深中通道沉管隧道碎石整平精度控制技术研究

为了提高外海沉管隧道的基础处理精度与承载能力、减小沉管隧道的不均匀沉降,依托深中通道沉管隧道工程,介绍船架分离式整平船水下整平系统的组成、工作原理和适用条件,并分析影响整平精度的2个因素,即料斗口高程变化和料斗内碎石料高度控制;同时,结合ANSYS数值计算方法,分析水下大、小车轨道在自重情况下的变形,以及基架在不同工况组合下的变形,由此提出碎石整平系统精度控制技术,并采用接近式料位传感系统,实现料斗总成内碎石料位高度持续、实时监控和多点监测。该水下碎石整平系统精度控制技术在深中通道沉管隧道E32—E24管节碎石基础铺设中成功应用,其整平平均偏差为15.3 mm,可满足±40 mm的偏差设计要求,实现了设计要求的基础铺设精度控制目标。

深中通道碎石基础整平多波束测量技术

为解决沉管隧道及相关水下大型结构物施工对测深精度远高于传统水深测量规范的相关要求问题,以深中通道碎石基础整平限差要求±40mm为例,分析了多波束测深系统的误差来源及理论测深精度,提出了削弱各误差项的方法,并结合实际工程进行了验证。通过对多次管节碎石基础的扫测结果表明,采用该套经优化处理的多波束测深系统能够满足该项目的高精度要求,提出的若干方法可为后续相关对测深精度要求较高的水下工程项目提供参考。

基于沉管隧道工程的高精度多波束测深技术

在沉管隧道的施工过程中,碎石整平的质量控制是沉管顺利沉放的重要前提。以深中通道沉管隧道基础碎石整平为例,针对该工程提出的±4 cm高精度施工要求,结合工程现场实际对多波束测量方法进行一系列优化调整,提出一种深度直接标定法提升精度,并通过点状法、线状法等多重手段对多波束数据进行比对验证。结果表明,该多波束测深技术可满足工程的精度要求;可应用该套多波束测深技术进行现场的碎石整平、管节回填等多个环节的成果检测。

深中通道沉管隧道基槽整平多波束检测方法

沉管隧道基础的质量控制是管节顺利沉放的前提,也是隧道施工环节的重要内容。深中通道沉管隧道位于珠江口海域,基槽回淤特征明显,为确保管节顺利施工,对基槽定期进行回淤监测至关重要。隧道的碎石基础整平限差要求极高(±4 cm),为满足施工要求,对多波束测量流程进行优化,提出了深度绝对值标定的方法,提高了多波束的绝对测深精度。采用回淤盒、整平架声呐、管内贯通测量等手段,验证了多波束测深数据的准确性,通过历次多波束扫测,对基槽区域进行测量验证,满足了±4 cm的碎石整平精度施工要求,为沉管隧道基础整平提供了有效的检测方法。

沉管隧道碎石基础整平监测技术研究

沉管隧道基础处理是沉管隧道施工的关键技术之一,是隧道安全运营的重要保证。文章首先介绍沉管隧道基础处理的主要方法,对先铺法和后填法的优缺点进行了简单介绍。针对广州打捞局在香港沙中线海底沉管隧道基础整平中采用的水下整平架,提出了GPS RTK+倾斜仪和压力传感器两种高程监测的方法。在监测设备安装和初值标定完成后,进行水下碎石整平实验。文章对实验结果进行了详细的分析,从GPS RTK与压力传感器的内符合精度、高度计与测量杆两种外符合精度等方面进行比较,验证了高程监测方法的可行性。

