海底沉管隧道关键技术设计与分析

研究目的：沉管法是水下隧道修建的一种先进方法，其设计需考虑结构、施工工艺、水文地质条件、运营等众多因素的影响。结合沈家门港海底沉管隧道工程设计，对其几个关键技术进行了分析研究，以指导设计。 研究结论：通过对隧道水文条件、沉管结构及管段沉放水流阻力、GINA橡胶止水带选型计算、工程耐久性设计措施等方面的分析研究，解决了该隧道的几个关键技术问题，并指导完成了隧道设计，取得了较好的效果，为海底沉管隧道设计积累参考经验。     

列车荷载对长江沉管隧道的影响

拟定中的京沪高速铁路南京长江沉管隧道，设计中需确定列车荷载的影响。本文根据弹性地基梁原理，采用计算各截面的影响线方法，按最不利情况加载，得到了最大的反应值（沉陷，剪力和弯矩），并采用三维有限元拟静力方式，对沉管隧道接头受力状态进行分析计算，计算结果为长江沉管隧道的初步设计提供了参考依据。     

考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析

沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀,并且软土地基的性状随时间变化,当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段,接头作为管体中最薄弱的部分,易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影响,将管节简化为Timoshenko梁模型,将土层简化为Kerrr地基模型,考虑地基刚度随时间的变化及接头的受力,推导出不同边界条件影响下隧道的受力与变形方程,进一步分析沉管隧道的管节差异沉降。以港珠澳沉管隧道工程为例,计算建设期全回淤工况下的沉管隧道节段-接头竖向位移,通过与实测数据对比,经分析表明：1)建设期的接头传递前后节段间的竖向差异沉降和转角差;2)本文理论模型的计算沉降和实测沉降变化趋势相近,基于理论模型的计算沉降值大约为地基沉降值的5/6;3)不考虑节段接头影响时,当等效弯曲刚度折减系数取1/7,等效剪切刚度折减系数取1/14,得到的隧道纵向变形基本等价于考虑接头影响的管节节段变形;4)对于长大沉管隧道,柔性边界模型计算沉降值伴随边界-转角刚度的增大而减小。因此,基于Kerr地基Timoshenko梁假设的简化模型能更好地描述沉管隧道节段-接头竖向位移特征...     

海底沉管隧道的防水设计

以沈家门港海底隧道为例，介绍了海底沉管管段采用高性能混凝土、结构构造措施（施工缝、后浇带防水设计）达到混凝土结构自防水的目的；在管段接头处采用GINA橡胶止水带、OMEGA橡胶止水带构成可靠的两道柔性接头防水；在结构顶板和侧墙外涂刷一薄层防水涂层，形成一道能适应微小变形以及抵抗酸碱介质的侵蚀而达到防水防腐的要求的防水技术。     

高速铁路南京长江沉管隧道段的结构设计与计算

铁路沉管隧道的设计与计算方法，与山岭隧道相比有大差异。文对铁路箱形截面钢混凝土沉隧道段的结构设计与计算方法作了较全面的论述。     

水下沉管隧道的发展及施工技术

介绍了世界各国修建水下沉管隧道的发展状况，并结合日本水下沉管隧道的技术现状，介绍了沉管隧道的管节结构、断面、长度，管节接头形式、防水技术，制造方法等相关技术的发展以供参考。     

列车振动作用下沉管地基砂土液化可能性研究

根据土动力学和轨道动力学的原理 ,利用列车 轨道系统动力分析模型和提出的隧道结构 地层动力分析模型 ,分析高速列车作用下沉管地基的动力响应 ,根据模型计算了京沪高速铁路南京上元门沉管隧道地基在高速列车作用下的动剪应力分布 ;通过对现场地质资料的回归分析得到了沉管隧道 3个典型断面的地基抗液化剪应力 ,据此分析了沉管地基在高速列车作用下的液化可能性 ,以便为沉管隧道的进一步设计施工提供参考     

中央大道海河隧道管节坞内拉合技术

天津滨海新区中央大道海河隧道工程,沉管隧道短管节在干坞内进行拉合。该沉管管段处于半径R=1 500 m平曲线上,拉合的管节重达1 700 t,管节在推移、拉合的过程中,极易发生偏移与倾斜现象。因此在施工中,通过采取合理布置拉合千斤顶、减小底钢板摩擦阻力、控制管节移动过程轴线、控制Gina止水带压缩量等措施,确保了管段拉合质量和安全。     

东京湾临海公路沉埋隧道的设计

介绍日本东京湾临海公路沉埋隧道的设计概况,主要包括荷载、管节断面设计参数确定、结构计算方法以及管节柔性接头等内容。     

沉管隧道地震响应的影响因素分析

以南京长江沉管隧道为背景,采用动力有限元法分析沉管隧道的地震响应。沉管隧道二维分析的合理计算范围分析表明,横向半宽取3倍洞径为宜。隧道结构的地震响应随着周围岩土的黏聚力及内摩擦角的增大而增大。沉管隧道的地震响应随着埋深的增加而增加,但增加幅度在减小,因此,从抗震的角度讲沉管隧道宜浅埋,但浅埋必须满足抗浮稳定性、安全性等要求。在水平地震力作用下,沉管隧道4个角的动力反应较大,是结构的薄弱部位,在设计中应予以加强。考虑水的耦合作用时,隧道的地震反应增强,在水深20 m条件下,应力增量最大超过10%。实际工程中水深一般较大,因此,计算中应该考虑水的影响。