沉管隧道基础地基处理原因及方法
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置地基土受力不均，引起不均匀沉降，使管断结构受 到较高的局部应 力，以致开裂，故必须进行适当处理。
沉
先铺法
刮铺法
刮砂法
管
刮石法
的
处
理
灌砂法
方
喷砂法
法
后铺法
灌囊法
压浆法
压砂法
先铺法的基本程序是：
1. 在浚挖沟槽时超挖60~80㎝ 2.在沟槽两侧打数排短桩，安设导轨，以控制高程、坡度。
3.向沟底投放铺垫材料粗砂，或粒径不超过100㎜的碎石，铺宽比管段底宽 1.5~2.0m，铺长为一节管段长度，在地震区应避免用黄砂做铺垫材料；
• 一般数据：喷砂法所筑成的垫层厚一般为 1m。喷砂材料平均砂粒径为0.5㎜，混合料 中含沙量一般为10﹪，有时可达20 ﹪，但 喷出的砂垫层比较疏松，空隙比为40 ﹪ ~42 ﹪。
回吸 管
喷砂法原理
喷砂管
管囊发
• 管囊发系在砂、石垫层面上用砂浆囊袋将 • 剩余空隙垫密。沉设管段之前需先铺设一 • 层砂、石垫层。管段沉设时，带着事先 • 紧扣在管段底面下的空囊袋一起下沉。待 • 管段陈设完毕后，从水面上向囊袋里灌注
（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。
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
沉管隧道基础地基处理原因及方法
1. 沉管隧道地基处理（原因） 2. 沉管基础的处理方法
前提：沉管隧道，一般不需要构筑人工基础，但是 为了平整槽底，施工时仍需进行基础处理。
原因：
因任何挖泥设备，浚挖后槽底表面总留有15~50㎝的 不平整（铲斗挖泥 船可达100㎝0,使槽底表面与管段面表面之间存在着众 多不规则空隙，倒
方环形 浮箱
水面
钢轨
砂石垫层
刮板
砂石喂 料管
锚块 沟槽底面
后填法
• 1）后填法的基本工序 a) 在浚挖沟槽时，先超挖100㎝左右； b) 在沟底安设临时支座； c) 管段沉设完毕后，往管底空间回填垫料。
后填法施工
• （1）喷砂法
• 原理：从水面上用砂浆将砂、水混合料通 过伸入管段底面下的喷管向管段底下喷注， 以填满空隙。
• 优点：此法设备简单，工艺容 易掌握，施工方便。而且对航 道干扰小，受气候影响小。
压浆法与压砂法的共同点
① 不需水上作业，不干扰航运； ② 无需大型专用设备； ③ 作业不受水深、流速、气候、风浪等影响； ④ 工艺较简单，不需潜水作业。
二 基础的加固
1. 沉管隧道基础加固 2. 沉管隧道基础加固方法 3. 桩基施工 4. 桩基施工的方法
4.按导轨所规定的厚度、高度以及坡度，用刮铺机刮平，刮平后的表面平整 度，对用于刮砂法，可在±5㎝左右；用刮石法，约在±20㎝左右；
5.为使管底和垫层密贴，管段沉设完毕后，可进行“压密”工序。 “压密” 可采用灌压载水，或加压石料的办法，使垫层压紧密贴。
缺点：刮铺法费工费时，平整度不高，逐渐被后填法所取代。
碎石垫 层
压 入 砂 浆
压浆法
砂、石 封闭栏
压浆孔
（4）压砂法
• 压砂法与压浆法相似，但压入 的是砂、水混合料。所用砂粒 径以0.15~0.27㎜为宜。
• 做法：在管段内沿轴项铺设 ∮200㎜的输料钢管，接至岸边 或水上砂源，通过吸料管将砂 水混合物泵送到已接好的压浆 孔，打开单向球阀，将混合料 压入管底空隙。停止压砂后， 在水压作用下球阀自动关闭。
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。
有粘土、水泥和黄砂配成的混合砂浆，以 使管底空隙全部消除。
3压浆法
• 前提：采用此方法时，沉管沟槽须先超挖1m左右， 摊铺一层碎石（厚约40~60㎝），大致平整后， 再设临时支座所需碎石堆和临时支座。
• 施工方法：管段沉设结束后，沿管段两侧边缘及 后端底部边缘堆筑砂、石封闭栏，栏高1m左右， 用来封闭管底周边。然后从隧道内部，用砂浆设 备通过预埋在管段底板上的压浆孔（直径80㎜）, 向管底空隙压注混合砂浆（混合砂浆由水泥、膨 润土、黄砂和适量缓凝剂配成）。
（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. 采用压注法进行基础处理时，先对管段两侧回填，但要 防止过多的岩渣存落管段顶部。
3. 管段上、下游两侧应对称回填。
4. 在管段顶部和基槽的施工范围内均匀地回填，不能在某 些位置投入过量而造成航道受阻，也不得在某些地段投 入不足而形成漏洞。
