目錄
序言
第一部分技術(shù)篇
1總論 3
1.1適用范圍 3
1.2專業(yè)詞匯定義 3
1.2.1沉管隧道組成部分 3
1.2.2沉管管節(jié)的構(gòu)造部件 4
1.2.3接頭 5
1.2.4沉管的制作方法 5
1.2.5沉管的沉放與對接 5
1.3本書構(gòu)成 6
2規(guī)劃 8
2.1總則 8
2.2選型 8
2.2.1與橋梁的比較 8
2.2.2與其他隧道工法的比較 8
2.3使用規(guī)劃 9
2.4隧道選址 9
2.5交通量及道路劃分 9
2.6沉管隧道的規(guī)劃 10
2.6.1一般規(guī)劃 10
2.6.2沉管隧道段的規(guī)劃 10
2.6.3隧道出入口段的規(guī)劃 11
2.6.4豎井和通風(fēng)井的規(guī)劃 11
2.7線形規(guī)劃 12
2.7.1平面線形 12
2.7.2縱向線形 13
2.7.3隧道出入口段的路面高程 13
2.8橫斷面規(guī)劃 14
2.8.1內(nèi)空截面 14
2.8.2建筑限界 15
2.8.3橫向坡度 16
2.9規(guī)劃評價 16
2.9.1技術(shù)評價 16
2.9.2經(jīng)濟評價 18
2.9.3復(fù)合評價體系 18
2.9.4全社會成本評價體系的思考 19
2.10實施模式 19
3調(diào)研 20
3.1總則 20
3.2調(diào)研內(nèi)容 23
3.2.1社會條件調(diào)研 23
3.2.2自然條件調(diào)研 25
3.2.3環(huán)境保護調(diào)研 34
3.2.4其他調(diào)研 35
4沉管隧道設(shè)計 38
4.1總則 38
4.1.1一般規(guī)定 38
4.1.2沉管隧道的功能要求和目標(biāo)性能 38
4.1.3沉管隧道的結(jié)構(gòu)性能驗算 38
4.1.4極限狀態(tài)法設(shè)計 39
4.1.5設(shè)計使用年限 39
4.1.6作用及作用效應(yīng)組合 39
4.1.7沉管隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 44
4.2沉管隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計 44
4.2.1一般規(guī)定 44
4.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)及性能要求 45
4.2.3設(shè)計驗算內(nèi)容 46
4.2.4沉管管節(jié)設(shè)計 49
4.2.5回填 83
4.3隧道出入口段的設(shè)計 87
4.3.1—般規(guī)定 87
4.3.2設(shè)計目標(biāo)及性能要求 87
4.3.3結(jié)構(gòu)形式及斷面設(shè)計 87
4.3.4隧道出入口段設(shè)計驗算 90
4.4沉管隧道地基及基礎(chǔ)設(shè)計 91
4.4.1一般規(guī)定 91
4.4.2設(shè)計目標(biāo)及性能要求 91
4.4.3設(shè)計驗算內(nèi)容 91
4.4.4沉管隧道地基基礎(chǔ)設(shè)計 98
4.5豎井與通風(fēng)井設(shè)計 114
4.5.1一般規(guī)定 114
4.5.2設(shè)計目標(biāo)及性能要求 114
4.5.3結(jié)構(gòu)形式及斷面設(shè)計 114
4.5.4豎井及通風(fēng)井的設(shè)計驗算 116
4.5.5景觀設(shè)計 117
4.6沉管隧道抗震設(shè)計 121
4.6.1沉管隧道抗震設(shè)計基本原則 121
4.6.2沉管隧道抗震設(shè)計中的巖土問題 121
4.6.3沉管隧道縱向抗震驗算 125
4.6.4沉管隧道橫向抗震驗算 128
4.6.5沉管隧道出入口段的抗震性驗算 132
4.6.6豎井的抗震性驗算 132
4.6.7地震過程中的土體液化 134
5施工要求 137
5.1總則 137
5.2沉管管節(jié)預(yù)制 140
5.2.1沉管管節(jié)預(yù)制方法 140
5.2.2施工檢查 166
5.2.3管節(jié)入水及浮運 167
5.3沉管管節(jié)的安裝 169
5.3.1沉管管節(jié)的安裝施工 169
