水底隧道施工方案比选及规划设计[详细]

1、水底隧道施工方案比选及规划设计,跨越水域的施工方法： 矿山法 盾构法 沉埋法等,矿山法工程实例： 日本的青函隧道 盾构法工程实例 英法海峡隧道 沉埋法工程实例： 世界上已有100多座沉埋法修建的水底隧道,青函海底隧道,英法海峡隧道,一、桥隧方案比较,轮渡： 固定或活动平（板）桥 高架桥： 隧道,有各自的适用条件和优缺点,比较因素,1.1 跨越地点的地形、地质及水文气象等条件的影响,地形影响 地势平坦： 水面与两岸地形高差：大、中等、小 水道的宽度和深度,地质影响： 对隧道影响大、影响施工方法和施工的难易程度，而桥梁则只影响桥墩和桥台。,天气的影响 对隧道影响不大（防冲刷） 对桥梁影响大：风荷载

2、、安全性、洪水对墩台的冲刷,1.2 岸边高度和斜坡引道的长度,1.3 环境保护的要求,拆迁 对环境的破坏和不协调,1.4 水中桥墩的问题,水深 水流速度 地震问题 轮船碰撞问题,1.5 经济问题的考虑,工程投资 维修管理费用 国民经济的影响 社会效益,二、水下隧道施工方法,2.1 明挖法： 围堰排水明挖基坑 沉埋管段 水下循环推移（滑板法）法 气压沉箱法 “水下隧道桥” 用长钢缆锚固于水底的悬浮隧道,采用各种明挖法施工受到一些条件的限制,围堰排水明挖基坑,沉埋管段,“水下隧道桥”,隧道桥,开和桥,浮桥,2.2 暗挖法：盾构法、矿山法,盾构法： 克服水压力：采用气压盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾

3、构、混合盾构等 要有覆盖土层厚度的要求， 要掌握平衡水压的技术措施， 管片的防水 不干扰航道。,矿山法： 要有足够的覆盖层厚度：30100m， 必须考虑海底被击穿和崩塌的可能性 注浆加固技术 地质超前预报技术,三、 线路与坡度,平面位置： 河道相对狭窄 水流平顺 垂直通过 尽量避免人工通风,符合使用功能的线路标准； 公路隧道要注意视距的要求； 共用管段时可在引道段采用不同的坡度；,隧道埋深的确定,埋深影响因素 隧道的埋深和坡度影响隧道的造价， 影响隧道通风的运营成本；,纵断面分为三段： 完整的水下段、 过渡段、 引道段； 纵向设置竖曲线和必要的缓和曲线； 水下段有排水坡度的要求； 水下段要尽量

4、的短。,重视基础勘探： 测定土层技术参数 ，基础注浆与冻结的适应性试验， 挖泥、冲洗和排碴试验， 对地层的沉降特性进行判断，等等。,四、 管段结构,4.1 交通隧道的结构设计 4.2 建筑材料 4.3 横断面设计,4.1 交通隧道的结构设计,在设计隧道横断面时，应考虑下述因素的影响： 施工方法、建筑材料及经济效益之间的关系 行车与维修 通风 结构设计要求。,结构设计要求。 结构的形状可以是圆形、矩形、八角形、椭圆形等，受制造方式影响但不绝对； 主要由使用目的确定：车道数、设备，行人、管线等确定；,断面形式,4.2 建筑材料,盾构法： 钢筋混凝土管片， 双层或单层， 管片的防水；,沉埋法： 船台

5、型：钢外壳混凝土管段 干圬型：钢筋混凝土管段 管段和管节之间的防水； 管段浇注时的水化热产生裂缝；措施：配合比、改善一次浇注段、冷却伴和料； 温度应力构造措施；,4.3 横断面设计,横断面净空规定：行车道，通风、照明设备，维护、维修、救援通道要求； 圆形与矩形断面在造价方面的比较 多车道时以矩形断面为优 浮运（干舷）、沉放（1.05）和使用期间（1.10）的浮力设计；注意各个阶段水比重的变化。,五、通风,六、运营设备和行车安全,七、规划沉管隧道的原则,符合城市总体规划要求的两岸交通疏解方案是决定采用道路沉管隧道的基本依据 合适的河海航道、水文及河海床条件是修建沉管隧道的必要条件,八、基础资料的

6、调查,8.1 气象资料 气温 湿度 降雨 雾状 风向、风速,8.2水文及水质资料 水位 波浪 流速及流向 水温、比重及水质 河（海）资料 河（海）床稳定性 河道整治 河（海）势变化,8.3 工程地质及地震资料,工程地质 地震,8.4 地形与量测,地形图量测 隧道轴线平面控制量测 高程控制量测,8.5 沿线地面、地下构筑物资料,管线资料 建（构）筑物资料,8.6 环境资料,隧道口部或通风竖井附近地区大气环境现状调查 通过隧道的典型汽油车辆废气排放量及柴油车辆排烟量的调查 噪声调查 隧道口部外环境亮度及光过渡形式的调查 施工期间环境保护调查,8.7交通调查,区域性交通调查 通过隧道汽车分类调查 典型汽车通过隧道时空气阻力系数C0值的调查 快速轨道交通系统交通调查 交通量预测方法,九、工程可行性研究报告的编制,9.1概述 明确目标和约束条件 信息资料的收集和处理 因素的分析和专题研究 方案设计阶段 评价阶段 方案的优化和选择 编写工程可行性研究报告书,9.2建设的必要性及建设规模的论证 建设规模 道路沉管隧道建设规模的确定 快速轨道运输系统沉管隧道基本通行能力 工程实例,9.3工程技术可行性论证,准备选线的主要基础资料 桥隧方案比选 建设总则 环境