国内外拟建水中悬浮隧道设计方案研究

“水下隧道”的四种建造方法，中国铁建十大创新技术之一

“水下隧道”的四种建造方法，中国铁建十大创新技术之一一、水下隧道的修建方法水下隧道是穿越水域阻隔的重要手段，是人类克服自然障碍、与自然和谐共处的重大技术发明。

二、盾构法的历史盾构法起源于19世纪40年代，以往主要适用于单一的软弱地层，且断面较小；随着“复杂地质、大直径、高水压、长距离”隧道建设的需要，上世纪末出现了现代盾构技术。

至今，世界上已修建了大直径盾构隧道（直径大于10m）数百座，国内已在黄浦江、长江、珠江、钱塘江、湘江等河流采用大直径盾构修建了数十条水下隧道。

三、沉管法的历史1894年美国在波士顿采用沉管法建成了下水管线，但真正意义上的沉管隧道是1910年美国建成的底特律水下铁路隧道（钢壳）。

到目前为止，全球有大约150座交通隧道和45座市政隧道采用沉管法修建，以北美、欧洲和亚洲应用较多。

我国大陆采用沉管法修建的隧道有上十座。

四、钻爆法的历史钻爆法最早用于山岭隧道，日本在1944年修建了关门海底铁路隧道，1985年建成了著名的青函海底隧道。

世界上采用钻爆法已建成的水下隧道有数百公里。

我国采用钻爆法修建的水下隧道约10座，包括武广高铁浏阳河隧道、长沙市湘江大道浏阳河隧道、厦门东通道翔安海底隧道、长沙市营盘路湘江隧道、青岛胶州湾海底隧道等。

五、围堰明挖法的历史围堰明挖法是修建水下隧道最古老的方法，但在合适的条件下至今仍是最经济的施工方法。

我国大陆采用该工法已建和在建的水下隧道有10余座，其中水深最大的是澳门大学横琴校区海底隧道，水深最大约9m；长度最长的是武汉东湖隧道，长度超过7km。

六、水下隧道的技术进步与发展趋势（1）长距离化英法海峡隧道长49.5km，青函海底隧道长53.9km，广深港高铁狮子洋隧道长10.8km。

长度已难以成为水下隧道修建的制约因素。

（2）大直径化美国西雅图SR99项目，盾构隧道开挖直径17.48m；武汉三阳路公铁合建长江隧道开挖直径15.65m。

荷兰多德雷赫特沉管隧道宽度为48.6m。

国内外沉管隧道工程发展现状研究

国内外沉管隧道工程发展现状研究摘要：当前国内外沉管隧道工程有不断的发展，我国在这方面的建设正在逐步朝着西方发达国家靠拢。

由于隧道工程在修建过程中过于繁琐，而且结构的材料也非常的复杂，另外，由于混凝土会因为不同的发展情况，造成不同程度的侵蚀现象，在管段制作的过程中也会因为温度的问题导致了对沉管管段抗裂情况、抗渗情况以及工程质量的持久度都有一系列的影响。

所以，本文针对国内外沉管隧道工程的发展情况、结构状况分析当前的国内外隧道工程现状，希望能够对我国的隧道工程发展有一定的参考价值。

关键词：沉管管段；隧道工程；混凝土；持久度；现状一、相关概念（一）施工前期调查首先在沉管隧道工程的实施之前需要做好前期的施工调查，施工前期一般都要进行详细的调查，比如：水力、水质调查、气象调查、航道运输调查以及管段制作场地的调查。

比如：水力的调查主要是指对于水力的流动情况和河水的涨落情况、潮汐的涨落等数据，水质调查是对水质的密度数据差异进行调查。

第二，需要对沉放管段的沉放部分的长度、横截面进行设计，调查浮力数据和抗浮安全系数的数据、结构承载重量的数据。

（二）施工程序在这些数据的基础上，对钢筋混凝土的结构分析进行汇总，才能进行工程的实施。

数据的汇总还需要结合抗震设计、预应力的计算才能进行方案完成，最后进行实施。

在实施上首先是管段的制作和管段的浮运，随后进行管段的水下沉放和水下连接作业的实施，在管段沉放之后需要把沟槽进行砂石材料的回填及覆盖，随后进行管内压载、接缝处理和防水措施的安装。

二、沉管隧道工程发展现状（一）沉管隧道工程的发展规模沉管隧道工程是从1894年开始建设，从美国波士顿开始修建和研究的，随着时代的不断发展，全世界已经修建了120多座沉管隧道，在20世纪初，北美建设了钢壳管段沉管隧道，在防水上有一定的突破作用，另外钢壳拥有一定的弹性，能够帮助混凝土在抗压性上能够将压力分担。

