[发明专利]一种考虑沉管隧道特殊工艺的结构最终沉降量方法

说明书

本发明公开了一种考虑沉管隧道特殊工艺的结构最终沉降量方法，所述算法包括以下步骤：一：确定基础形式影响系数K₁；二：确定结构刚度及接头(含与暗埋段接头)影响系数K₂；三：计算出考虑超挖、回淤等影响的砂垫层沉降量S₁；四：计算出砂垫层下考虑开挖松动和回弹的原始地基沉降量S₂；五：计算出最终沉淀量S＝K₁K₂(S₁+S₂)。本算法考虑了沉管隧道工艺和结构特点，包括水下超挖、开挖松动影响、回淤、结构刚度、接头、地基回弹等多种对最终沉降有影响的重要因素，使得最终沉降量的计算结果更加精确。

技术领域

本发明涉及沉管隧道内的最终沉降量方法技术领域，尤其涉及一种考虑沉管隧道特殊工艺的结构最终沉降量方法。

背景技术

沉管隧道是管节经坞内预制、拖航浮运、沉放对接、基础处理、回填覆盖等工序建成的水下隧道。其顶部覆土浅、隧道长度短、与水域两岸道路衔接更灵活，可大大节约中心城区土地资源，是城市修建内河水下隧道的主要方法之一。80％以上的沉管隧道都是在管节沉放后通过灌砂垫层消除管节底面和基槽底的有害空隙。隧道内混凝土回填压重和隧道外的碎石回填保护层重力作用导致灌砂垫层和原始地基压缩，从而引起结构沉降。

目前沉管隧道结构最终量沉降计算方法未考虑沉管特殊工艺的的影响，计算值与实测数据存在较大偏差，不能有效指导设计采取相应的沉降控制措施，从而引起隧道各管节不均匀沉降，导致管节间接头漏水，影响隧道运营安全。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种考虑沉管隧道特殊工艺的结构最终沉降量方法，解决目前沉管隧道结构最终量沉降计算方法未考虑沉管特殊工艺的的影响，计算值与实测数据存在较大偏差的缺点。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种考虑沉管隧道特殊工艺的结构最终沉降量方法，包括以下步骤：

步骤一：确定基础形式影响系数K₁；

步骤二：确定结构刚度及接头(含与暗埋段接头)影响系数K₂；

步骤三：计算出考虑超挖、回淤等影响的砂垫层沉降量S₁；

步骤四：计算出砂垫层下考虑开挖松动和回弹的原始地基沉降量S₂；

步骤五：计算出最终沉淀量：

S＝k₁k₂(S₁+S₂)。

优选地，所述步骤一中基础形式影响系数K₁一般可取0.85。

优选地，所述步骤二中影响系数K₂的取值在0.8～1.2之间，对隧道纵断面中间管段和坡谷处管段可取大值，对于与暗埋结构连接管段和处于隧道纵断面坡峰管段取小值。

优选地，所述步骤三中砂垫层沉降量S₁的计算方法：

P₀为砂垫层顶部附加应力，为隧道结构自重与上部覆土压力之和减去隧道浮力，单位kN/m²；

H₁为垫层设计厚度，单位m；

a为超挖厚度，根据设备情况和施工工艺水平，可取0.5m～1m，设备精良，施工工艺高，可取小值，反之可取大值；

K₃为回淤影响系数，综合考虑砂垫层、开挖基槽地质因素及水文条件综合确定，一般取值0.6～1.0；