宁波甬江沉管隧道大修设计与施工

1、图 1 沉管隧道横断面示意（单位：cm）Fig.1 Cross section of the immersed tunnel宁波甬江沉管隧道大修设计与施工李伟平吴德兴郭霄 高翔（浙江省交通规划设计研究院，杭州 310006）摘 要 甬江沉管隧道是我国最早建设的沉管隧道，处于淤泥质软土地层和大回淤感潮河段。 该隧道在安全运营 11 年后，对包括沉管裂缝、引道结构裂缝及渗漏水、引道横撑结构缺陷、路面结构、隧道排水系统等土建设施进行 了大修设计和施工，并对通风、照明等机电系统进行了全面升级改造，同时针对备受关注的沉管段沉降安全问题提 出了沉降控制策略。 通过大修工程的实施，改善了隧道的运营条件，提高

2、了隧道结构的安全性和耐久性。关键词 沉管隧道 大修 设计 施工中图分类号：U455.46文献标识码：A工程概况宁波甬江沉管隧道是我国大陆第一条建于软土 地基上的沉管隧道， 工程于 1987 年 6 月 20 日正式 动工，至 1995 年 9 日建成通车，历时 8 年零 3 个月。 隧道总长度 1 019.97 m，由北岸引道 360.44m（地下 连续墙结构加横撑）、 北岸竖井 15 m、 江中沉管段420 m （含 E1E5 共 5 个管段，长度 85 m+80 m+385 m）、 南岸引道 224.53 m （扶壁式挡土墙结构为 主）等几部分组成。隧道原设计标准 ： 双向双 车道单孔隧

3、道 ， 路面 宽 7.5 m， 净 高 4.5 m； 汽 车 荷 载 ： 汽 车 -20 级 ， 挂 车-100； 设计车速 60 km/h （ 由于交通量大， 实际限 速 30 km/h）；设计日平均交通量 5 500 辆；最大纵坡3.8 。 江 中 沉 管 横 断 面 外 轮 廓 尺 寸 为 11.90 m 7.50 m。 顶板、侧板厚均为 85 cm， 底板厚度为 105 cm， 为钢筋混 凝土结构 ， 管 内路床、 路面 厚度共 70 cm（其中路床 48 cm，水泥混凝土路面 22 cm），如图1 所示。隧道通过地层为第四系全新统（Q4）海相、河口 相沉积地层，具上、中、下三层结构。

4、 上层为灰色淤 泥，饱和，流塑状，厚约 20 m；中层为灰色淤泥质土， 流塑状，包括淤泥质粘土和淤泥质亚粘土，厚度变化1大，一般 610 m；下层为海积灰色中细砂层，厚约 8m。 沉管段穿过灰色淤泥质土，含水量高，孔隙比大， 饱和、 流塑状， 属高压缩性 、 高灵敏度土 ， 力学强度 低，渗透系数小于 110-7 cm/s。经过 11 年的运营，总体状况良好，但出现了沉管纵向不均匀沉降、引道和沉管结构裂缝、渗漏水、 引道横撑耐久性损伤、路面破损等问题。 因此，业主 委托长安大学首先完成了 宁波甬江隧道结构检测 评估报告、机电设备检测评估报告 等检测报告， 随后委托我院结合竣工图资料、运营量测资

5、料，对甬 江沉管隧道的病害进行大修设计， 并组织了针对相 关病害的大修施工。主要病害及原因分析沉管隧道由于管段结构工厂化预制并精心施工2修改稿返回日期：2010-11-26作者简介： 李伟平（1969-），男，副总工程师，教授级高级工程师，从事隧道设计和研究工作，E-mail：zjliwp2008.82第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工的原因，一直以来被认为是

6、一种病害较少的工法，因此对于沉管隧道的主要病害分类、 讨论及研究的文 献相对较少。 根据长安大学的检测报告并结合实地 调查，突出的病害主要为下述几个方面。2.1 沉管段纵向不均匀沉降甬江隧道的主要病害之一就是沉管段的不均匀 沉降（最大沉降量约 9 cm）导致管段的接头附近出 现环向裂缝， 及对管段接头 GINA 止水带压缩量减 少使得防水性能降低。通常认为， 沉管隧道作用于地基土的附加应力 较小，通过合适的基槽处理方式，理论上而言地基土 的沉降几乎可以控制在忽略不计的程度。但是，根据 甬江隧道运营单位长期监测发现， 隧道在运营阶段 发生了最大约 9 cm (清淤前后有所变化) 的累计沉 降，且

