本書以紅谷隧道的工程實踐為基礎,針對內河沉管隧道建設的需求與建設過程中的技術難題,詳細、客觀地對內河沉管隧道建設過程中的創(chuàng)新與實踐進行了總結。全書內容包括特大特高型充砂長管袋圍堰防滲穩(wěn)定技術、大體積混凝土防滲抗裂技術、復合地質條件下沉管隧道接頭力學分析、沉管隧道管節(jié)沉放對接施工技術、沉管隧道基礎灌砂技術、超長距離管節(jié)浮運及穿越小凈跨橋梁管節(jié)姿態(tài)控制與橋墩保護技術、江河沉管隧道水下立交深基坑技術等。
本書可供從事沉管隧道工程研究的相關的設計、施工、科研、檢測、管理技術人員參考、使用。
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南昌紅谷隧道主線隧道全長約2650m,其中江中沉管隧道長1329m。針對工程建設過程中面對的百萬方巨型圍堰、水下立交深大基坑群、40萬m3水下巖石炸礁、異地干塢和8.65km航道開挖與管節(jié)浮運、6條生產(chǎn)線平行預制6節(jié)管節(jié)、12套4000t超大模板臺車多次轉場、超大體量管節(jié)預制混凝土防滲抗裂、管節(jié)浮運穿越小凈跨橋梁、急流回旋區(qū)管節(jié)調頭、內河中游和水位落差10m條件下水力壓接管節(jié)、12節(jié)管節(jié)沉放對接軸線精度、時隔半年沉放管節(jié)的接頭差異沉降等重大風險,各參建單位建設者們積極開展科技攻關,通過科學組織、精細管理,攻克上述工程難題,先后研發(fā)并創(chuàng)造了國內首次在江河中游修建最長沉管隧道等12項世界之最與國內首創(chuàng)技術,保障了南昌紅谷隧道快速貫通。
本書由李志軍總體策劃,紅谷隧道參建單位、科研院校及檢測單位的多位成員共同撰寫,傅鶴林等多人組稿和文字整理完成。全書共分十章,第一章為紅谷隧道工程概況,主要介紹工程地質、水文地質以及項目特點與重難點(本章主要撰寫人:李志軍、邢永輝、何毅、張偉、劉敏)。第二章為特大特高型充砂長管袋圍堰防滲穩(wěn)定技術,分析了塑性混凝土防滲墻的滲流情況以及整體充砂圍堰的抗滑穩(wěn)定性,同時論述了充砂管袋圍堰的施工技術和圍堰防滲體系的施工技術(本章主要撰寫人:傅鶴林、鄧彪、郭小龍、趙寶鋒、李社偉、蔣樹峰、董軍、李海楓、周秋景、李志軍)。第三章為大體積混凝土防滲抗裂技術,闡述了大體積混凝土裂縫的成因和分類,計算并分析了大體積混凝土的熱工情況,針對大體積混凝土的浮運、沉放及防熱要求,優(yōu)化設計了其配合比,最后闡述了沉管溫度檢測與控制技術、施工工藝及其防裂措施(本章主要撰寫人:洪開榮、彭再勇、王秋林、李志軍、陳旺、李社偉、邵陽、趙康林)。第四章為復合地質條件下沉管隧道接頭力學分析,分析了管節(jié)接頭的力學模型、力學性能及其變形特征,評估了其接頭的抗震性能,針對回淤及地基不均勻等情況,分析了接頭的變形(本章主要撰寫人:禹海濤、袁勇、丁文琪、王秋林、李志軍、孫廣臣)。第五章為沉管隧道管節(jié)沉放對接施工技術,闡述了干塢內管節(jié)對接技術、不均勻沉降對接、對接精度效果監(jiān)測(本章主要撰寫人:李志軍、張毅、王秋林、邵陽、陳旺)。第六章為沉管隧道基礎灌砂效果檢測及處理技術,通過對沉管隧道建立1∶1內河模型,闡述了基礎灌砂的施工與監(jiān)測技術(主要撰寫人:吳剛、沈永芳、奚笑舟、李志軍、張毅、邵陽、李社偉、王成洋)。第七章為超長距離管節(jié)浮運及穿越小凈距橋梁管節(jié)姿態(tài)控制及橋墩保護技術,分析了管節(jié)在靜水中的力學特征,并基于Fluent對管節(jié)浮運進行了模擬,模擬橋墩撞擊,建立橋墩保護方案(主要撰寫人:鄒維列、劉惠康、張玉成、方海、祝露、韓娟、李志軍、王成洋)。第八章為江河沉管隧道水下立交深基坑關鍵技術,闡述了基坑設計、施工技術、優(yōu)化方案(主要撰寫人:方濤、李志軍、邢永輝、郭小龍、董軍)。第九章為沉管隧道項目管理,主要闡述了工程融資代建模式與紅谷隧道計價模式(主要撰寫人:王海龍、郭俊、謝海金、徐里迪、王成洋)。第十章為沉管隧道工程質量安全監(jiān)理控制要點,闡述了管節(jié)預制監(jiān)控、管節(jié)沉放監(jiān)控、管節(jié)基礎灌砂監(jiān)控、浮運風險監(jiān)控(主要撰寫人:劉衛(wèi)、楊國勝、何曉波)。
本書所呈現(xiàn)的內容是隧道建設者在沉管隧道的修建過程中不畏艱險、攻堅克難、勇于實踐所積累下的寶貴經(jīng)驗。我們期待通過本書的出版與傳播,能將沉管隧道創(chuàng)新與實踐的理念與成果進行更好地推廣和改進,并希望能帶給廣大隧道建設者啟發(fā)與幫助。
本書在撰寫過程中得到了廣大技術人員的幫助與支持,也得到國家自然科學基金(51578550)和中鐵隧道集團有限公司、中鐵隧道集團二處有限公司及南昌市政公用投資控股(集團)有限責任公司科研課題(高水差、復合地層內河長大沉管隧道關鍵技術研究,復雜條件下雙向六車道沉管隧道施工關鍵技術研究,復雜條件下內河沉管隧道臨水深基坑關鍵技術研究)的科技成果支持,在此向他們致以誠摯的謝意!