大型内河沉管隧道基础灌砂模型试验及效果检测技术研究

对某大型内河沉管隧道基础灌砂足尺模型试验进行详细阐述,应用冲击映像法、全波场无损检测法相结合的方式对试验模型中不同工况下灌砂前、灌砂过程中以及灌砂后的效果进行测试,对模型试验中不同工况下各项测试数据及结果进行系统分析,对沉管隧道基础灌砂工艺与灌砂效果进行评价。此外,介绍该大型内河沉管隧道基础灌砂效果现场监测内容及具体实施方法,基于先期施工各管段基础灌砂现场监测、潜水探摸及管段后续沉降监测结果,对大型内河沉管隧道基础灌砂效果现场检测及处理技术进行系统的研究。主要研究结论如下:1)冲击映像法可以监测砂积盘的生成及发展过程,可以较准确地判断灌砂填充状况和快速检测混凝土底板下部灌砂填充状态,是沉管隧道基础灌砂效果评价的有力手段,是动态把握灌砂过程、实时追踪施工过程的砂液变化的有力手段。2)已施工管段现场沉降量观测结果显示,沉管隧道E1—E6各管段已灌砂基础的承载力均满足设计要求,证明冲击映像法可以作为沉管隧道基础灌砂检测评定方法。

港珠澳大桥沉管碎石垫层铺设船(平台)抛石整平总体方案选型

港珠澳大桥沉管隧道采用先铺法碎石垫层基础,拟建造专用碎石铺设船(平台)。详细介绍了港珠澳大桥沉管垫层铺设要求,通过对比国内外碎石垫层施工装备铺设的几种工艺及特点,确定港珠澳大桥专用整平船采用支撑平台式,抛石管抛石整平总体方案。

港珠澳大桥海底沉管隧道基础垫层选型与总体设计

对港珠澳大桥海底沉管隧道可选的基础垫层进行多方面比选分析,提出了采用先铺碎石垫层作为隧道结构与地基之间的过渡构造。通过与国外类似工程设计进行比对,结合垫层受力作用机理,从横向、纵向及竖向3个维度对垄沟相间碎石垫层的几何参数进行设计,并通过物理模型试验确定了碎石垫层的物理力学指标。工程实践检测表明,先铺碎石垫层各项指标均能满足设计要求,施工工序衔接合理,是一种可检、可达、可修的沉管隧道垫层,可在类似工程中推广应用。

深埋沉管隧道基础碎石垫层变形特性试验研究

沉管隧道基础往往采用条带垄沟状先铺碎石垫层,该碎石垫层作为桩基与沉管结构传力构造的工程经验极少,为了解碎石垫层在工程荷载下的变形特性、传力机制及垄沟尺寸,及结构水平移动、回淤、垄沟偏位、桩顶倾斜等工程因素对其的影响等方面进行了物理模型试验研究。研究表明:(1)碎石级配的选择应同时考虑压缩模量、孔隙率、粒径等多种因素,过小粒径级配不适宜用于基础垫层;(2)垄沟的存在会大幅降低碎石垫层的压缩模量,压缩主要是由压密变形和垄沟导致的碎石颗粒侧向"挤出"造成;(3)支撑桩段碎石垫层的极限承载能力约为480 k Pa,碎石垫层作为桩顶传力构造,受力变形机制复杂,个别影响因子十分敏感,需采取措施控制桩顶应力水平在碎石垫层极限承载能力范围内。

深中通道沉管隧道基槽整平水下定位技术研究

深中通道S08标段整平船是为项目定制的专业施工船舶,整平船、整平架采用柔性钢丝绳连接,为整平架的定位增加了不少难度。文章介绍了深中通道及整平船“重任801”的基本情况、分幅错缝搭接的基础形式,提出了一种基于倒置安装的长基线水下定位方法,并给出了水下定位精度验证的方法。通过整平船在沉管隧道隧址进行的原位海试,对长基线定位精度进行了验证,与RTK GPS进行比较分析,得到了精度优于10 cm的统计结果,可以满足整平施工作业的设计要求。

