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沉管隧道施工技术1.基糟开挖：可选用戽斗式挖泥机、带切泥头的吸泥机或挖泥机、带爪斗的起重机等设备。
切泥头挖泥机是对要浚挖的泥土进行混搅成浆后吸走。
如使用浮放管路排泥时，这种挖泥机的垂直运输和水平运输都是封闭的，对环境的影响就比较小。
戽斗式挖泥机、带抓斗的起重机在垂直运输泥土时，以及当泥土卸进驳船中供水平运走时产生的溢出都会对环境造成污染。
2、基础施工：现有3种不同的基础，欧洲普遍使用喷砂和注砂基础，美国普遍使用样板刮平的砾石基础。
（1）样板刮平的砾石基础：一般用于北美的钢壳管段隧道。
地槽挖好后，接着便在地槽底上铺一层粗砂或砾石。
砾石和砂的粒度级配必须与水力条件相适应。
这层厚度约0.7m。
砾石基础的刮平度要求为±3cm，这取决于当地条件、砂或砾石的级配以及使用的设备。
刮平是用一块样板来进行的，样板从滑架上的绞盘车悬挂下来，滑架沿支承在两个浮筒上的轨道移动。
这套设备锚定在要刮平处的水面上，样板的悬挂高度可以调节，以补偿潮汛水位的变化。
也可采用按半潜水的原则制成的特殊设备。
这种方法允许样板直接连到锚墩上。
（2）喷砂基础：建造杉基础的第一个系统用的是C&N法（Christiani&Nielson法），即使用在隧道管段上滚动的钢门架，与门架相连的3根毗邻的管子，这3根管子被引入到隧道管段底部与地槽之间的空间。
最大的管子在中间，通过这根管子，砂水混合物被泵送到隧道管段下面。
位于大管子两侧的两根管子又将水吸回去，从而形成一种流动作用，使砂在隧道管段下面以一种良好的限定和良好的控制的型样沉淀下来。
门架位于隧道管段上面，并可使管子绕垂直轴转动，这样就可以达到隧道管段下面的整个空间以便移动管子。
砂的平均粒径约为0.5mm。
砂水混合物的浓度和排出速度与喷出形成的砂饼的直径有直接关系，必须很好地控制。
（3）注砂基础：这种方法像喷砂法一样把砂水混合物泵送到管段下面的空间里。
只不过不是使用可移动的门架系统，而是在隧道管段底板上开许多孔口，这些孔口在管段里面相连。
陈兰云:男,1964年生,金华职业技术学院土木工程系副主任,高级工程师;1984年毕业于东北大学矿山建筑专业,1989年东北大学硕士研究生毕业;先后在马鞍山钢铁公司、东北煤田地质局从事建筑结构设计及岩土工程技术工作。
地址:321017浙江省金华市。
李蓉:铁道科学研究院西南分院副研究员,项目负责人。
地址:610031成都市。
杜嘉鸿:东北大学(110006沈阳市)。
王杰:沈阳建筑工程学院(110015沈阳市)。
南京过江沉管隧道软基处理水下注浆方案探讨陈兰云 李 蓉 杜嘉鸿 王 杰摘 要 分析了京沪高速铁路南京过江沉管隧道的工程地质条件,比较了各种地基处理方法的优缺点,提出采用喷射注浆处理沉管地基的方案,为该工程的地基处理探索出了一条新路。
关键词 喷射注浆 沉管隧道 地基处理 设计Research on the Underwater Grouti ng Plan of Sof t Ground Treat m en t on Ca isson Tunnel Cross Yangzh i Rever i n Nan j i ng Cheng L any un (J inhua V ocati onal T echno logical Institute ,J inhua ,Zhejiang ,321017),L i R ong (Southw est B ranch of R ail w ay Scientific R esearch Institute ,Chengdu ,610031),D u J iahong (N o rtheastern U niversity ,Shenyang ,110006),W ang J ie (Shenyang A rch itectural and C ivil Engineering Institute ,Shenyang ,110015),Abstract In th is paper ,the engineering geo logical conditi on of cro ssing the Changjiang R iver T unnel along the Beijing 2Shanghai h igh 2speed rail w ay is studied ,and m erits and dem erits of ground treatm ent m ethods of all k inds are checked and compared ,and jet grouting p lan is put fo r w ard 1Key words jet grouting ,caisson tunnel ,ground treatm ent ,design1 概述采用沉管法修建隧道已有近90年的历史,根据国际隧道协会的统计,目前世界上修建的沉管隧道已有107座,其中美国2515座,荷兰22座,日本20座,德国7座,法国5座,中国8座(香港5座,大陆3座),比利时3座,丹麦3座等。
沉管隧道基础施工方案研究与改进随着城市建设的不断发展，地下交通系统的建设也变得越来越重要。
其中，沉管隧道被广泛应用于河流、湖泊和海底交通建设中。
作为一种常用的基础施工方式，沉管隧道的施工方案一直是研究和改进的热点问题。
本文将重点探讨沉管隧道基础施工方案的研究与改进。
一、沉管隧道基础施工方案的研究1.施工原理及步骤沉管隧道的基础施工方案主要包括两个关键步骤：先沉后挖和先挖后沉。
先沉后挖指的是先将预制的沉管沉入水下，在沉管内部进行泥土的挖除，然后逐渐推进沉管，直至完成隧道的建设。
先挖后沉则是先在水下挖出一个坑，再将预制的沉管逐渐推进坑中，最后再进行泥土的挖除。
对于不同的施工条件和需求，选择合适的施工方案至关重要。
2.影响因素（1）水下地质条件：沉管隧道的基础施工方案必须充分考虑水下地质条件，包括土质、地层、水位等因素。
在选择施工方案时，需要进行详细的地质勘测和水文测量，以确保施工的安全可靠性。
（2）工程要求：根据具体的工程要求，如隧道长度、承载能力、施工周期等，确定适合的施工方案。
例如，对于较长的隧道，可以采用先挖后沉的方案，以提高施工效率。
（3）环境保护：沉管隧道的施工可能对水生生物和水环境造成一定的影响。
因此，施工方案也要考虑环境保护的问题，采取相应的措施减少对环境的影响。
二、沉管隧道基础施工方案的改进1.新材料的应用随着科技的不断进步，新型材料的应用为沉管隧道的基础施工带来了新的突破。
比如，使用高强度钢材替代传统的混凝土沉管，可以减少组装时间和施工难度，提高工作效率。
此外，使用环保材料也可以减少对水环境的影响，进一步提高施工质量。
2.施工技术的改进（1）智能化施工：通过引入先进的机器人技术和自动化设备，可以大大提高施工效率和质量。
智能化施工系统可以实现对隧道设计的精确控制，减少人为因素的影响，提高施工安全性。
（2）模拟仿真技术：利用模拟仿真技术可以对施工方案进行全面的预测和分析。
通过模拟不同方案的施工过程，可以减少施工风险，提前解决问题，提高施工质量。
探究沉管隧道基础处理方法摘要：随。
近年来，随着我国城市化建设的飞速发展，城市公路和轨道交通建设也处于快速发展的阶段，隧道作为我国城市交通建设中必不可少的重要部分，具有诸多优点，地面资源占用很少部分，对整个城市景观保护较好，交通安全且便捷等等，在城市建设中被广泛应用。
与此同时，由于城市通道资源的有限性，隧道成为了未来发展的趋势。
