1現代沉管隧道工法與新技術陳韶章蘇宗賢2014年4月

主要內容

一、現代沉管隧道的發展與技術需求二、現代沉管隧道的設計理論與方法三、現代沉管隧道的施工、裝備與產品四、結束語21.1斷面型式

北美：·從1894年美國在波士頓首次采用沉管法成功修建的一條輸水管線、1910年美國在底特律河用該工法修建了世界第一座用于鐵路交通的水下隧道開始，美國開啟了沉管工法隧道的建設。

·1970年建成長5825m的舊金山灣區快速軌道運輸系統（BayAreaRapidTransit）沉管隧道。主要采用圓形斷面的鋼殼結構型式，在北美得到推廣。3美國Detroit-Windsor沉管隧道橫斷面

歐洲：·第一座采用矩形鋼筋混凝土結構的沉管隧道出現在歐洲——荷蘭鹿特丹馬斯河（Maas）水下公路隧道，1942年?！み@種鋼筋混凝土箱式矩形結構型式在20世紀中葉以后成為沉管隧道主流結構型式，其得益于鋼筋混凝土結構防裂和防滲技術的進步。·2000年建成的連接丹麥和瑞典的厄勒松海峽沉管隧道，也采用混凝土矩形箱式管節。4荷蘭Maas沉管隧道橫斷面厄勒松海峽沉管隧道橫斷面5亞洲：·日本的沉管隧道發展開始于1944年在大阪修建的阿吉河（AjiRiver）水下隧道，該隧道采用了美式的單層鋼殼結構?！?980年建成的大馬隧道采用了鋼筋混凝土結構型式，斷面型式逐漸為矩形所取代?！ね炼涞牟┧蛊蒸斔购{沉管隧道業主在2002年的招標方案中采用圓形鋼殼結構，承包商在2004年的設計方案中采用了鋼筋混凝土矩形結構。·韓國2005年開始修建的釜山-巨濟海底沉管隧道，也采用鋼筋混凝土箱式矩形結構。韓國釜山-巨濟沉管隧道橫斷面(a)2002年業主招標方案(b)2004年承包商設計方案博斯普魯斯沉管隧道橫斷面6·1972年，我國香港地區建成了跨越維多利亞港的紅磡道路海底隧道——雙圓形鋼殼鋼筋混凝土復合結構沉管隧道，1979年采用矩形混凝土結構建成了香港地鐵MTR（MassTransitRailway）第一條海底沉管隧道，隨后又建成了公鐵合建的東區海底沉管隧道和公鐵分建的西區海底沉管隧道。香港紅磡沉管隧道出入口（矩形斷面）7·20世紀90年代至今，我國境內建成的沉管隧道有廣州珠江1座、寧波甬江2座和上海黃浦江1座，以及正在建設的廣州市侖頭—生物島、生物島—大學城和洲頭咀三條越江沉管隧道、佛山市東平河沉管隧道、天津市海河沉管隧道、港珠澳大橋海中沉管隧道、南昌贛江紅谷沉管隧道，也均采用鋼筋混凝土箱式矩形結構。廣州洲頭咀沉管隧道橫斷面廣州珠江沉管隧道8橫斷面結構型式對比：（1）圓形鋼殼結構特點：①水密性好；②預制容易；③浮運航道條件要求不高；④鋼材用量大，造價昂貴；⑤斷面利用率不高；⑥浮態澆筑內襯鋼筋混凝土；⑦一般需采用外部永久壓重。9（2）鋼筋混凝土矩形箱式結構特點：①對于采用縱向通風+重點排煙的道路隧道，可大大壓縮了豎向尺寸，提高了路面標高，減少基槽開挖量，有利于與兩岸（人工島）道路銜接，縮短了隧道段長度，使人工島體量得到控制，減小阻水率；②不受橫向尺寸限制，特別適用于多條車道或公鐵合建，橫斷面利用率高；③有利于橫向聯絡通道的布設；④浮運時干舷較小，對浮運航道條件要求高?！た梢?，鋼筋混凝土箱式矩形結構是目前沉管隧道建設的主流型式。101.2水深與覆土