5.3.2沉管管節(jié)的沉放及其對接 172
5.3.3壓載施工 182
5.3.4管節(jié)底部填充及側(cè)面回填 184
5.4岸隧過渡段護岸施工 187
5.4.1一般規(guī)定 187
5.4.2臨時圍堰設(shè)置與拆除 187
5.4.3永久護岸及防撞施工 189
5.5沉管預(yù)制場 191
5.5.1概述 191
5.5.2干雞法沉管預(yù)制廠 194
5.5.3工廠法沉管預(yù)制廠 197
5.6管節(jié)臨時寄存區(qū) 202
5.7陸上開挖作業(yè) 204
5.7.1一般規(guī)定 204
5.7.2開挖坡面防護 205
5.7.3支護方式 206
5.8豎井與通風(fēng)井施工 209
5.8.1一般規(guī)定 209
5.8.2豎井 210
5.8.3通風(fēng)井 219
5.9隧道出入口段施工 219
5.9.1與沉管隧道的總體施工進度計劃合理銜接的必要性 219
5.9.2出入口段施工應(yīng)當(dāng)考慮對周邊相鄰建筑物的影響 219
5.9.3考慮存在障礙物的可能性 220
5.9.4確保止水性 220
5.9.5沉管管節(jié)直接對接時的注意事項 220
5.10管節(jié)浮運通航安全 220
6 設(shè)備管理 223
6.1通風(fēng)設(shè)備 223
6.1.1專用術(shù)語 223
6.1.2沉管隧道通風(fēng)設(shè)計的整體規(guī)劃 223
6.1.3煙氣顆粒濃度設(shè)計 224
6.1.4通風(fēng)方式及類型 224
6.1.5通風(fēng)量計算 227
6.1.6通風(fēng)設(shè)備情況及條件分析 227
6.2消防應(yīng)急設(shè)備 230
6.2.1消防應(yīng)急設(shè)備設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn) 230
6.2.2消防應(yīng)急設(shè)備設(shè)置數(shù)量 230
6.2.3消防應(yīng)急設(shè)備類型 231
6.3照明設(shè)備 233
6.3.1照明設(shè)備設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn) 233
6.3.2隧道照明的模式 233
6.3.3隧道照明的常見光源 235
6.3.4隧道內(nèi)人行通道及逃生通道照明設(shè)計 235
6.4供電設(shè)備 236
6.4.1供電設(shè)備設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn) 236
6.4.2供電設(shè)備設(shè)計需求調(diào)查 236
6.4.3供電開工調(diào)查 236
6.4.4緊急使用發(fā)電設(shè)備 236
6.5監(jiān)測設(shè)備 237
6.6遠程監(jiān)控設(shè)備 238
6.7排水設(shè)備 238
6.8 內(nèi)裝設(shè)施 239
6.9防災(zāi)設(shè)備 240
第二部分案例篇
7沉管隧道主要代表性建設(shè)案例概要 243
7.1那霸港臨港公路沉管隧道 243
7.1.1隧道概況 243
7.1.2工程圖片 244
7.2大阪港夢洲沉管隧道 245
7.2.1隧道筒介 245
7.2.2工程圖片 247
7.3新若戶公路沉管隧道 248
7.3.1隧道概況 248
7.3.2工程圖片 249
7.4厄勒海峽沉管隧道 250
7.4.1隧道概況 251
7.4.2工程圖片 252
7.5大士沉管隧道 253
7.5.1隧道概況 254
7.5.2工程圖片 255
7.6悉尼海灣沉管隧道 257
7.6.1隧道概況 257
7.6.2工程圖片 258
7.7香港西區(qū)海底隧道 259
7.7.1隧道概況 259
7.7.2工程圖片 259
7.8港珠澳大橋沉管隧道 261
7.8.1隧道概況 262
7.8.2工程圖片 262
7.9韓國釜山一巨濟沉管隧道 265
7.9.1隧道概況 266
7.9.2工程圖片 266
7.10神戶港一港島沉管隧道 268
8沉管隧道地基及基礎(chǔ)設(shè)計案例 269
8.1沉管隧道基槽設(shè)計 269
8.1.1基槽開挖平面設(shè)計 269
