大型沉管隧道柔性接头受力分析
超大隧道衬砌管片接头力学性能试验研究
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衬砌管片
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目前 对管 片接 头 的研 究 手段 主 要包 括 足 尺 试 盾构 法 隧道衬 砌 结构 一般 是 由若 干块 弧形 的 管片 拼 装 而 成 的 管 片 环
二
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研 究纵 缝张 角 随弯矩 轴力 的变 化规 律 分 析 纵缝接 头
、
一
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研 究 环 缝径 向 切 向 剪切 刚度性 能 隧 道 衬砌 管 片 接头 试 件
油压 千 斤 顶
一 向 软毅 任 加
超 大 隧 道 衬 砌管 片 接 头 试 验包 括直 接 头 试验 和 错 缝夹 片 试验 具 体 试 件 数 量 和 尺 寸 见表 图
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的水工 隧洞 隧道 外 径 两块 单 块扇 形夹 角为 装进行 加载 试 验 图
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该接头试验采用 足 尺 预制 管 片 拼
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巨 李二习李
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试件
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沉管隧道节段接头剪力键破坏状态与机理研究_胡指南_谢永利_来弘鹏_晏长根
桥梁工程中对剪力键的破坏特征与机理的研究
注： 圆圈中正数值为剪力键榫凸出节段端截面长度，负数值 为剪力键槽凹进节段端截面内的深度。
图 1 沉管先浇带节段接头构造图 /m
主要采用“推出试验”与数值模拟相对比的方法，根 据各阶段的荷载-滑移曲线回归出剪力键的荷载公 式。剪力键的破坏形态表现为钢筋劈裂、钢筋剪切 和混凝土榫压碎等［5-7］。但不连续式剪力键为钢筋 混凝土结 构，与“钢-混 ”连 接 键 有 着 明 显 的 结 构 差 异。姜杰［8］对沉管隧道钢剪力键进行了弯剪试验，
0 引言 港珠澳大 桥 为“桥-岛-隧 ”跨 海 交 通 集 群 工 程，
其中海底沉管隧道全长 5 990m，由 33 节长 180m 的 管节组成。每节管节包含 8 个节段，沉管先浇带节 段接头构造如图 1 所示。海底隧道建成后将超越美 国 BAＲT 沉管隧道（ 5 825m） ，成为世界上最长的沉 管隧道［1］。沉 管 采 用 的 节 段 式 管 节 能 够 避 免 管 节 因混凝土收缩产生的开裂，同时也能吸收部分温度 作用，且对沉管整体抗震有利。剪力键能够确保 Ω 止水带 与 钢 边 止 水 带 的 变 形 处 于 有 效 工 作 范 围 内［2］，对沉 管 的 防 水 安 全 至 关 重 要。剪 力 键 作 为 “钢-混”连接键，在应用于沉管隧道以前在桥梁工程 中就有着 广 泛 的 应 用［3］。 港 珠 澳 大 桥 沉 管 隧 道 采 用不连续式剪力键，这种剪力键近年在厄勒海峡的 Oresund、挪威的 Bjorika 和韩国的 Busan-Geoje 等沉 管隧道中均得到了应用［4］。
沉管法隧道最终接头施工浅谈
最 终 接 头～ 一 洲 头 咀 沉 管 隧 道 确 定 为 成 最 终 接头 施 工， 见 图１ 。
２ ｍ（ 见图１ ） 。
（ ２ ） 在 中墙 砼 垂 直 剪切 键 之 间安
同的差 异 沉 降 ， 所 以最 终 接 头应 具 有一 装４ 对临时钢垫块 。 侧墙钢垂直剪切键 定 的 柔性 ， 把Ｅ ４ 管段分成三部分Ｅ ４ — ２ 安装后， 并 在 钢 剪 切 键 之 间安 装另 ４ 对
Ｅ ４ — ２ 管 段 之 间， 管段 间采 用柔 『 生 接头，
接 头 间采 用钢 索 连 接。 是 广州市 第四 条 管 段 （ ８ ５ ｍ） ， Ｅ ４ — １ 管段 （ ３ ． ５ ｍ） ， 最 终 临 时钢 垫块 。 以 限制Ｅ ３ ＆ Ｅ ４ — １ 管段 之 间 采 用沉 管 法施 工 的隧 道 。 其 中广州 市仑 接 头 （ ２ ｍ） 。 Ｅ ４ — １ 短管 与Ｅ ３ 管段 对 接 口 在 竖 向发 生相 对 位 移 （ 垂直限位 ） 。 在 头 沉 管 法 隧 道 和 广州 市 大 学 城 沉 管 法 为柔 性接 头 ， 将Ｅ ４ — １ 短 管与Ｅ ３ 管段 在陆 设 备 孔 底 部 浇 筑钢 筋混 凝 土 梁 即安 装
中沉管 段 长３ ４ ０ ｍ， 共 分 四节 管段 ， 管 段 有一 个 ２ ｍ距 离 空 间为 最 终 接 头 。 由于 预 应力拉 杆 。 安 装采用水力压接 法， 管 段 最 终 接 头 Ｅ ３ ＆ Ｅ ４ － １ 与Ｅ ４ － ２ 管段的砂基础会有不
采 用 水下 最 终 接 头 ， 设在Ｅ 式 最 终接 头
沉管法隧道施工及其问题分析
沉管法隧道施工及其问题分析摘要：沉管隧道工法为水下隧道建设的主要工法之一,其关键工序包括管节预制、浮运、沉放对接和基础处理等。
本文主要介绍了沉管隧道的施工工法，对其工艺进行了相关归纳；通过对这种工法的特点的分析，突出了其在水下隧道中的优越性，同时对其存在的一些问题进行了分析，最后对世界沉管技术发展趋势进行了总结。
关键词：沉管法；特点；问题；技术1 概述在穿越江河流域时可采用架桥法或修建隧道法。
隧道法除采用矿山法、掘进机法外，还可采用沉埋管段法。
沉管法最早于1810年在伦敦的泰晤士河修筑水底隧道是进行了试验研究，1894年利用沉管法在美国波士顿正式修成一条城市排水隧道。
1910年，底特律水底铁路隧道的建成，标志着沉管法修建水底隧道技术的成熟。
我国应用沉管法修建水底隧道虽然起步较晚，但发展较快。
