世界交通沉管隧道工程建造情况与我国沉管科技发展现状

收集、汇总并分析了国内外已有的143条交通沉管隧道数据,从沉管隧道工程的建造数量、建造长度、建设速度及建设难度等方面,对世界沉管隧道工程建造情况进行了分析,并基于可量化的管节体量、管节数量、水深和埋深指标,首次提出了沉管隧道建设难度评价公式.最后,从专著、专利及论文数量角度出发,剖析并评价了国内沉管隧道科技发展现状.     

沉管两侧锁定回填对沉降的影响分析

沉管安装完成后为防止管节偏移,需要及时对已安装管节进行回填作业,其中锁定回填是沉管安装后的一道关键性工序。由于锁定回填是在管节两侧进行大体积、大面积的碎石回填,锁定回填期间碎石的侧压力及重力会直接影响到沉管纵横向偏移及沉降变化。文章结合港珠澳大桥对沉管管节锁定回填前后的沉降监测,分析了沉降产生的具体原因,阐述了锁定回填对沉降的影响,对后续类似工程具有一定的借鉴意义。     

沉管隧道剪力键应力分析及设计参数研究

沉管隧道接头的剪力键是沉管隧道接头中的重要构件，分析剪力键的受力及影响参数对沉管隧道的安全具有重要意义。以广州如意坊沉管隧道工程为例，采用Mazars损伤模型描述混凝土的损伤和刚度衰减，建立考虑剪力键材料损伤的沉管隧道三维精细化数值模型，研究差异沉降情况下沉管隧道接头剪力键的受力性能。同时，以剪力键的应力分布作为剪力键受力和安全性的评价指标，讨论剪力键的长度、端角形式和高度等设计参数变化对剪力键应力分布的影响，给出考虑剪力键损伤情况下相关设计参数的建议值，为沉管隧道工程接头剪力键的设计及优化提供理论支持与参考。     

沉管隧道深水基槽边坡稳定性分析研究

沉管隧道深水基槽边坡的稳定性是决定沉管隧道方案能否可行的关键技术之一。采用单一方法分析沉管隧道深水基槽边坡稳定性有局限性。文章结合港珠澳大桥沉管隧道深水基槽边坡稳定性研究过程,提出通过建立基槽边坡与土体指标关系、边坡稳定性理论计算、实测调研对比分析、类似工程经验借鉴等多种方式进行综合研究,分析和评价深水基槽边坡的稳定性并合理确定深水基槽开挖边坡坡度。目前正在实施的港珠澳大桥工程采用了研究结论所推荐的自上而下1:7、1:3两级变边坡型式。     

日本沉管隧道最终接头施工新工法

沉管隧道最终接头施工是沉管隧道建设的难点,从大约20年前开始,随着日本国内大量沉管隧道的建设,沉管隧道最终接头施工相关技术得到了丰富和发展。通过在日本的调研,系统介绍了日本沉管隧道最终接头施工的新工法以及相关技术,可为类似工程提供经验和借鉴。     

大型混凝土沉管的水上安装施工技术

南方某工程的海底排水管道采用预制混凝土沉管,标准单节长度30m,单节重约1,000T。沉管安装采用3,000T半潜驳运输,500T起重船辅助吊装,基础采用碎石支墩,安装后进行沉管底部灌砂处理,安装完成后进行回填覆盖。文章从实际工程案例出发,对混凝土沉管的水上安装技术之碎石支墩施工、沉管的运输和下潜、吊装、底部灌砂进行分析。     

深中通道沉管临时用电系统的设计与布置

为保障深中通道钢壳沉管隧道工程用电的可靠性和安全性,针对该工程所在区域的海底环境,参考陆地隧道临时用电系统的框架,结合船电和陆电相关规范,设计一套海底钢壳沉管临时用电系统,探讨其采购与布置方面的要求和注意事项。该系统由沉管配电系统、临时照明系统、压载水系统、CCTV(Closed Circuit Television)系统和施工用电系统组成。工程实践结果显示,该临时用电系统运行稳定,施工现场反馈良好。该临时用电系统的实用性较强,不仅适合在海底钢壳沉管隧道工程中使用,而且可应用于其他类似工程中。     

沉管隧道的发展与展望

文章主要结合国内外沉管隧道的典型工程实例，论述了沉管隧道的发展历史和设计方法的新发展，以及施工技术的进步演变。并籍此指出沉管隧道在21世纪跨江跨海工程中的应用前景。     

外海超长沉管隧道精密贯通测量设计与实践

通过港珠澳大桥沉管隧道贯通测量的工程实践,探析了保证沉管隧道横向精密贯通而进行的控制网设计、精度估算及提高贯通精度的测量技术。经工程实践验证,该方法科学可靠,满足外海超长沉管隧道精密贯通测量的需要。     

