关于沉管法修建长江水下隧道若干问题的研究
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标号不低于Ｓ１２，管节底板及以上２ ｍ采用钢板外
会带来风险。
６沉管隧道的抗震性能
沉管隧道的抗震性能包括：（１）列车及地震作
用下沉管地基的稳定性；（２）列车震动及地震作用
下沉管结构的安全性。这两个方面的问题在南京长
江隧道的前期研究中已作了比较深入的研究，其主
要结论如下：
（１）高速列车荷载的确定采用了整车车辆一轨
采用水下隧道越江，无疑是我国工程建设的一大 进步。其修建方法，无论是沉管法或盾构法，从技术 上说，都已是成熟技术，都是可行的。迄今为止，世界 各国采用沉管法修建的水下隧道巳达１３０余座，有 近１００年的历史，采用盾构法修建水下隧道的数量 更多，修建历史更长。问题在于这些成熟技术，能否 在长江上首次采用，有没有风险，是否可能规避其风 险，使工程达到优质安全，符合使用要求。笔者以南 京长江沉管隧道的前期研究为例，谈谈自已的看法， 对于长江中下游拟采用沉管法修建水底隧道时亦可 能有参考作用，文中所引用的前期研究成果，是在上 级有关部门的领导和支持下，通过参加研究单位的 共同努力所取得的，引用不妥之处，请予指正。
１９８８
１９８０
道止水必须用荷兰的欧米加止水带，不可替代，以确
保水力压接及接头防水万元一失。 （４）吉那止水带的选型必须考虑各接头所处位
２．２基槽施工应注意的问题 （１）配备大挖深（＞４０ ｍ）铰吸式开挖疏浚船 舶。德国易北河沉管隧道曾采用ｓｅｅｌａｎｄ铰吸挖泥
置的水深，包括最低水位时最大压接水深和最小压
沉管隧道的沉降原因是：（１）沉管地基变形是
ｍ，隧址最大断面垂线平均流速增大０．０４
ｒｎ／ｓ，
一个卸载、回弹、再压缩的过程；（２）槽底原状土的
扰动；（３）基础的初始压缩；（４）列车震动使基底一 定范围内的沙土进一步密实；（５）河床断面的变化； （６）震陷。前三种沉降主要发生在施工期，由于绝 大部分沉管基底为细沙土，为瞬时沉降，施工阶段即 已完成。后三种沉降发生在运营期，需采取措施加 以控制。 沉管地基及基础的整体均匀沉降对沉管结构并
ｔ吼ｎｅｌｓ
ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒＩｄ
隧道名称 斯海尔德 巴拉那 东６３ 易北河 汉普顿 香港港湾 伊利莎白河３号 埃姆斯
竣工年限
１９６９ １９６９ １９７３ １９７５ １９７６ １９７９
沉管长度／ｍ
１ １３６ ２ ３６７ ２２０ ｌ ０５６ ２ ２２０ １ ４００ ７６５ ６３９．５
横断面（高×宽）／ｍ２
船或专用清淤设备快速清淤，不会影响工期。
．２．
对于第一个方面的问题，通过河演分析、河工模
万 方数据
关于沉管法修建长江水下隧道若干问题的研究
型试验、数值模拟计算已得到回答，其结论是： 定床和动床模型试验及数值模拟计算表明，在 所采用的管顶标高情况下隧址水位最大抬高值为
０．０４
４沉管隧道的沉降问题
ｂｅｔｗｅ吼∞ｌｃｕｌａ倒Ｖａｌ眦ａｎｄ ａｌｌｏｗａｂｌｅ
沉降计算值 小于１
ｍｍ
ｖａＩｕｅ ｏｆ
ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
项目 高速列车通过隧道 河床冲淤变化 地震 列车通过隧道＋冲淤变化＋地震 隧道内淹水
不均匀沉降允许值／ｍｍ
２１．７５ ｍｍ ２１．７５ ２１．７５ ｍｍ ｍｍ ２１．７５ １２２．７
第４０卷第２期 ２００３年４月
文章编号：１００９—６５８２（２００３）０２—０００１一０４
现代隧道技术
Ｍｏｄｅｍ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．４０
Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２００３
ຫໍສະໝຸດ Baidu
关于沉管法修建长江水下隧道若干问题的研究
夭 吴 维
（铁道第四勘察设计院，武昌４３００６３）
摘要文章根据长江沉管隧道的前期研究成果，从八个方面进行了论述和分析，认为采用业已成熟的沉管 法技术是可行的，只要坚持精心设计、精心施工、认真处理好每一个技术细节问题，是可以取得成功的。 关键词沉管法长江隧道研究 中图分类号：４５５．４７ 文献标识码：Ａ
ｍ，根据河演分
析、河工模型及数值计算等多种手段研究得出，上元 门处河床深槽最低冲刷标高：百年一遇水沙条件下
为一３４．０７ ｍ，三百年一遇水沙条件下为一３５．１３
ｍ。
隧道的纵断面设计受三个因素控制：北受既有
层）和１：５（淤泥质土）。在基槽回淤研究中，得出 了如下结论：（１）断面３０天平均回淤率为３．３
０．０１～Ｏ．１４ ｃｍ／ｄ，
梅桂营专用线控制，南受南京中央北路立交桥控制， 江中受河床冲刷标高控制。其中最重要的因素是江 中河床最低冲刷标高。隧道在深槽部位的设计标高 为（双孔单线１２‰）：管顶最低标高为一２６．６１ ｍ，相
应管底标高为一３８．６１ ｍ。这一设置高程是否安全
以悬沙淤积为主。（２）基槽回淤５天，断面平均淤厚 ｍ；基槽回淤１０天，断面平均淤厚０．２２
八挂洲的底床标高，因此对隧道的安全不构成威
胁。
不构成威胁，关键是控制不均匀沉降。沉管不均匀沉
降值必须限制在沉管结构和接头所能承受的范围内， 如以接头ＧＩＮＡ带变形（１０ ｍｍ）计，在不考虑管节本
由上所述可见，沉管隧道的修建对该河段河势、 防洪、航运、八挂洲叉道分流比基本无影响。 对于第二方面的问题，即沉管本身的安全问题， 设计巳考虑了管顶用铰链式沉排防护，其防护标准 按冲刷标高一４０ ｍ考虑，为确保万无一失，还考虑 了在深槽部位沉管底部设置桩基的方案。采取上述 措施后，沉管本身的安全是有保障的。
八卦洲两叉分流比变化值在１％以内。采用上述管 顶标高，当发生最大冲刷时，占用深槽的面积在整个
断面过流面积的比例中不超过５％。在河床自动调 整范围之内，即当隧址过流断面面积不能适应上游
来水来沙时，河流流速会自动加大。沉管部位是不 可冲刷的，根据河工模型试验，在其下游约４００ ｍ处
将产生一３４ ｍ的冲刷坑，此坑己远离隧址，且低于
风向、波浪高度等，并应注意天气情况。 （２）在沉管结构设计时，必须进行浮运沉放各
种工况的结构安全性检算，包括浮运稳定性检算、浮
运工况下应力及沉放工况的内力检算，并通过水工
试验，确定拖航阻力及安装定位系泊力等。 （３）管段对接的第一道止水屏障目前必须采用 荷兰出品的吉那止水带，不能用其它产品替代；第二
最大沉降５．９ ｍｍ，最大不均匀沉降３．２
５ ｍｍ
最大不均匀沉降９．２
最大沉降１１．７ ｍｍ，最大不均匀沉降１０．６
控制沉降的措施主要有：（１）采用压浆法处理
沉管基础；（２）对可液化地层换填处理；（３）所有沉
包防水，其余均用橡胶防水涂料防水。
通过上述处理后的沉管隧道，可以作到滴水不
管管节沉放时，根据具体位置预留沉降量；（４）全部 接头采用半柔半刚接头并设置竖向剪切键，以抵抗
ｍ；
基槽回淤２０天，断面平均淤厚０．６８ ｍ；基槽回淤 ３０天，断面平均淤厚Ｏ．９１ ｍ。（３）基槽断面５天、 １０天、２０天、３０天的平均回淤率分别为：１．２
２．２ ｃＩｎ／ｄ、３．４ ｃＨ∥ｄ、３．３ ｌ ｃＩｎ／ｄ、
可靠呢？这是人们目前最关心的问题。
笔者认为，沉管隧道的安全性应从如下两个方 面考虑：
１０，１×４７．８５
水澎ｍ
２５ ３２
水流速度／（ｔｎ／ｓ）