钢壳管段沉管隧道几乎都是建立在北美地区，目前在我国很少采用。

水中悬浮隧道研究现状

的管状结构、能承受一定抗压或抗拔能力的水下基础、用
顶部放置在距水面至少３０ｍ的距离，将不影响船舶正常安全地通过该海峡。１８９８年、１９９２年意大利Ｍｅｓａ阿基ｓｉｎ米德公司ＰＡ研究工作室和ＲＮＤＩＡ集团公司先后对水中悬浮隧道设计方案的截面形状、设计标准和应考虑的一些问
ｈｖｎｅａｖｎａｅａｏｏｈｒｕｄｒｔｒｕｎｌｃｎｍａｃ．ｈａｅｅｃｂｓｔｅｈｓｏｙｏｓａｃｅｎｔｅｆａｉｇａｉｇｔｄａｔｇｓｔｔｔｅｎｅｗａｅｎｅｓａｔｈＴｅｐｐｒｄｓｒｅｉｒｆｅｅｒｈｓｏｏｔｈｈｎｔｉｈｔｒｈｌｎｔｎｅｓｓｄｅｔｃｕａｎｌｓｓａｄｓｍｅｉｏｔｎｓｅｅｄａｔｔ．ｕｎｌ，ｔｉｓｉｓｒｔｒｌａｙｅｎｏｕｎｕａｍｐｒａｔｓｕｓｏｂｅｌｈｉｔｗｉ
可行性，并于１７９２年６月发表了他们的研究成果。研究
小组认为，水中悬浮隧道适合在宽度为１００ｍ至１０２０ｍ４
利Ｍｅｓａ海峡连接工程中的设想，以及需要研究和解决ｓｉｎ的一些问题及工程应用的可能性。１８９６年，该公司又对水
Ａｓａｔｕｍｒｅｌｗｎｔｎｅ（丌 ’ ｌｉｉｎｖｔｅｔｃｒｔｏｓｒａｒｅｓｌｒｅａｅ，ａｓｎｒｔｂｔｃ：ＳｂｅｇｄｆｉｇｕｎｌＳ）＇ａｎｏｎｏａｖｒｔｅｏｒｓｅｔｉｒ，ａ｝ｌｓｂｙｄｓａｓｒｏｓａｋｄｆｅｉｓｕｕｃｇｖｇｋａｔｉ，

