管段的制作方式：
船台型 干圬型
3 沉管隧道的类型
船台型 1）造船厂船台上预制钢壳 2）滑行下水，水上悬浮状态灌注混凝土 3）横断面一般为圆形、八角形、花篮形 优点： 1）圆形，弯矩较小；水深大时，较经济 2）管段底宽小，基础容易处理 3）钢外壳既是外模，又是防水层，同时保护内侧混凝土 4）工期短，特别是需要的管段较多时 缺点： 1）断面空间不能充分利用；车道数少 2）隧道深度增加，基槽土方量增加 3）耗钢量大，造价高，焊接质量无法保证，没完没了的堵漏 4）钢壳防锈问题、防水问题。
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
SEP吊沉法
SEP：水上作业平台 用于外海沉设沉管，或内 河流速较大时采用 缺点：设备费高
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
船扛沉法（常用）
利用船组扛起沉管，完成沉设 “四驳抗沉法”
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
船组抗沉法（常用）
“双驳抗沉法” 船体尺寸大，整体稳定性 好，管段的定位索可取消 ，操作方便，设备费大， 一般用于： 1）工程规模大，需沉设 管段较多 2）计划附近连续建造多 条沉管隧道 3）方驳工程结束后可移 作他用
5 沉管隧道管段制作
管段制作
封端墙 设置于管段两端50-100 cm处 木料、钢材或钢筋混凝土制成 设计时按最大静水压力考虑 封端墙上需设排水阀（下部）、进气阀（上部）、人员出入孔 压载设备 石碴、矿碴或者水 在管段内安设压载容器（小型浮筒、木板水箱等） 水箱容量取决于干舷大小、下沉力、基础压重等 每只管段>4只水箱，均匀布置于四角
沉管隧道的浮力设计
干舷计算
管段浮运时，露出水面的高度，称为干舷 作用：产生反倾力矩保持管段稳定 尺寸：矩形断面干舷10－15 cm（不宜太小或太大）圆形40～50 cm 考虑到混凝土容重、模壳尺寸的误差以及水流比重的变化，计算干舷 时，按最大混凝土容重、最大混凝土体积、最小水流比重计算 个别情况用浮筒助浮
6 沉管隧道水底浚挖
沉管基槽
基槽断面 底宽：大于管段宽度4－6 m 深度：覆盖层厚+管段高度+基础处理所需超挖深度 坡度：土层条件、基槽留置时间、水流情况等
6 沉管隧道水底浚挖
浚挖方式
挖泥船选择
吸扬式挖泥船 生产效率高；成本低；开挖面平整度好 抓扬式挖泥船 造价低；浚挖深度大（沉管隧道常用船舶）；可开挖硬土 链斗式挖泥船 生产效率高；成本低；能浚挖硬土；平整度好；占用水面大 铲扬式挖泥船 浚挖费用高；占用水面小
为传递横向剪力，宜采用台阶缝，
（3）变形前后均能防水。
为保证变形前后均能防水，一般均于变形缝处设置一道止水缝带
5 沉管隧道管段制作
管段制作
钢筋混凝土结构 施工缝、变形缝的控制 变形缝的止水措施： 1）设置一至二道止水缝； 2）止水缝要求既能变形，又能有效 截止渗流
图 11-16 刚边橡胶止水带 1—刚边（0.7mm厚钢板）
干舷
4 沉管隧道结构设计
沉管隧道的浮力设计
抗浮安全系数计算
管段沉设阶段，抗浮安全系数1.05－1.1 抛土回填时，考虑到水流比重增加导致浮力增加，抗浮安全系数 需确保大于1.05 施工阶段的抗浮计算，不考虑临时施工设备的重量 使用阶段，抗浮安全系数1.2－1.5 各个阶段的抗浮安全系数按照最小的混凝土容重和体积，最大的 河水比重计算 混凝土的重度取值：？ 怎样兼顾：浮运、下沉、运行时的抗浮？ 配置压载水箱、路面混凝土压载
6 沉管隧道水底浚挖
浚挖方式
浚挖顺序
分层、分段浚挖方式，避免早挖、多挖 断面上：2－3层逐层浚挖 平面上：沿隧道轴向，划若干段，分段分批进行浚挖
