修建水底隧道所采用的主要施工方法有:圍堤明挖法、氣壓沈箱法、盾構法及沈管法。圍堤明挖法比較經濟,有條件時壹般應盡先考慮采用。氣壓沈箱法只適用於航運不多的較小河道中。
由於需要修建水底隧道處的航運通常比較頻繁,采用圍堤明挖法及氣壓沈箱法對水上交通幹擾較大,所以在150多年來的水底隧道建設中大多采用盾構法及沈管法。
至20世紀50年代後,沈管法的水下接頭及基礎處理等重大技術關鍵相繼突破,使施工工藝大為簡化,並使隧道防水性大為提高,且能采用容納四車道以上的矩形斷面。
在壹定條件下,沈管法隧道覆土淺,線路短,照明和通風代價較小,工程和運營費用低,使用效果好,故自1965年以來,世界各國建成的20多條水底道路隧道,大多系采用沈管法。
明挖法:排水,挖深坑,然後施工,最後填埋。這種方法最簡單,但是施工場地大,受周邊建築物的制約大。蘇州獨墅湖隧道、武漢東湖隧道就采取了這種辦法。
盾構法:隧道施工中最常用、最先進的方法。始於英國,興於日本,已有180多年歷史,最大的優點是適用於軟土地質的隧道開挖。
凍結法:將土體凍住,使其達到壹定強度,增加自身的穩定性,滿足開挖條件。工人們會在土體上鉆很多孔,然後放進去冷凍管,利用冷凍機提供制冷液,凍住後把冷凍管拆除,土體也會保持很長時間不融化。
不過冷凍管雖然拆除了,但是溫度仍然還在零下十幾度,工人們像是站在開門的冰箱前,是要穿大衣施工的。不過這個大冰箱的脾氣不大好,需要小心控溫。
沈管法施工,只要滿足船舶的拋錨要求即可,約1.5m左右。
擴展資料:
隧道防水
水底隧道的主要部分處於河、海床下的巖土層中。常年在地下水位以下,承受著自水面開始至隧道埋深的全水頭壓力。因此水底隧道自施工到運營均有壹個防水問題。防水的主要措施有:
1、采用防水混凝土
防水混凝土的制作,主要靠調整級配、增加水泥量和提高砂率,以便在粗骨料周圍形成壹定厚度的包裹層、切斷毛細滲水沿粗骨料表面的通道,達到防水抗水的效果。
2、壁後回填
壁後回填是對隧道與圍巖之間的空隙進行充填灌漿,以使襯砌與圍巖緊密結合,減少圍巖變形,使襯砌均勻受壓,提高襯砌的防水能力。
3、圍巖註漿
為使水底隧道圍巖提高承載力、減少透水性,可以在圍巖中進行預註漿。特別是采用鉆眼爆破作業的隧道,通過註漿可以固結隧道周邊的塊狀巖石,以形成壹定厚度的止水帶,並且填塞塊狀巖石的裂縫和裂隙,進而消除和減少水壓力對襯砌的作用。
4、雙層襯砌
水下隧道采用雙層襯砌可以達到兩個目的。其壹是防護上的需要,在爆炸載荷作用下,圍巖可能開裂破壞,只要襯砌防水層完好,隧道內就不致大量湧水、影響交通。其二是防範高水壓力,有時雖采用了防水混凝土回填註漿、在高水壓下仍難免發生襯砌滲水。
在此情況下,雙層襯砌可作為水底隧道過河段的防水措施。
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