海底隧道建设技术研究

海底隧道建设技术研究近年来，海底隧道建设逐渐成为一个备受关注的话题。

作为地下交通建设的一种，海底隧道的建设面临着独特的技术难题。

本文将研究海底隧道建设技术，并就此展开讨论。

一、诱导振动技术随着技术的不断进步，现代隧道的建设越来越依赖于高效、快速的机械设备。

一些比较高级的设备可以帮助工人进行挖掘等工作，如钻洞机、破岩机、土方机等。

而诱导振动技术则是其中的一种，在海底隧道建设中应用比较广泛。

诱导振动技术可以通过振动驱动粘弹性土层，然后使破碎岩层产生等离子弧放电，使破坏的程度更深。

这种技术可以对海底隧道的岩层进行预处理，从而减少隧道回洞的需要。

二、海底隧道施工材料海底隧道的建设需要在特殊的施工环境下进行，因此需要使用特殊的材料。

目前常用的材料主要是高性能混凝土、高强度钢材和玻璃纤维复合材料等。

在使用高性能混凝土时，需要特别关注其密度和耐久性。

随着海水的流动和周围环境的影响，海底隧道的混凝土结构会受到严重的物理冲击，使得混凝土的质量下降。

因此需选用密度较高的混凝土材料，并进行一定的防腐措施。

而使用高强度钢材则主要是为了保证隧道的稳定性。

在海底隧道中，钢材具有良好的耐候性能和强度，可以有效地减轻隧道结构的荷载，从而提高隧道的稳定性。

三、隧道防水技术海底隧道中的防水技术是一个非常重要的环节。

一般来说，隧道会采用两种不同的防水系统，包括硬质衬砌和软质衬砌。

硬质衬砌指的是使用混凝土等硬质材料对隧道进行填补和保护，而软质衬砌则指的是使用橡胶、聚合物和泡沫等柔性材料对隧道进行填补和保护。

在使用防水材料时，还需要注意其对于环境的耐性。

不同的隧道防水材料需要具备不同的耐水性、抗渗透性和耐老化性能，才能够具有良好的防水效果。

四、隧道通风系统技术海底隧道的通风系统对于保证人员的生命安全以及隧道本身的维护保养具有非常重要的意义。

隧道通风分为两个环节，即进风和排风。

进风通常使用强制通风方式进行，而排风则由隧道本身的空气自然流动完成。

悬浮隧道锚索-隧道耦合非线性参数振动研究

击
第２６卷第１Ｏ期
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＲＡＴＯＮＡＮＤＨＯＣＢＩＳＫ
悬浮隧道锚索一隧道耦合非线性参数振动研究
孙胜男陈健云苏志彬，，
（．大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室，１大连１６８２１０５；．北京金土木软件技术有限公司，北京１０４）００４
摘要：考虑锚索的垂度效应和水体对锚索的作用，建立了悬浮隧道锚索一隧道体耦合非线性参数振动数学模型，并用龙格一库塔积分法对其进行了数值求解。研究结果表明，隧道体的初始扰动严重影响锚索的位移响应；水体对锚
索的阻尼力和附加惯性力均可减小锚索的位移响应；大锚索或遂道体的阻尼可以显著减小锚索的振幅，增通过在锚索或隧道体上设置阻尼器以消除锚索的大幅振动的方法可行。
关键词：悬浮隧道；锚索；参数振动；数值积分
中图分类号：Ｕ４９５５．文献标识码：Ａ
与桥梁，管隧道和海底隧道相比，过水的浮力沉通
桥参数振动的研究表明 ’ ，斜拉桥桥面的某一阶Ｊ在固有频率与拉索的固有频率的比值处于二倍关系附近
为沿锚索轴线及垂直于锚索轴线的两种运动，分别如图２一（）图２一（）ｂ和Ｃ所示。图２一（）ｂ的振动是强迫振动，２一（）图Ｃ的振动为参数振动，里取图２一（）这Ｃ为研究对象。
第一作者孙胜男女，博士生，９２年生１８
系统，严重时还会造成索失效。斜拉桥拉索的振动有很多机理，为重要的一种便是参数振动。较参数振动系统是指激励依赖于时间而且作为参数出现在支配方程中，种振动系统的一个特征就是系这统中的参数是随时间变化的。与外激励系统不同的是，在参数激励系统中，当激励的频率与系统某阶固有频率成倍数关系时，的激励也可激发很大的系统响小应，便是参数共振现象ｊ由于风荷载或其他活荷这。载的作用，斜拉桥桥面会发生竖直方向的振动，而斜拉

20311024_海底管道悬跨评估及成因分析与治理

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得到该悬跨长度下的疲劳寿命后"评估该疲劳寿命是否满足设计寿命要求'
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海洋工程装备与技术
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海底管道悬跨评估及成因分析与治理
倪侃侃黄!俊!!
!中海油研究总院有限责任公司"北京*"""%5#
摘要!海底管道结构设计内容包含了管道的在位强度分析$稳定性分析$安装分析及自由悬跨分析'针对深水管
D! 引 ! 言
荔湾 !)* 气田位于南中国海珠江口盆地 "距香港东南约 !*"aK' 荔湾 !)* 气田开发项目是中海油及及其合作伙伴 &AIaM在南海海域的区域性天然气开发项目"项目在深水区拟建由5套水下井口$ 东$西管汇及中心管汇等设施组成的水下生产系统" %条%%k海底管道"一条Sk乙二醇管道"在浅水区拟建一座中心平台$一条!"k$%S"aK 油气混输海底管道'

港珠澳大桥海底隧道建设技术(科技攻关)

• 同意隧道区船舶通航最小埋深为设计最低通航水位以下29 米。考虑各航道代表船型通航宽度、航道间的安全距离及人工岛头部紊流区影响等因素，两人工岛之间最小通航宽度为4100米，其中满足30万吨级油轮安全通航深度-29米的宽度应不小于2810米。
船舶通航安全深度1
30万吨油轮航道设计水深为D=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4，其中： T －30万吨级油轮满载吃水最大水深T为22.2m ； Z0－船舶航行时船体下沉值，取0.9m； Z1－船舶龙骨下最小富裕水深，取0.4m； Z2－波浪富裕深度，取0.7m； Z3－船舶装载纵倾富裕深度，取0.15m； Z4－备淤富裕深度，取0.5m。经分析计算，航道设计水深D取24.9m。
港珠澳大桥跨越珠江口水域，东连香港，西接澳门、珠海，是一座“沟通三地、承东启西”的特大型跨海工程。工程规模宏大、涉及面广、技术难点多，尤其是受香港国际机场航空限高和规划航道制约。基于对拟建的港珠澳大桥桥位的现场勘察、调研及多次论证，依据相关专题提供的研究成果，围绕桥位的总体路线布局要求开展了一系列详实研究，在确保满足预定交通功能的前提下，提出了大桥跨越珠江口伶仃西航道、铜鼓西航道等主航道时以海底隧道的方式通过。
港珠澳大桥海底隧道建设技术
ma 2011年12月
报告提纲
1. 基本情况 2. 技术标准 3. 海底隧道技术方案 4. 海底隧道施工组织设计 5. 海底隧道全寿命工程费用估算 6. 工程地质对隧道工程的影响分析 7. 海底隧道工程风险分析 8. 工法综合比选及推荐意见 9. 目前的建设情况
1. 基本情况
• 现行JTG B01要求； • 经济发达地区适应远期交通量、安全性和行车舒适性很

