沉管铺设

沉管铺设

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通过单轴受压强度和变形特性试验,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量、粉煤灰及硅灰掺量对高韧性PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)受压性能的影响;依据测得的抗压强度、弹性模量、泊松比以及单轴受压应力-应变全曲线,分别建立了立方体抗压强度与轴心抗压强度以及弹性模量的关系式;利用扫描电镜技术,对高韧性PVA-FRCC的微观结构进行了初步研究;基于实测应力-应变曲线的特点,提出了单轴受压本构方程,为高韧性PVA-FRCC结构非线性有限元分析及结构设计提供了理论依据.

1）对地质水文条件适应能力强(施工较简单、地基荷载较小)；

（2）可浅埋，与两岸道路衔接容易(无需长引道，线形较好)；

（3）防水性能好(接头少漏水几率降低，水力压接滴水不漏)；

（4）施工工期短(管段预制与基槽开挖平行，浮运沉放较快)；

（5）造价低(水下挖土与管段制作成本较低，短于盾构隧道)；

（6）施工条件好(水下作业极少)；

（7）可做成大断面多车道结构(盾构隧道一般为两车道)。

沉管铺设

将混凝土的干湿循环过程分解为干燥和湿润过程,对其干湿过程中不同深度相对湿度的变化规律、水量蒸发/吸收规律及氯离子对水分传输的影响进行了研究.结果表明:测定混凝土干湿过程中的蒸发/吸水量、相对湿度,可合理制定干湿循环制度,并进行室内试验与现场环境的加速倍率换算;在干湿初期,混凝土失水/吸水速率,之后大幅减小;干燥时间决定了混凝土的劣化深度,制定干湿循环制度时宜延长干燥时间,缩短润湿时间;离子的存在不影响混凝土水分的传输方式,但会大大降低其毛细吸附和扩散传输效果.

（1）管段制作砼工艺要求严格，需保证干舷与抗浮系数；

（2）车道较多时，需增加沉管隧道高度。导致压载混凝土量、浚挖土方量与沉管隧道引道结构工程量增加。

干坞修筑与管段预制

干坞修筑

1、干坞位置选择

（1）邻近隧址，具备浮运条件，交通便利。

（2）有浮存系泊多节管段的水域；

（3）场地土具备一定的承载力，便于干坞围挡与防渗工程；

（4）征地拆迁费用较低，具有重复开发利用价值。

2、干坞规模2、干坞规模

（1）一次预制管段干坞(仅放水一次，不需闸门，坞首为土或钢板桩围堰。规模较大占地较多，适于工程量小土地价格较低、坞址地质较差的工程)；

通过自行设计研制的试验装置,对隧道力环境下防水膜防水性能的损伤进行了模拟试验研究.结果表明:防水膜厚度是决定其防水效果的主要因素;3mm厚的防水膜在工程实际中既能保证正常衬砌压力下的不渗水,又能保证其具有优越的力学性能;在衬砌压力作用下,防水膜受损程度较无衬砌压力作用时严重;基面有裂缝或凹凸不平时,防水膜防水性能没有受到太大影响,但当基面上出现易压碎尖点时,防水膜则严重受损;受拉及受剪状况下防水膜的防水性能均遭受损伤.

（2）分批预制管段干坞(规模小、占地少、造价低、重复使用率高。闸门式坞门造价高、等待时间长不利先沉管段稳定、基槽回淤很难处理、重复灌排致边坡稳定性与坞底透水性差、临时工程费用增加)。

3、干坞构造

干坞由坞墙、坞底、坞首、坞门、排水系统与车道组成：

（1）坞墙：坡率1:2的自然土坡，可用喷射砼防渗墙或钢板桩；

（2）坞底：承载力应大于100kPa。浮起时富余深度1.0m；

（3）坞首及坞门：一次预制只设坞首，分批预制应设双排钢板桩坞首与坞门(闸门或浮动钢筋砼沉箱)；

（4）排水系统：井点降水；坞底明沟、盲沟与集水井泵排；堤外截、排水沟；

（5）车道。

采用大型混凝土静、动态三轴液压伺服试验系统,比较了大骨料混凝土试件和湿筛二级配混凝土试件在动态三轴拉压压应力状态下的强度特征.结果表明:2种试件的破坏均为典型的拉伸破坏,裂缝垂直于拉应力方向;动态抗拉强度随应变率的增大而增大,随压应力的增大而减小;抗拉强度增长系数与应变率比的对数呈线性关系;大骨料混凝土试件的动态抗拉强度及其对应变率的敏感性均比湿筛二级配混凝土试件的要小.在八面体应力空间中建立了破坏准则,为大体积结构的非线性分析和抗震设计提供了试验依据.