8.1.2基槽開挖斷面設(shè)計 270
8.2地基基礎(chǔ)與清淤設(shè)計 272
8.2.1變形協(xié)調(diào)設(shè)計理論 272
8.2.2地基設(shè)計 280
8.2.3清游 288
9沉管隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計案例 291
9.1川崎港海底沉管隧道設(shè)計案例 291
9.1.1項目概況 291
9.1.2設(shè)計條件 292
9.1.3設(shè)計計算方法 292
9.1.4沉管主體結(jié)構(gòu)設(shè)計 293
9.2港珠澳大橋半剛性沉管結(jié)構(gòu)設(shè)計案例 311
9.2.1工程概況 311
9.2.2設(shè)計條件 311
9.2.3半剛性沉管基本概念及構(gòu)造 314
9.2.4半剛性沉管計算 319
10沉管隧道最終接頭設(shè)計案例 333
10.1那霸港臨港公路沉管隧道最終接頭方案研究 333
10.1.1止水板方式 333
10.1.2終端塊方式 347
10.1.3V型塊方式 353
10.1.4滑行連接塊方式（Terminal block) 359
10.1.5Key 管節(jié)方式 369
10.1.6主動止水可逆折疊管節(jié)式 375
10.2港珠澳大橋沉管隧道最終接頭設(shè)計案例 375
10.2.1工程概況 375
10.2.2總體工藝流程 375
10.2.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造 382
10.2.4最終接頭計算 390
11沉管隧道暗埋段設(shè)計案例 397
11.1大阪咲洲沉管隧道港區(qū)側(cè)暗埋段設(shè)計案例 397
11.1.1結(jié)構(gòu)及線形設(shè)計 397
11.1.2地基處理 397
11.1.3基礎(chǔ)的形式 397
11.1.4設(shè)計條件 400
11.1.5結(jié)構(gòu)設(shè)計 404
11.2港珠澳大橋沉管隧道暗埋段設(shè)計案例 404
11.2.1概述 404
11.2.2結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造 404
11.2.3基礎(chǔ)設(shè)計及構(gòu)造 406
11.2.4主要施工工序 406
11.2.5結(jié)構(gòu)分析計算與驗算 408
11.2.6計算結(jié)果 410
12沉管隧道抗震設(shè)計案例 417
12.1大阪港夢洲沉管隧道抗震設(shè)計案例 417
12.1.1概述 417
12.1.2地質(zhì)勘察 418
12.1.3沉管隧道抗震計算模型 419
12.1.4沉管隧道抗震計算結(jié)果 421
12.1.5地震反應(yīng)譜計算結(jié)果 432
12.1.6振動模型試驗 434
12.1.7動力計算與模型試驗的結(jié)果的比較 441
12.2港珠澳大橋沉管隧道抗震設(shè)計案例 442
12.2.1項目概況 442
12.2.2設(shè)計計算依據(jù) 443
12.2.3計算內(nèi)容及方法 445
12.2.4計算原理及參數(shù) 445
12.2.5作用效應(yīng)組合 449
12.2.6結(jié)構(gòu)地震響應(yīng) 450
12.2.7分析計算結(jié)果 454
13沉管隧道結(jié)構(gòu)防水設(shè)計案例 464
13.1工程簡介 464
13.2防水薄膜的性能要求 465
13.3防水薄膜的強度及耐久性 465
13.4防水薄膜黏合性試驗 467
13.4.1試件的制作 468
13.4.2試件的養(yǎng)護及試驗 469
13.5拉伸試驗 469
13.6防水薄膜端部耐水壓試驗 470
13.7防水薄膜粘貼作業(yè) 471
13.8砂漿保護層 474
13.9混凝土防護 475
14通風(fēng)井規(guī)劃設(shè)計案例 477
14.1簡介 477
14.2規(guī)劃 477
14.2.1規(guī)劃的主旨 477
14.2.2周圍環(huán)境 477
14.2.3通風(fēng)井的基本規(guī)劃 478
14.3設(shè)計 480