1993年在广州珠江下建成了大陆第一条沉管隧道，珠江隧道和甬江隧道都是由我国自行设计和施工的，标志着我国在这一领域进入了一个新的发展阶段。
2 沉管隧道工法2.1 沉管法及其一般工艺所谓沉管法，即按照隧道的设计形状和尺寸，先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段，并在两端用临时隔墙封闭，然后舾装好拖运、定位、沉放等设备，将其托运至隧道位置，沉放到江中预先浚挖好的沟槽中，并连接起来，最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。
沉管法施工的一般工艺流程图示：2.2 沉管隧道施工工序简介(1)管节的制造和装配(2)基槽开挖(3)基础处理(4)管节浮运、沉放、连接(5)回填和保护管节,完成管节内部和接缝收尾作业3沉管法评述3.1 沉管法的特点沉管法的特点鲜明：(1)隧道管节是在造船台或者干坞中良好条件下施工制成的,因此可以做成需要的形状和很大尺度的管节。
(2)对地质水文条件适应性强，施工方法简单。
沉管法不怕软弱地层，基本上不受地质条件的限制，对地基承载力的要求也较低，能适应各种地质条件。
(3)施工工期短，对航运影响小，施工质量容易保证。
考虑接头力学特性的沉管隧道计算方法
考虑接头力学特性的沉管隧道计算方法沉管隧道作为一种基于地下建设的隧道形式，具有以安全性高、安装简单、费用低廉等诸多优点，在城市建设中有着重要的地位。
但隧道的结构安全性较为依赖于计算方法，其中的接头力学特性的考虑可以使得沉管隧道的计算结果更为精确，因此是当前隧道建设中重要考虑的点。
沉管隧道接头连接，是沉管隧道建设中一个关键性的结构部分，它是由单个沉管材料制成的隧道接头构成，可以有效地抗压和承受挤压作用，被广泛应用于城市隧道建设中。
接头力学特性是其最为关键的考虑因素之一。
在针对接头力学特性的计算方法中，首先要考虑的是接头的混凝土强度，混凝土的强度可以根据试验结果确定，需要进行不同强度等级的混凝土分层试验。
其次要考虑的是混凝土抗拉强度，它主要取决于混凝土材料的品质，以及围绕接头的外围支撑结构，例如，采用有效支撑可以提高抗拉强度。
另外，对于接头受动荷载的计算，应尽量根据实际情况进行接头的精细计算，以确保安全性。
此外，还要考虑接头拉伸变形的变形性能。
拉伸变形有助于减少接头的拉伸应力，减少因接头抗拉强度变形而导致的拉伸应力，并有助于提高接头的抗拉能力。
另外，接头受力特性也是需要考虑的方面，例如，利用节点接头受力性能计算接头拆分用力，可以更好地控制受力分布，减少接头受力损失，以提高沉管隧道的安全可靠性。
在计算接头力学特性的同时，舆图隧道的计算模型也需要考虑，以确保结构的可靠性。
舆图计算模型的建立，可以根据实际的接头连接特征，计算接头连接结构的整体受力特性，从而确定接头连接的静力性能和动力性能，提高沉管隧道的安全性。
沉管隧道的计算模型是一个复杂的过程，其中，考虑接头力学特性是至关重要的，因此，在计算方法中要加以考虑。
对接头力学特性的计算中，我们需要考虑接头混凝土强度、抗拉强度、受动荷载、拉伸变形以及受力特性等。
此外，同时还要考虑舆图计算模型，以确保沉管隧道的安全性。
因此，以上为考虑接头力学特性的沉管隧道计算方法。
浅谈沉管法隧道接头处理
浅谈沉管法隧道接头处理作者：孟民强来源：《广东造船》2012年第05期摘要：本文论述的沉管法隧道接头位置有：GINA带、Ω带、PC钢拉索、剪切键、橡胶支座等部件，每套部件都非常关键，各自具有独立的功能，接头处理施工就是把这些部件安装到各自的特定位置。
GINA带、Ω带双保险沉管接头不漏水。
在接头的水平方向、垂直方向和轴线方向都以柔性处理，并承载着水平、垂直和轴线三个方向的力。
关键词：Ω带；PC拉索；剪切键；橡胶支座1 概述接头设计和处理技术是沉管法隧道的关键技术之一。
隧道的管段与管段、管段与暗埋段之间存在接头，接头的设计应能承受温度变化、地震力以及其他作用。
接头形式有刚性和柔性两大类：刚性接头具有与其连接管段相似的断面刚度和强度；柔性接头允许在3个主轴方向上有相对位移，其结构型式有多种，理论上就抗震设计或适应不均匀的沉降的要求而言，采用柔性接头是有利的，柔性连接必须在接头承受拉力和剪力的同时，仍能保证其可靠的水密性。
柔性接头的构造主要有钢索型和钢板型两种，广州珠江隧道采用Ω型钢板作为纵向限位装置，以使柔性接头的轴向位移不超出GINA带和Ω带在保持水密性时的最大允许位移量。
钢索型仅对地震产生的轴向拉力起一个限位作用，其柔性比钢板型好，广州仑头和大学城隧道、上海外环隧道等工程中为保证管段间接头设计的技术可靠、性能优良、经济合理、满足沉管隧道对接头构造的特殊要求都采用了钢拉索构造形式。
2 施工工艺接头处理施工是沉管隧道建设中一个关键性节点工程，采用严谨的技术方案是安全生产和工程质量的唯一保障。
沉管接头各部件位置见图1广州仑头隧道的管段与管段、管段与暗埋段之间采用柔性接头形式，由GINA带和Ω带形成两道止水防线，GINA带同时又是实现管段水力压接的关键部件；采用PC拉索限位装置，其不仅能保证接头的柔性，还能防止接头在地震工况下发生过大的轴向变位；接头盖板上方设置水平剪切键以承受地震所引起的水平剪切力；中隔墙和外侧墙上设置垂直剪切键以承受地震及管段不均匀沉降所引起的垂直剪切力，且在剪切键之间设置了橡胶支座以允许管段发生轻微的转动和位移。
沉管隧道的一种最终接头形式及施工方法
文章编号:1009-6582(2005)05-0066-05沉管隧道的一种最终接头形式及施工方法肖晓春 林家祥 何拥军 祝建伟(上海隧道工程股份有限公司,上海200080)摘 要 最终接头是整个沉管隧道中的关键工序之一,干地施工法是最常用的一种最终接头施工方法。
结合嘉兴电厂二期取水工程的具体特点,首次采用接头井的形式实现最终接头的干地施工。
工程实践表明,结构的强度、刚度、稳定性、水密性均满足干地施工要求,大大降低了最终接头的施工风险,确保了施工质量。
关键词 沉管隧道 最终接头 钢封门 止水中图分类号:U455.46 文献标识码:A1 引 言沉管隧道最后一节管段的最后一个端面连接之处称为最终接头[1]。