7、各管段纵向沉降不一。 除 E1 管的北端有抬升 以外，其余所有的沉管的两端都有不同程度的下沉， 下沉量从接 头 E1E2 到接头 E4E5 依 次变大， 沉 管 E4 南端和沉管 E5 的北端的最大下沉量达到 89 mm。 沉管接头处相邻的两个测点的下沉值几乎完全 相同，且变化的规律和沉降的趋势也几乎完全相同， 说明接头连接抗剪措施得力。 早在 1997 年 7 月，甬 江隧道由于不均匀沉降导致 E1 管段靠竖井侧一定 范围出现基础脱空， 导致侧墙与底板出现了宽约 1 mm、长达 45 m 的斜裂缝，并出现严重的渗漏水，随 后进行了裂缝处化学灌浆处理及基 础注浆充填 处 理。另一方面， 甬江隧

8、道的管 段接头采用 “GINA 止水带+M 型橡胶止水带”的双重防水方式，防水效 果上主要还是依靠 GINA 止水带的水力压缩止水。挖相当不平整，不规则超挖现象严重；同时，抛石层的平整度及厚度控制难度也很大， 可能产生局部地 基受力较大、局部地基受力较小，从而产生一定的差 异沉降。 同时，采用抓斗开挖对高压缩性、高灵敏度 的淤泥有一定的冲击扰动， 会进一步加大沉降发生 的可能性。 另外，基槽开挖造成的荷载减少，使得基 槽开挖后沉管地基发生隆起， 再加上运营期间的长 期荷载作用又使得地基再次固结沉降。沉管隧道基槽的回淤是不可避免的， 而宁波甬 江的回淤严重程度又是国内罕见的， 加上甬江隧道 隧址

9、又处于河道弯曲段，回淤更加严重。根据竣工资 料， 基槽内一个月的流动性淤泥的回淤厚度可达 3 m。 回淤不仅严重影响施工期间管段沉放的下沉安 全，而且可能导致地基超挖部分充填淤泥，碎石垫层 与管段之间形成淤泥夹层；在运营过程中，夹杂大量 淤泥的碎石垫层及压浆层的固结变形会导致管段产 生较大的沉降及不均匀沉降。 施工中虽对回淤问题 足够重视，且多次清淤，但由于其回淤量大及清淤效 果检测难度较大，本隧道回淤、清淤因素引起的基础 处理质量难以控制，从而导致的沉降占了较大比重。（2）运营期间的回淤荷载甬江隧道运营期间管段的回淤加载对沉降的影 响非常明显，根据甬江隧道管理处的资料，由于回淤 严重，基本上

10、每年需进行两次清淤工作，具体清淤情 况见表 1。 从表 1 可以看出，隧道在运营期间存在反 复的逐渐加载和卸载的情况， 虽然清淤卸荷后沉降 会有所反弹和控制，但由于地基土属高压缩性、高灵 敏度的饱和流塑状淤泥， 沉降很可能会随着反复加 载、卸载而继续加大。 另外由于淤积厚度不均、清淤 前后时间的差距等等， 都可能进一步加大隧道不均 匀沉降。2.2 引道横撑的病害引道横撑既是连续墙施工期间的支撑， 又是运 营期间保持引道结构稳定性的重要结构。 本次大修 检测发现，甬江隧道引道的横撑病害较为严重，特别 是靠近隧道口、基坑深度较大的位置。病害主要表现 为：碳化深度大于 25 mm，最大达到 31 m

11、m，钢筋锈 胀造成混凝土保护层鼓胀、开裂、脱落（图 2图 3）。根据横撑裂缝的分布、保护层剥落等情况分析，横撑病害是由于混凝土耐久性较差及长期受偏压等 共同作用的结果，主要原因如下：（1） 混凝土的耐久性GINA 止水带虽然有很好的止水效果，但是不能修复和替换，因此在过大的不均匀沉降的作用下，GI-NA 止水带的张开量有可能增大，导致 GINA 止水带 的压缩量小于防水需要的最小压缩量的情况， 一旦 GINA 止水带的压缩量不足， 将直接考验 M 型橡胶 止水带的可靠性，严重情况将导致接头漏水，会严重 影响隧道的正常运营。甬江隧道发生沉降的原因是多方面的，因包括以下两个方面：（1） 大回淤量沉

