沉管隧道地基处理讲义

第四节基础处理一基础的处理方法沉管隧道地基处理（原因）沉管基础的处理方法前提：沉管隧道，一般不需要构筑人工基础，但是为了平整槽底，施工时仍需进行基础处理。原因：因任何挖泥设备，浚挖后槽底表面总留有15~50㎝的不平整（铲斗挖泥船可达100㎝0,使槽底表面与管段面表面之间存在着众多不规则空隙，倒置地基土受力不均，引起不均匀沉降，使管断结构受到较高的局部应力，以致开裂，故必须进行适当处理。先铺法刮铺法刮砂法刮石法后铺法喷砂法灌囊法压浆法压砂法灌砂法沉管的处理方法先铺法的基本程序是：在浚挖沟槽时超挖60~80㎝2.在沟槽两侧打数排短桩，安设导轨，以控制高程、坡度。3.向沟底投放铺垫材料粗砂，或粒径不超过100㎜的碎石，铺宽比管段底宽1.5~2.0m，铺长为一节管段长度，在地震区应避免用黄砂做铺垫材料；4.按导轨所规定的厚度、高度以及坡度，用刮铺机刮平，刮平后的表面平整度，对用于刮砂法，可在±5㎝左右；用刮石法，约在±20㎝左右；5.为使管底和垫层密贴，管段沉设完毕后，可进行“压密”工序。“压密”可采用灌压载水，或加压石料的办法，使垫层压紧密贴。缺点：刮铺法费工费时，平整度不高，逐渐被后填法所取代。水面方环形浮箱钢轨砂石喂料管砂石垫层刮板锚块沟槽底面后填法1）后填法的基本工序在浚挖沟槽时，先超挖100㎝左右；在沟底安设临时支座；管段沉设完毕后，往管底空间回填垫料。后填法施工（1）喷砂法原理：从水面上用砂浆将砂、水混合料通过伸入管段底面下的喷管向管段底下喷注，以填满空隙。一般数据：喷砂法所筑成的垫层厚一般为1m。喷砂材料平均砂粒径为0.5㎜，混合料中含沙量一般为10﹪，有时可达20﹪，但喷出的砂垫层比较疏松，空隙比为40﹪~42﹪。回吸管喷砂管喷砂法原理管囊发管囊发系在砂砂、石垫层面面上用砂浆囊囊袋将剩余空隙垫密密。沉设管段段之前需先铺铺设一层砂、石垫层层。管段沉设设时，带着事事先紧扣在管段底底面下的空囊囊袋一起下沉沉。待管段陈设完毕毕后，从水面面上向囊袋里里灌注有粘土土、水泥和黄黄砂配成的混混合砂浆，以以使管底空隙隙全部消除。。3压浆法前提：采用用此方法时时，沉管沟沟槽须先超超挖1m左右，摊铺铺一层碎石石（厚约40~60㎝），大致平平整后，再再设临时支支座所需碎碎石堆和临临时支座。。施工方法：：管段沉设设结束后，，沿管段两两侧边缘及及后端底部部边缘堆筑筑砂、石封封闭栏，栏栏高1m左右，用来来封闭管底底周边。然然后从隧道道内部，用用砂浆设备备通过预埋埋在管段底底板上的压压浆孔（直直径80㎜）,向管底空隙隙压注混合合砂浆（混混合砂浆由由水泥、膨膨润土、黄黄砂和适量量缓凝剂配配成）。压浆法碎石垫层压入砂浆压浆孔砂、石封闭闭栏（4）压砂法压砂法与压压浆法相似似，但压入入的是砂、、水混合料料。所用砂砂粒径以0.15~0.27㎜为宜。做法：在管管段内沿轴轴项铺设∮200㎜的输料钢管管，接至岸岸边或水上上砂源，通通过吸料管管将砂水混混合物泵送送到已接好好的压浆孔孔，打开单单向球阀，，将混合料料压入管底底空隙。停停止压砂后后，在水压压作用下球球阀自动关关闭。优点：此法法设备简单单，工艺容容易掌握，，施工方便便。而且对对航道干扰扰小，受气气候影响小小。压浆法与压压砂法的共共同点不需水上作作业，不干干扰航运；；无需大型专专用设备；；作业不受水水深、流速速、气候、、风浪等影影响；工艺较简单单，不需潜潜水作业。。二基基础的加固固沉管隧道基基础加固沉管隧道基基础加固方方法桩基施工桩基施工的的方法沉管隧道的的地基土如如果过于软弱，仅做做垫平处理理是不够的，应结合合基槽地基基的实际情况对沉管管隧道的基基础予以加加固因此要要对地基进进行加固。。加固方法（1）打入粗砂砂置换软弱弱土层；较大地增加加工程造价价，且在地地震区有液液化危险（2）打入砂桩桩并加载预预压；使地基土达达到固结需需要时间较较长（3）减轻沉管管重量；管节抗浮安安全系数不不大，故不不实用（4）采用桩基基。比较实用桩基施工在沉管隧道道中采用桩桩基时，会会遇到桩顶顶高程不平齐的的问题，必必须设法使使各桩顶与与管底均匀接触触，一般有有三种方法法桩基施工的的方法水下混凝土土传力法灌囊传力法法活动桩顶法法（1）水下混凝凝土传力法法基桩打好后后，先浇注注第一、二二层水下混凝土，将将桩顶裹住住，而后在在其上刮砂或刮石，，使沉管荷荷载经砂、、石垫层和水下混凝凝土层传递递到桩基上上。（2）管囊传力力法在管底与桩桩群顶部之之间，用大大型化纤囊袋灌灌注水泥砂砂浆，再垫垫实，使所有有基桩均能能同时受力力。3）活动桩顶顶法即在所有基基桩上设一一小段预制制混凝土活活动桩顶。。活动桩顶与预预制混凝土土桩之间有有一空腔，，空腔周围围用尼龙织物裹裹住，形成成一个囊袋袋。管段沉沉设完毕后后，向空腔与囊囊袋里灌注注水泥砂浆浆，将活动动桩顶顶升升，使之与管底底密贴，待待砂浆强度度达到要求求后，卸除除千斤顶，管段段荷载便能能均匀地传传递到桩群群上去。活动桩顶法法活动桩顶尼龙布套石石压浆孔三覆覆土回填填（最终工工序）回填工作作内容注意事项项回填工作作包括：：沉管侧侧面回填填和管顶顶压石回回填。说明：沉管外侧侧下半段段，一般般采用砂砂砾石。。矿渣等等材料回回填，上上半段则则可用普普通砂土土回填。。注意事项项全面回填填工作必必须在相相邻的管管段沉放放完后方方能进行行，采用用喷砂法法进行基基础处理理或采用用临时支支座时，，则要等等到管段段基础处处理完，，落到基基床上再再回填。。采用压注注法进行行基础处处理时，，先对管管段两侧侧回填，，但要防防止过多多的岩渣渣存落管