最终接头的位置可选择在水中或两岸与陆上隧道连接处,其结构形式可采用刚性或柔性两种形式,但无论最终将接头选择在何处,采用何种结构形式,都应考虑管段沉放的总体流程、施工时水文条件、航道情况、作业机械和完成后地基与基础的不均匀沉降、结构温度变化等诸多因素。
因此,最终接头是整个沉管隧道中的关键工序之一。
目前常见的最终接头施工方法有:干地施工法、水下混凝土施工法、防水板施工法、接头箱体施工法、V 型(楔形)箱体施工法、可移动套管施工法等多种。
我国大陆已建的几座交通沉管隧道中,宁波常洪隧道采用的干地施工方法,最终接头的位置选在干坞里,最后一节管段沉放就位后依托干坞围堰和管段顶部预浇的混凝土挡墙一起形成完整的挡水结构,将干坞内的水抽干,在坞内形成最终接头干地施工的环境[2]。
上海外环隧道采用的是水中接头方法[3]。
由上海隧道工程股份有限公司承建的嘉兴电厂二期(以下简称嘉电二期)取水工程也采用沉管工艺施工,取水隧道共两条,隧道为双孔矩形断面,外包尺寸为8.1m ×4.4m ,每孔的净空尺寸为3m ×3m ,隧道长约200m ,其中140m 左右为浮运沉放施工段,分6节管段,每节长度约23.4m 左右,取水隧道的末端有一只超大型的取水头。
沉管法隧道最终接头施工浅谈
沉管法隧道最终接头施工浅谈作者：孟民强来源：《珠江水运》2013年第17期摘要：沉管法隧道的管段安装中为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间即为最终接头，最终接头工程是沉管法隧道施工工艺中的关键节点工程，也是施工工艺技术中的难点，本文以洲头咀沉管法隧道为例，对最终接头施工工艺进行介绍。
关键词：沉管法隧道最终接头钢封板支撑梁1.前言广州市洲头咀沉管法隧道工程江中沉管段长340m，共分四节管段，管段安装采用水力压接法，管段最终接头采用水下最终接头，设在E3&E4-1与E4-2管段之间，管段间采用柔性接头，接头间采用钢索连接。
是广州市第四条采用沉管法施工的隧道。
其中广州市仑头沉管法隧道和广州市大学城沉管法隧道都是采用的水中最终接头的方式施工。
沉管法隧道施工就是把在半潜驳或者干坞内预制好的隧道沉箱分别浮运到预定位置沉放对接，为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间，这段余下的距离空间为最终接头——洲头咀沉管隧道确定为2m（见图1）。
2.施工工艺及流程2.1钢封板止水式最终接头管段制作分两次在芳村的轴线干坞内施工，第一次制作E1、E2管段，制作完成后浮运到海珠侧按照顺序先沉放E1管段与海珠暗埋段对接，当E1稳定后再沉放E2管段与E1对接。
芳村的轴线干坞内第二次继续制作E3&E4-1和E4-2管段，制作完成后浮运到寄放区，等待芳村暗埋段制作完成后按照顺序先沉放E4-2管段与芳村暗埋段对接，再沉放E3&E4-1管段与E2管段对接。
在E3&E4-1管段与E4-2管段之间有一个2m距离空间为最终接头。
由于E3&E4-1与E4-2管段的砂基础会有不同的差异沉降，所以最终接头应具有一定的柔性，把E4管段分成三部分E4-2管段（85m），E4-1管段（3.5m），最终接头（2m）。
E4-1短管与E3管段对接口为柔性接头，将E4-1短管与E3管段在陆上拉合并钢性稳固后再一起寄放，之后沉放与E2对接。
中央大道海河沉管隧道最终接头关键技术
洪 隧道 沉 管最终 接头 均采 用陆 地接 头形式 。从 施工 条 件 以及造 价成 本 上分 析 ， 一 般 采 用 轴 线 外 干坞 施
工 的沉 管隧 道 ， 采 用水 下最 终接 头者 多 ； 而 采用 轴线
干坞 的沉管 隧道 ， 一般采 用 陆地最 终接 头者 多 。
头构 造 ， 按照 双 向六车 道标 准设计 ， 设 计基 准年 限为 １ ０ ０ ａ 。干坞为 轴线 干 坞 ， 沉 管 连接 Ｎ１ 段 与 沉 管 段 Ｅ ３ － ２之 间设 有 １ ． ５ ｍ 最终 接头 ， 在 Ｅ ３沉 管 沉 放 到
而采用 干地 最终 接头 ， 造价 相对 加大 ， 需采 取 围堰方 式， 然后 把水 抽 干 ， 进行 干 作 法 最 终 接 头施 工 ， 难 度
相对 降低 。从 施工 工艺 上 分 析 ， 最 终 接 头工 法大 致
可分 为 ： 干地 施工 法 、 水 下 混 凝 土施 工 法 、 防水 板 施
位后 ， 进行 坞 口临 时 钢 闸 门施 工 ， 将干坞水抽出， 在
小 基坑 内进 行最 终接 头干 作法 施工 。 海 河隧道地处海河 流域下游 ， 由多条 干流汇 至而 成， 最 后注入渤海 。平均潮差 ２ ． ４ ７ ｍ， 最大 潮差 ４ ． ３ ７ ｍ。由于通 过 闸门海河水 与 渤海 隔开 ， 因此 水位 几 乎 完全人 为控制 ， 非 汛期 控制 水位 ， 一般 在 ０ ． ８ ９ ～０ ． ７ ８
超 深 基 坑 围堰 施 工 、 止 水 与 安 全 稳 定 性 问 题 采 取 措 施 予 以改 进 。沉 管 隧道 的最 终接 头 ， 采用干作法施工 ， 在 围
堰结构安装定位 、 接 头 防 水 措 施 上 以 及 水 下 混 凝 土 模 板 设 计 等 方 面 进 行 了技 术 改 进 ， 确 保 了 最 终 接 头 以及 沉 管连接段 ２ ７ ｍ 深 的小 基 坑 施 工 质量 安 全 。该 工程 所 积 累 的 实 践 经 验 ， 为 我 国 今 后 沉 管 隧 道 工 程 以及 类 似 临 水工程设计与施工 ， 提 供 了 参考 依 据 与 经 验 指 导 。
地震作用下沉管隧道节段接头剪力键的力学性能
(３)
式中:ｕ０ ( ｘ ｌ ꎬｙ ｌ ꎬｔ) 和 σ０ ( ｘ ｌ ꎬｙ ｌ ꎬｔ) 分别是内行场在
人工边界上 ｌ 节点产生的位移和应力ꎻＡ ｌ 是人工
际的土 － 结构整体概率相互作用方法ꎬ该方法可
应用于 沉 管 隧 道 节 段 剪 力 键 的 结 构 设 计. Ｖａｎ
Ｏｏｒｓｏｕｗ
[８]
运用梁 － 弹簧模型模拟了沉管隧道在
地震作用下的变形ꎬ分析了不同地震设计参数的
影响ꎬ探讨了节段接头剪力键的抗剪能力ꎬ研究表
明地震波的波长、传播速度以及接头垫片的性能
缝ꎬ水平剪力键的破坏形式主要是拉伸破坏ꎻ接头剪力键的布设方向决定了剪力键根部的剪力分布ꎬ绝大部分
剪力被布设方向和节段位移方向相一致的剪力键所承担.