本書篇幅較長,難免有所疏漏,有些想法可能需要與同行們繼續(xù)探討,懇請指正。
序
前言
第一章紅谷隧道工程概況
1.1 工程位置與走向
1.2 設計概況
1.3 工程地質與水文地質
1.4 項目特點與重難點
1.5本章小結
第二章特大特高型充砂長管袋圍堰防滲穩(wěn)定技術
2.1 江河高水差塑性混凝土防滲墻滲流分析
2.2 充砂土工膜袋受力與變形分析
2.3 高水差大型圍堰穩(wěn)定性分析
2.4 充砂管袋圍堰施工技術
2.5 圍堰防滲體系施工技術
2.6 本章小結
第三章 大體積混凝土防滲抗裂技術
3.1 大體積混凝土裂縫成因與分類
3.2 大體積混凝土熱工計算與仿真分析
3.3 大體積混凝土配合比設計
3.4 大體積混凝土溫度監(jiān)測與控制技術
3.5 混凝土預制管節(jié)施工工藝與防裂措施
3.6 本章小結
第四章復合地質條件下沉管隧道接頭力學分析
4.1 管節(jié)接頭力學模型
4.2 管節(jié)接頭力學性能及變形特征
4.3 接頭抗震性能評估
4.4 回淤及基地不均勻影響下沉管隧道接頭變形
4.5 本章小結
第五章沉管隧道管節(jié)沉放對接施工技術
5.1 干塢內管節(jié)對接技術
5.2 沉放與對接施工技術
5.3 最終接頭長度預測與對接技術
5.4 不均勻沉降對接
5.5 對接精度效果監(jiān)測
5.6 本章小結
第六章 沉管隧道基礎灌砂效果檢測及處理技術
6.1 雙向六車道內河沉管隧道1∶1基礎灌砂足尺模型試驗方法
6.2 1∶1沉管隧道基礎灌砂足尺模型試驗結果及分析
6.3 大型內河沉管隧道基礎灌砂施工效果現(xiàn)場監(jiān)測與檢測
6.4 大型內河沉管隧道基礎灌砂施工及檢測關鍵處理技術措施
6.5 本章小結
第七章 超長距離管節(jié)浮運及穿越小凈距橋梁管節(jié)姿態(tài)控制及橋墩保護技術
7.1 工程基本概況
7.2 沉管管節(jié)浮運施工方案
7.3 浮運中的重點難點問題分析
7.4 沉管管節(jié)在靜水中浮運的阻力特征
7.5 基于Fluent的沉管管節(jié)浮運過程數(shù)值分析
7.6橋梁撞擊力模擬
7.7防撞設計方案
7.8橋墩防撞設施的施工與運營
7.9本章小結
第八章 江河沉管隧道水下立交深基坑關鍵技術
8.1 基坑設計
8.2 東岸基坑施工
8.3 基坑開挖優(yōu)化
8.4 本章小結
第九章項目管理
9.1業(yè)主方項目管理概述
9.2 紅谷隧道工程融資代建模式介紹
9.3紅谷隧道工程造價管理模式介紹
9.4紅谷隧道工程進度控制措施介紹
9.5紅谷隧道工程質量控制措施介紹
9.6本章小結
第十章 沉管隧道工程質量安全監(jiān)理控制要點
10.1 管節(jié)預制監(jiān)理控制要點
10.2 管節(jié)沉放安裝質量監(jiān)理控制要點
10.3 管節(jié)基礎灌砂質量監(jiān)理控制要點
10.4 沉管隧道工程管節(jié)浮運風險監(jiān)理控制方法及措施
10.5 本章小結
主要參考文獻