12、管基础的开挖及清淤主要原甬江沉管隧 道采用抛填 85 cm 碎 石 层+40 cm压浆基础，基槽开挖施工采用 8 m3 抓斗式挖泥船进 行施工。 由于机械、水下施工等限制，沉管基础的开第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版83Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011图 2横撑病害照片(1) Fig.2 Cross bracing faults(1)图 3 横撑病害照片（2）Fig.3 Cross bracing faults(2)图 4 北引道路面病害Fig.4 Pavement faults on north

13、ern approach图 5 南引道路面病害Fig.5 Pavement faults on southern approach现 代 隧 道 技 术MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工表 1Table 1截至 2004 年 7 月隧道清淤情况一览Dredging work done up to July, 2004路面病害甬江隧道原设计采用混凝土路面， 大修前混凝 土路面已严重破损并有渗水、积水，洞口截水沟也破 坏严重，居民反映路面的噪声污染较大（图 4图 5）。2.3甬江隧道位于出海口，属于海洋氯化物环境，其混凝土耐久性要求比较高， 而

14、设计时无可供参考的 耐久性设计方面的规范及资料， 施工期间作为横撑 的施工条件又较差，质量控制困难，从而使得横撑混 凝土碳化深度大、耐久性较差、钢筋出现锈胀。（2） 混凝土的长期受压混凝土由于长期受压会产生一定的徐变， 导致 横撑挠度增大， 结构偏心受压， 基坑较深处荷载较 大，可能导致横撑裂缝的出现及发展。 另外，在隧道 建设初期，引道两侧原本均为农田和池塘，随着城市 建设的发展，两侧均加高了填土，并修建楼房，侧向 土压力增大使横撑受压荷载进一步加大， 进而增加 钢筋的应力，导致裂缝的扩展和钢筋的锈蚀。（1） 北引道路面坏板率 11.98%，抗滑深度指标TD 小于 0.4， 病害主要集中在

15、K0+890K0+982 段。 此段原设计采用浆砌片石挡墙及悬臂式挡墙防护， 路面基层既无底板也无排水设置， 水位上升掏空原 二灰碎石基层， 从而导致了路面板块破碎、 路面积84第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011年份时间/月-日管段清淤量/m319985-286-12E3、E4、E523 45011-2211-28E210 00012-1612-26E3、E4、E516 32119995-125-30E3、E4、E519 37110-1511-5E3、E4、E532

16、95020004-014-19E3、E4、E532 1818-229-01E19 50012-1512-30E3、E4、E538 00020017-198-09E3、E4、E542 99111-2812-20E110 12920023-264-17E3、E4、E541 03012-0112-05E110 13612-0512-12E3、E4、E548 94920037-037-20E3、E4、E549 35212-1612-21E1990620043-074-06E3、E4、E546 006图 6 E4E5 管节上游测量结果（单位：mm）Fig.6 Measured results of E4

17、E5 tube sections upstream现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工水。（3） 对隧道的外观进行整修， 以达到 “修旧如新”的外观效果。（4） 建立隧道长期健康检测系统。由于维修工程的内容繁多， 因此本文主要论述 下述几点内容。3.1 沉降控制沉降的控制是本次大修的重要内容之一， 主要 有两个方面：首先通过打开 E4E5 管段接头，实测 接头变形情况， 结合竣工图资料及管理单位量测资 料，建立可靠的健康监测系统的预警值；其次利用底 板原注浆孔对各管段作局部注浆， 通过对管底空隙 的填充，使管底受力均匀，

18、从而使各管段的不均匀沉 降得到一定的控制。（1） 打开接头打开接头有一定风险，因此在施工之前，各方进 行了细致的研究，并经专家讨论后认为：基于目前的 量测资料， 打开接头总体上是可行的。 没有现场对 GINA 止水带当前的压缩量直接量测， 很难建立比 较可靠的评估及健康监测系统， 因此打开接头应选 择沉降及差异沉降最大的 E4E5 管节。2007 年 12 月在设计、 制定的施工步骤及施工方法基础上，施工单位制定了应急预案，并打开了接 头，对 GINA 止水带当前高度进行了直接量测，量测 结果如图 6、图 7 所示。（2） 南引道坏板率 10.39%， 抗滑深度指标 TD小于 0.4，主要集中