最上1、2层，抓斗式挖泥船粗挖 最下1层细挖层（3 m），吸扬式挖泥船
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
影响因素：管段尺寸、地形、水流条件、气象条件、航运条件
沉管的主要缺点有：
（1）需要一个站用较大场地的干坞，这在市区内有时很 难实施，需在远离市区较远的地方建造干坞；
（2）基槽开挖数量较大且需进行清淤，对航运和市区环 境的影响较大。另外，河（海）床地形地貌复杂的情况 下，会大幅增加施工难度和造价
（3）管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件等的影 响，有时需短期局部封航。另外，水体流速会影响管段 沉放的准确度，超过一定的流速可能导致沉管无法施工 。
4 沉管隧道结构计算
沉管结构内力计算
横向内力分析
假定截面尺寸－分析内力－修正尺寸－复算内力 常采用变截面或拱形结构，用以改善结构的受力 弹性地基上的葙形框架，应选取若干个代表截面计算 超静定结构： 弯矩分配法，矩阵位移法（杆系有限元）、连续体有限元
4 沉管隧道结构计算
沉管结构内力计算
5 沉管隧道管段制作
临时干坞 干坞构造 （2）深度 保证管段制作好后能顺利浮运出圬。
低水位时露出顶面；高水位时有足够水深安设浮箱； 中水位时管段可自由浮升 （3）边坡 需进行边坡稳定性分析 可采用防渗墙及井点系统 分批制作时，需分析干圬排水时边坡的稳定性 （4）坞底 23-30 cm无筋混凝土或钢筋混凝土（铺砂砾或碎石层） 或1-2.5 m的黄砂；上覆20-30 cm砂砾或碎石 一般坞底强度不存在问题
拆迁费用、造价
2 沉管隧道的特点
沉管法隧道的优点
与盾构法相比： 沉管法对地层条件要求不高，它不怕松软的地层，基本上不受地 质条件的限制，对地基要求的允许承载力也低； 沉管埋深很浅，一般管段的顶部离河床1 m即可，而盾构法一般要 求在10 m左右； 沉管断面空间利用率高，可采用4～8车道； 沉埋法工序可平行作业，缩短工期，如基槽开挖、管段预制、浮 运沉放等可平行作业； 沉埋法采用先进Gina止水带，再加上整体预制可大大提高质量并 加外防水，其防水性能在大大优于管片作村砌的盾构隧道。可做到 滴水不漏。
台湾高雄l座； 香港已建5座（至1998年）； 广州已建有珠江地铁沉管隧道（1993年）：长 120 m，总宽33 m； 浙江宁波建有甬江公路沉管隧道（1995年）； 上海外环沉管隧道
1 沉管隧道简介
2 沉管隧道的特点
沉管法隧道的优点
与桥梁相比： 从航运角度看，沉管隧道优势明显，桥梁由于净空高度问题对航 运的影响较大； 其次从船舶航行和大桥安全角度看，在某一段距离内建多座桥梁 不利于安全，如南京新旧大桥相距约5 km，若在其中再建造一座大 桥，船舶碰撞桥墩的几率将会大大增加； 从气象条件看，大风及雾对船舶过桥影响较大，而水下隧道则不 受气象条件的影响，可全天候运行。
4 沉管隧道结构设计
沉管结构的荷载（17种）
结构自重 水压力（主要）
高、低潮位；若干年一遇的特大洪水水位 等
土压力（主要） 浮力 施工荷载
定位塔、封端墙、出入筒、压载水柜、索 具浮箱等重量；吊索拉力、支座反力等
波浪力 （一般不大）
波长等于管段全长，波高1 m，顶部浸水长 度为管段60％
5 沉管隧道管段制作
临时干坞
干坞构造 （5）坞首、闸门 一批制作时：土围堰、钢板桩围堰；局部拆除围堰，将管段拖运出圬 分批制作时：双排钢板桩围堰；单排钢板桩作坞门
干坞中主要设备： 包括：混凝土搅拌站、水平运输车辆、起重 设备、钢筋成型设备等
5 沉管隧道管段制作
管段制作
钢筋混凝土结构 施工缝、变形缝的控制 纵向施工缝：竖墙下端30-50cm处 横向施工缝：垂直缝（水密性难以保证） 设置垂直于隧道轴线方向的变形缝，以防止管段开裂，长短一般为15-20 m