沉管法隧道施工技术难度大、要求高，而目前国内外尚没有关于沉管法隧道施工及其验收方面的技术规范，在大量隧道采用沉管法施工的情况下，为了规范我国沉管法隧道施工及质量验收，下文主要研究沉管隧道基础处理方法。
关键词：沉管隧道；基础处理；碎石垫层；减载1引言沉管隧道是一种对沉降比较敏感的地下结构。
同时，沉管隧道的荷载、荷载组合及施工工况有其特殊性。
基础设计与处理是沉管隧道施工的关键技术之一。
沉管隧道基槽开挖时，无论采用何种挖泥设备，开挖后沟槽底面总会有 15～50cm 的不平整度。
沟槽底面与管节底表面之间存在众多不规则的空隙，导致地基土受力不均匀，引起不均匀沉降，同时也会使管节结构受到较高的局部应力，以至开裂。
沉管隧道基础处理。
沉管隧道基础施工主要解决了以下问题：① 基槽开挖作业所造成的槽底不平整问题；② 地基土特别软弱或软硬不均等问题；③施工期间基槽回淤或流砂管涌等问题。
在现有技术水平和设备能力条件下的地基处理方式；根据沉管隧道地基基础的特点，给出了基础垫层施工的工艺流程以及相关的技术指标，提出了沉管隧道基础垫层检验标准。
2沉管基础垫层2.1沉管基础垫层比选沉管隧道基础垫层设计按处理方法大致可分为先铺法和后铺法两大类。
先铺法主要是指碎石整平垫层，后铺法有喷砂垫层、压砂垫层、压浆垫层等，其中压砂法工程案例较多，工艺较为成熟。
下文对碎石整平垫层和压砂法进行比选。
压砂法是指在沉管沉放对接后，通过预留的压砂孔，向基底压注砂水混合物，形成一定大小的砂积盘，通过相互重叠的砂积盘，最后将沉管下面的空隙填满，形成基础。
![沉管隧道基础地基处理原因及方法[详细]](https://img.taocdn.com/s1/m/74bf4732e53a580217fcfe53.png)
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。
谈建筑沉管隧道基础处理技术【摘要】基础处理方法的种类很多，这些方法适用于不同的地质条件及各国不同的国情，基础处理方法大致可分为先铺法和后铺法两大类。
【关键词】建筑；沉管；隧道；基础；处理技术沉管隧道的基础所承受的荷载通常较低，只作一般的处理，用砂或碎石作为垫层就能满足要求。
当沉管沉放就位后，其有效重量约等于沉管中的压重，大约为5 ~ 10kn∕m2 ，加上覆土重量，车辆动载以及周围水的比重变化引起的荷载也不会超过30 kn∕m2，大大低于10m深度处的垂直初始应力，因此基底土层的承载能力通常不会出现问题。
1．刮铺法早期的沉管隧道多用刮铺法处理基础，特别是北美，从1950年起修建的19座沉管隧道中，12座是用刮铺法基础，其优点是造价较低。
刮铺法的主要工序如下：浚挖沟槽时，先超挖60 ~80cm，然后在槽底两侧打数排短桩安设导轨用以控制高程和坡度,通过抓斗或刮板船的输料管将辅垫材料投放到海底，再用简单的钢刮板或刮板船刮平。
所用辅垫材料最好是15cm左右的卵石和1.3- 1.9cm粒径的砂铄，刮铺法的精度一般为:刮砂±50cm，刮石± 20cm。
早期刮铺法采用一个简单的钢刮板对铺垫材料进行扫平，其导向用的钢梁和轨道安放在浮船上，这种装置受水流及潮汐影响较大，后来采用一种不受潮汐影响的刮板船，其位置与海底基础平面相对来说比较稳定，容易作业。
旧金山海湾地铁隧道采用刮平船处理基础时，水深为41m，水流速度达5.5 ~ 7.5 kn∕m2，然而基础处理的质量很好。
刮铺法的主要缺点是须配置费用昂贵的专用刮铺设备;作业时间长，精度难以控制；在流速大、回淤快的河道或管段底宽超过15m 左右时，施工困难;施工作业时对航道有影响。
2．桩基础桩基础很少用作沉管基础，然而当碰到以下特殊情况时，常采用一种特殊的桩基：①地基土非常软弱；②沿隧道轴线方向基底土层硬度变化较大，以至不均匀沉降难以接受；③管段承受列车振动后再传到基底土层中，引起的管段沉陷难以接受。