19、在 K1+693.825K1+855.85 段（采 用 扶 壁 式 挡 墙 ， 基 层 为 钢 筋 混 凝 土 底 板 ）。 K1 +855.85K1+958.6 段采用浆砌片石挡墙，基层为片石 垫层。 南引道的主要病害集中于扶壁式挡墙接缝之 间及浆砌片石段。其主要原因是南引道位于干坞内， 扶壁式挡墙建于干坞回填土上， 某些部位底板下填 土高度达 8 m，由于填土比较松散，两节之间不均匀 沉降过大， 变形缝拉断， 从而导致了节与节之间渗 水。 浆砌片石段由于片石垫层强度低，容易压裂，裂 缝中渗水后，导致路面破坏。（3） 管段内路面病害主要表现为板块破损严 重，坏板率 25.63%，抗滑深度指标

20、 TD 小于 0.4。 管 段内无积水，局部有几点渗水。甬江隧道修建及运营的时间均较长， 路面病害 主要原因是：隧道处于码头区，交通量大、重车、超载 车比例高；地下水位变化、局部地段排水设施考虑不 周；引道纵坡较大，原路面基层条件差等。2.4 结构裂缝与渗漏水沉管隧道的裂缝较少，近端钢壳的少量环向裂缝，主要为管段接头两端临局部有渗水干燥后的痕迹。主要原因是由于沉管的纵向不均匀沉降，导致管段接头出现弯矩产生了较大的拉应力所致。 由于裂 缝宽度较小、数量较少，通过注浆修补及控制沉降措 施可控制其进一步发展。其它结构的裂缝主要体现在引道段， 且主要为 竖直裂缝和细微裂缝， 对结构的安全性影响不大。

21、结构渗漏水也主要是在引道段的变形缝处和部分竖 直裂缝段，主要采取了引排及裂缝注浆修补等措施。 由于结构裂缝及渗漏水病害较轻， 故本次大修不作 为重点，限于篇幅，本文不作详细介绍。大修工程设计要点经过以上分析， 结合检测报告及营运管理部门 的相关资料及要求， 本次甬江隧道大修工程的设计 总体目标有以下几个方面：（1） 根据检测评估报告及业主提供的大修主要 工程项目，通过加固、维修保养和改造，以基本消除 安全隐患，确保了长时间内的安全使用。3甬江隧道 GINA 止水带由荷兰 Verdestein 公司提供，除 E4E5 接头为 G155-109-50 型，其余均采 用 G155-109-60 型，

22、E4E5 接头设计参数及历次测 量结果详见表 2。表中 E4E5 接头， 在施工及竣工后较短时间 内，GINA 止水带的压缩量变化较大，第二次较第一 次压缩量上下游分别减小 7 mm、9 mm。 长期运营阶（2） 对隧道运营机电系统进行改造升级，完善交通工程设施，以满足规范要求的服务水平需要。第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版85Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011图 7 E4E5 管节下游测量结果（单位：mm）Fig.7 Measured results of E4E5 tube sections d

23、ownstream图 8 横撑加固图片Fig.8 Cross bracing reinforced现 代 隧 道 技 术MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工施工，将其备用。一旦健康监测评估结果表明必须施作时，再行实施。（3） 运营期间的清淤在保证沉管隧道抗浮安全的前提下， 通过控制 覆土厚度来减少沉管基础的附加应力， 是控制沉管 沉降进一步发展的重要措施。因此设计要求，在隧道 运营期间， 将继续进行一年不少于两次的河床清淤 来减少覆土荷载， 清淤时机和次数可根据健康监测 数据予以灵活调整。3.2 横撑的病害治理横撑对保持引道结构稳定性起重要作