底部最大水深：·1910年，美國底特律沉管隧道為24.4m?！?930年，底特律-溫特索沉管隧道為18.5m。·1942年，荷蘭馬斯河隧道為22.5m。·1979年，香港地鐵MTR沉管隧道為24.24m，·1993年，我國廣州珠江沉管隧道約為21m?！?000年，厄勒松海峽沉管隧道約22m?！?/p>

可以看出，早期的沉管隧道由于技術、施工裝備和工藝限制，適合的水深在20m左右。11·1970年，世界最長的美國BART沉管隧道（鋼殼結構）最大水深達到了40.5m。·2011年建成的韓國釜山-巨濟沉管隧道底部最大水深約51m?！?008年建成的土耳其博斯普魯斯沉管隧道（鐵路）最大水深達61m。·在建中的我國港珠澳大橋海中沉管隧道最大水深約46m。這三座隧道均為鋼筋混凝土箱式矩形結構，需要克服的水深達到了40m以上。土耳其博斯普魯斯海峽沉管隧道平面及縱斷面12對于覆土：·過去絕大部分的沉管隧道敷設于河床或海床面上，除了人工回填覆蓋提供保護外，覆土幾乎沒有或很小，結構分析主要考慮抗浮問題。·當隧道穿越航道時，沉管隧道需要敷設于航道以下，航道以外區域在隧道建成后將逐漸回淤至河床或海床面而產生較大的覆土（或回淤）荷載，使得結構分析既要考慮抗浮，又要考慮處理結構與地基基礎沉降相協調問題。13建設中的港珠澳大橋海中沉管隧道需要穿越規劃30萬噸級的銅鼓航道和伶仃西航道，最大回淤厚度達23m。港珠澳大橋海底沉管隧道平面與縱斷面141.3服務功能

·過去修建的沉管隧道，大部分為城市道路或公路隧道，對于圓形鋼殼型式，多數為單孔雙向雙車道?！ぴ诰匦武摻罨炷两Y構出現之后，普遍為雙向四車道，部分根據交通量需求采用雙向六車道。·目前高速公路普遍要求達到雙向六車道標準：港珠澳大橋沉管隧道，100km/h雙向六車道，單孔三車道，成為單孔跨度最大（14.25m）的沉管隧道。港珠澳大橋沉管隧道橫斷面15·部分工程需要雙向八車道：美國采用鋼殼結構的FortMcHenry隧道、荷蘭采用矩形鋼筋混凝土結構的Drecht隧道（這兩座隧道斷面形式相同），為目前世界上僅有的兩座雙向八車道水下道路隧道（四孔，每孔兩車道）。

我國規劃中的深中（深圳-中山）通道，要求達到雙向八車道的高速公路建設標準，若不能降低通行能力（兩車道每孔），需進一步解決單孔四車道的大跨混凝土矩形結構的受力問題（單孔跨度達19.25m）。荷蘭Drecht沉管隧道橫斷面16·在矩形鋼筋混凝土結構型式出現后，沉管隧道橫斷面寬度的利用率得到提高，出現了城市道路與地鐵、公路與鐵路共管設置，甚至發展為能通行高速鐵路的水下沉管隧道。如廣州市珠江沉管隧道、佛山市東平河沉管隧道為公（道）鐵兩用隧道。擬建的丹麥-德國費馬恩海灣沉管隧道已確定建設成公鐵兩用隧道，建設標準為120km/h的雙向四車道高速公路和160km/h的雙線鐵路。

可見，沉管隧道正從單一用途向多用途方向發展。佛山東平河沉管隧道橫斷面布置費馬恩沉管隧道橫斷面布置171.4隧道長度與管節長度

·1910年在美國底特律河下修建的沉管隧道全長只有782m，每節管長78.2m，共有10節。·后來修建的美國舊金山灣區快速軌道運輸系統（BART）沉管隧道，長5825m，每節管長102.2m，目前仍保持為世界最長的沉管隧道。·在上個世紀，世界上修建的沉管隧道長度一般在2km以內，每節管節一般在100~130m的范圍內，目前，沉管隧道的長度已增加至3km以上，管節長度也進一步增大。18