基础处理在沉管隧道中的方法探讨
发表时间：2016-03-31T10:15:29.070Z 来源：《基层建设》2015年28期供稿作者：梁懋天
[导读] 广州打捞局随着经济的发展和工程建设技术的进步，隧道的数量不断增加，施工方法也不断丰富。
梁懋天
广州打捞局
摘要：沉管隧道在施工过程中会出现因基槽开挖导致基槽底不平整的问题，易引发地基受力不均现象，影响隧道的正常使用，因此在施工中需要进行基础处理。
本文主要阐述了沉管隧道基础处理的处理方法和加固方法，介绍了覆土回填的工序。
关键词：基础处理；沉管隧道；方法
随着经济的发展和工程建设技术的进步，隧道的数量不断增加，施工方法也不断丰富，沉管法作为隧道施工明挖法的一种，主要用于建造水底隧道和海底隧道，由于施工过程中需要进行浚挖，槽底易出现凹凸不平的现象，容易使地基受力不均，影响施工或后续使用，所以要进行基础处理，并根据施工的需要选择有效的基础处理方法。
1.基础的处理方法
沉管隧道一般不需要构筑人工基础，但是槽底表面会由于设备浚挖而留有15-50cm的不平整，其中铲斗挖泥船可达100cm，致使槽底表面与管段面表面存在着众多不规则空隙，使地基土受力不均，出现不均匀沉降，导致管段结构受到较高局部的应力而开裂，需要对槽底进行平整，因此，施工时仍次要进行基础处理。
目前，沉管处理的方法主要有先铺法和后铺法两大类。
1.1 先铺法
先铺法也称刮铺法，具体又分为刮砂法和刮石法。
先铺法施工程序包括以下五步：（1）在浚挖沟槽时超挖60~80cm；（2）为控制好坡度和高程，在沟槽两侧打数排短桩，以安置导轨；（3）向沟底铺垫材料，可以选择粗砂，也可以选择粒径不超过10cm的碎石，其中地震区应避免使用黄砂。
铺垫材料部分宽度和长度要控制合理，宽度应比管段底宽1.5-2m，长度为一节管段长度。
（4）按照导轨规定的高度、厚度和坡度，用刮铺机刮平。
在刮铺机刮平时，对于刮平后的表面平整度，刮砂法和刮石法在厚度方面存在差异，用刮痧法，可在5cm上下浮动（±5cm左右），用刮石法，可在20cm上下浮动（±20cm左右）；（5）管段沉设完毕后，可以实施“压密”工序，目的是保证管底和垫层密贴。
为了使垫层压紧密贴，“压密”可采用压石料或灌压载水的方法。
先铺法的缺点是平整度不高，且费工费时，影响施工效果和进度。
因此，先铺法逐渐被后铺法所取代。
1.2 后铺法
后铺法，也称后填法。
其施工程序包括以下三步：（1）浚挖沟槽时，需要超挖100cm左右；（2）在沟底安装设置临时支座；（3）管段沉设完毕后，将垫料回填至管底空间。
后铺法又可分为灌砂法、喷砂法、灌囊法、压浆法及压砂法等。
1.2.1 灌砂法
灌砂法分为管内灌砂和管外灌砂。
施工过程包括以下方面：（1）灌砂之前，进行灌砂设备试运转，检验灌砂设备的性能，获得灌砂的参数；（2）管段沉放前，测量基槽深度，估算灌砂量；（3）灌砂预留孔进行标识，并按照顺序依次灌砂，最后一排孔不灌；（4）检测灌砂砂盘，使灌砂压力在0.3Mpa以下，关注灌砂过程中的管段标高，防止管段被抬高。
1.2.2 喷砂法
喷砂法主要原理是砂、水混合料依靠水面上的砂浆深入管段底面下的喷管，继而向管段底下喷注，以此将管底空间或空隙填满。
喷砂法所筑成的垫层，厚度一般为1m，喷砂材料的平均沙粒径为0.05cm，混合材料的含沙量在10%-20%之间，大部分控制在10%。
此方法中数据控制的局限在于喷出的砂垫层空隙比高达40%-42%，导致砂垫层比较疏松。
1.2.3灌囊法
灌囊法就是在砂、石垫层面上，用砂浆囊袋将剩余空隙填充、垫密。
施工工序包括三步：第一步，铺设一层砂、石垫层；第二步，垫层铺设完毕后沉设管段，管段沉设时，带着事先紧扣在管段底面下的空囊袋一起下沉；第三步，灌囊。