３．０ １．３５ ２．７ １．３ １．０ １．５ １．０ １．０
地点 比利时 阿根廷 纽约 汉堡 美国 中国 美国 德国
１２．８×１１．７ ８．４×４１．７ １２．３×１２ ６．６×１３．１ １０．５×１２．２ ８．４８×７．５
３０ ２９ ３７ ２５ １３．７ １９
来的困难等进行预测，并制定预防和应急措施。
２沉管基槽开挖
２．１基槽边坡及回淤
３关于沉管设置高程问题
水下隧道沉管部分长达１
８７５
本沉管隧道的前期研究中巳进行了沉管基槽施 工、基础处理技术研究、沉管隧道基槽水下边坡稳定
性离心模型试验研究，并采用二维泥沙模型及物理 模型进行了基槽回淤研究。综合上述研究成果，并 参考国内工程实例，边坡设计采用１：３（粉细砂地
身弯曲的情况下，允许不均匀沉降值可达１２２．７
ｍｍ。
考虑高速铁路运营线路平顺性要求时，经计算，两接
头间最大沉降差应小于２１．７５ ｍｍ，按该控制值对沉
管结构的内力和变形进行的。计算结果表明，结构 和接头是安全的。表２为沉管沉降计算值与允许值
的比较。
表２沉降计算值与允许值之比较
Ｔａｂｌｅ ２
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｃｍ／ｄ。（４）以槽底淤积厚
ｍ为限，基槽开挖好后至沉管沉没，可允许空置的
（１）这种设置标高对河段河势、航运、防洪、八 卦洲叉道的分流比是否有影响，有多大影响？ （２）沉管自身的稳定性是否有保证，尤其是当
发生最大冲刷时沉管是否安全。
时间平均为３３天。
根据本沉管隧道的施组安排，基槽开挖完成至
管节沉放就位的时间一般不超过１０天，可采用吸泥
须在１１月～４月枯水期进行且必须编制一套严谨
的施工组织计划，对施工过程可能发生的问题，如混 凝土的实际重度、江水的实际重度的变化给施工带
的，本隧道的纵坡坡度采用１２‰，应按此要求提出 基槽开挖的精度，加强开挖的控制。一般采用声纳
测距仪进行监控，但声纳不能进行开挖过程的动态 测量，为此，在吸泥船底部需设水下地形扫描仪。
深，以管顶标高（一２６ ｍ）计，不超过３０ ｍ。表１所 示为世界部分沉管隧道施工时的流速和水深情况。 由表１可见，南京长江沉管隧道水深和流速均
未超过巳建成沉管隧道的水平。设计提出的浮运沉 放方案有水工模型试验依据，各项参数的选择都是
在模拟隧址水流条件的情况下取得的，在工程实施
水流条件及管节浮运、沉放
不均匀沉降。
漏。沉管防水的关键部位是接头，吉那止水带和欧 米加止水带的产品质量和使用寿命是最重要的条
件，必须采用业巳成熟的产品，不宜自行研制，否则
５沉管隧道的防水性能
沉管隧道位于水下，它的防水性能比任何用其 它方法修建的水下隧道都好，其主要原因是：（１）沉 管管节在干坞中预制，可以有效地控制混凝土的浇 注质量；（２）仅在管节之间存在连接接头；（３）连接 接头的止水有二道屏障，即吉那止水带和欧米加止 水带，其使用寿命均在一百年以上；（４）｝昆凝土结构 采用自防水和外防水相结合的方式，混凝土的抗渗
基本垂直于断面。河水重度为１０．００４
收稿日期：２００３一０３—２１ 作者简介：吴维，男，教授级高级工程师
ｋＮ／ｍ３。
万 方数据
现代隧道技术
表１ 世界部分沉管隧道流速和水深情况
ａｎｄ Ｈ忸ｔｅｒ ｄｅｐｔｌＩ
Ｔ铀ｌｅ
序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
１
Ｆｌｏｗ
ｖｅｌｏｄｔｙ
ｏｆ ｓｏｍｅ ｉｍｍｅｒｓｅｄ
多年平均含沙量约Ｏ．５１ ｋｇ／ｍ３。河段百年一遇水 位达８．６５ ｍ，三百年一遇水位达９．０４ ｍ。历史最低 水位一０．３７ ｍ，施工期平均水位２．２８ ｍ。河段汛期 最大流速２．４ Ｈ∥ｓ，平均流速１．２ Ｉｎ／ｓ，枯水期平均 流速０．５６ Ｈ∥ｓ（１１月～４月）。水面流向平顺，流向