关 键 词: 沉管隧道ꎻ力学特性ꎻ有限元ꎻ剪力键ꎻ地震波
中图分类号: Ｕ ４５９ ５ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００５ － ３０２６(２０２１)０６ － ０８７１ － ０８
了波源问题ꎬ推导出黏弹性边界上内行场的输入
文件导入到 ＡＢＡＱＵＳ 有限元软件中ꎬ以实现对数
公式为
值模型中人工边界的设置与等效节点荷载的
Ｆ ｌ ( ｔ) ＝ Ａ ｌ [ σ０ ( ｘ ｌ ꎬｙ ｌ ꎬｔ) ＋ Ｋ ｌ ｕ０ ( ｘ ｌ ꎬｙ ｌ ꎬｔ) ＋
Ｃ ｌ ｕ̇ ０ ( ｘ ｌ ꎬｙ ｌ ꎬｔ) ]
Ｚｈｕｈａｉ￣Ｍａｃａｏ Ｂｒｉｄｇｅ ｉｍｍｅｒｓｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｗａｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｕｐｐｅｒ ｓｅａ ｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ｉｎｐｕｔ ｍｅｔｈｏｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
沉管隧道的沉放和连接
《地下铁道》8.5 沉管隧道的沉放和连接隧道与地下工程系8.5 沉管隧道的沉放和连接起重船吊沉法（浮吊法）船组杠吊法（方驳船舶）水上作业平台（SEP、骑吊法）沉放方法拉沉法（柱墩地垄）吊沉法浮箱（或浮筒）吊沉法◆采用吊沉法的居多1.沉放方法1.沉放方法(3)自升式平台吊沉法——骑吊法●自升式平台一般由4根柱脚与船体平台两部分组成。
移位时靠船船体浮移，就位后柱脚靠液压千斤顶下压至河床以下，平台沿柱脚升出水面，利用平台上的起吊设备吊起沉放管段。
管段沉放施工完后落下平台到水面，利用平台船体的浮力拔出柱脚，浮运转移使用。
1.沉放方法(4)船组杠吊法●采用两副钢珩架梁或钢板梁形成的“杠棒”担在两组船体上组成的船组，完成管段吊沉作业。
●每组船体可用两组浮箱或两只铁驳船组成，将两组钢梁(杠棒)两头担在两只船体上，构成一个船组，再将先后两个船组用钢珩架连接起来形成一个整体船组。
●在船组杠吊法中，需要四只铁驳或浮箱，其浮力只需用1000～2000kN。
●主要特点：船组整体稳定性好，操作方便，并且可把管段的定位锚索省去，而改用对角方向张拉的斜索系定于整体稳定性好的双驳船组上。
●双驳杠吊法大型驳船等设备费较贵。
1－管段；2－大型铁驳；3－定位索双驳杠吊法1.沉放方法(5)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。
●此法必须设置水底桩墩，费用较大，因此未得推广。
只在荷兰的埃河隧道(1968年建成)和法国的马赛港隧道(1969年建成)中用过。
1.沉放方法◆以上各种沉放方法中，最常用且最方便的方法是浮箱吊沉法和方驳吊沉法。
◆一般顶宽在20m以上的大、中型管段多用浮箱沉法，而小型管段则以采用方驳扛吊法为最佳。
3.沉放作业(1)沉放前的准备●在沉放开始前的一、二天，应完成沟槽清淤工作，在沉放开始前应事先和港务部门商定航道管理有关事项，并及早通知有关方面。
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术2016-06-17“超级工程”港珠澳大桥沉管隧道由33节巨型沉管对接而成，每个标准管节长180m，由8个节段构成，重约80000t，最大沉放深度超过45m，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道工程之一。
到目前为止，港珠澳大桥沉管隧道已经完成了三分之二的沉管浮运安装施工，并在施工完成的沉管隧道中表面没有湿迹，可见沉管隧道的防水、防渗设计要求之高。
本刊记者有幸参观港珠澳施工现场，并邀请上海市隧道工程轨道交通设计研究院地下分院陆明副总工来介绍该工程的接头防水设计与施工技术。
工程概况港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海和澳门，是一国两制三地的海上通道。
项目东起香港大屿山石湾，西至珠海拱北和澳门明珠，总长约356km，包括3项工程内容：1)海中桥隧主体工程;2)香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。
其中，海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，止于珠澳口岸人工岛，总长约29.6km，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程，长约6.7km。
本工程的海底隧道采用沉管法施工，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一。
沉管隧道全长5664m，东、西岛暗埋段各长163m，海中段采用W 形布置，横断面宽度为37.95m，高度为11.4m，采用两孔一管廊布置，沉管隧道横纵断面图如图1、图2所示。
岛隧工程建设的主要难点：1)建设标准高。
①国家一级公路，双向6车道，设计时速100km/h;②设计使用寿命为120年;③地震基本烈度为Ⅶ度。
2)水文气象条件复杂。
工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂，受冬季季风影响。
3)海底软基深厚。
工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚，下卧基岩面起伏变化大，基岩埋深基本处于50～110m。
4)受规划中30万吨级的航道(通航深度-29m)影响，隧道水深、埋深(回淤量)大。
沉管隧道接头性态与安全评估的开题报告
沉管隧道接头性态与安全评估的开题报告一、研究背景隧道是城市和交通建设中重要的地下工程形式，但是隧道结构存在一定的风险和不确定性。