冲击映像法在沉管隧道基础灌砂监测中的应用

在沉管隧道工程中,采用无损检测技术对基础灌砂施工效果实施实时、经济、有效的监测,是施工监测必须要解决的难题。本文结合南昌红谷隧道监测实例,系统地介绍了冲击映像法在基础灌砂施工中的应用情况,包括测线布设、数据采集、分析与评定方法、监测结果以及相关的结论与施工建议。监测结果表明:冲击映像法能够对基础灌砂效果进行实时有效地评判,是一种新的基础灌砂施工监测与灌砂效果评价方法。

大连湾海底隧道地基处理及基床整平关键技术

结合大连湾海底隧道建设工程地质环境条件,系统论述了软基换填、岩溶区勘测及小半径基床整平关键技术。在软基段采用6 m加深换填有利于与两端基岩段基础刚度的均匀过渡。采用“物探先行,查探验证,钻探取样”勘测原则,解决了单一加密详勘作业钻探周期长、费用高的问题。按类别对溶洞开展针对性处理,有效节约工程材料,提高施工效率。采用阶梯式基床铺设,有效控制了碎石垫层因曲线整平产生的平面高差,充分利用碎石垫层的变形协调能力,避免管节沉放后基底产生脱空。软基加深换填、岩溶勘测处理及曲线基床整平关键技术的成功应用,对于拓展沉管法隧道在复杂地质条件下的适用性具有重要意义。

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。

沉管隧道基础灌砂管底压力的监测试验研究

为确保沉管隧道的工程质量,对沉管隧道基础灌砂施工进行实时监测十分必要。通过沉管隧道等比例灌砂模型试验,探索一种新的基础灌砂施工的实时监测方法——基于管底压力监测系统及其分析方法,并对不同工况下灌砂过程中管底压力的变化状况进行研究。研究表明:1)最先灌砂孔在灌砂过程中不同方位同间距的底板压力呈现完全类似的变化规律,底板压力呈波浪型起伏而逐渐增大,该变化对应砂积盘的形成与消散状况;2)结合观察窗的观测结果,可确定砂积盘扩展的压力门槛值;3)先期灌砂孔对后期灌砂孔的底板压力影响明显,致使其不同方位底板压力变化更大、更复杂,后期灌砂砂积盘形成的压力大于前期灌砂砂积盘所形成的压力。

沉管隧道带垄沟碎石垫层清淤施工方法研究

为解决沉管隧道带垄沟碎石垫层基础清淤的问题,结合工程施工条件和施工工况,采用解析计算、物理模型试验和数值模拟计算相结合的方法,在不扰动碎石垫层顶部的基础上,研发新型的沉管隧道带垄沟碎石垫层基础清淤设备和施工方法,可以完成碎石垄沟和垄顶的清淤施工,保证碎石垫层基础回淤物的快速清除,降低工程施工受回淤影响的风险。

碎石铺设整平精度的测控系统研究

沉管隧道碎石基床铺设整平精度是一项关键技术指标,针对基床整平要达到±35 mm的高精度要求,研究使用高精度测控设备和模拟制作碎石铺设整平设备进行水下碎石整平试验,通过试验验证碎石基床铺设整平船所能达到的精度,确定满足精度要求的测控设备,找出对精度有影响的主要因素和解决方法,满足沉管隧道碎石基床铺设整平精度要求。

南昌市红谷隧道西岸基坑围护结构精细化设计

南昌市红谷隧道为内河沉管隧道,江中段采用沉管法施工,两岸采用明挖法施工。介绍项目工程概况、特点和整体设计方案,综合考虑基坑深度、宽度、周边建筑、地下管线、市政交通等基坑设计条件。详细分析赣江高水位落差下的地下水位标高与其持续时间的变化特征,计算各水位工况时基坑围护结构的内力及位移,根据规范合理确定施工工况下各步骤的支撑布置。在基坑实际施工时,利用各代表水位工况时的基坑受力和变形分析,对应施工期间水位,合理确定基坑钢支撑的拆撑、换撑工序,为首节沉管段顺利沉放赢得时间,确保红谷隧道整体工期安排。