水底隧道沉管段的基础处理蒋义

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1、甬江水底隧道沉管段的基础处理蒋义康叶立光c(宁波币江水底隧道工程指挥部)摘要拳I程是国内在软土地基上首次采用沉管法的过江水底隧道，在理论和实践中对基础处理连行一些有益的技术探讨，取得j沉管隧道I程的成功。糊词遗．丝竖≯超前言北端位于镇海张鉴缺，连镇海去宁波、杭州，甬江水底隧道是穿越甬江的水下公路交南端在北仑小港与江南公路相接，通北仑港通隧道，距宁波老市区约17kin的甬江下游‘(见图1)图1雨江水底隧道区域示意图该工程是国内首次在软土地基上采用沉管新技术。于1994年1月开始况放管段，于1994午12月底完成全部管段的况放对接。水底隧道全长约1020m，

2、其中江中段(即沉管段)长420-I，由5节(85m×4+80m×1)管段组成。北端接竖井，南端搁置在灌注桩基础的承台上(见图2)由于隧道的基础地质是软弱的冲积粘土层，土质含水量高，孔隙比大，为此对管段下图2甬江隧道示意图的地基强度和沉降量进行计算和分析，井对隧道位于甬江张鉴磅l的弯道上，江面宽基础采取了一系列的技术处理措施绀AOOrn，主航道偏向江北，航道中心线距北1地髋、地质概况岸竖井约135m，水深lOre以上，主航道宽《地下工程与罐遭》一8一砂层，厚2～4m及中密砂层厚约8m(地质构造见图4)，地层的土质物理力学指标见表1。江中管段设置在地层的上层

3、中，该地层底高程在北侧一般在一20～一30m之问。往南降至一80m，南倒是凸岸淤积区(见图3)。流速；涨潮3o～~0mi土质含水量高，孔隙比大。为饱时，最大为1．2～1．6m／s，落潮时，最大为和、流塑状灰色淤泥及淤泥质土层i地基承载1．1～1．2m／s，平均流速为O．37m／s{含砂力较低。标贯N一1～2，渗透系数小于1×量：涨潮平均为1．12kglm，落潮平均为10一cm／s。0．82kg／m。，含砂(泥)量涨潮大于落潮，所以2沉管基础的技术要求和基础处理江中回淤较大，而且南面快于北面。对作用于基槽底的荷载进行计算：根据对基槽开挖后的水文测验报告开槽

4、前：P一(H+h)(1993年12月1o～11日24小时测验)，断沉管沉设并复土完毕后：P一(7一1)H面增大，近基底处流速很小时，含泥量较大，式中：最大含砂(泥)量达8．5kg／m。P——开槽前作用在槽底面上的压力；从地貌看，(1)北侧+4，00～+1．00m——土的水中容重(t／m)；范围是原陆地及石砌驳岸和抛石护坡覆盖，H——沉管隧道全高(m)，h一覆土厚度(2)在南侧+1．00～一200m范围是回淤(m)；土，淤积层较厚，因潮位变化，时而露出江面，P——沉管设置后，作用在槽底面上压(3)中部一1．oo～一7．00m范围内是航道，力；水深，回淤较慢

5、，淤积层较薄，河床比较稳定，7——竣工后沉管的容重(覆土重量折河床近代沉积物厚lm左右，河床未经过疏算在内)(t／m)。浚计算后T(大)一1．312tfmT(小)：本工程范围内的地质属第四系全新统海1．201t／m；分别计算P2一P】(7一1)H—相冲积地层，具有上中、下三层结构：上层为(H+h)得：灰色饱和流塑状淤泥，厚约20m；中层为灰色(1)P。一P一(1．312—1)×7．6O一0．5×流塑状淤泥质土(包括淤泥质粘土和淤泥质(7．6O+5．70)粉质粘土)，厚6~10m；下层为海积灰色中细一2·37-6、65<01996年第2期—9一(2)P。一

6、P1一{．．．『I(1．gOl一1)×7．60}旱ii{O．5×(7．6O+O．59)一一1L—1．53—4．05<0从以上计算可知，丁1：，：：’{。沉管作用于基底的荷载l均小于原覆盖土层的荷fI，“。载，所以作用于基槽底面的荷载不会由于设置静u：沉管而有所增加，相反¨却有所减少。因此地基l《≈●强度能承受沉管荷载，t=并且隧道工程位于水下，地基不会产生流砂7．，I_J‘摩现象和不会产因土体剪f曰妻囝量，、破或压缩引起的沉降’l／／

7、可见本处地质适合工程需要。'i；。但是，因工程施工，_Il。葛嚣喜i须进行基槽开挖等原国董图童因，造成基底不平整，基．槽

8、回淤等产生地基土固．量体沉降，所以还需进行技术处理。；；在设计中，基础处；；；耋口苎理采用后填法：／『I(1)开挖基槽时，j先超挖100cm深。Jll～(2)在管段南端(除E一5搁在承台i；外)，设置二块350cm×：羊；罩旦350cm×80cm钢筋混凝土临时支承块，作为二一管段沉放时的支承点和-．Ji⋯调整管段高程用，此处占I}，If加挖深50cm(管段北端E—l段搁置在竖井上，其他各节搁置在既放段图4隧道地质纵剖面图的南端鼻托上)。管—lO《地下工程与雕道》土的物理力学指标表表1天然台天然孔隙此渣性液限塑限塑性压缩压缩固剪无侧限wlw指数系敷模量抗压

9、强度工程地层土层名称水量容重指数单元体I1∞／kg／cmCw，cID’qqKcI