·土耳其博斯普魯斯海峽沉管隧道（沉管段長約1387m）標準管節長135m。·厄勒海峽沉管隧道（沉管段長約3.5km）標準管節長176m。

·韓國釜山-巨濟沉管隧道（沉管段長約3.3km）標準管節長180m。

·在建中的港珠澳大橋沉管隧道（沉管段長約5.7km）標準管節長180m。

·1980年建成的荷蘭的海姆斯普爾（Hemspoor）隧道標準管節長268m，目前仍保持著最長鋼筋混凝土矩形管節的紀錄?！M建的費馬恩海灣沉管隧道（沉管段長17.6km）標準管節采用了長217m的節段式鋼筋混凝土矩形結構（招標方案）。

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·隨著隧道長度的增加和建設工期的要求，管節長度需要進一步增大，同時由于混凝土溫度應力和收縮徐變等因素的影響，長管節結構需以節段式取代整體式：·這將使結構受力矛盾轉嫁為管節（沉管段）水密性矛盾。201.5腐蝕環境與設計使用壽命

·以往修建的沉管隧道，大部分處于江河下游，耐久性矛盾并不突出。

·從20世紀90年代以后，沉管隧道工程從江河環境逐漸向江河入?？凇⒑抄h境甚至跨海峽環境發展，暴露在海洋環境中混凝土結構耐久性又面臨進一步挑戰，傳統的耐久性設計理論和方法不能滿足復雜腐蝕環境和設計使用壽命的需求。老化（劣化）過程（性能）極限狀態21考察沉管隧道的發展歷史及近期的幾座典型沉管隧道：·丹麥-瑞典厄勒松海峽沉管隧道·土耳其博斯普魯斯海峽沉管隧道·韓國釜山-巨濟沉管隧道·港珠澳大橋沉管隧道發展趨勢：1.鋼筋混凝土箱式矩形結構逐漸取代圓形鋼殼結構；2.長度從2km以內發展到>3km；3.水深從20m左右發展到>40m；4.單孔跨度越來越大；5.從江河海灣發展。

主要內容

一、現代沉管隧道的發展與技術需求

二、現代沉管隧道的設計理論與方法三、現代沉管隧道的施工、裝備與產品四、結束語22232.1地質勘察

·以往的沉管隧道一般位于河床表面上，對地基承載力要求不高，有時怕浮不怕沉，因此對勘察要求也不高，隨著通航要求和回淤問題的出現，現代沉管隧道工程對地質勘察工作要求也越來越高，需要精細化的勘察分析。·勘察布孔應與沉管隧道的結構設計計算理論相結合，利用用巖土工程理論解決地層分層、土地分類、物理力學指標和地基土的工程特性如承載能力、抗剪強度、固結系數和滲透系數等，并對地層反力系數K值進行評估。24

·傳統的鉆探獲取的土樣不可避免的受到擾動而難以獲取較為準確的參數，而且在隧道沿線及周邊需布設一定密度的勘探孔，傳統的鉆探工作將大量增加海上作業的時間和成本，而且與航道運營相互干擾，海事協調難度大?！ぴ跉W洲普遍采用靜力觸探（CPT、CPTU）和鉆探相結合的手段進行沉管隧道工程的地質勘察。·港珠澳大橋沉管隧道建設也引入了CPTU，研究解決CPTU與國家勘察標準規范取值之間的相應關系。25·一般采用以CPTU為主，并與鉆探相結合的勘察方法?！ぶ饕m用于海、陸相交替的沖積層和沉積層，可快速判別粘性土、粉性土和砂性土地層。CPTU間接指標經驗公式