元门处进行沉管施工，从枯水期的水流条件看是没 有问题的，但应注意如下问题： （１）制定浮运沉放施工方案前必须先进行模拟 试验，同时要实测河床断面、流速、江水重度、风速、
接水深以及百年一遇水位时的最大压接水深和最小 压接水深，确保止水带的水密性要求。 （５）管节的浮运、沉放、对接施工难度较大，必
船，其装机功率为４ ５００马力，每小时最大输送能力
为５
０００
ｍ３，开挖深度可达４０ ｍ以上。
（２）基槽施工应坚持挖一节、沉一节的原则，先
粗挖，后细挖或精挖。 （３）沉管段的基槽纵断面是有纵坡坡度要求
隧道位于既有南京长江大桥下游１．７ ｋｍ、距八
阶段，拟将第一管节作为现场试验管节，以便根据现
场实际情况，修正和改善浮运沉放参数。 根据国内外许多沉管施工实践经验，在南京上
挂洲头２．３ ｋｍ的河流展宽段，河宽约１．９ ｋｍ，属感
潮河段。多年平均迳流量为８ ９４０×１０８ ｍ３，特大洪 水流量达１００ ０００ ｍ３／ｓ。年内水量分配（１月份最 小，７、８月份最大）主要集中在汛期（５—１０月），占 全年水量的７ｌ％，年内输沙量以１月份最低，７月 份最大。这里多年平均悬移质输沙量为４５１亿吨，
１
对于沉管施工影响较大的是水流速度和水的重
度，而对沉管结构设计及接头止水带选型影响较大 的是高、低水位及水位差。
由于沉管施工是安排在枯水期，这一时期的水流
速度为０．６ ｍ／ｓ，水的重度接近清水重度，因而管节
的浮运和沉放是没有问题的，在本项目的前期研究 （管节浮运和沉放水工模型试验研究）中已证明了
这一点。从水深来说，南京沉管隧道施工期最大水
道耦合动力学模型，模型的车辆参数是根据有关研
・３・
万 方数据
现代隧道技术 究成果制定的，地层及主体结构的材料计算参数是 根据相关试验报告采用的。经计算及分析表明，在 列车震动作用下，沉管地基产生的动应力很小，不会
会带来风险。
６沉管隧道的抗震性能
沉管隧道的抗震性能包括：（１）列车及地震作
用下沉管地基的稳定性；（２）列车震动及地震作用
下沉管结构的安全性。这两个方面的问题在南京长
江隧道的前期研究中已作了比较深入的研究，其主
要结论如下：
（１）高速列车荷载的确定采用了整车车辆一轨
采用水下隧道越江，无疑是我国工程建设的一大 进步。其修建方法，无论是沉管法或盾构法，从技术 上说，都已是成熟技术，都是可行的。迄今为止，世界 各国采用沉管法修建的水下隧道巳达１３０余座，有 近１００年的历史，采用盾构法修建水下隧道的数量 更多，修建历史更长。问题在于这些成熟技术，能否 在长江上首次采用，有没有风险，是否可能规避其风 险，使工程达到优质安全，符合使用要求。笔者以南 京长江沉管隧道的前期研究为例，谈谈自已的看法， 对于长江中下游拟采用沉管法修建水底隧道时亦可 能有参考作用，文中所引用的前期研究成果，是在上 级有关部门的领导和支持下，通过参加研究单位的 共同努力所取得的，引用不妥之处，请予指正。
１９８８
１９８０
道止水必须用荷兰的欧米加止水带，不可替代，以确
保水力压接及接头防水万元一失。 （４）吉那止水带的选型必须考虑各接头所处位
２．２基槽施工应注意的问题 （１）配备大挖深（＞４０ ｍ）铰吸式开挖疏浚船 舶。德国易北河沉管隧道曾采用ｓｅｅｌａｎｄ铰吸挖泥
置的水深，包括最低水位时最大压接水深和最小压
沉管隧道的沉降原因是：（１）沉管地基变形是
ｍ，隧址最大断面垂线平均流速增大０．０４
ｒｎ／ｓ，
一个卸载、回弹、再压缩的过程；（２）槽底原状土的
扰动；（３）基础的初始压缩；（４）列车震动使基底一 定范围内的沙土进一步密实；（５）河床断面的变化； （６）震陷。前三种沉降主要发生在施工期，由于绝 大部分沉管基底为细沙土，为瞬时沉降，施工阶段即 已完成。后三种沉降发生在运营期，需采取措施加 以控制。 沉管地基及基础的整体均匀沉降对沉管结构并