沉管隧道作为一种新型隧道结构形象，其特点是在一定范围内具有良好的密封性和稳定性，具有许多优点，如施工工艺简单、施工速度快、路面平稳、造价低廉等优点。
沉管隧道采用锚固设计与相连段设计两种形式，其接头部分是隧道中最为关键的区域。
在实际施工中，由于环境、机械等原因，接头位置容易产生裂缝、开裂等问题，影响隧道的完整性和稳定性。
因此，对沉管隧道接头问题进行研究和评估是非常必要的。
二、研究内容1. 沉管隧道接头性态分析通过对沉管隧道接头的结构和材料特性、环境参数等进行分析，并采用有限元分析方法进行接头构件的应力、应变分析，以了解接头的性态，为接头安全评估提供参数基础。
2. 沉管隧道接头安全评估根据沉管隧道接头的使用情况和施工质量，通过可靠性分析、风险评估等方法，对接头的安全性进行评估，并得出相应的安全性结论和对策建议。
三、研究意义1. 掌握沉管隧道接头的性态和安全问题，有利于对隧道的设计和施工进行控制和改进，提高隧道的安全性和稳定性。
2. 建立沉管隧道接头的安全性评估体系，为隧道行业制定安全评估标准提供参考。
3. 为施工单位和监理部门提供参考，实现对沉管隧道接头施工、验收和维护的可控性和规范化水平。
四、研究方法1. 数据调查和文献研究法：对沉管隧道接头相关的文献、规范、技术手册等资料进行调查、分析，获取相关数据和信息。
2. 数值模拟分析法：采用有限元分析方法，对沉管隧道接头进行分析，获得接头的应力、应变分布和受力性态。
3. 可靠性分析和风险评估法：基于可靠性和风险控制理论进行沉管隧道接头的安全性评估和可行性分析。
五、研究计划1. 研究阶段一：调查和文献研究(1个月)。
2. 研究阶段二：数值模拟分析(3个月)。
3. 研究阶段三：可靠性分析和风险评估(2个月)。
4. 研究阶段四：结论和对策建议(1个月)。
大型沉管隧道柔性接头受力分析
大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接头受力分析□文/袁有为王艳宁摘要：橡胶止水带是沉管法隧道接头联接中的关键技术，GINA止水带的问世，使得水力压接法广泛应用于管节的联接并使水下沉管隧道的建设有了巨大发展。
天津海河隧道采用沉管法施工工艺，隧址位于8度区的软土地基上，管段接头在各种不利工况下的稳定性是整个工程安全的关键问题之一。
依托天津滨海新区中央大道海河隧道工程，采用大型有限元软件Hypermesh，分析了沉管柔性接头在各种工况下的受力情况，对于GINA止水带的选型具有较强的指导意义。
关键词：沉管；隧道；柔性；接头；GINA止水带；有限元；Hypermesh；受力沉管法是指在干坞内或大型驳船上先预制管段，再浮运到指定位置下沉、对接、固定，进而建成水下隧道或水下构筑物的施工方法。
采用沉管法施工的隧道叫沉管隧道。
1工程概况天津海河隧道路线全长4 132 m，隧道部分全长3 323 m，暗埋段全长2 988 m。
穿越海河段采用沉管法施工工艺，沉管段全长255 m，由3节预制管段组成，单节管段长85 m，见图1和图2。
图1海河隧道沉管段横断面图2海河隧道沉管段分节海河沉管隧道管段与管段之间以及沉管段与两岸暗埋段之间采用柔性接头形式相联接。
柔性接头包括钢剪切键、混凝土剪切键、剪切键橡胶支座、GINA止水带以及预应力拉索等多种构件，见图3。
图3沉管隧道段横断面及管段接头布置海河隧道位于8度区IV类场地条件，属于抗震不利地段。
从沉管隧道自身的结构特点和埋设位置来看，其受地震作用比较明显。
沉管隧道是由多节位于水下的管段拼接而成，这对管段接头的密封防漏性能有着非常苛刻的要求。
地震期间，由于埋设于土层中沉管隧道不太可能像桥梁那样发生垮塌式的结构破坏，其最容易出现问题并可能导致整个沉管丧失功能的薄弱环节就在于其接头联接的可靠性。
因此保证其接头在地震期间能够抵抗住地震力的破坏作用对沉管隧道整体的抗震性能具有决定性的意义。
沉管隧道接头的理论分析及研究
２ 接头设计原则
沉管隧道的接头设计 、各部件配置是否合 理、 接头施工质量 能否达到要求 关系 到沉 管隧道的成
败。
提供 的。
（）在运营阶段对接头中各部件的工作状况尽 ６ 可能做到能检验 ，应尽量避免发生渗精及其他病害 后却不 知症 结之所 在。要做到 这一 点却是相 当难
的，对于检修那就更难 了。因此 ，对各部件 ，特别 接头设计中须注意考虑如下几个方面的问题 ： 是各部件的扣件及预埋件应在设计和施工中保证其 （）具有非常可靠 的水密性是接头设计中的首 １ 可靠性。此外 ，尚须特别注意接头区域管段钢筋 混 要问题。除应设置足够且合理的止水带 以外 ，还应 凝土的施工质量和防水层、钢底板 的施工质量。 考虑接头处是否存在其他区域渗漏的可能 ； （）接 头造 价宜适 度 。 ７
维普资讯 Biblioteka 第２ 卷 ， １ ３ 第 期
２ ０ ０２年 ２月
文章 纳号 ：１０ ．６ ２ （０ ２ １０６ ．６ ０ １４ ３ ２ ０ ）０ ．０ ７０
中 国 铁 道 科 学
ＣＨＩ ＮＡ ＲＡＩ Ｗ ＡＹ ＣＩ Ｌ Ｓ ＥＮｃＥ
图 １ 沉管 隧道管段 中间接头 图
ＧＩ ＮＡ止水 带 、ＯＩ ＧＡ止水 带 是接 头 的第 一 皿 道 和第 二道 防水线 ，它们组 成 双重 止水系统 ；端 钢
３ １ Ｉ Ａ止水带的选型与计算 ． Ｇ Ｎ 从经济 、技术角度 以及接 头的止水 可靠性考 虑 ， Ｉ Ａ止水带 和 Ｏ Ｇ ＧＮ ＭＥ Ａ止水带宜 采用进 口 的。一般选用荷兰生产 的 Ｇ Ｎ Ｉ Ａ止水带，要求使用 寿命一百年。一般说来 ，由于水位高差 的缘故 ， 对 于中等河流下的 Ｇ Ｎ Ｉ Ａ止水带宜选用两种不同硬度 的 ＧＮ Ｉ Ａ带 ，对 于大 江大河 则 宜选用三 种甚 至更 多 不同硬度的 Ｇ Ｎ Ｉ Ａ带。本例选用两种 ，深水区选用
深度阅读：刚柔并济的工程哲学——港珠澳大桥沉管隧道世界首创“半刚性”结构
深度阅读：刚柔并济的工程哲学——港珠澳大桥沉管隧道世界首创“半刚性”结构在工厂标准化制作一个个混凝土的管子，然后把几个管子拼接、通过钢绞线连接起来，组成一个整体，再经过海上运输并安装到海底，次第对接起来，就形成了一个海底隧道。
这是沉管隧道的基本原理。