24、用， 因此 本次大修采用加大截面的方案，除了凿除碳化层、修 补裂缝外，进一步加大了截面的尺寸，以确保北引道 连续墙及南引道坞式挡墙的稳定性（图 8）。横撑加固的设计要点如图 9 所示：(1)凿除破损和碳化的混凝土，清洗锈蚀钢筋，并采用注射环氧树 脂修补裂缝 ；(2) 植入钢筋与原混凝土连接， 纵向钢 筋与植筋焊接，并设置箍筋；(3)截面上下各增大 10 cm，侧面各增加 5 cm，加大截面采用无收缩灌浆料， 并加入 1/4 无收缩灌浆料重量的豆石 （510 mm）； (4)施工过程应增加临时支护（609 钢支撑）。表 2 E4E5 管节设计参数及历次测量压缩量Table 2 Design pa

25、rameters and compressed amount of E4E5 tube sections段，压缩量变化明显降低，19952007 年 12 月 12 年之间，压缩量变化上游增加 1 mm、下游减小 9 mm。 从当前压缩量(34 mm)与最小压缩量(10 mm)的差值 以及 12 年里压缩量的变化情况分析，可以认为在未 来相当长的时间内 ，GINA 止水 带的止水效 果是有 保障的。 另外，通过本次测量的对比分析，结合松弛 系统、沉降速率等研究，可以建立较为可靠的监测预 警值，为实时监控系统的建立提供有力的支持。（2） 注浆设计要点首先要摸清原注浆孔的位置，恢复注浆孔，并安 装

26、防喷装置和单向球阀，以形成防喷的单向装置。浆 液应采用膨润土水泥浆液， 水灰比 W/(B+C) 取 1.0， B/C 取 0.08，浆液初凝时间为 15 min，可据现场注浆3.3路面的病害治理路面虽然不影响结构的安全，但是直接影响行车 舒适性和安全性，也影响到管理部门的维护及运营成 本，因此路面的大修也是本次大修的重点之一。针对上 述病害及特点，制定了以下治理的原则和措施。（1） 截水与排水相结合，以排为主甬江隧道水害是路面破坏的主要原因， 针对这 一情况，大修设计中制定了“截水与排水相结合，以 排为主”的治理方针。 具体措施：南北引道各增加一实际情况作配比调整。初压 0.30.5 MPa，

27、终压 0.51.0 MPa，注浆压力可根据注浆效果及施工监测适当调整，不宜超过 1 MPa，同时应满足沉管抗浮的要求。 施工期间，结合接头打开后 GINA 止水带压缩量的测量情况， 经评估后暂时取消了管底基础的注浆86第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011E4E5备注上游侧下游侧断面平均水头/m8.85GINA 平均压力/(kN/m)222GINA 止水带型号G155-109-50设计水密最小压缩量/mm10设计压缩量/mm63.5设计压缩后高度/mm102第一次测量平均

28、压缩量/mm53.052.01995-1-9第二次测量平均压缩量/mm46.043.01995-5-32007-12-26 压缩量/mm47.034.0大修期间图 9 横撑加固设计示意（单位：mm）Fig.9 Design of cross bracing reinforcement图 10 北引道排水治理设计示意（单位：cm）Fig.10 Drainage design of northern approach图 11 南引道纵向排水盲沟示意（单位：cm）Fig.11 Longitudinal drainage ditch on southern approach图 12 南引道横向排水盲沟

29、示意（单位：cm）Fig.12 Horizontal drainage ditch on southern approach现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工道截水沟；北引道 K0+890K0+982 无排水设施段增加了地下盲沟与消浮基础地下盲沟顺接， 疏通消浮 基础盲管（图 10）；南引道路面两侧设置了纵向排水 盲沟（图 11），并在渗水的变形缝处设置横向排水盲 沟（图 12）。玄武岩矿物纤维技术要求为：玄武岩矿物应采用在 1 500 以上高 温熔融 、 提炼 抽丝制成的 进口 道 路 专 用 矿 物 纤 维 。 纤

30、 维 平 均 长 度 约 6 mm， 直 径 0.005 mm； 颗粒含量 ： 通过 0.25 mm 筛一般 不 小于 95%，通过 0.063 mm 筛一般不小于 65%；熔点 不小于 1 200。实时健康监测系统结构健康监测通常是指利用现场的无损传感技 术，通过分析包括结构响应在内的结构系统特性，了 解工程结构因损伤或者退化而造成的改变， 达到在 危及结构安全性能之前发出预报、 提早检测结构的 目的。 健康检测系统在国内大型桥梁工程中已得到 广泛应用，如东海大桥、杭州湾大桥、重庆菜园坝长 江大桥、湛江海湾大桥等；水下隧道，如南京长江隧 道、上海长江隧道、厦门翔安隧道、广州市洲头咀沉 管隧道