計算變形參數計算沉降量·需在原位或同類土質地層應用靜載壓板試驗或螺旋壓板試驗進行對比或修正，還需結合鑒別孔和技術孔進行分析?！がF代的沉管隧道設計還需要考慮施工存在不確定性的影響，例如地基剛度的不確定性（包括勘察不確定性、基槽超欠挖和基礎不平整等因素引起）對隧道結構內力和變形也會有明顯影響。26歐洲的經驗主要是以一定的偏差波動（一般取15~20%）和根據管節長度計算最不利的偏差波長進行計算，并以此進一步確定CPTU的布孔間距，地基剛度變化示意曲線原位測試孔布孔原則：考慮管節長度和最不利偏差波長；鑒別孔；消散孔（孔壓消散試驗）。272.2結構力學分析

·沉管隧道由于存在接頭而在結構力學行為上變得比較復雜。結構橫斷面分析和設計需要解決其行車孔跨度隨車道數增加而增加所帶來的彎矩內力急劇增加，隨著水深和回淤的增加，則需要考慮對斷面進行優化。橫斷面彎矩圖橫斷面剪力圖28

·對于隧道的縱向分析，沉管隧道有以下特點：（1）對于鋼筋混凝土箱式矩形結構的管節接頭，采用水力壓接，由GINA止水帶形成第一道止水，?止水帶作為第二道止水，形成了柔性接頭。若接頭其余部分采用混凝土澆筑連接，則形成剛性接頭。

管節水力壓接示意圖柔性接頭剛性接頭29

（2）對于管節接頭，GINA止水帶受壓而儲存著壓縮能量，接頭抗彎剛度與其橡膠材料性能和壓縮情況有關；

（3）對于節段接頭，鋼邊止水帶和OMEGA止水帶對兩側混凝土結構作用力相對較小，接頭抗彎剛度則與混凝土接觸狀態有關，接觸狀態也與軸向壓力有關。

管節接頭構造節段接頭構造30

可以看出，節段接頭剛度與管節縱向軸力（或者說與環境水壓）有關。

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·沉管隧道的縱向分析的本質是通過對接頭剛度的量化分析，考慮隧道在荷載、地基、管節溫度應力、混凝土收縮和徐變、GINA止水帶松弛和劣化、地震等各種作用下，計算縱向結構的變形與內力，然后對接頭剪力鍵受力和止水帶水密性進行驗算與設計。

·現代隧道設計理論將結構與圍巖視作整體進行分析考慮，其原理也適用于沉管隧道的縱向分析。傳統上，由于受計算工具的制約往往將結構受力與地基沉降的分析分開進行。現代的縱向分析方法應能將沉管隧道地基設計和結構設計兩個子系統集成起來，通過相互迭代分析，同時計算出縱向沉降、結構變形與內力、接頭張開量、剪力鍵受力等結果。因此，縱向分析需與地基處理方法相結合。·節段接頭剛度、管節接頭剛度和地基剛度得以量化和合理匹配，是現代沉管隧道工法縱向計算與設計的關鍵技術。32地震位移響應

·還需考慮適合沉管隧道的抗震分析方法。33縱向軸力圖縱向剪力圖縱向彎矩圖34剪力鍵受力驗算GINA水密性能曲線352.3通風與消防

·長大隧道的通風方案有三大類方式：全橫向通風、半橫向通風和縱向通風。·如果采用全橫向和半橫向通風，隧道內的衛生狀況和防火排煙效果好，在同一隧道內雙向運營的更為合適，但是其同樣需要較大的風道面積，對風閥開度調節的技術要求較高，初期的土建費用、設備費用以及后期的通風運營費用很大。·縱向通風方案的土建工程量小，設備運營費用相對較低，方式相對靈活多樣，但洞內的環境狀況和防火排煙效果稍差，需與重點排煙相結合。36

·從國內外的發展歷程看，都基本經歷了從全橫向通風、半橫向通風向縱向通風逐漸過渡的過程。

韓國釜山-巨濟沉管隧道和港珠澳大橋沉管隧道，均采用縱向通風方式；歐洲各國近幾年的通風理念也逐漸有所改變，對于雙洞單向運營的公路隧道，縱向通風也逐漸成為主流。籌建中的費馬恩海底沉管隧道，長達19km，也擬采用縱向通風方式（設計標準認為工程竣工通車之時歐洲的汽車排放已達到歐Ⅴ標準）?！た紤]我國國情，若汽車排放標準不能提高，隨著公路隧道長度的進一步增加，隧道通風能力將成為制約隧道長度的瓶頸，在技術上需要進一步的突破。37