但是，这些管节不是我们日常接触的普通管子，而是截面相当于一个网球场大小，类似于一个60层楼房，重约8万吨的超级巨无霸；安装这些管节要超级精确，误差控制以厘米为单位；这些管节要在40多米的海底，保证双向六车道的车辆安全通行120年。
这便是当今世界土木工程界最难的工程之一——港珠澳大桥岛隧工程。
小顾虑变成了大问题2009年，在国外专家的建议下，港珠澳大桥工程中5公里多的沉管隧道初步设计就选择了柔性结构方案：整个隧道由33个大管子对接而成，一个标准的大管子由8个22.5米长的小管节拼接、由钢绞线串起来；在浮运安装中，这8个小管节组成一个整体；安放到位后，剪断钢绞线，整个沉管隧道就是一个柔性整体。
8个一串，就是为了尽量提高效率。
小管节依靠海水压力实现密闭，并在管节间设置止水橡胶把海水挡在外面，管节之间设置剪力键，能够保证它们不会错位。
这好像一串糖葫芦，安装到位之后，再剪断那个竹签。
这是中国人第一次大规模采用沉管方式建设海底隧道，而欧洲和日本的工程师在沉管隧道建设方面已经拥有多年的施工经验和技术积累。
毫无疑问，港珠澳大桥需要借鉴国外的成熟理念。
因此，在前期初步设计中，港珠澳大桥隧道采用成熟的方案，是一个正确的选择。
其基本理念是，每一个管节之间没有连接，如果地基发生不均匀沉降，沉管就能够很好地“追随”地基而适当的沉降。
有一天，剪断还是不剪断这个钢绞线，突然变成了大问题。
2011年年底，在沉管隧道的施工设计过程中，项目部意识到，在40米的海底，沉管承受着巨大的压力，当地基发生不均匀沉降时，管节之间可能产生错位。
随着工作的推进，这一风险越来越大。
2012年年底，中交建设者在实践中发现，潜在的风险已迫在眉睫，如不及时调整沉管结构，有可能会对沉管120年的使用寿命产生致命的影响。
港珠澳大桥接头吊装下沉过程的多体动力学分析
Multibodydynamics analysis onthe joint installation process ofHong Kong-Zhuhai-Macao Bridge
LIUJun-yi, KANG Shao-cheng, SHEN Hai-peng, WU Guang-huai, CHENXu-jun
(1. College of Field Engineering, PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China; 2. Technical Development Department, Nanjing Guangbo Engineering Technology Co. Ltd., Nanjing 210007, China) Abstract: In order to calculate the movement of the joint of the immerseo Bridge during its installation, firstly, a hydrodynamic model for the installation was established through the software ANSYS-AQWA, and the kinematic responses under the condition of various significant wave heights and wave directions were obtained. Then, a multibody dynamics model of the floating base system was built based on the Kane method. By writing the corresponding calculation program and taking the floating crane movement as the input of the system,the trajectories of joint in different cases were calculated. The results showed that thedifferences between the displacement amplitudes of the joint in air and in water are quite small. In addition, the displacement amplitude of joint goes up with the increase of significant wave height. When the wave direction is zero degree, the corresponding joint displacement is greater than those under other wave directions. This calculation method and the related conclusions can provide references for the joint installation of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge. Key words: offshore engineering; floating base; multibody system; lift operation; Kane method
节段式沉管隧道节段接头水密性设计与施工细节
节段式沉管隧道节段接头水密性设计与施工细节发表时间：2018-02-07T15:10:36.503Z 来源：《防护工程》2017年第29期作者：王蕾1 王慧2[导读] 隧道水密性质量好坏最重要的部位是接头。
湖北交通职业技术学院湖北武汉 430079摘要：隧道水密性质量好坏最重要的部位是接头。
以荷兰节段式沉管隧道工程经验为基础，介绍节段式沉管隧道节段接头的基本构造、节段接头水密性设计细节要求、施工中常见问题和缺陷、国外的试验和案例，以及节段接头水密性设计和施工细节的解决办法及建议。