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沉
先铺法
刮铺法
刮砂法
管
刮石法
的
处
理
灌砂法
方
喷砂法
法
后铺法
灌囊法
压浆法
压砂法
先铺法的基本程序是：
1. 在浚挖沟槽时超挖60~80㎝ 2.在沟槽两侧打数排短桩，安设导轨，以控制高程、坡度。
3.向沟底投放铺垫材料粗砂，或粒径不超过100㎜的碎石，铺宽比管段底宽 1.5~2.0m，铺长为一节管段长度，在地震区应避免用黄砂做铺垫材料；
• 一般数据：喷砂法所筑成的垫层厚一般为 1m。喷砂材料平均砂粒径为0.5㎜，混合料 中含沙量一般为10﹪，有时可达20 ﹪，但 喷出的砂垫层比较疏松，空隙比为40 ﹪ ~42 ﹪。
回吸 管
喷砂法原理
喷砂管
管囊发
• 管囊发系在砂、石垫层面上用砂浆囊袋将 • 剩余空隙垫密。沉设管段之前需先铺设一 • 层砂、石垫层。管段沉设时，带着事先 • 紧扣在管段底面下的空囊袋一起下沉。待 • 管段陈设完毕后，从水面上向囊袋里灌注
（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。
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
沉管隧道基础地基处理原因及方法
1. 沉管隧道地基处理（原因） 2. 沉管基础的处理方法
前提：沉管隧道，一般不需要构筑人工基础，但是 为了平整槽底，施工时仍需进行基础处理。
原因：
因任何挖泥设备，浚挖后槽底表面总留有15~50㎝的 不平整（铲斗挖泥 船可达100㎝0,使槽底表面与管段面表面之间存在着众 多不规则空隙，倒
方环形 浮箱
水面
钢轨
砂石垫层
刮板
砂石喂 料管
锚块 沟槽底面
后填法
• 1）后填法的基本工序 a) 在浚挖沟槽时，先超挖100㎝左右； b) 在沟底安设临时支座； c) 管段沉设完毕后，往管底空间回填垫料。
后填法施工
• （1）喷砂法
• 原理：从水面上用砂浆将砂、水混合料通 过伸入管段底面下的喷管向管段底下喷注， 以填满空隙。
• 优点：此法设备简单，工艺容 易掌握，施工方便。而且对航 道干扰小，受气候影响小。
压浆法与压砂法的共同点
① 不需水上作业，不干扰航运； ② 无需大型专用设备； ③ 作业不受水深、流速、气候、风浪等影响； ④ 工艺较简单，不需潜水作业。
二 基础的加固
1. 沉管隧道基础加固 2. 沉管隧道基础加固方法 3. 桩基施工 4. 桩基施工的方法
4.按导轨所规定的厚度、高度以及坡度，用刮铺机刮平，刮平后的表面平整 度，对用于刮砂法，可在±5㎝左右；用刮石法，约在±20㎝左右；
5.为使管底和垫层密贴，管段沉设完毕后，可进行“压密”工序。 “压密” 可采用灌压载水，或加压石料的办法，使垫层压紧密贴。
缺点：刮铺法费工费时，平整度不高，逐渐被后填法所取代。
碎石垫 层
压 入 砂 浆
压浆法
砂、石 封闭栏
压浆孔
（4）压砂法
• 压砂法与压浆法相似，但压入 的是砂、水混合料。所用砂粒 径以0.15~0.27㎜为宜。
• 做法：在管段内沿轴项铺设 ∮200㎜的输料钢管，接至岸边 或水上砂源，通过吸料管将砂 水混合物泵送到已接好的压浆 孔，打开单向球阀，将混合料 压入管底空隙。停止压砂后， 在水压作用下球阀自动关闭。
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。
有粘土、水泥和黄砂配成的混合砂浆，以 使管底空隙全部消除。
3压浆法
• 前提：采用此方法时，沉管沟槽须先超挖1m左右， 摊铺一层碎石（厚约40~60㎝），大致平整后， 再设临时支座所需碎石堆和临时支座。
• 施工方法：管段沉设结束后，沿管段两侧边缘及 后端底部边缘堆筑砂、石封闭栏，栏高1m左右， 用来封闭管底周边。然后从隧道内部，用砂浆设 备通过预埋在管段底板上的压浆孔（直径80㎜）, 向管底空隙压注混合砂浆（混合砂浆由水泥、膨 润土、黄砂和适量缓凝剂配成）。
（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. 采用压注法进行基础处理时，先对管段两侧回填，但要 防止过多的岩渣存落管段顶部。
3. 管段上、下游两侧应对称回填。
4. 在管段顶部和基槽的施工范围内均匀地回填，不能在某 些位置投入过量而造成航道受阻，也不得在某些地段投 入不足而形成漏洞。
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