2024年详解港珠澳大桥沉管隧道新技术VIP免费

详解港珠澳大桥沉管隧道新技术＆#160；1.工程概况与建设条件港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,连接香港、珠海和澳门,是一国两制三地的海上通道。项目东起香港大屿山石湾,西至珠海拱北和澳门明珠,总长约３５．６kｍ，包括3项工程内容：１)海中桥隧主体工程;2）香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。其中,海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，止于珠澳口岸人工岛,总长约２9.６ｋm，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程,长约６．７km,海中隧道采用沉管工法,沉管段长约５．７ｋm,人工岛各长6２5ｍ，岛隧平面及纵断面图见图１。岛隧工程建设的主要难点：1)建设标准高。①国家一级公路,双向６车道，设计时速1０0ｋm／ｈ;②设计使用寿命为１20a；③地震基本烈度为Ⅶ度。２)水文气象条件复杂。工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂,受冬季季风影响。3）海底软基深厚。工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚，下卧基岩面起伏变化大,基岩埋深基本处于5０~１1０ｍ范围。4)受规划中的30万ｔ航道（通航深度-２９ｍ）影响，隧道水深、埋深（回淤量）大。5）隧道距离超长。沉管段长约5.７kｍ。６）通航环境复杂。航线复杂,船舶流量大,最大日流量约40０0艘次。7)环保要求高。工程穿越国家一级保护动物中华白海豚的保护区核心区。8)珠江口防洪纳潮要求高,阻水率要求控制在１0％以内。因此，在如此苛刻的建设条件下建设大型海底沉管隧道,已有的内河沉管隧道建设技术和经验已远远不能满足工程需求,需要进行技术创新和突破。２．地质勘察以往的沉管隧道一般位于河（海)床表面上,上覆荷载小,对地基承载力要求不高，即怕浮不怕沉。由于规划航道的通航要求,随着深埋回淤问题的出现,港珠澳大桥沉管隧道工程对地质勘察的要求并非以往海上桥梁地质勘察工作所能满足，而且传统钻探获取的土样不可避免地受到扰动而难以取得较为准确的物理力学参数。为了降低海床软土土体取样受扰动对勘察结果的影响、减少海上作业与通航运营船舶的相互干扰，港珠澳大桥沉管隧道工程采用了以静力触探ＣPTu为主、传统钻探为辅的勘察技术。ＣPTｕ是带孔压的静力触探，主要适用于海、陆相交替的冲积层和沉积层,根据其仪器自动采集的端阻、侧阻和孔压等数据，可快速、准确地进行地质分层,见图２。与传统的钻探勘察不同，ＣＰTu主要是通过获取间接指标，以经验公式计算出变形参数,进而计算出地基沉降量。我国静力触探技术应用历史短,经验少，相关的经验在２0世纪90年代才开始被相关规范认可,其适用范围（主要用于陆上建筑）和深度与国际标准有较大的差别。目前,我国仍主要使用qt(锥头阻力）、ｆｓ(侧摩阻力)和Pｓ（比贯入阻力）指标,而国际上已普遍使用Ｂｑ（孔压比)和Fｒ(摩阻比)进行详细的土体分类。欧美国家形成的经验公式也具有明显的地区局限性,不一定适合我国广大地区,因此，在工程具体应用时还需要在原位或同类土质地层使用静载压板试验或螺旋压板试验进行对比或修正,并结合鉴别孔和消散孔进行综合分析，甚至还要结合地区特性开展研究工作。此外，在沉管隧道设计过程中还需要考虑地基刚度的不确定性(包括勘察不确定性、基槽超欠挖和基础不平整等因素）对隧道结构内力和变形的影响，目前主要是以一定的偏差波动（一般按经验取2０％）结合管节长度计算出最不利的偏差波长,再以此作为沉管隧道结构纵向受力最不利工况。因此CPＴu的布孔应考虑管节长度和计算最不利偏差波长,并与鉴别孔、消散孔(孔压消散试验)的布置相结合。港珠澳大桥岛隧工程在约7个月的补勘工作中完成了ＣPＴｕ孔３74个、消散孔22个、原位测试孔39个以及技术孔4１个,在确保对主航道航运影响最小的前提下，短时间内完成了大量的地质补勘工作,避开了台风期作业，通过精细化勘察,及时向设计和施工提供高质量的地层参数.3.管节长度与型式对于超长距离沉管隧道,其管节的长度与型式直接影响到隧道结构纵向受力、施工工艺、干坞(预制厂）规模、工期和造价,需综合各因素进行合理选择。3.1管节长度在20世纪,世界上修建的沉管隧道长度一般在２kｍ以内,每节管长一般在1０...