·當隧道發生火災，縱向通風方式的防火排煙效果較差，會將大量煙氣吹向火區下游，同時也未必能阻止煙氣回流，嚴重影響車輛疏散和人員逃生，因此在采用縱向通風方式的同時應該采用重點排煙技術方案，通過開啟火災點附近的排煙閥就近排除煙氣，及時控制煙氣蔓延?！ね瑫r還需配備火災報警系統和滅火系統（泡沫水噴淋）?！榱烁旄皶r地對火災進行控制，縮短人為反應時間，應進一步研發火災自動監測和定位系統，實現排煙風閥、滅火裝置、射流風機和疏散指引信息的自動響應與控制。38

·應針對主體結構和接頭進行不同防火處理。接頭要考慮橡膠工作溫度不大于70℃。392.4耐久性設計

·對于在海洋環境中采用鋼筋混凝土結構的沉管隧道（特別是沒有外包防水的節段式混凝土管節），混凝土結構的耐久性設計和控裂技術是實現混凝土結構自防水的關鍵?！鹘y的耐久性設計方主要是建立在經驗的基礎上，依據判斷-符合原則（deem-to-satisfyrules）建立經驗理論體系，綜合經驗、摸索和直覺確定鋼筋混凝土鋼筋保護層的厚度，無執行操作和設計使用年限定義的說明，依據的材料和工藝陳舊，試驗方法存在較多缺點，沒有論述與設計使用年限有關的混凝土早期質量要求。發達國家從20世紀50年代中期起就投入大量人力、經費致力于混凝土結構耐久性研究，在不同腐蝕環境下的耐久性混凝土材料、耐久性設計理論和方法及耐久性施工質量控制上達到了較高的技術水平。歐盟資助的Duracrete研究項目（1996-1999），在國際上首次提出了混凝土耐久性的可靠度設計方法，作為使用年限設計方法在厄勒海峽和釜山-巨濟通道等工程上得到了應用。40

近20年我國在混凝土結構耐久性，特別是暴露在海洋環境中混凝土結構耐久性研究方面投入了大量的研究力量，發表了一批針對海洋環境鋼筋混凝土結構腐蝕作用的研究成果，開發了實驗室開展海洋環境研究的人工氣候箱（室），編制和更新了相關的國家與行業技術標準，在多項跨海工程建設中逐漸積累了寶貴的經驗，如杭州灣大橋、東海大橋、青島海灣大橋等，其設計使用壽命均要求達到100年。在具體設計中，對于海工混凝土結構的耐久性設計尚處于遵從經驗判定的階段，雖然可以給出對應不同設計使用年限的混凝土耐久性控制指標，但這些指標是基于目前規范規定和傳統的經驗進行取值，使得耐久性技術指標和設計使用年限之間缺乏可靠的理論對應關系，滿足設計要求的工程是否就能達到規定的設計使用年限仍缺乏足夠的理論依據。41

·現代沉管隧道耐久性設計方法，應該是基于結構使用年限的定量耐久性設計，強調結構構件的環境作用，以全概率或近似概率方法建立耐久性數學模型對鋼筋混凝土的保護層厚度、氯離子擴散系數、所處環境條件以及養護措施等變量進行分析，對構件的材料指標或者結構指標提出量化要求。觀念變化：傳統的定性、定量概率理論（大量的試件、試驗，氯離子滲透概率）42傳統耐久性設計基于耐久性設計-對混凝土性能要求1級2級機理AASHTO、BS、EuroCodesACI-life365DuraCrete經驗和直覺判定性計算概率計算結果簡單“判斷-符合”（deem-to-satisfy）原則（最小保護層原、最大W/C等）依據混凝土性能（劣化機理）設計（使用年限、破壞可能性、最小保護層厚度、最大氧離子擴散率，最小抗碳化作用）環境分類無環境分類環境分類不夠細詳細環境分類（例如隧道隧孔內和外）劣化過程無變化或變化模擬變化過程和變壞機理的數值模擬混凝土質量與實際混凝土性能無關依據理論混凝土性能依據實際混凝土性質（通過混凝土試驗得出實際氯離子擴散系數）不同耐久性設計方法特點對比