关键词：节段式；沉管；隧道；节段接头；水密性；设计前言：沉管隧道一般具有纵向延伸长、地质条件复杂以及接头较为薄弱的特性，沉管隧道主要分为钢结构和混凝土结构两种型式，其中混凝土沉管隧道又可分为整体式和节段式。
本文主要介绍节段式混凝土沉管隧道节段接头水密性设计与施工细节，希望为国内节段式沉管隧道工程设计和施工以及规范的编制提供参考和借鉴。
1接头构造的功能1.1承受并传递纵向轴力考虑管节混凝土凝结过程中收缩徐变、温度效应及地震工况下地层运动引起的纵向张拉与压缩，作为隧道结构的接头需具备承受并吸收部分纵向变形的能力。
在纵向合适的位置设置适当构造的接头，有利于改善沉管隧道的整体受力性能。
1.2承受水平剪切力和垂直剪切力当沉管隧道长度较大时，沿线穿越的纵向地层性质不一、厚度不均、土性参数各异，加上处理后基础刚度很难均一、两侧回填土不均以及来自水流的横向波浪力，管节及接头部位需承受来自水平方向的横向剪切力和竖直方向的垂直剪切力以及地震工况下水平方向和垂直方向的动剪切力、响应滞后和阻尼。
1.3承受纵向弯曲管顶作用荷载和管底基础刚度的差异会导致隧道结构产生纵向弯曲应力和变形，接头要传递剪力和弯矩。
1.4承受横向扭转管节横向范围内因地基与基础刚度差异、荷载和波浪力不均会使得管节发生横向扭转、纵向拉压与偏转。
1.5承受地震工况下振荡及摇摆位于软土地层中的隧道结构需承受地震工况下深部基岩传递上来的竖直方向振荡、水平横向摇摆及其组合运动。
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大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接头受力分析大型沉管隧道柔性接头受力分析□文/袁有为王艳宁摘要：橡胶止水带是沉管法隧道接头联接中的关键技术，GINA 止水带的问世，使得水力压接法广泛应用于管节的联接并使水下沉管隧道的建设有了巨大发展。
天津海河隧道采用沉管法施工工艺，隧址位于8 度区的软土地基上，管段接头在各种不利工况下的稳定性是整个工程安全的关键问题之一。
依托天津滨海新区中央大道海河隧道工程，采用大型有限元软件Hypermesh ，分析了沉管柔性接头在各种工况下的受力情况，对于GINA 止水带的选型具有较强的指导意义。
关键词：沉管；隧道；柔性；接头；GINA 止水带；有限元；Hypermesh;受力沉管法是指在干坞内或大型驳船上先预制管段，再浮运到指定位置下沉、对接、固定，进而建成水下隧道或水下构筑物的施工方法。
采用沉管法施工的隧道叫沉管隧道。
1 工程概况天津海河隧道路线全长4 132 m ，隧道部分全长3 323 m ，暗埋段全长2 988 m。
穿越海河段采用沉管法施工工艺，沉管段全长255 m，由3节预制管段组成，单节管段长85 m，见图1和图2。
图1 海河隧道沉管段横断面图2 海河隧道沉管段分节海河沉管隧道管段与管段之间以及沉管段与两岸暗埋段之间采用柔性接头形式相联接。
柔性接头包括钢剪切键、混凝土剪切键、剪切键橡胶支座、GINA 止水带以及预应力拉索等多种构件，见图3。
图3 沉管隧道段横断面及管段接头布置海河隧道位于8 度区IV 类场地条件，属于抗震不利地段。
从沉管隧道自身的结构特点和埋设位置来看，其受地震作用比较明显。
沉管隧道是由多节位于水下的管段拼接而成，这对管段接头的密封防漏性能有着非常苛刻的要求。
地震期间，由于埋设于土层中沉管隧道不太可能像桥梁那样发生垮塌式的结构破坏，其最容易出现问题并可能导致整个沉管丧失功能的薄弱环节就在于其接头联接的可靠性。
因此保证其接头在地震期间能够抵抗住地震力的破坏作用对沉管隧道整体的抗震性能具有决定性的意义。
本文依托中央大道海河隧道工程，采用美国Altair 公司的有限元分析软件Hypermesh，针对管段接头在各种工况下的受力进行全面的分析并指导关键构件的选型。
2 沉管柔性接头数值分析模型根据沉管的实际尺寸和土层分布建立，为减小人工边界的影响，模型底部取至地面以下80 m 的粉砂层，其中沉管结构和土体采用8 节点六面体单元，沉管之间的联接简化为弹簧单元计算，整体模型见图4。
需说明的是，覆盖层-85 m处剪切波速达到500 m/s，以此为地震波输入面。
图4 结构整体分析模型2.1 计算参数2.1.1 管段接头参数本次计算中将接头简化为弹簧进行处理，根据工程实际，分别对钢拉索、水平剪切键、竖向剪切键以及GINA 在相应自由度方向上提供的刚度进行折算，然后将上述等效刚度在各自由度方向叠加在一起，利用Dyna 中的非线性弹簧单元来定义简化弹簧的力学参数，简化所得计算模型见图5。
图5 模型中的接头1 )接头钢拉索的抗拉刚度。
单根钢拉索的抗拉刚度为4.7 X 107N/m，顶底板各设有26根钢拉索，折算后顶板和底板36.6 m范围内抗拉刚度为26X 4.7X 107- 36.6=3.34X 107(N/m)。
2)水平剪切键。
根据设计资料，单组水平剪切键的水平抗剪刚度为 2 750 000 + 0.02=1.375 X108(N/m)。
其含义为产生0.02 m 水平错动需要施加2 750 000 N 的力，考虑2 组水平剪切键同时作用，底板36.6 m 范围内剪切刚度为2 750 000 + 0.02 X 2+ 36.6=3.64 X 107 (N/m)。
3)垂直剪切键。
考虑4 组垂直剪切键同时受力，类似水平剪切键的折算方法，竖向范围(高 6.9 m)剪切刚度为4X( 1 000 000/0.02) - 6.9=1.375 X 107 ( N/m )。
4) 纵向限位装置。
顶板36.6 m 范围内共有13 个纵向限位装置，抗压刚度为2000000/0.02X 13/36.6=3.55X 107(N/m)。
5)GINA 橡胶止水带压缩曲线。
相邻两管节之间的管节接头是影响沉管隧道安全使用的关键部位之一，也是沉管隧道的关键技术所在。
中央大道海河隧道水中的4 处柔性接头是沉管隧道的重要环节，需要满足以下要求： (1)水密性，即在施工阶段和日后运营阶段不渗漏；(2)具有抵抗各种作用的能力，这些作用包括各种荷载和强迫变形，诸如地震、温度和地基变形等；（3）受力明确，方便施工和保证施工质量。