悬浮隧道研究现状及关键工程技术问题综述

用中需要解决的几个关键技术问题ꎮ
计要求、设计工作和设计成果
关键词:悬浮隧道ꎻ结构设计ꎻ力学响应ꎻ研究现状ꎻ关键技术
中图分类号:Ｕ４５９
文献标志码:Ａ
文章编号:１６７２－４０１１(２０２０)０３－０１５９－０３
ＤＯＩ:１０３９６９ / ｊｉｓｓｎ１６７２－４０１１２０２００３０８２
－８]
采用多种方法研究了水动力荷载和偶然
－混凝土－钢三明治管节) ꎬ后又于１９９６年前后提出了Ｃｏｎ￣
荷载作用下悬浮隧道的动力响应ꎮ 其研究成果涵盖了悬浮
ｇｅｔｔｉ( 外钢管＋内壳的结构) 模型ꎮ
涡激效应及其对张力腿疲劳的影响ꎻ浮重比( ＢＷＲ) 对张力
张力腿式、桥墩式以及自由式ꎮ 张力腿式( 浮力大于重力) 有
更强ꎬ而且具有相当高的性价比ꎮ 因此ꎬ悬浮隧道已成为跨
对隧道本身产生严重影响ꎮ 国内外专家针对不同结构形式
海域交通方式的一个研究热点ꎮ 目前ꎬ关于悬浮隧道的研究
主要围绕结构设计以及结构在不同外载荷作用下的力学响
应特性展开ꎬ国内外学者均开展了大量的研究工作ꎬ取得了
( 张力腿式) 的悬浮隧道在环境荷载作用下的力学响应特性
在峡湾水深较大时?为获得足够的刚度?悬浮隧道选择浮筒式作为推荐方案?在中度水深时?为了增加结构的水平及竖向刚度?采用锚固于海底的斜拉张力腿来实现?2悬浮隧道在环境荷载下的力学响应悬浮隧道悬浮于水中?海面波浪洋流海底地震以及其他偶然环境因素例如沉船潜艇内外部爆炸冲击等必然对隧道本身产生严重影响?国内外专家针对不同结构形式张力腿式的悬浮隧道在环境荷载作用下的力学响应特性进行了大量的研究?取得了一定的研究成果?federicoperotti5在悬浮隧道和悬索桥均为柔性结构体系为基础上回顾动力特性的研究成果?总结了悬浮隧道在低频动力响应冲击荷载施加及内外部的爆炸荷载作用时的一般性原则?讨论了波浪和洋流作用下结构的动力响应以及隧道结构在高雷诺数流体中流固耦合作用和锚固单元由于涡激响应引发大幅度摆动而发生危险的时间?洪友士等68采用多种方法研究了水动力荷载和偶然荷载作用下悬浮隧道的动力响应?其研究成果涵盖了悬浮隧道在大纵横比情况下的不同张力腿锚索倾斜角度产生的涡激效应及其对张力腿疲劳的影响?浮重比bwr对张力腿锚索以及管体结构的动力影响?轮廓尺寸锚索系统刚度等与结构动力响应的关系?在此基础上开展相应的室内模型试验得出不同浮重比和张力腿锚索倾角与悬浮隧道在水平振幅和竖向振幅间的变化规律?葛斐等710建立水中悬浮隧道的锚索在波流场中顺流向涡激振动的数学模型?考虑波浪作用锚索几何非线性?得出了运动引起的强迫激励和参数激励对锚索顺流向涡激振动的影响?hiroshikunisu11采用波浪衍射理论?以边界元法研究了悬浮隧道断面尺寸及形状变化时结构所受的波浪效应?以莫里森方程分析阻力效应并与试验数据进行比较?李勇12基于雷诺数和纳维尔斯托克斯方程研究了波浪和洋流共同作用下圆形悬浮隧道的竖向速度分布?计算由此产生的拖曳力与试验进行对比?并采用最小二乘法推导了风浪及风致洋流诱发的拖曳系数和惯性系数?陆伟13基于能量方法建立新的sft锚索模型来模拟支撑系统的松弛行为?考虑波浪载荷作用?提出sft锚索松弛????951????张紧区域图?直观定性给出了波浪条件下sft可能发生松弛的参数区?孙胜男等1416采用伽辽金法和龙格库塔法等不同的数值计算方法?研究了悬浮隧道锚索高阶涡激非线性振动悬浮隧道锚索隧道体耦合非线性参数振动悬浮隧道锚索非线性涡激振动等问题?建立了不同问题下的数学方程并求解?王变革17根据锚索所处的环境和受力特点?选择了斜拉桥拉索和