ｔ吼ｎｅｌｓ
ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒＩｄ
隧道名称 斯海尔德 巴拉那 东６３ 易北河 汉普顿 香港港湾 伊利莎白河３号 埃姆斯
竣工年限
１９６９ １９６９ １９７３ １９７５ １９７６ １９７９
沉管长度／ｍ
１ １３６ ２ ３６７ ２２０ ｌ ０５６ ２ ２２０ １ ４００ ７６５ ６３９．５
横断面（高×宽）／ｍ２
船或专用清淤设备快速清淤，不会影响工期。
．２．
对于第一个方面的问题，通过河演分析、河工模
万 方数据
关于沉管法修建长江水下隧道若干问题的研究
型试验、数值模拟计算已得到回答，其结论是： 定床和动床模型试验及数值模拟计算表明，在 所采用的管顶标高情况下隧址水位最大抬高值为
０．０４
４沉管隧道的沉降问题
ｂｅｔｗｅ吼∞ｌｃｕｌａ倒Ｖａｌ眦ａｎｄ ａｌｌｏｗａｂｌｅ
沉降计算值 小于１
ｍｍ
ｖａＩｕｅ ｏｆ
ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
项目 高速列车通过隧道 河床冲淤变化 地震 列车通过隧道＋冲淤变化＋地震 隧道内淹水
不均匀沉降允许值／ｍｍ
２１．７５ ｍｍ ２１．７５ ２１．７５ ｍｍ ｍｍ ２１．７５ １２２．７
第４０卷第２期 ２００３年４月
文章编号：１００９—６５８２（２００３）０２—０００１一０４
现代隧道技术
Ｍｏｄｅｍ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．４０
Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２００３
ຫໍສະໝຸດ Baidu
关于沉管法修建长江水下隧道若干问题的研究
夭 吴 维
（铁道第四勘察设计院，武昌４３００６３）
摘要文章根据长江沉管隧道的前期研究成果，从八个方面进行了论述和分析，认为采用业已成熟的沉管 法技术是可行的，只要坚持精心设计、精心施工、认真处理好每一个技术细节问题，是可以取得成功的。 关键词沉管法长江隧道研究 中图分类号：４５５．４７ 文献标识码：Ａ
ｍ，根据河演分
析、河工模型及数值计算等多种手段研究得出，上元 门处河床深槽最低冲刷标高：百年一遇水沙条件下
为一３４．０７ ｍ，三百年一遇水沙条件下为一３５．１３
ｍ。
隧道的纵断面设计受三个因素控制：北受既有
层）和１：５（淤泥质土）。在基槽回淤研究中，得出 了如下结论：（１）断面３０天平均回淤率为３．３
０．０１～Ｏ．１４ ｃｍ／ｄ，
梅桂营专用线控制，南受南京中央北路立交桥控制， 江中受河床冲刷标高控制。其中最重要的因素是江 中河床最低冲刷标高。隧道在深槽部位的设计标高 为（双孔单线１２‰）：管顶最低标高为一２６．６１ ｍ，相
应管底标高为一３８．６１ ｍ。这一设置高程是否安全
以悬沙淤积为主。（２）基槽回淤５天，断面平均淤厚 ｍ；基槽回淤１０天，断面平均淤厚０．２２
八挂洲的底床标高，因此对隧道的安全不构成威
胁。
不构成威胁，关键是控制不均匀沉降。沉管不均匀沉
降值必须限制在沉管结构和接头所能承受的范围内， 如以接头ＧＩＮＡ带变形（１０ ｍｍ）计，在不考虑管节本
由上所述可见，沉管隧道的修建对该河段河势、 防洪、航运、八挂洲叉道分流比基本无影响。 对于第二方面的问题，即沉管本身的安全问题， 设计巳考虑了管顶用铰链式沉排防护，其防护标准 按冲刷标高一４０ ｍ考虑，为确保万无一失，还考虑 了在深槽部位沉管底部设置桩基的方案。采取上述 措施后，沉管本身的安全是有保障的。