主要內容

一、現代沉管隧道的發展與技術需求二、現代沉管隧道的設計理論與方法

三、現代沉管隧道的施工、裝備與產品四、結束語43443.1管節工廠化生產

·傳統的管節預制場地有船臺和干塢。船臺預制需要有較高的干舷，多用于鋼結構與混凝土復合結構；鋼筋混凝土結構的管節預制一般在干塢上進行?！ぎ斔淼篱L度進一步增加（一般大于1km）時，管節預制工作量較大，往往最容易成為制約工期的關鍵環節。在傳統的干塢中預制管節，從鋼筋綁扎、模板架立、混凝土澆筑到拆模養護等工作，都是圍繞著管節實體在固定的非常有限的空間進行，工序和臺班易受擾動、模板經常拆卸移動而使得預制工作效率不高，還需要解決臨時系泊區，顯得并不經濟。韓國釜山沉管隧道管節傳統干塢法預制45

·厄勒海峽沉管隧道成功實施了管節工廠化生產工藝，其本質是實現流水化生產模式，即在流水線上的不同位置依次完成鋼筋綁扎、模板架立、混凝土澆筑、拆模養護、淺塢一次舾裝和深塢二次舾裝等工作，通過將生產對象（管節鋼筋籠或成型混凝土）進行頂推平移至下一道工序位置進行后續作業?！み@種生產方法適用于節段式管節的預制生產，模板只需按一節段長度進行制造，逐段生產頂推連接成管節，其模板在生產線的位置固定（傳統的干塢生產需要移動模板而不移動管節），可大大節約模板數量且便于維護，而且，生產線的大部分工作在室內環境進行，可全天候作業，各道生產工序可同時進行，基本不產生干擾，顯著提高了管節生產的效率和質量。工廠法管節預制流水線示意46韓國釜山沉管隧道管節干塢預制場厄勒海峽沉管隧道管節工廠化預制廠47管節工廠化生產的關鍵組成和裝備包括：（1）管節混凝土模板系統（2）混凝土攪拌及供應系統48管節工廠化生產的關鍵組成和裝備包括：（3）混凝土溫控及養護系統（4）管節頂推與導向系統（5）管節支承系統。49

·港珠澳大橋沉管隧道工程是世界范圍內第二個成功實現管節工廠化的建設項目，在上述關鍵技術的基礎上進一步實現了流水化鋼筋生產加工線，采用了摩擦焊接和數控鋼筋加工技術，大大提高了鋼筋籠精度和施工自動化水平；還采用了大型自動化液壓混凝土模板，大大提高了混凝土制作精度和工效；50

此外，還將深塢與淺塢平行布置，在不增大淺塢端封門的條件下，將深塢的管節存儲量從2節增加到4節。港珠澳大橋沉管隧道管節預制廠布置圖厄勒海峽沉管隧道管節預制廠布置圖513.2地基與基礎處理

·傳統的沉管隧道建設與河床面上，上覆荷載很小或沒有，沉降容易通過，對地基要求不高?！がF代沉管隧道需要下穿航道時由于回淤的影響對地基要求逐漸提高，沉降問題甚至是工程建設成敗的關鍵。·對于長隧道，總會發生一定的沉降，總沉降量對柔性的隧道結構影響不大，關鍵是要控制差異沉降（或沉降差）。地基處理不需在隧道縱向上都要達到同一個剛度，只需處理好剛度過渡，使隧道的差異沉降控制在管節接頭與節段接頭可承受的范圍內，這種“剛柔協調”大大降低了工程建設成本。港珠澳大橋沉管隧道地基處理52·地基處理主要有復合地基和樁基礎兩大類：