2019年重庆市自然科学奖提名项目公示

2019年重庆市自然科学奖提名项目公示一、项目名称水中悬浮隧道结构力学响应机理研究二、提名者及提名意见提名者：重庆市南岸区科学技术局提名意见：我单位认真审阅了“水中悬浮隧道结构力学响应机理研究” 项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效。

该项目针对悬浮隧道建设这一世界级关键技术难题，围绕水中悬浮隧道结构设计基础理论开展深入研究，在水中悬浮隧道结构力学响应机理方面取得重要进展，建立了悬浮隧道结构动力响应模型，揭示了悬浮隧道环境荷载要素变化的基本规律；建立了水中悬浮隧道锚索在波流场中涡激振动的非线性数学模型，揭示了悬浮隧道结构动力响应规律；提出了悬浮隧道设计的关键力学参数“协同浮重比”。

项目组成员发表高水平论文84篇，8篇代表性论文累计被他引245次，被SCI 他引163次，得到了国内外学者高度评价和广泛引用。

综上所述，郑重提名“水中悬浮隧道结构力学响应机理研究” 为2019年度重庆市自然科学奖二等奖。

三、项目简介随着水下隧道的建设水域逐渐由地势平坦的江河向沟槽发育的海湾和海峡发展，传统建设工法在复杂水域面临着巨大挑战，需要不断突破和创新。

悬浮隧道建设是面向未来、面向科技前沿、具有重大挑战的世界级难题，是未来解决峡湾跨越、深海通道等重大交通工程的重要方式。

习近平总书记在“十九大”报告中指出“要瞄准世界科技前沿，强化基础研究，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。

突出前沿引领技术、现代工程技术创新，建设交通强国”2018年，“跨深大海峡通道（悬浮隧道）关键技术”被列入中国科学技术协会发布的我国面向未来的12个重点领域60个重大科学问题。

因此，研究水中悬浮隧道建设基础理论与关键技术，对我国引领未来交通运输发展具有重要意义。

本项目围绕悬浮隧道的模型试验、环境荷载计算、结构设计理论、结构设计与防撞等关键科学技术问题开展研究，旨在建立悬浮隧道工程设计理论。

通过本项目的研究，揭示了水中悬浮隧道结构力学响应机理。

海底隧道工程方案

海底隧道工程方案一、前言海底隧道是指建设在海底或河底的隧道，主要用于连接两个陆地，解决交通运输问题。

随着城市发展的需求，海底隧道工程成为解决交通瓶颈和提升城市发展水平的重要手段。

本文将结合实际情况，提出海底隧道工程的方案，包括隧道设计、施工技术、安全管理等方面的考虑。

二、隧道设计1. 隧道线路选取海底隧道的线路选取需要充分考虑两岸地形、水深、海流等因素，确保隧道线路的合理性和稳定性。

在选取隧道线路时，需要充分利用地质勘测和水文地质资料，选择地质条件好、水深适宜、海流平稳的区域进行建设。

2. 隧道结构设计海底隧道的结构设计需要考虑材料的耐蚀性、抗压性和密封性，以及隧道内部通风、排水等设施的布置。

隧道结构一般包括隧道管道、隧道隔离带、隧道护坡等，需要充分考虑海底环境的复杂性，确保隧道的安全性和可靠性。

3. 隧道施工方法隧道施工方法包括盾构法、涂料管片法、挖掘法等，需要根据地质条件、水文地质条件等因素选择合适的施工方法。

在海底隧道的施工过程中，需要充分考虑隧道的密封性和防水性，确保隧道施工的质量和安全性。

4. 隧道通风与排水设计海底隧道的通风与排水设计是隧道设计的重要组成部分，需要充分考虑海底环境的潮湿、高压等因素，设计合理的通风与排水系统，确保隧道内部空气清新、排水畅通，提升隧道的使用舒适性和安全性。

