第一章概述 沉管隧道发展史(与资料内容相差很大,修改书上部分)

第一章概述

二、沉管隧道的发展史沉及技术革新

一、沉管隧道的发展史

世界上最早的沉管法工程是1893-1894年在波士顿港内横过宽96m、深7.6m的航道下面的虹吸下水管道，但最早的正规沉管隧道工程是1910 年美国穿越底特律河修建的水下双线铁路隧道。其后沉管法以美国为中心逐步发展，有许多水下隧通用沉管法修建而成。而最具有划时代意义的工程是1964~1969年施工、横过旧金山湾底的海湾地区高速运输系统（BART）地下铁道（复线，延长5820m，沉埋管段58节），它不仅做到使用大型机械高效率施工，而且在设计方面也有许多进展。

美国修建沉管隧道的历史最长，至1980年就已在北美建成23条沉管隧道，这些隧道的突出特点是使用圆形钢壳，美国人所发展的钢壳管段技术，至今仍长期持续使用而无多大变化。实践也证明，钢壳结构型式的隧道适合美国的情况。美国海湾修建的隧道较多，海湾的水深一般深于内河。用圆形或双体圆形钢壳，从受力角度考虑，比矩形有利。另外，用圆形钢壳与其习惯和经验也有很大关系。

在欧洲，最早的混凝土沉埋管段隧道是1927年完成的德国弗里德里希港隧道，而正规的沉管隧道工程则是荷兰于1937~1942年施工的玛斯（MASS）隧道。这个隧道是四车道公路隧道，管段为宽24.8m、高8.4m的矩形钢筋混凝土结构，共9节长61.3m的管段。玛斯隧道的特点是采用矩形断面，以后就成了所谓欧洲方式的原型

很蓝人习惯与矩形断面的沉管，他们认为矩形断面的有效空问利用率优于圆形断面。矩形断面隧道的高度和覆盖层都比圆形断面小和薄，隧道的长度也相应减少。荷兰的修建技术在世界上保持领先地位，到1980年已修建了22条沉管隧道。

荷兰人在管段制造方面有独特之处，他们使用钢筋混凝土管段，甚至不用防水钢板。为防混凝土温度应力引起的开裂，他们在混凝上内部安设了供冷却水循环的钢管，以消除裂缝的产生，因而他们的钢筋混凝土节段是防渗漏的。他们在混凝土作业时一贯坚持高标准，从混凝土原材料的组成、降低温差、收缩补强、模板选择等都采取了相应的措施。此外在接缝防水、抗渗等方面也采取了相应的措施。管段接头处的GINA垫圈为荷兰人首创，被世界普遍应用。

砂流基础区别于泵砂基础，它是从管段内部基础注砂，克服了喷砂法（泵砂法）的许多缺点，基础质量得到保证，这项技术是在荷兰弗拉克隧道首次应用的。

欧洲的其它国家如德国、瑞典、法国、比利时等都采用了混凝土管段技术，建造了相当数量的沉管隧道。

日本于1994年首次采用沉管法修建阉治沉管公路隧道，随后又建成公路和铁路沉管隧道，此外其它用途的电站取水隧道、传送矿石的隧道也有采用沉管法修建的。日本人习惯于用钢壳型结构，这与他们有良好的造船设备有关。近年来，日本对沉理隧道的抗震设计方面取得了进展。过去在地震区修建隧道时，对隧道缺乏特别的预防措施，而现在的设计允许接头处有相当挠度和纵向移动，在允许范围内对沉陷和温度影响也采取了类似的措施。

总之，美国和日本偏重于钢壳型隧道，而荷兰和其他国家都采用混凝土型。美国大多为双车道隧道，而其他国家则以4车道6车道隧道居多。

我国修建沉管隧道的起步较晚，已建成的有上海金山恭水隧道、黄浦江宁国路水底隧道、天津海河水底隧道、宁波甬江隧道以及广东的珠江隧道，另有一些处于规划阶段。沉管隧道对施工现场有着广泛的适应性，随着我国交通运输事业的发展和施工技术的提高，相信沉管隧道的修建肯定会得到迅速的发展。