日本交通沉管隧道的发展与经验

日本总共建设了约24座交通用沉管隧道,文章根据工作经验及文献调查,将日本的沉管隧道的发展按空间与时间分为国际交流、规模生产、因地制宜和海外建设四个部分进行回顾。讨论了日本沉管项目体现的务实创新及周转使用的工程哲学。     

沉管隧道管节预制工艺比选

沉管管节预制是沉管隧道工程的重要环节。文章介绍4种不同混凝土管节预制方式及工程应用实例,结合港珠澳大桥沉管隧道工程的实际情况,重点对干坞法和工厂法进行了深入比选研究,最后对港珠澳大桥管节预制实施方案提出建议。     

高强度洋流作用下沉管的力学性能研究

沉管水下沉放中,管节与船舶采用缆索连接吊放下沉.为解决外海复杂海况条件下,船管缆系耦合受力的状态与水下管节的位移不受控和缆力超限的问题,通过数值仿真计算和物模试验相结合的方式,分析了不同沉放深度的沉管沉放过程中,船舶受外载荷和管节水下受水动力双重作用时的动力响应情况.通过计算和试验,开展了自由状态下的衰减试验、系泊系统下模型单自由度运动衰减试验、作业状态下沉管和安装船运动响应及各缆绳的受力测量,得到系泊缆、沉管吊缆和安装缆,在浪、流组合作用下的受力和水下运动位移情况,选取了适用于本项目管节沉放施工缆系的关键力学取值,并进行了工程应用验证和对比分析,证明了该研究成果的正确性,研究成果可为类似工程大型构件水下精确沉放和施工提供技术依据.     

软土地基沉管隧道变形观测的实践

结合甬江隧道变形观测的实践,论述了沉管隧道变形观测方案的设计与实施、观测数据处理与变形分析,提出了影响观测精度的主要问题及对策,以提高沉管隧道变形测量精度。     

波浪作用下沉管隧道管段双驳船沉放过程的频域响应

基于线性波理论，应用三维分布源法求解边界积分方程，计算了波浪作用下双驳船施工沉放的沉管隧道管段沉放过程中的波浪荷载及频域运动响应。计算中忽略了驳船本身的运动对沉管运动响应以及缆绳受力的影响，缆绳作用力由静力学方法计算。计算结果表明，沉管受到的波浪荷载在靠近水面的位置较大，并随着沉管沉放深度的增加而减小；随着波浪周期的增大，沉管受到的波浪荷载先增大而后减小；沉管的运动响应一般在离水面近的位置较大，并随着沉放深度的增加而减小。     

韩国釜山沉管隧道基础铺设整平施工关键技术

介绍韩国釜山—巨济岛连接线沉管隧道基础工程,采用平台式深水铺设整平船铺设整平的施工技术,为沉管隧道基础整平施工提供借鉴。     

港珠澳大桥超大断面隧道混凝土裂缝控制技术

港珠澳大桥岛隧工程超大断面隧道混凝土包括预制沉管混凝土和人工岛现浇隧道混凝土,具有强度高、结构尺寸大、服役环境恶劣、控裂要求高且难度大等特点。其中预制沉管采用工厂法预制,全断面浇筑,采取片冰和制冷水拌合混凝土、喷雾养护等温控措施;人工岛隧道混凝土现场浇筑,采取合理分段分层、冷却水管、补偿收缩混凝土等温控措施。从施工现场情况来看,均未出现有害温度裂缝,温控效果良好,达到了预期的温控目标。     

船行波对近距沉管隧道管节安装施工的影响分析

目前国内规范尚未规定船行波对临近岸坡和船舶的作用,得出船行波对海上作业船舶的影响规律尤为重要。为了能够分析清楚船行波对港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节安装过程中的影响,提前采取防范措施,避免因船行波的影响对工程造成损失,对国内、外学者发表的相关文献及国外相关的规范进行了研究,修订了一些文献中的笔误,推荐了适用于港珠澳大桥沉管隧道管节安装中船行波的计算公式。通过现场实际条件计算,结合已有的物理模型试验、现场实测等成果,给出了船行波的主要影响因素和随距离衰减的规律,从而得出了沉管安装的船舶航行限速条件。     

钢壳混凝土沉管组合结构徐变和收缩性能研究

以深圳到中山预投标的钢壳混凝土沉管隧道工程为例,针对钢壳混凝土沉管的组成形式,借鉴已有的钢-混凝土组合结构在收缩和徐变作用下的变形研究成果,对钢壳混凝土结构在长期作用下的受力和变形情况进行研究,采用一种简捷的计算方法对沉管横向结构在长期作用下的受力和变形情况进行计算.结果表明:由于徐变和收缩的影响,混凝土最终将近退去一半的应力值;钢壳的受力随着徐变和收缩的发展趋于均匀;随着收缩徐变的发生钢壳所承担的弯矩逐渐减小;由于徐变和收缩导致挠度增量的影响并不大.