国外地铁建设的实践经验.pdf

第八章! 国外地铁建设的实践经验 第一节! 沉管隧道基础施工技术综述 一、概! ! 述 沉管隧道本体的抗浮安全系数约# ，因而既使考虑隧道上部覆土深度 $ % 的重量，作用在基础上的荷载一般不会超过’()*+ ’ 。而一般公路沉管隧道基槽的开 挖深度在( $ , ，也就是说基础在基槽开挖之前其作用荷载为(( $ ,()*+ ’ 。沉 管隧道除了基础地基实在太软无法承受隧道荷载，或者土层突变有可能产生不均匀沉 降等因素以外，对基础承载力的要求与其他结构物相比相对要低。所谓沉管隧道的基 础也就是用某种材料充填管底和基床间的空隙，以保证上部荷载受力均匀。 现在，作为沉管隧道的墓础以其使用材料的不同一般可分为以下- 种方法： （ ）砂基础：其中包括喷砂法和灌砂； （% ）碎石基础：其中包括刮铺箱法和刮铺管法； （’ ）注浆基础； （- ）桩基础。 二、沉管隧道的基础 （一）砂基础 管节沉放后管底和基床之间的空隙一般在( # . （# ( ，砂基础就是将砂用泥 沙泵压送充填空隙的。此方法由荷兰的一家叫/0123425627*289386 公司在 :-% 年开发 而成，并在荷兰的;553 河隧道中最先得到了应用。以后599534 *8=5 公司在 :, 年开发了灌砂法，并在荷兰的?95)8 隧道中施工。 欧洲的大部分沉管隧道的基础，无论是大型隧道还是小型隧道均采用砂基础。 :@( 年以后，亚洲和大洋州地区将荷兰式的灌砂法进行改良后得到了广泛的应用。 砂基础之所以能如此广泛的得到应用其理由是与碎石基础相比，具有如下优点： !无需大特机械设备和船舶，较为经济。 ·!-, · 地铁工程设计与施工新技术实用全书 !可任意地追随管节底部的形状形成较为均匀的基础。 与隧道的断面的大小无关施工质量稳定。 ! 喷砂法 本工法在管节的顶板上铺设轨道，在其上面设置移动式框架平台固定喷砂管，通 过泥沙泵砂将砂水混合物压送至管底下面 （图!# $ % $ ! ）。在内径!’( 的喷砂管的 两侧配置两根排泥管，从排泥管中排出的泥水情况来判断管节下砂的充填度。 本方法的长处是通过排泥管可排出堆积在基槽中的浮泥：压送管无须埋在管节结 构之中。但是，输砂在管节的外部进行，受风浪等气象条件的影响大。 图!# $ % $ !) 喷砂法 * 灌砂法 本工法是将砂水混合物通过预埋在管节的隔墙或者底板中的压送管充填管底和基 床间的空隙 （图!# $ % $ * ）。按其管节内充填和管外施工的不同可分为内灌法和外灌 法两种。内灌法主灌砂作业在管节内完成，因而不受风浪等条件的影响，但会与隧道 内其他工作面的施工冲突。 灌砂法根据水深，砂的粒径和砂泵的能力的不同其扩散半径也不同，可通过水槽 中的等比例模型灌砂试验，来确定压送管的设置位置，直径以及砂的粒径。 # 砂基础的施工例 （! ）悉尼港隧道 澳大利亚港隧道采用 自航式开底式驳船和工作平台相结合的工艺 （图 !# $ % $ # ）。存放在驳船内 （图!# $ % $ + ）的砂水混合物通过工作平台上的砂泵经顶 第十三篇, 地铁工程技术应用实例 ·10 · 埋在隧道体内的压砂管压送到管底下部。 该工程在施工前进行了水槽内等比例大模型载荷试验，结果表明：包括回填土在 内作用在隧道基础上的总荷载为!#$% ! ，而沉降量为’ 。考虑到沉降的影响， 实际管节的施工顶标高在设计的基础上提高了’( 。具体施了参数如下： 图) * + * !, 模型灌砂试验制成的砂基础 图) * + * ), 灌砂基础施工示意图 ）管底压砂面积：（宽）!- . / （厚）( . + ； ! ）砂管直径：!(( ； ·10( ·