14.3.1平面設(shè)計 480
14.3.2造型及詳細設(shè)計 482
14.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計 484
14.3.4附屬設(shè)備設(shè)計 489
15沉管隧道施工工法案例概要 492
15.1管節(jié)混凝土的浮態(tài)澆筑 492
15.1.1工法筒介 492
15.1.2工法特征 493
15.1.3混凝土澆筑順序 493
15.1.4變形監(jiān)測 494
15.2使用滑動架的牽引法 495
15.2.1工法簡介 495
15.2.2特征 495
15.2.3牽引設(shè)備 496
15.2.4管節(jié)牽引 497
15.3塔駁方式（中心塔） 497
15.3.1工法筒介 497
15.3.2特征 498
15.3.3管節(jié)定位系統(tǒng) 498
15.3.4應(yīng)用項目 499
15.4通過楔形塊修正管節(jié)方向的方法 500
15.4.1工法簡介 500
15.4.2工法特征 500
15.4.3注意事項 501
15.4.4施工概要 501
15.4.5應(yīng)用項目 502
15.5Key管節(jié)工法 502
15.5.1工法簡介 502
15.5.2工法特征 502
15.5.3注意事項 503
15.5.4施工概要 503
15.5.5應(yīng)用項目 504
15.6波紋型鋼板頂推工法 505
15.6.1工法筒介 505
15.6.2工法特征 505
15.6.3注意事項 506
15.6.4施工筒介 506
15.6.5應(yīng)用項目 508
15.7頂推沉管隧道工法 508
15.7.1工法筒介 508
15.7.2工法特征 508
15.7.3結(jié)構(gòu)形式 509
15.7.4接頭 509
15.7.5注意事項 509
15.7.6施工簡介 510
16川崎港海底沉管隧道道路附屬設(shè)施案例 512
16.1工程概況 512
16.2通風(fēng)設(shè)備 513
16.2.1概要 513
16.2.2通風(fēng)量的計算 513
16.2.3人行道通風(fēng) 520
16.2.4通風(fēng)井處的廢氣擴散計算 522
16.3照明設(shè)備 525
16.3.1概要 525
16.3.2連接道路照明 526
16.3.3隧道照明 526
16.4供配電設(shè)備 535
16.4.1概要 535
16.4.2供配電設(shè)備基本規(guī)劃 536
16.4.3高壓供配電設(shè)備 537
16.4.4中壓供配電設(shè)備 537
16.4.5配電方式 538
16.4.6變配電設(shè)備 541
16.4.7不間斷電源 542
16.4.8配電系統(tǒng)運用 542
16.5排水設(shè)備 544
16.5.1概要 544
16.5.2排水量的計算 544
16.5.3排水系統(tǒng)的設(shè)定 545
16.5.4排水溝、泵房等的大小 547
16.5.5沉砂槽和排砂規(guī)劃 549
16.5.6排水泵的型號、臺數(shù)及功率 550
16.6防災(zāi)設(shè)備 551
16.6.1概要 551
16.6.2水噴淋消防設(shè)備 552
16.6.3火災(zāi)報警設(shè)備 554
16.6.4報警設(shè)備 555
16.6.5逃生設(shè)備 555
16.6.6其他設(shè)備 556
16.7備用發(fā)電設(shè)備 559
16.7.1概要 559
16.7.2備用發(fā)電機的設(shè)置 559
16.7.3備用發(fā)電負(fù)荷的計算 559
16.7.4運行控制方式 560
16.7.5備用發(fā)電冷卻方式 560
16.7.6燃料供給設(shè)備 561
16.8遠程監(jiān)視控制設(shè)備 561
16.8.1概要 561
16.8.2遠程監(jiān)視控制的方式 562
16.8.3控制范圍 563
16.8.4通風(fēng)控制設(shè)備 563
16.9通信及廣播播報設(shè)施 569
16.9.1概要 569
16.9.2廣播播報裝置 569
16.9.3天線的設(shè)置場所 570
16.9.4隧道內(nèi)傳送路 570
參考文獻 571
彩圖