以下部分与书上资料不一致

迄今为止，世界上已有百余条沉管隧道，其中横断面宽度最大的为比利时亚泊尔隧道，宽度为53 . Inl ；沉埋长度最长的是美国海湾地区的交通隧道，长达5825m 。我国修建沉管隧道起步较晚，已建成的有：L 海市金山供水隧道，宁波雨江隧道，广州市珠江隧道，香港的地铁隧道、东港跨港隧道等 5 条沉管隧道，以及中国台湾的高雄港隧道等。正在建设的有：仁海市外环线泰和路越江隧道及宁波市东外环路常洪隧道 1 另有一些处在规划阶段，如：京沪高速铁路过江段，武汉越江隧道（含地铁）等沉管隧道对施工现场有着广一泛的适应性，随着我国交通运输事业的发展和施工技术的提高，沉管隧道的修建肯定会得到迅速发展二、沉管隧道的定义沉管法是预制管段浮运沉放法的简称，一般用于建造水底隧道。施工时，将拟建隧道的水底段衬砌分成若干管段，先在干船坞或船台上整体制作成型，封闭两端后浮运到隧道所在位置，然后对管段增加配重，使其下沉到预先挖好的沟槽中，在所有管段都下沉就位后，拆除各管段端的封闭门，进行管段水下连接，互相联通后即形成穿越河流、港湾的水底隧道这种方法同样也可用于陆地隧道的建设，只是在建造中需要用钢板桩围护开挖一条临时」性的运河三、沉管隧道的特点（一）沉管隧道的优点沉管法在世界各国得到广泛应用，技术日臻成熟，原因是其具有其它方一法无法比拟的优点，‘见表卫一l )

1 ．隧道结构的主要部分由于在船台或干船坞中浇筑，施工条件好，质量容易保证并可方便施作外防水层因此就没有必要像其它普通隧道工程那样在遭受到土压力或水压力荷载作用卜的有限空间内进行衬砌作业，从而可制作出质量均匀且防水性能较好的隧道结构，

可缩短工期而且安全；因大部分工序在船台或干坞中完成，故可大大减少水底隧道施工对航运及城市正常生活的干扰。2 ．由于沉放隧道的密度小，其有效重量一般为5 一lokN / m " ，再力［l 上附加压重以及混凝土防护层，隧道重量可增至20kN / m3 左右。而隧道所作用的未扰动地基土层的有效应力约为30 一10okN / m ，。这样用远比被挖掘的基槽中原来土体轻的管段代替原来土体的荷载，就可使它不下沉。地层的承载力儿乎不成问题。对地质条件适应性强，能在流砂中施工，不需特殊设备或措施。3 ．用于修建大断面水底隧道。迄今为止盾构工法一般只能用于修建双车道水底隧道，而沉管法则可用于修建双管四车道、双管六车道，甚至四管八车道的水底交通隧道4 ．管段长度可达loom 一15om ，且可以整体浇制，因而水密性好与盾构法隧道的拼装管片相比较，同样一段长的双车道水底隧道中，沉管法接头缝仅！. 5 ，为盾构法的l / l ! 8 : 渗漏减少，仅为盾构法的l ％以下。5 ．由于隧道在水底，对船舶的航行和将来航道的疏浚影响不大，所以沉管法隧道可浅埋在最小限度的深度上，从而使隧道全长缩短至最小限度。而盾构法施工隧道需深埋，隧道过长。并且沉管隧道净空明显减小，因而其总工程量减小节省了上建投资和通风运营费用 6 ．不受桥下净空的限制。桥梁在修建时往往对航运远期发展估计不足而把桥价争空定小，但定大了又不经济或受当时物质条件限制一时难以实现，或是引桥过长致使造价高、占地过多。7 ．防护条件虽较深埋隧道稍差，但比桥梁好，而且还可以在沉管隧道顶面作防护层提高防护能力。

8 ．因为管段制作采用的是预制方式，且浮运与沉放的机械装置大型化了，这样对施E 安全与大断面隧道的施工都较有利，且大大缩短了工期，满足了现代化交通枢纽的需要（二）沉管隧道的缺点 1 ．由于管段的浮运、沉放以及沟槽的疏浚、基础作业大部分依靠机械来完成，对于平静的波浪，在流速较缓的情况下施工是不成问题的。可是如果情况相反，而且隧道截面较大时，就会带来一系列的问题，诸如管段的稳定、航道的影响等2 ．地基的承载力是不成问题的，但对于沉放管段底面与地基密贴的施l 一方法还应继续改进，以避免沉陷与不均匀沉降的产生。 3 ．由于橡胶衬垫的发展，沉放管段之间在水下的连接得到了发展，但对于有些地质条件带来的不均匀沉降和防水等问题需进一步研究。（三）施工中应注意的事项沉管法虽有施工先进、方便、防水可靠、造价便宜等众多优点，实施时还应注意：】．在水流较急时，管段沉设困难，需用专用作业台施工2 ．施工时需与航道部门密切配合，采取措施（如开挖临时辅助措施等）以保证航道畅通3 ．淤积严重的水域，在管段沟槽疏浚过程中要密切注意表层淤泥的回淤，造成沉设困难〕