31、等都已应用。但总的来说，尚在不断成熟过程 中。针对甬江隧道的具体情况，结合本次大修工程， 建立了包括不均匀沉降、接头的张开和变位、斜裂缝 张开、 混凝土应力应变和钢筋腐蚀等项目健康监测 系统，可以实时掌握隧道的整体变位、接头 GINA 止 水带的压缩量变化、局部裂缝的发展、混凝土的受力 变化以及钢筋混凝土腐蚀老化的程度。 监测软件的 相应模块能够实现对监测结果的数据分析， 形成对 当前沉管隧道整体结构安全状况和局部受力变形的 定性和定量判断，并提供形式多样的结果查询方式。 系统能对未来一定时间内监测数据变化进行预测和 估计， 基于各警戒等级指标建立的预警报警体系也 能够提示隧道运营中出现的结构

32、和安全问题， 为隧 道的安全运营提供决策支持。4（2） 破除原路面，采用沥青路面大 修 设 计 路 面 采 用 了 4 cm 细 粒 式 改 性 沥 青 (AC-13C)+6 cm 和中粒式改性沥青(AC-20C)路面结 构，由于考虑到引道纵坡较大、管段内维修困难等原 因，在上、中面层中各掺加了 0.4%（占混合料重量之 比）的玄武岩矿物纤维。第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版87Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011现 代 隧 道 技 术MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY宁波甬江

33、沉管隧道大修设计与施工除了甬江隧道管段沉降、GINA 止水带张开等病害外， 隧道的其它主要病害集中在混凝土构件的耐久 性及路面的耐久性、可维修性上，因此在设计阶段对海 洋氯化物环境的混凝土耐久性以及路面的选择上应加 以重视。混凝土路面虽然具有自身的特点和优势，但在 大交通量、大坡度及路面基层质量欠佳的条件下，路面 结构破损、磨蚀病害影响行车安全性，同时维修养护困 难。因此，本次大修采用了沥青混凝土上面层加连续配 筋的混凝土下面层的复合路面结构型式。同时， 结合本次大修建立了较为可靠的健康监 测系统，为进一步实时了解隧道的健康状况，实现智 能化的分析管理手段提供了有力的支持。大修工程项目繁多，需

34、精心设计、精心施工、精 诚合作， 本项目设计及施工配合过程得到了宁波市 甬江隧道大修领导小组、甬江隧道管理处、浙江公路 水运咨询公司、中铁四局大修项目组的大力支持，在 此向他们的付出表示感谢。随着我国经济建设的持续发展， 越来越多的越 江跨海隧道进入了规划及实施阶段， 沉管隧道作为 重要的隧道工法也越来越受关注， 但是由于沉管隧 道在我国起步较晚，已建成的较少，交付使用的年限 也较短， 因此针对运营阶段沉管隧道的沉降稳定及 控制、病害及其原因、大修设计关键技术等研究相对 缺乏。 有鉴于此， 本文从甬江沉管隧道实际工程出 发，对沉管隧道的病害研究、大修设计等方面进行了 有益的探讨，以供大家参考。

35、施工及目前运营情况甬江隧道从开始筹备大修至完工，历时 2 年多，其 中 2007-10-172008-03-27 为封闭施工期，经各方的 共同努力，修缮了隐患、完善了机电系统，并建立了长 期健康监测系统，根据业主及隧道管理处的反馈，目前 运营良好，总体上圆满地完成了大修的全部任务。5结语6沉管隧道的基础设计中， 从理论上讲沉管隧道具有“上浮”的压力，竖直荷载产生的附加应力所引 起的地基沉降可以忽略不计。但在实际运营过程中， 由于地质、水文、施工等各种原因，有可能造成超预 期的沉降或不均匀沉降， 并成为运营期间的一个隐 患或病害，本文从甬江隧道实际工程出发，对沉降的 原因进行了分析，并明确了相应