5. 隧道安全管理海底隧道的安全管理包括隧道监控系统、应急救援系统等，需要确保隧道安全设施的完善性和可靠性，提升隧道的安全保障能力。

隧道监控系统可以实时监测隧道的状况，及时发现问题并采取措施，保障隧道的安全运营。

三、施工技术1. 地质勘测与水文地质勘测海底隧道的施工需要充分了解地质与水文地质情况，确保施工的安全性和可靠性。

地质勘测与水文地质勘测可以为隧道设计提供重要的技术支持，搜集海底地质与水文地质资料，为隧道施工提供可靠的数据依据。

2. 施工设备与工艺海底隧道的施工设备与工艺需要具备耐水、抗压、抗侵蚀等特点，以应对海底环境的复杂性。

悬浮隧道以及琼州海峡跨海工程

主要构筑物由管状结构、水下基础、锚缆索或杆及两岸的衔接等组成。管状结构根据运营目标选择钢筋混凝土或预应力混凝上的箱室结构或钢管结构，锚缆系绳根据水的深度或连至浮箱、或连至海底锚碇装置，锚缆系绳也可根据两岸及地质条件采用不同的布置方式;水下基础一般采用锚碇装置，或采用重力式、或采用技术上较为先进的与海底岩石相互嵌合的桩基础。对两岸的连
3.水中悬浮隧道分类
水中悬浮隧道按照支撑结构可分成四种：
1. 浮箱悬浮隧道 2. 打绳悬浮隧道 3. 桥式悬浮隧道 4. 自由悬浮隧道
4.悬浮隧道的优点
悬浮隧道结构与桥梁方案相比，在技术上具有以下特点: 1. 对结构物周围的环境影响很小。
2. 全天侯工作，即它不受大江或海峡的风浪、大雾
的限制。
悬浮隧道以及琼州海峡跨海工程
第一节第二节第三节第四节
悬浮隧道在国外的研究悬浮隧道在国内的研究琼州海峡跨海工程关键技术问题琼州海峡工程展望
第一节悬浮隧道在国外的研究
1. 悬浮隧道的概念
悬浮隧道，英语为Submerged Floating Tunnel，简称SFT，在意大利又称“阿基米德桥”，简称 “PDA"桥，一般由浮在水中一定深度的管状结构(该结构的空间很大，足以适应道路和铁道交通的要求) 、锚固在水下基础的锚缆杆(或水上的浮箱)装置(该装置可防止隧道过大的位移)及与两岸相连的构筑物组成。它是一种新的跨越海峡、大江湖泊、水道的交通结构物。
我国在l999年，浙江舟山大陆连岛工程中曾提出过 “SFT”方案的设想。通过对金塘海峡阿基米德桥的空间分析研究得出了以下一些结论:
1)像阿基米德桥这种复杂工程结构，在各种荷载作用下，表现出弯曲、扭转、畸变、翘曲、剪力滞等复合受力，力学特性十分复杂。一般来讲应力沿横截面的分布非常不均匀，且随着纵向截面位置、结构的宽跨比、支承条件及荷载而变化。因而难以用简单的二维梁单元理论及单一的剪滞系数或增大系数来描述。因此，在用一般的梁理论分析设计较宽的阿基米德桥后，有必要用空间分析方法进行空间应力分析，以避免设计的盲目性，确保结构的正常使用和安全。

桥岛隧组合跨海通道的最新建设技术

一、引言通常有两种结构用于跨越河流、运河、海洋或其他障碍物：上跨障碍物的桥梁结构和下穿障碍物的隧道结构。

尽管桥梁和隧道的建造可以追溯到几千年前，但使用岛屿作为跨海通道（SCFL）的桥隧组合跨海通道仅有82年的建造史。

第一条桥隧组合SCFL可能是美国的旧金山—奥克兰海湾大桥，海湾大桥长6.4 km，于1936年竣工。

最近建造的集桥梁、隧道和岛屿于一体的SCFL是港珠澳（HZM）大桥，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是世界上最长的桥岛隧组合SCFL，全长29.6 km。

在桥隧组合SCFL 82年的建造史中，全球已经建成了10个著名的工程项目。

继旧金山—奥克兰海湾大桥之后，同样位于美国的汉普顿道路桥隧是第二个已建的桥隧组合SCFL。

该桥隧组合SCFL长9.72 km，于1956年建成，是第一个在桥梁段和隧道段之间建造人工岛的SCFL。

随后，1964年在美国建成的切萨皮克湾跨海大桥是港珠澳大桥建成之前最长的桥隧组合SCFL。

切萨皮克湾跨海大桥项目包括22.2 km桥梁、3.2 km隧道和4个人工岛。

在20世纪90年代，世界各地完成了3个桥岛隧（BIT）组合SCFL项目：美国的Monitor–Merrimac纪念桥隧、日本的东京湾跨海公路及其联络线和丹麦的大贝尔特桥。

在21世纪，除了港珠澳大桥之外，迄今为止还建造了3个BIT组合项目：连接丹麦和瑞典的厄勒海峡大桥、中国的上海长江隧桥，以及韩国的巨济大桥。

表1提供了这10条BIT组合SCFL的基本信息。

表1 10条桥岛隧（BIT）组合跨海通道（SCFL）由于SCFL组合通常由一个或多个桥梁、隧道、天然岛或人工岛及其连接线组成，因此SCFL体系的施工技术必然包括建造桥梁、隧道和人工岛的关键技术。

