沉管隧道施工期沉降监测分析及基础层模型试验研究

摘要

沉管隧道施工期沉降、基础层沉降的研究，是沉管隧道沉降研究的重要组成部分。更好的了解沉降特别是施工沉降的规律和特征，有助于提高施工质量，保证运营安全。本文主要通过实测数据分析、案例统计分析，对沉管隧道施工期沉降规律和施工影响展开研究，通过缩尺寸模型试验，模拟水下环境和灌砂法施工工艺下基础层的形成和压缩，研究不同条件下的基础层压缩特性。基于研究结果总结沉降原因，提出控制沉降的可行建议。
　　本文主要结论和创新点如下:
　　(1)施工期间沉降占总沉降的比例平均值为55.9％。施工期间管节纵向的沉降非常不均匀，工后沉降相对较连续，施工期间的不均匀沉降在工后被放大。
　　(2)施工期间沉降随时间变化有明显折点，基础层压缩和下卧土层压缩在完成时间上有差异，施工期间的不均匀沉降受施工工序和累计沉降影响。
　　(3)模拟工况下测得砂石基础层平均压缩模量为3.26MPa，施工过程中砂石的相互作用对整体压缩模量产生约4.4倍的增幅，整体压缩量与基础层密实度有关。
　　(4)基槽内回淤在压缩中起类似润滑剂的作用，能扩大压缩的不均匀性，仅少量回淤存在，影响就非常明显，模拟工况中回淤条件下基础层压缩模量约为无回淤条件的0.6倍。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 沉管隧道模型试验研究

1．2．2 沉降量及压缩模量研究

1．2．3 回淤影响研究

1．3 存在的不足之处

1．4 本文的主要研究内容

1．5 本文创新之处

第二章 沈家门港沉管隧道工程介绍

2．1 工程背景介绍

2．2 拼装阶段施工介绍

2．2．1 船只用具介绍

2．2．2 装塔，浮运，沉放介绍

2．2．3 锁定，顶升，注浆介绍

2．2．4 回填，置换，贯通介绍

2．2．5 三个管节注浆过程中遇到的问题

2．3 管节监测方案

2．3．1 施工测量依据和规范

2．3．2 测量技术方案

2．3．3 测量仪器及人员配置

第三章 沈家门港沉管隧道沉降监测数据整理及结果分析

3．1 监测数据整理分析

3．1．1 单个管节竖向位移变化

3．1．2 隧道纵向的竖向位移变化

3．1．3 管节间接头变化

3．2 施工影响分析

3．2．1 注浆影响分析

3．2．2 回填影响分析

3．3 实测数据修正分析

3．3．1 沉降数据修正介绍

3．3．2 修正沉降数据分析

第四章 沉管隧道沉降案例统计分析

4．1 沉管隧道案例收集

4．2 案例数据统计分析

4．2．1 施工期间沉降分析

4．2．2 工后沉降数据分析

4．2．3 总沉降数据分析

4．3 实测与案例分析小结

第五章 沉管隧道基础层压缩缩尺寸模型试验

5．1 试验设计

5．1．1 模拟思路

5．1．2 模型简化

5．1．3 相似关系

5．1．4 试验内容

5．2 试验材料和设备

5．2．1 试验材料

5．2．2 试验模型

5．2．3 试验设备

5．3 试验流程

5．4 数据分析

5．4．1 基础层压缩特性分析

5．4．2 回淤影响评估

5．5 模型试验结果应用算例

第六章 沉管隧道沉降原因及控制措施

6．1 隧道沉降原因总结

6．2 隧道设计中沉降预防措施

6．2．1 接头设计

6．2．2 伸缩缝设计

6．2．3 施加纵向预应力

6．3 施工过程中沉降控制措施

6．4 运营期间的沉降控制措施

第七章 结论和展望

7．1 主要成果与结论

7．2 研究不足和展望

参考文献

作者简历及在学期间所取得的科研成果