八卦洲两叉分流比变化值在１％以内。采用上述管 顶标高，当发生最大冲刷时，占用深槽的面积在整个
断面过流面积的比例中不超过５％。在河床自动调 整范围之内，即当隧址过流断面面积不能适应上游
来水来沙时，河流流速会自动加大。沉管部位是不 可冲刷的，根据河工模型试验，在其下游约４００ ｍ处
将产生一３４ ｍ的冲刷坑，此坑己远离隧址，且低于
风向、波浪高度等，并应注意天气情况。 （２）在沉管结构设计时，必须进行浮运沉放各
种工况的结构安全性检算，包括浮运稳定性检算、浮
运工况下应力及沉放工况的内力检算，并通过水工
试验，确定拖航阻力及安装定位系泊力等。 （３）管段对接的第一道止水屏障目前必须采用 荷兰出品的吉那止水带，不能用其它产品替代；第二
最大沉降５．９ ｍｍ，最大不均匀沉降３．２
５ ｍｍ
最大不均匀沉降９．２
最大沉降１１．７ ｍｍ，最大不均匀沉降１０．６
控制沉降的措施主要有：（１）采用压浆法处理
沉管基础；（２）对可液化地层换填处理；（３）所有沉
包防水，其余均用橡胶防水涂料防水。
通过上述处理后的沉管隧道，可以作到滴水不
管管节沉放时，根据具体位置预留沉降量；（４）全部 接头采用半柔半刚接头并设置竖向剪切键，以抵抗
ｍ；
基槽回淤２０天，断面平均淤厚０．６８ ｍ；基槽回淤 ３０天，断面平均淤厚Ｏ．９１ ｍ。（３）基槽断面５天、 １０天、２０天、３０天的平均回淤率分别为：１．２
２．２ ｃＩｎ／ｄ、３．４ ｃＨ∥ｄ、３．３ ｌ ｃＩｎ／ｄ、
可靠呢？这是人们目前最关心的问题。
笔者认为，沉管隧道的安全性应从如下两个方 面考虑：
１０，１×４７．８５
水澎ｍ
２５ ３２
水流速度／（ｔｎ／ｓ）
３．０ １．３５ ２．７ １．３ １．０ １．５ １．０ １．０
地点 比利时 阿根廷 纽约 汉堡 美国 中国 美国 德国
１２．８×１１．７ ８．４×４１．７ １２．３×１２ ６．６×１３．１ １０．５×１２．２ ８．４８×７．５
３０ ２９ ３７ ２５ １３．７ １９
来的困难等进行预测，并制定预防和应急措施。
２沉管基槽开挖
２．１基槽边坡及回淤
３关于沉管设置高程问题
水下隧道沉管部分长达１
８７５
本沉管隧道的前期研究中巳进行了沉管基槽施 工、基础处理技术研究、沉管隧道基槽水下边坡稳定
性离心模型试验研究，并采用二维泥沙模型及物理 模型进行了基槽回淤研究。综合上述研究成果，并 参考国内工程实例，边坡设计采用１：３（粉细砂地
身弯曲的情况下，允许不均匀沉降值可达１２２．７
ｍｍ。
考虑高速铁路运营线路平顺性要求时，经计算，两接
头间最大沉降差应小于２１．７５ ｍｍ，按该控制值对沉
管结构的内力和变形进行的。计算结果表明，结构 和接头是安全的。表２为沉管沉降计算值与允许值
的比较。
表２沉降计算值与允许值之比较
Ｔａｂｌｅ ２
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｃｍ／ｄ。（４）以槽底淤积厚
ｍ为限，基槽开挖好后至沉管沉没，可允许空置的
（１）这种设置标高对河段河势、航运、防洪、八 卦洲叉道的分流比是否有影响，有多大影响？ （２）沉管自身的稳定性是否有保证，尤其是当
发生最大冲刷时沉管是否安全。
时间平均为３３天。
根据本沉管隧道的施组安排，基槽开挖完成至
管节沉放就位的时间一般不超过１０天，可采用吸泥
须在１１月～４月枯水期进行且必须编制一套严谨
的施工组织计划，对施工过程可能发生的问题，如混 凝土的实际重度、江水的实际重度的变化给施工带
的，本隧道的纵坡坡度采用１２‰，应按此要求提出 基槽开挖的精度，加强开挖的控制。一般采用声纳
测距仪进行监控，但声纳不能进行开挖过程的动态 测量，为此，在吸泥船底部需设水下地形扫描仪。
