3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新
勘察管理与技术创新
沉管隧道勘察特点及需求 ●“面”的勘察 ●“土”的参数及特性是重点 ●“海”上勘察 ● 基础设计需求与勘察的互动
勘察管理与技术创新
勘察管理与技术创新
勘察组织管理创新 ●全部采用国际标准设备，执行BS勘察标准、作业方法 ●由设计实施勘察过程监督及管理 ●尽量采用原位测试，多种方法互相验证 ●设计参与岩土试验方案制定并动态跟进试验
~13 1987.6~1995.9
17~23 2008.10~2015
~17 1999.6~2002.3
~18 2005.6~2010.8
~22 2008.11~2013
~13 2008.10~2014.1
~18 2006.3~2010.8
2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战
沉管段全长3240m
水深3047m 沉管段全长3510m 贴近原海床面建设 水深30m 沉管段全长5664m 覆土厚度达23m 水深超过45m
复合地基加固总体方案
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
基础 纵向 布置
区段
管节
基础 类型
岛上段 斜坡段
暗埋段 敞开段
刚性桩 复合地
基
E33~E 30/S4
SCP复 合地基
中间段 E30/S4～E6/S2 天然地基或局部开挖换填
斜坡段 岛上段
E6/S2 ~E1
SCP复 合地基
暗埋段 敞开段
刚性桩 复合地
基
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
岛上敞开段地基加固—降水联合超载预压
岛上敞开段
岛上敞开段施工步骤
降水联合超载预压 开挖卸载 振冲、碾密 铺设碎石垫层 施工敞开段结构
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
岛上暗埋段PHC刚性桩复合地基
岛上暗埋段施工步骤
降水联合超载预压 开挖卸载 施打PHC桩 铺设碎石垫层形成复合地基 现浇隧道上部结构
2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战
难点及挑战： ■ 超长、超宽 ■ 深埋 ■ 大回淤 ■ 深厚软基 ■ 外海施工环境 ■ 高标准 ■ 工期紧
Contents
1. 工程概况 2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战 3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新 4. 沉管隧道技术发展展望
3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新
挑战： 软土地基厚度变化 大（0-30m） 荷载不均匀 岛隧结合点的结构、 荷载突变 水下基础施工质量 控制难度大
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础 挤密砂桩复合地基加固方案提出
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
复合地基+组合基床基础研究
水下挤密砂桩载荷板试验及沉降规律研究 PHC刚性桩复合地基载荷板试验及沉降规律研究 高压旋喷半刚性复合地基原型载荷试验及沉降规律 碎石垫层变形规律及设计参数研究 组合基床沉降规律研究 挤密砂桩工艺研究 基底回淤对沉降影响研究 沉管基础清淤技术研究
港珠澳大桥岛隧工程
沉管隧道关键技术与创新
中交公路规划设计院有限公司 吕勇刚 2015.12
Contents
1. 工程概况 2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战 3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新 4. 沉管隧道技术发展展望
Contents
1. 工程概况 2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战 3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新 4. 沉管隧道技术发展展望
3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新
基础设计创新技术——复合地基+组合基床沉管基础
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
● 沉管隧道基础总长近6km，坐落于深厚软基层 ● 设计目标：沉管基础刚度协调、总沉降﹤ 15cm，差异沉降﹤ 2cm ● 设计方案要利于施工过程质量控制，具备容错补救可行性
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
针对港珠澳沉管隧道特点，主要围绕以下目标开展技术研究 结构及接头水密 总沉降及差异沉降控制 施工风险及质量控制
3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新
主要的勘察设计新技术
■ 勘察管理与技术创新 ■ 沉管基础设计创新技术——复合地基+组合基床沉管基础 ■ 沉管结构设计创新技术——半刚性沉管结构体系 ■ 沉管预制创新技术——工厂化管节预制 ■ 沉管施工风险及质量管理创新——沉管施工监控体系 ■ 管节可周转舾装结构——焊接可周转端封门 ■ 快速安装水下最终接头
岛上暗埋段
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础 岛上沉管段高压旋喷复合地基
2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战
国内沉管隧道情况一览
长度 (m)
1305
管节结构 8.330100
736 9.5543100(约)
460 939.9 105(~115)
457 7.933.4120(~90)
420 7.511.985(80)
340 9.6839.36(最宽截面)85
勘察管理与技术创新
采用的勘察新技术 ● 使用带波浪补偿的海上钻探系统及海上钻探平台系统
勘察管理与技术创新
采用的勘察新技术 ● 使用海底坐床式静力触探系统，获取土层连续原位CPTU数据， 对工程地质进行评估
勘察管理与技术创新
采用的勘察新技术 ● 采用固定活塞式取土器及不扰动样的土样箱，减少对原状土的扰动 ● 建立三维地质模型及数据库，进行地层地质参数、资料分析
395 8.522.8100(约)
277 8.552355(~77)
255 9.836.685
218 6.411.574(70)
214 8.723116
水深 (m)
~21
建设年代 施工中
~29 1999.12~2003.6
13~15 2009.10~至今
~13.2 1986.1~1994.1
ห้องสมุดไป่ตู้ 1. 工程概况
1. 工程概况
Contents
1. 工程概况 2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战 3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新 4. 沉管隧道技术发展展望
编号
名称
1 江西红谷沉管隧道 2 上海外环隧道 3 广东佛山东平隧道 4 广州珠江隧道（黄沙--芳村） 5 宁波甬江隧道 6 广州洲头咀隧道 7 宁波常洪隧道 8 广州仑头—生物岛沉管隧道 9 天津海河隧道 10 舟山沈家门海底隧道 11 广州生物岛~大学城沉管隧道