沉管隧道的设计
设计内容主要有： 总体几何设计；结构设计；通风设计；照明设计；内装设
计；给排水设计；供电设计；运行管理设施设计等。 其中总体几何设计非常重要，常是决定隧道工程设计成败
的一个关键。 总体几何设计的构思是否先进，对整个工程的经济性和合
理性常带来根本性的影响。
4 沉管隧道结构设计
3 沉管隧道的类型
干圬型 1）临时干圬中制作钢筋混凝土管段，外涂 防水涂料 2）圬内灌水，管段上浮；拖运到隧址陈设 3）断面多为矩形 优点： 1）不占船厂设备，不影响造船生产 2）断面利用率高，车道数多，4－8车道 3）隧道埋深减小，全长缩短，土方量小 4）节约钢材 缺点： 1）混凝土工艺要求高（干舷、抗浮安全系数） 2）普通混凝土难以防水，需考虑防水措施
纵向内力分析
浮运、沉设等阶段时主要由施工 荷载引起的内力 使用阶段：弹性地基梁理论计算 纵向内力
混凝土 C30 – C45 裂缝宽度：控制0.15～0.2 mm
5 沉管隧道管段制作
临时干坞
干坞构造 （1）规模 取决于管段节数、管段宽度与长度、管段预制批量 小型干圬：分批制作 瑞典Tingstad隧道（5节管段，长93.5 m，80 m，宽30 m） ：干圬3500 平米（100×35 m） 大型干圬：一批制作 日本东京港水底隧道（9节管段，长115 m，宽37.4 m）：干 圬81270 平米（645×126 m）
4 沉管隧道结构设计
沉管结构的荷载
水流压力 负摩擦力
管段底部沉降小，两侧沉降大 喷涂软沥青降阻
车辆活载 （忽略） 沉船荷载 50～130 kN/m2 投锚与拖锚荷载
覆土厚度超过2 m时，可不考虑 投锚垂直荷载 拖锚水平荷载根据锚链的极限强 度确定
隧道内爆炸荷载 地基反力 可按直线分布、文克尔假定、半无 限弹性体理论等计算 混凝土收缩影响 温度应力 沉管外壁内外温差引起 不均匀沉降影响 软弱地层、不均匀地层等 地震荷载
起重船吊沉法 浮箱吊沉法 SEP吊沉法 船组抗沉法 拉沉法
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
起重船吊沉法 早期使用较多，存在指挥不便的缺点 1980年，荷兰Botlek水底隧道
7 沉管沉设及水下连接
沉设方法
浮箱吊沉法（最常用的方式）
用浮筒代替船组 设备简单、特别适用于宽度较大的大型管段
1 沉管法简介
船台或临时干圬内制作隧道管段（60－140 m） 管段两端加临时封堵墙封堵 将管段拖运到设计隧址 隧址处水底基槽浚挖和基础处理（同步） 管段定位、压载、沉放 管段水下连接 覆土回填
1 沉管隧道简介
沉管法隧道的发展状况
沉管隧道开始于191O年，美国跨越底特律河的世界第一座双线铁路沉 管隧道； 荷兰1941年开始鹿特丹Maas隧道施工，标志欧洲开始使用沉管隧道； 沉管隧道在经济、技术上的独特优点，并随着一些关键技术（防水技 术、浮运沉放技术等）的逐步解决和日趋完善，沉管隧道受到很多国家 重视，并已被广泛采用；世界上已建和在建的沉管隧道有100多座； 沉管隧道的管段尺寸一般很大，所处的环境条件设方法
拉沉法
不用浮吊、方驳、浮筒 、浮箱等设备，不靠压载 水取得下沉力；利用预先 设置的水下桩墩，利用卷 扬机，通过钢索将管段拉 下水，沉设到指定位置 缺点：费用大
变形缝的构造要满足三个主要要求： （1） 能适应一定幅度的线变形与角变形；
变形缝左右二侧管段节段的端面之间，要留一小段间隙，间隙的宽度， 应按变温幅度与角变量来决定，一般不少于2cm。
（2） 施工阶段能传递湾矩，使用阶段能传递剪力；
变形缝一定要能传递由波浪引起的纵向弯矩。可将变形缝处的外侧纵 向钢筋切断，而临时保留内侧纵向钢筋，待沉设完毕后，再予切断