在橡胶制品的有限元分析中，一般用应变能函数描述橡胶的力学性能。
采用具有广泛工程应用面的且最常见的Mooney-Rivlin 橡胶材料模型，具体应变能函数形式式中：I1、I2、I3 为格林应变不变量；A 、B 为材料常数为柏松比。
GINA 止水带的基本材质为橡胶，主要材料性能参数见表1。
橡胶是高度非线性的弹性体，应力应变关系较为复杂，见图6。
根据图6 定义非线性弹簧单元并考虑初始压缩量为40 mm。
表1 GINA 止水带性能参数止水带型号GINA220-205f-c材质丁苯橡胶密度/ （g • cm-3）1.14泊松比0.499 图6 GINA 压缩曲线2.1.2 沉管混凝土参数沉管隧道的管段除要满足结构强度的要求，还要满足管段起浮、浮运、沉放时的要求。
因此，对管段制作的尺寸精度、预埋件安装精度、混凝土的重度和结构的防水要求相当高，以满足管段在强度、防渗、抗裂、干舷高度等方面的要求。
本工程中管段混凝土为C40，抗渗等级为S10。
具体参数见表2。
表2 混凝土C40 主要性能参数混凝土型号C40 密度/（g • cm-3）2.50 泊松比0.16 弹性模量/GPa 32.5 2.1.3 地基土模型及参数沉管隧道的地震响应很大程度上受附近地基土影响，因此在计算中地基土模型的选取非常重要。
地基土在地震载荷作用下的变形，一般包括弹性变形（可恢复）和塑性变形（不可恢复）两部分。
工程中通常采用摩尔-库仑(Mohr-Coulomb )屈服准则和德鲁克-普拉格( Drucker-Prager )屈服准则来反映地基土的屈服和破坏情况，见图7。
图7 屈服面与摩尔-库仑屈服准则相比，德鲁克-普拉格屈服准则考虑静水压力可以引起岩土屈服的因素，另外避免摩尔-库仑准则屈服面在角棱处引起的数值计算上的困难，即避免了奇异点( singularity )。
因此本次计算采用德鲁克-普拉格屈服准则。
德鲁克-普拉格是一种经过修正的Mises 屈服准则，其表达式为式中：J1 为应力张量的第一不变量为应力偏张量的第二不变量为材料的内聚力，0为材料的内摩擦角；k 为材料的屈服应力。
通常情况下，土层的物理化学性质具有非均匀性，动剪切模量G 随着深度的变化也呈一定的趋势。
比较好的函数表示方法是以指数函数来模拟动剪切模量随地基土深度的变化，计算模型为式中：G0 为整体地基土的平均动剪切模量；Z 为地基土的绝对深度。
进行土体参数的选取，其中内聚力和内摩擦角根据勘查报告取值。
动剪切模量式中：Es为压缩模量；v为泊松比。
2.1.4 地震波的选取根据地震安全性评价报告提供的场地设计地震动参数，本次计算采用的100 a 超越概率为10% 的地震动，加速度时程曲线见图8。
加速度峰值为2.05 m/s2，与本工程的8度设防标准(最大加速度为0.2g)吻合。
图8 输入地震波为更加全面地分析了解沉管隧道在地震时的动力响应性能，将地震波采取不同的角度入射，具体为0°、30°、45°和90°，对应每一个角度为一种工况，得到沉管在各种工况下的地震响应，然后加以比较，分析最不利工况下沉管的抗震性能。
2.2 边界条件由于考虑地震波为水平入射，模型底部所有节点竖向位移约束为零，水平方向自由度将施加地震波加速度。
在进行动力分析时（以地震波响应为例），如果在四周施加常规的约束边界条件，当地震波传到边界时将会受到边界的反射作用，反射波与入射波叠加，将对模型的动力响应产生额外的附加的影响。
为消除这种效应，有学者提出了用人工边界、边界元、无穷元、试函数等方法，取得了较好的效果。
本文中将利用ls-dyna 所提供的非反射边界来消除这种影响，具体方法见图9。
图9 非反射边界条件3 计算结果中央大道海河隧道处于天津市海河流域的下游，该流域平均低潮位约0.52 m, 50 a一遇的高潮位约3.65 m，沉管管段接缝处沿横断面一周的GINA止水带总长88.4 m ，在不同计算水位下GINA 的压缩量见表3。
表3 GINA 止水带不同潮位下压缩量计算mm 计算接头位置平均低潮位下GINA 压缩量50 a 一遇高潮位下的GINA 压缩量北岸〜E1E1〜E2E2〜E3E3-1〜E3-2 102.0107.0109.0105.0110.0115.0116.0112.0 GINA 止水带的压缩量除了受潮位高低影响较大外，还受到诸多其它因素的影响，诸如GINA 自身松弛、干燥收缩、端面允许误差、基础沉降、温差收缩、地震等因素的影响，相关计算见表4。
表4 GINA 止水带轴向总偏差量计算mm 计算接头位置松弛量干燥收缩引起的偏差北岸〜E1E1〜E2E2〜E3E3-1〜E3-2 1.651.731.741.682.555.104.953.33 端面允差6.006.006.006.00 基础沉降引起的偏差10.0010.0010.0010.00 温差收缩引起的偏差8.5017.0016.5011.10 地震引起的偏差25.0025.0025.0025.00 轴向总偏差53.7064.8364.1957.01 4 结论在对海河隧道沉管进行安全性评价时，管段间的接头是最薄弱的环节，也是重点关注的对象。
沉管隧道在地震波载荷的作用下，最可能发生的情况就是沉管之间的接头部位会漏水，而GINA 止水带是整个沉管最重要的密封装置，止水带的压缩量直接关系到沉管是否会漏水。
从表3 中可见，在平均潮位时，各管段接头处的GINA 的压缩量为100〜110 mm，足以满足防渗要求（一般GINA压缩量为20 mm就基本不会发生渗漏），在遇到50 a 一遇的高潮位时，压缩量有7〜8 mm 的增加，更加有利于GINA 的密封性能。
而进行安全性评价时，关心的是在最不利工况下止水带是否会发生渗漏，当考虑各种不利因素共同作用时，引起的轴向总偏差有60 mm 左右，这些因素包括松弛、干燥、温度、沉降、地震等，其中影响最显著的就是地震引起的轴向偏差，有限元分析结果为25 m m ，其次是干燥收缩引起的偏差。
在这些极端的最不利工况下，扣除总偏差，GINA 的压缩量减小到了40〜45 mm，这个压缩量值对防渗透来讲仍然是足够的，或者说在极端不利的工况下，GINA 的密封性能仍然满足要求。