（1）早期的使用剛性接頭的沉管隧道多使用偏剛性的樁基礎。

（2）水力壓接的柔性接頭出現后，較多地采用了復合地基，如深層水泥攪拌樁（CDM）、擠密砂樁（SCP）和減沉樁等。地基處理前后沉降曲線533.2.1深層水泥攪拌樁

韓國釜山-巨濟沉管隧道地基處理大部分采用了深層水泥攪拌樁。此方法適用于處理淤泥、砂土、淤泥質土、泥炭土和粉土。54深層水泥攪拌樁施工示意圖深層水泥攪拌樁施工設備553.2.2水下擠密砂樁

水下擠密砂樁是一種新的地基加固技術，它通過振動設備和管腔增壓裝置把砂強制壓入軟弱地基中形成擴徑砂樁，從而增加地基強度，加快地基固結，減少結構物沉降，提高地基的抗液化能力，具有施工周期短、加固效果明顯、作業機械化程度高等優點，可廣泛應用于對砂性土、粘性土、有機質土等幾乎所有河床或海床土質的地基加固處理。為了準確控制好沉降，擠密砂樁需解決置換作用和排水作用機理。擠密砂樁施工示意圖擠密砂樁計算圖示56擠密砂樁船57減沉樁試驗模擬示意圖3.2.3減沉樁為了準確控制好沉降，需解決沉管-墊層-樁-土相互作用機理。58

對于覆土較大的沉管隧道，基礎處理還需考慮基槽開挖后的地基土回彈再受壓縮的問題和大邊載產生的橫向剪力問題。隔離樁邊樁次邊樁擠密砂樁穩定性分析593.2.3

基礎處理

·一般分為先鋪法和后填法兩大類：

先鋪法——刮砂法和刮石法；

后填法——砂流法、灌囊法和壓漿法等。60

·韓國釜山-巨濟沉管隧道采用的一種新型的碎石整平法是刮石法的一種變型，其碎石墊層帶有壟溝。61

·這種碎石墊層的優點是：

①在相對較大的波浪和水流情況下仍能適用；

②基礎墊層和管節沉放施工速度較快，管節沉放連接后能快速保持管節穩定；

③墊層頂面可進行可視化檢查；

④管節著床后墊層有一定的變形適應能力，局部高點和少量回淤可向溝槽滑移，平整度要求可相對較低。·然而在管節著床后會有較大的不可恢復的瞬時沉降，因此在設計上需要考慮一定的預抬高量?！み@種基礎處理方法對機械設備要求高，尤其在深水區，船舶和裝備的穩定性、高精度測控和自動化水平均需要有很大的突破。62碎石整平船633.3基槽開挖與清淤

·隨著水深的增大和基槽開挖精度要求的提高，需要采用專門的疏浚設備進行開挖，在越來越惡劣水上風浪條件下應具有較為精確的定位系統和粗挖、精挖控制系統。抓斗式挖泥船（基槽開挖）64

·回淤可能造成沉管安裝期浮力突然增大而意外上浮，也會給后期運營帶來超預期沉降，必須在基槽精挖、碎石基床鋪設后、管節安裝前進行清淤。清淤作業不能破壞已鋪設的碎石基床結構，水下吸頭的精確定位和吸力控制是關鍵。清淤船653.4管節浮運與安裝

·沉管浮運安裝往往作為整個沉管隧道工程施工的主線，從管節預制完畢在淺塢完成一次舾裝開始，浮運與安裝工作包括塢內橫移、二次舾裝、出塢、浮運、系泊、下沉、對接以及后續作業8個步驟?！び捎诠芄澥氢g體結構，對于長大管節，施工前應做好管節浮運過程的拖航阻力、管節姿態穩定性、系泊力及管節浮運工況下內力狀態的分析，利用水池試驗（或與風洞試驗相結合）確定雷諾系數、費羅德常數、粘性阻力和興波阻力等數據，評估拖航牽引力、航速及其穩定性，據此做好管節浮運的拖帶方案和拖輪編隊的指揮協調。6667

·在氣象條件多變、風浪、涌浪并存，水流條件復雜的作業環境下，浮運與安裝只能在有限