36、的控制措施和思路， 实践证明是正确和行之有效的。从甬江沉管 隧道的长期 使用来看 ，GINA 止 水 带有较强的适应不均匀沉降的变形能力， 初期的选 型及水力压接对 GINA 止水带的止水效果起关键性 的作用，从不均匀沉降变形最大的 E4E5 接头打开 情况来看，GINA 止水带目 前还能足够 地发挥良好 的止水作用。本次大修通过打开接头直接量测，得到 较为可靠的当前压缩量，通过与历次压缩量的对比， 对接头工作状态进行了评估， 解除了业主一直担心 的接头防水可能失效的担忧。参考文献References1 浙江省宁波甬江水底隧道工程竣工资料R. 交通部广州海上救捞局第一工程处, 1995-08-

37、18Documents of Completion of Yongjiang Underwater Tunnel in Ningbo, Zhejiang Province R. The 1st Engineering Department ofGuangzhou Salvage Bureau of the Ministry of Communications, 1995-08-18 2 宁波甬江隧道结构检测评估报告R. 长安大学, 2006Inspecting and Evaluating Report of Yongjiang Tunnel Structure in Ningbo R. Ch

38、angan University, 2006 3 甬江水底隧道大修工程施工图设计R. 浙江省交通规划设计研究院，2007-04Construction Drawing Design of Capital Repair Project of Yongjiang Underwater Tunnel R. Zhejiang Provincial Institute of Com-munications Planning, Design & Research, 2007-044 隧道用吉那型橡胶止水带的特性、试验及应用R. 浙江省交通规划设计研究院，1989-12The Characteristics

39、, Experiments and Applications of Gina Rubber Waterstop in Tunnel R. Zhejiang Provincial Institute of Com-munications Planning, Design & Research, 1989-125 陈邵章. 沉管隧道设计及施工M. 北京：科学出版社，2002Chen Shaozhang. Design and Construction of Immersed Tunnel M. Beijing: Science Press, 2002 6 龚 昊, 盛克苏. 沉管隧道健康监测研究J

40、. 长江大学学报(自然版), 2006, 3(2): 9194Gong Hao, Sheng Kesu. Health Monitoring on Immersed Tunnel J. Journal of Yangtze University (Natural Science Edition), 2006,3(2): 91947 刘正根, 黄宏伟, 赵永辉,等. 沉管隧道实时健康监测系统J. 地下空间与工程学报, 2008,4 (6): 11101115Liu Zhenggen, Huang Hongwei, Zhao Yonghui, et al. Immersed Tube Tunnel

41、 Real-time Monitoring System J. Chinese Journal ofUnderground Space and Engineering, 2008, 4 (6): 1110111588第 48 卷第 1 期(总第 336 期) 2011 年 2 月出版Vol . 48 ， No . 1 ， Total . No . 336 Feb . 2011现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY宁波甬江沉管隧道大修设计与施工Overhaul Design and Construction of Ningbo Yongjiang Imm

42、ersedTube TunnelLi WeipingWu DexingGuo Xiao Gao Xiang(Zhejiang Provincial Institute of Communications, Planing, Design & Research, Hangzhou 310006)Abstract Embedded in soft silt stratum and located on a big backsilting tidal river section, Yongjiang immersedtube tunnel has been the first immersed tu

43、be tunnel built in China. After eleven years safe operation of the tunnel, an overhaul design was made on civil engineering facilities with respect to cracks of immersed tube, structural cracks, water inflow and structural faults of transverse bracings on approach sections, pavement structure and tu

44、nnel drainage system. Mechanical and electrical systems including ventilation and lighting devices etc. were upgraded fully. Meanwhile, settlement control strategy was adopted in order to solve the settlement problem for immersed tube section. Through execution of overhaul project, the operation con

45、dition of the tunnel has been improved and the safety and durability of tunnel structures have been enhanced.Key words Immersed tube tunnel; Overhaul; Design; Construction!（上接第 77 页）参考文献References1 尼克巴顿，方中权（译）.节理断层破碎岩体的隧道掘进机开挖M. 北京：中国建筑工业出版社，2009，4955Nick Barton, Fang Zhongquan (Translate). TBM Tunn

46、elling in Jointed and Faulted Rock M. Beijing: Chinese Architecture & Building Press, 2009，49552 陕西省引红济石调水工程地质勘察报告R. 西安: 陕西省水利电力勘测设计研究院，2007，420The Engineering Geological Investigation Report of the Water Diversion Project of YinHongJiShi in Shanxi Province R. Xian: ShaanXi Institute of Water Resources and Electric Power Investigation and