为了将港珠澳大桥与其他BIT组合SCFL进行对比，对上述8个项目中桥梁、隧道和人工岛的施工技术进行了比较。

由于缺乏关于Monitor–Merrimac纪念隧桥的详细资料，所以未对该项目进行对比。

新技术：水上悬浮隧道

世界首条水下悬浮隧道1、平面布置和截面该隧道是将钢筋混凝土的浮管悬挂在钢制浮舟上构成的。

浮管平面线形为一段直径2682 米的圆弧，圆弧中心线的长度为4083 米。

1 /10 悬挂浮管的浮舟分布平面图2 /10 浮管平面线型在垂直线形方面，为了满足船只的通行需求，略有一定弧度，在中心400 米宽的通行航道处，浮管位于平均海平面20 米以下，与陆地隧道相连接的连接段，浮管位于平均海平面12 米以下。

陆地部分的隧道以5% 的坡度在岩层中抬升，最终进入地表。

3 /10 浮管垂直线型浮管的垂直位置和运动是由浮舟所控制的。

根据荷载的不同，浮舟吃水深度会发生改变。

浮舟之间的一般距离大约205 米。

主航道处的浮舟间距为400 米，是为了满足船只通行的要求。

与陆地相连接的最后一跨的长度约为500 米，是为了使作用于最后两只浮舟的垂直支撑弯矩最小化。

与陆地相连的连接段嵌入基岩中，设计方案假设围岩的状况较为稳定。

4 /10 浮舟与管道的截面图浮管之间由大直径（5m）的对角桁架构件相连接，以提高拱形的水平稳定性。

两条浮管之间的中心距离约为40 米。

5 /10 连接浮管的水平对角桁架浮管的外径为12.6 米，内径11.0 米，每条浮管内部容纳两条3.5 米的机动车道和两侧分别宽1.25 米和2.0 米（可通往下层的一侧）的走道。

机动车道的限高是4.8 米。

每条管道内部均为单向通行。

车道板下方空间分隔为3 个部分，中间部分灌水压舱，两侧为混凝土压舱，压舱物总的截面积约为10平方米。

6 /10 浮管截面图2、施工和安装浮管总长为4083 米，它将由长度从250 米到300 米不等的管节组合而成，这些管节将在干坞中施工。

7 /10 施工管节的干坞与陆地相连接的两个管节将先安装就位。

其余的管节先在组装区进行组装，然后再拖到预定位置进行安装，并连接到预先安装的管节上。

浮管就位后，再进行浮舟的安装。

8 /10 管节拖出干坞9 /10 管节拖到安装区域安装区域设置有A 字形的系泊具，安装过程中，先将管节固定在系泊具上，然后施工管节之间的连接。

水下明挖隧道防水工程设计与施工

ｄｓｎａｄｃｎｔｃｏｆｈｎｅ，ｏｔｇｏｔｈｍｐｒｎｅｏｅｗｔｐｏｆｇｐｏｅｔＴｅｏｔａｗｔｒｏｎｅｉｎｏｓｕｔｎｏｅｔｎｌｐｉｉｕｅｉｏｔｃｆｔａｒｒｏｎｒｊｃｈｐｉｌａｅｑｆｇｇｒｉｔｕｎｎｔａｈｅｉ．ｍｐｒｉ
凝土在配比设计中，必须考虑强度、渗性和抗裂性抗这３指标，个并应对混凝土原材料指标、合比、配混合料指标进行试验研究或论证，以减少混凝土收缩和水
程师ＭＩ．布鲁内尔指导下，．采用盾构法重新施工，才
２水下隧道防水工程重要性
遵循“ 排、、防、截堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合
治理 ” 的原则嗍。
３水下明挖隧道防水设计系统．２
根据Ｇ００－２０（Ｂ５１８０８地下工程防水技术规范》
的规定，地铁车站需按一级标准设计，而水下隧道的
防水等级则没有明确界定是一级还是二级。下隧道水
在设计、施工时，应根据实际情况优化防水设计，进行综合治理［１５。依据防水理论及工程实践研究，－６水下明
挖隧道在防水设计中应确定以钢筋混凝土结构自防
水为根本，以结构接缝（变形缝施工缝、后浇带等）防水为重点，以细部构造（穿墙管、穿墙盒、预埋件、预留
ｄｓｎａｄｃｍｒｅｓｅｃｎｔｃｉｒｍｄｉｅｆａｒｓｆｈｎｅｗｔｐｎｅｃｖｔｎｅａｄｔｐｃｃｅｉｎｏｐｅｎｉｏｓｔｎａｅａｅｗｔｔｔｅｅｕｄｒａｅｏｅｘａａｄｔｎｌｎｅＳｅｉｇｈｖｕｒｏｈｈｅｕｏｔｒｅｕｈｉｆ