管段沉设完毕后，用粘土、黄砂和水泥配成混合砂浆，并将混合砂浆从水面上向囊袋里灌注，使管底空隙全部消除。
1.2.4 压浆法
在选择压浆法进行基础处理时，有一个前提条件。
即沉管沟槽需要先超挖1m左右，摊铺一层厚约40~60cm的碎石，待大致平整后，再设置临时所需要的碎石堆和临时支座，以此进行压浆法处理。
压浆法施工方法主要分两步进行：第一步，完成管段沉设后，沿管段两侧边缘及后端底部边缘堆筑封闭栏，材料选择砂、石，封闭栏高约1m左右，主要用来封闭管底周边；第二步，管段底板上设置直径为8cm的压浆孔，并用水泥、黄砂、膨润土和适量缓凝剂配成混合砂浆。
在隧道内部，用砂浆设备通过管段底板上的压浆孔，向管底空隙压注混合砂浆。
1.2.5 压砂法
压砂法和压浆法相似，但是压砂法压入的是水和砂的混合料，而且沙粒的直径在0.15~0.27mm之间。
具体工艺为：在管段内沿轴向铺设输料钢管，连接到水上砂源或岸边处，砂水混合物通过细料管进入到压浆孔，将单向阀门打开，把混合料打入管底空隙处，在水作用下，如果停止压砂，单向球阀自动关闭。
压砂法的优点在于工艺比较简单，容易掌握，设备不复杂，施工更方便。
还有一方面，即受到气候的影响比较小，对航道的干扰较小。
压浆法和压砂法的共同点在于不需要水上作业，对航道干扰较小，不需要大型的专用设备，操作简单，在施工作业时，不会受到水深、气候、流速和风浪的影响，而且不需要潜水作业，更安全。
2 基础的加固
2.1 沉管隧道基础加固
沉管隧道的地基需要坚实，如果过于软弱，仅做垫平处理时远远不够的，应高结合基槽地基的实际情况，对沉管隧道的基础进行加固，因此，需要进行地基基础加固工作。
2.2 沉管隧道基础加固方法
沉管隧道基础加固的方法主要有四种：（1）打入粗砂置换软弱土层，这种方法会增加工程造价，并且在地震区会有潜在的液化危险；（2）打入砂桩并加载预压，这种加固方法可以使地基土达到固结需要时间比较长；（3）减轻沉管重量，这类加固方法管节抗浮安全系数较小，因此不太实用；（4）采用桩基，这类加固方法是目前较实用的一类方法。
2.3 桩基施工方法
在沉管隧道中采用桩基施工时，会面临桩顶高处不平齐的问题，需要采取方法使各桩顶与管底均匀接触。
桩基施工一般有三种方法，即水下混凝土传力法、灌囊传力法和活动桩顶法。
2.3.1 灌囊传力法
灌囊传力法主要是将水泥砂浆用大型化纤囊袋灌注在管底和桩群顶部之间，关注完毕后，再进行垫实处理，让所有的基桩都能同时受力。
2.3.2 水下混凝土传力法
水下混凝土传力法是在打好基桩后，将第一、二层的水下混凝土进行浇筑，以裹住桩顶，继而在上面进行刮砂和挂失处理，经过砂、石垫层和水下混凝土层，使沉管的荷载传递到桩基上。
2.3.3 活动桩顶法
活动桩顶法就是在所有的桩基上设置一小段预知混凝土活动桩顶。
混凝土桩与活动桩顶间存在空腔，周围用尼龙织物包裹，形成一个特殊的囊袋。
沉管设置完毕后，向囊袋里注入水泥砂浆，使活动桩顶向上升，直至与管底密贴，砂浆强度不断增加，待强度达到要求后，将千斤顶卸除，保证管段荷载均匀的传到桩群中去。
3 覆土回填
覆土回填是沉管隧道在基础处理中的最后一道工序。
回填工作主要包括管顶压石回填和沉管侧面回填两部分，沉管外侧上半段用普通沙土回填，而下半段主要采用砂砾石、矿渣回填。
在覆土回填时需要注意，本工序需要在相邻的管段沉放完毕后才可进行，同时管段上、下部分两侧要对称回填，在管段顶部和基槽的施工中回填要均匀，避免某一部分过量回填造成航道受阻或回填不足造成漏洞。
4.结语
在沉管隧道的基础处理中方法比较多，需要在具体的施工中，实事求是、因地制宜的选择适合该工程的处理方法，以满足实际需要，促进施工高效、合理的进行，保证工期和工程质量。
参考文献：
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