深，以管顶标高（一２６ ｍ）计，不超过３０ ｍ。表１所 示为世界部分沉管隧道施工时的流速和水深情况。 由表１可见，南京长江沉管隧道水深和流速均
未超过巳建成沉管隧道的水平。设计提出的浮运沉 放方案有水工模型试验依据，各项参数的选择都是
在模拟隧址水流条件的情况下取得的，在工程实施
水流条件及管节浮运、沉放
不均匀沉降。
漏。沉管防水的关键部位是接头，吉那止水带和欧 米加止水带的产品质量和使用寿命是最重要的条
件，必须采用业巳成熟的产品，不宜自行研制，否则
５沉管隧道的防水性能
沉管隧道位于水下，它的防水性能比任何用其 它方法修建的水下隧道都好，其主要原因是：（１）沉 管管节在干坞中预制，可以有效地控制混凝土的浇 注质量；（２）仅在管节之间存在连接接头；（３）连接 接头的止水有二道屏障，即吉那止水带和欧米加止 水带，其使用寿命均在一百年以上；（４）｝昆凝土结构 采用自防水和外防水相结合的方式，混凝土的抗渗
基本垂直于断面。河水重度为１０．００４
收稿日期：２００３一０３—２１ 作者简介：吴维，男，教授级高级工程师
ｋＮ／ｍ３。
万 方数据
现代隧道技术
表１ 世界部分沉管隧道流速和水深情况
ａｎｄ Ｈ忸ｔｅｒ ｄｅｐｔｌＩ
Ｔ铀ｌｅ
序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
１
Ｆｌｏｗ
ｖｅｌｏｄｔｙ
ｏｆ ｓｏｍｅ ｉｍｍｅｒｓｅｄ
多年平均含沙量约Ｏ．５１ ｋｇ／ｍ３。河段百年一遇水 位达８．６５ ｍ，三百年一遇水位达９．０４ ｍ。历史最低 水位一０．３７ ｍ，施工期平均水位２．２８ ｍ。河段汛期 最大流速２．４ Ｈ∥ｓ，平均流速１．２ Ｉｎ／ｓ，枯水期平均 流速０．５６ Ｈ∥ｓ（１１月～４月）。水面流向平顺，流向
元门处进行沉管施工，从枯水期的水流条件看是没 有问题的，但应注意如下问题： （１）制定浮运沉放施工方案前必须先进行模拟 试验，同时要实测河床断面、流速、江水重度、风速、
接水深以及百年一遇水位时的最大压接水深和最小 压接水深，确保止水带的水密性要求。 （５）管节的浮运、沉放、对接施工难度较大，必
船，其装机功率为４ ５００马力，每小时最大输送能力
为５
０００
ｍ３，开挖深度可达４０ ｍ以上。
（２）基槽施工应坚持挖一节、沉一节的原则，先
粗挖，后细挖或精挖。 （３）沉管段的基槽纵断面是有纵坡坡度要求
隧道位于既有南京长江大桥下游１．７ ｋｍ、距八
阶段，拟将第一管节作为现场试验管节，以便根据现
场实际情况，修正和改善浮运沉放参数。 根据国内外许多沉管施工实践经验，在南京上
挂洲头２．３ ｋｍ的河流展宽段，河宽约１．９ ｋｍ，属感
潮河段。多年平均迳流量为８ ９４０×１０８ ｍ３，特大洪 水流量达１００ ０００ ｍ３／ｓ。年内水量分配（１月份最 小，７、８月份最大）主要集中在汛期（５—１０月），占 全年水量的７ｌ％，年内输沙量以１月份最低，７月 份最大。这里多年平均悬移质输沙量为４５１亿吨，
１
对于沉管施工影响较大的是水流速度和水的重
度，而对沉管结构设计及接头止水带选型影响较大 的是高、低水位及水位差。
由于沉管施工是安排在枯水期，这一时期的水流
速度为０．６ ｍ／ｓ，水的重度接近清水重度，因而管节
的浮运和沉放是没有问题的，在本项目的前期研究 （管节浮运和沉放水工模型试验研究）中已证明了
这一点。从水深来说，南京沉管隧道施工期最大水
道耦合动力学模型，模型的车辆参数是根据有关研
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现代隧道技术 究成果制定的，地层及主体结构的材料计算参数是 根据相关试验报告采用的。经计算及分析表明，在 列车震动作用下，沉管地基产生的动应力很小，不会