水下交通隧道的线形设计综述

水下交通隧道的线形设计综述目前，水下隧道施工工法主要有钻爆法、盾构法、沉管法和堰筑法。

文章基于水下隧道的设计，并结合相关工程实例，针对这四种工法的施工特点和运营阶段的要求，分别介绍了其平、纵面设计的控制因素和相关要求，给出了各工法平纵设计的推荐参数，可为今后水下隧道的总体设计提供重要参考。

标签：水下隧道平纵面设计控制因素；盾构法；钻爆法；沉管法；堰筑法路线总体的线形设计重要性众所周知，它是设计成败的关键，是设计的灵魂，文章先介绍水下隧道平纵设计的共性控制因素，再结合各工法的特点单独介绍其平、纵控制因素。

1 水下隧道平纵面设计共性控制因素1.1 平面共性控制因素1.1.1 路线符合国家和所在区域发展战略，与道路规划协调一致，充分发挥项目的功能。

1.1.2 充分考虑严重影响工程方案实施的建设条件，如工程地质、水文、气象、潮汐、等因素。

水下隧道工程对地质条件比较敏感，有时甚至是决定性因素，始终要把地质条件作为确定路线方案的第一要素，尽量避开水域风化槽和不良地质地段，降低工程风险及造价。

1.1.3 两端接线方案也是决定路线走向的重要控制因素，接线方案重点研究两岸的交通疏解及与现有道路的交通组织。

1.1.4 尽量避免与城市其他设施的干扰：区域内其他设施主要是既有道路、既有管网设施、既有建筑物及环境敏感点等。

1.1.5 充分考虑项目建设条件对工程实施可行性和经济合理性的影响。

根据国内外工程建设的技术水平和施工水平，考虑线位区域建设条件对工程技术方案实施阶段的影响，保证所选线位在工程上的可实施性。

为减小施工难度，降低工程造价，布线时要尽可能考虑施工的要求。

1.1.6 线形顺适、连续，在不过多增加投资的前提下，尽量采用较高的技术标准或不设超高的圆曲线，注意指标的均衡与连续。

1.1.7 适当考虑当地人文、景观、生态环境、地方政府的要求。

1.2 纵断面共性控制因素1.2.1 隧道内坡度：最小纵坡不宜小于0.5%，最大坡度一般按4.0%控制，困难情况，经论证可按6%控制。

海底隧道施工方法可行性研究

调研汇报1.课题旳来源及意义海底隧道，是为了处理横跨海峡、海湾之间旳交通，而又不阻碍船舶航运旳条件下，建造在海底之下供人员及车辆通行旳海底下旳海洋建筑物。

我国海域广阔，其中物产丰富、风光秀丽具有开发价值旳岛屿众多。

伴随我国国民经济旳飞速发展，为改善国内投资环境、增强沿海都市与海岛旳联络，诸多沿海都市开始修建或拟建海底隧道,如已建成旳厦门翔安海底隧道和青岛胶州湾湾口海底隧道，拟建或正在论证规划旳大连湾海底隧道、渤海湾海底隧道、伶仃洋海底隧道、琼州海峡海底隧道以及台湾海峡海底隧道等。

海底隧道具有便捷、迅速、受环境影响小、流通量大等特点，与其他跨海交通方式相比具有其独特旳优势，不过海底隧道旳建设技术难度大、地质条件复杂、风险性高，在设计、施工过程中仍然有许多工程安全问题需要探索。

因此，对海底隧道旳施工发生旳事故风险进行研究和分析是有必要旳，这样可以增进海底隧道修建技术旳完善，并减小事故导致旳损失，为未来建设旳海底隧道旳选址、设计、施工等提供根据。

1.1国内外海底隧道概述国外海底隧道概况日本是最早修建海底隧道旳国家。

20世纪40年代修建旳关门海峡隧道是世界上最早旳海底隧道。

青函隧道重要通过第三纪火山堆积岩，部分火山岩透水性较高。

海峡宽约23km，水深达140m，隧道又在海床下100m，故总长达53．85km。

该项目施工时间前后长达24年，于1988年竣工。

此外东京湾海底隧道工程全长为15．1Km，海底段为9．1km。

其意义和作用非常大，以此为契机，日本及韩国又提出了日韩海底隧道工程等设想。

日韩海底隧道从日本壹岐海峡(最短距离22km，最大水深60m)，经东对马海峡(49km，水深120m)，最终到西对马海峡(49km，水深200m)。

通过十几年旳勘察及方案设计，在日本侧已开挖试验斜井，理解地质地形状况。

英法海峡隧道[1]是连接英格兰和法国，即英国和欧洲大陆之间旳固定陆岛通道。

1984年两国协议修建固定式跨海工程，1987年7月29正式动工，1993年12月竣工移交，1994年5月正式运行。