公路沉管隧道的发展及其关键技术

Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｋｅ ｙ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｍｍ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ Ｔｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｚｈ ｉ ｇ ａ ｎ ｇ，ＬＩ Ｕ Ｈｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ
ｔ ｕ ｂ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍ ｍｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ， ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｈｏ ｎ ｇ Ｋ ｏ ｎ ｇ ・ Ｚ ｈ ｕ －
摘要 ：为使隧道工程建设者们对沉管 隧道工法 的历史 、 关键技术及发展等有更全面 的认识与 了解 ， 便于作 出较科 学合理 的判 断 ， 按
照建设时序 、 地域 和主要技术特点等 因素对世界范 围内既有的公路 沉管 隧道事例 进行分 析梳理 ， 总结 出 目前沉 管隧道所 历经 的 ３ 个主要发展阶段及其典 型技术特 征 ， 并对公路沉管隧道 的纵 断面 、 结构横 断面 、 地 基基础及 隧道接 头等关键 技术进行 探讨 与归纳 。 最后 ， 以我国在建 的超大型港珠澳沉管隧道工程为例 ， 分 析了我国外海首座公路沉管隧道设计 中的关键技术 问题 及其解决对 策 ， 可 为我 国公路水下隧道 的方案制订及设计研究提供有 益借 鉴。 关键词 ：公路沉管隧道 ；港珠澳沉管 隧道 ；横 断面 ；地基基 础 ；接头
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ７ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ４ １ Ｘ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ２
中图分类号 ： Ｕ ４ ５ ５ ． ４ ６
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ２— ７ ４ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ３ ４ ３— ０ ５
ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍｍｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｔ ｕ ｎｎ ｅ ｌ ｓ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕｄ ｉ ｎ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｉ Baidu Nhomakorabea ｌ ｅ，ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ － ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｆ ｏｕｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
第 ３ ３ 卷
第５ 期
隧道建 设
Ｔｕ ｎｎ ｅ ｌ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖ ｎ １ ．
Ｎｏ ． ５
２ ０ １ ３年 ５月
Ｍａ ｙ ２ ０ Ｊ ３
公 路 沉 管 隧 道 的发 展 及 其关 键 技 术
张 志 刚 ，刘 洪 洲
（ 中交公路 规 划设计 院有 限公 司，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ８ ）
ｈ ａ ｉ — Ｍａ ｃ ａ ｏ ｉ ｍ ｍｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｔ ｕ ｎ ｎｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｉ ｍｍｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ；Ｈｏ ｎ ｇ Ｋｏ ｎ ｇ — Ｚ ｈｕ ｈ ａ ｉ — Ｍａ ｃ ａ ｏ ｉ ｍｍｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｔ ｕ ｎ ｎｅ ｌ ；ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｆ ｏ ｕｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｔ ｕ ｂ ｅ ｅ ｌ —
（ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ 。 ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｗ ｉ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉ ｍ ｍ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍ ｍ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ —
挖 好一个 水底 基槽 ， 并 提前完 成基 础处 理 ； 待 管节定 位 后， 向管 节 内灌 水压 载 ， 使 其 下 沉 到设 计 位 置 ， 将 此 管 节 与相邻 管 节在水下 连 接起来 ， 完成 回填 覆土 ； 最后 完 成 隧道 内部铺 装 ， 从 而 形成 一 个 完 整 的水 底 隧 道 。采
ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｉ ｎ ｔ
０ 引 言 随着 经济 的快 速发 展 以及人 们环 保意 识 的不断 提
高， 交通 和运 输 系统形 式不 断完 善 ， 由此 引发 了土木 工 程师 们对 采 用 水 下 隧 道 方 式跨 越 江 河 和 海 湾 （ 峡） 的 思考 与 实践 。与桥 梁 方 案 相 比， 水 下 隧道 可 实 现 全 天 候运 营 ， 对航 运 、 航 空无 干扰 ， 人 防能力 强 ， 同 时也能 很
管 法始 于美 国 ， 兴于欧洲， 只适 用 于 水 下 隧道 ， 结 构 型 式、 断 面布置 、 地基 基础 和管 节接 头连接 等形式 多样 。
沉 管法 又称 沉 埋 法 。施 工 时 ， 要 先 在 隧址 附近 修
建 的 临时干 坞 内预制 钢 筋混 凝 土 管 节 ， 预 制 的管 节用 临 时端 门封 闭起来 浮 运 到 隧址 ， 此 时 已于 隧址 处 预 先