沉井与沉箱.docx

1、沉 井 与 沉 箱张 凤 祥 傅 德 明 张 冠 军 编 著中 国 铁 道 出 版 社2 0 0 2 年 北 京( 京 ) 新 登 字 063 号内 容 简 介本 书 是 作 者 对 于 各 种 深 基 础 建 筑 工 程 所 采 用 的 沉 井 与 沉 箱 工 法 的 系 统 论 述 和 对 于 这 两 项 工 法 在 国 内 外 最 新 进 展 所 做 的 精 辟 独 到 的 研 究 成 果 。本 书 详 细 论 述了 取 代 沉 井 老 工 法 的 压 沉 法 、 SS 工 法 和 SOCS 工 法 , 详 细 论 述 了 取 代 沉 箱 老 工 法 而 由 遥 控 机 械 完 成 的

2、无 人 入 箱 作 业 工 法 ( 如 箱 内 大 气 吊 仓 遥 控 无 人 工 法 、 地 表 遥 控 无 人 工 法 、 自 动 回 收 挖 掘 机 遥 控 无 人 工 法、 多 功 能 挖 掘 机 无 人 工 法 ) , 论 述 了 临 时 入 箱 作 业 人 员 吸 入 无 损 健 康 混 合 气 体 的 工 法 。 这 些 工 法 均 填 补 了 目 前 国 内 的 空 白 。 所 选 工 程 实 例 均 可 借 鉴 。本 书 可 供 从 事 各类 土 木 建 筑 工 程 科 研 、 设 计 、 施 工 、 监理 的 技 术 人 员 、 管 理 人 员 及 相 关 专 业 大 专

3、院 校 师 生 参 考 。图 书 在 版 编 目 ( CIP) 数 据沉 井 与 沉 箱 / 张 凤 祥 , 傅 德 明 , 张 冠 军 编 著 .北 京 : 中 国 铁 道 出 版 社 , 2001 .10ISBN 7-113-04347-X .沉 . 张 傅 张 . 沉 井 -研 究 沉 箱 -研 究 .T U 473 .2中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 (2001) 第 073361 号书 名 : 沉 井 与 沉 箱作 者 : 张 凤 祥 傅 德 明 张 冠 军 编 著出 版 发 行 : 中 国 铁 道 出 版 社 (1 0 0 05 4 , 北 京 市 宣 武 区

4、右 安 门 西 街 8 号 )策 划 编 辑 : 刘 启 山 责 任 编 辑 : 刘 启 山 封 面 设 计 :印 刷 : 中 国 铁 道 出 版 社 印 刷 厂开 本 : 7 87 10 9 2 1/ 1 6 印 张 : 15 . 25 字 数 : 3 60 千版 本 : 2 00 2 年 1 月 第 1 版 2 0 0 2 年 1 月 第 1 次 印 刷印 数 : 1 册书 号 : ISB N 7-11 3-0 4 34 7-X/ T U6 72定 价 : 6 9. 0 0 元版 权 所 有 盗 印 必 究凡 购 买 铁 道 版 的 图 书 , 如 有 缺 页 、 倒 页 、 脱 页 者

5、, 请 与 本 社 发 行 部 调 换 。序由 张 凤 祥 、 傅 德 明 、 张 冠 军 编 著 的 沉 井 与 沉 箱 一 书 行 将 出 版 , 责 任 编 辑 刘 启 山 及 第 一 作 者 张 凤 祥 两 位 同 仁 约 我 为 该 书 的 出 版 写 几 句 话 。 我 认 为 这 是 一 本 很 有 价 值 的 书 , 故 而 欣 然 命 笔 。由 于 沉 井 、 沉 箱 可 靠 性 好 , 对 周 围 地 层 扰 动 小 , 故 很 适 于 在 邻 近 建 筑 群 的 地 点施 工 。 沉 井 、 沉 箱 施 工 对 于 地 层 变 化 、 流 砂 、 淤 泥 等 不 良 地

6、层 的 适 应 性 很 强 , 还 具 有 工 艺 相 对 简 单 、 造 价 比 较 经 济 等 优 点 , 所 以 沉 井 、 沉 箱 在 大 型 地 下 构 造 物 和 深 基 础 工 程 领 域 中 被 广 泛 应 用 并 有 很 大 发 展 。沉 井 工 法 、 SOCS 沉 井 工 法 , 特 别 是 自 动 摇 控 挖 掘 机 无 人 开 挖 等 多 种 沉 箱 工 法 的开 发 成 功 , 使 沉 箱 施 工 彻 底 摆 脱 了 有 人 作 业 , 实 现 了 完 全 无 人 化 。 这 是 一 个 极 大 的 技 术 突 变 。 这 些 高 度 自 动 化 、 机 械 化 、

7、 图 像 化 、 信 息 化 的 新 技 术 、 新 设 备 、 新 工 艺 的 推 出 , 大 大 发 展 并 巩 固 了 沉 井 、 沉 箱 在 上 述 大 型 地 下 构 造 物 和 深 基 础 工 程 中 的 统 治 地 位 。然 而 , 上 述 新 技 术 目 前 还 被 个 别 发 达 国 家 所 垄 断 。 因 此 , 今 后 该 课 题 极 需 组 织 研 究 开 发 。鉴 于 目 前 国 内 外 尚 无 一 本 全 面 、 系 统 地 介 绍 上 述 新 技 术 的 专 著 , 作 者 结 合 自 己 多 年 工 程 实 践 的 经 验 , 总 结 并 系 统 地 介 绍 沉

8、 井 、 沉 箱 的 原 理 、 设 计 原 则 、 施 工 方 法 、 事 故 预 测 手 段 及 应 急 措 施 、 信 息 化 的 监 测 控 制 方 法 , 所 编 著 出 版 的 沉 井 与 沉 箱 一 书 恰 好 填 补 了 我 国 这 一 空 白 。 这 本 书 的 出 版 , 可 以 看 成 是 我 国 在 2000 年 以 前 沉 井 、 沉 箱 新 技 术 设 计 、 施 工 的 一 个 总 结 。 相 信 这 本 书 对 21 世 纪 土 木 基 础 工 程 的 开 发 应 用 具 有 同 样 的 指 导 意 义 和 较 大 的 促 进 作 用 。持 续 发 展 , 需

9、要 修 建 许 多 城 市 地 铁 、 高 架 铁 路 、 轻 轨 、 隧 道 、 各 种 用 途 的 地 下 设 施 。 那 末 , 在 繁 华 的 城 区 , 各 种 各 样 的 基 础 都 会 出 现 。 很 希 望 在 修 建 各 类 工 程 中 去 开 发 一 些 新 的 、 快 速 施 工 又 不 扰 民 、 不 破 坏 环 境 的 各 种 沉 井 、 沉 箱 工 法 , 来 充 实 、 完 善 、 丰 富 这 本 专 著 , 为 后 代 服 务 。中 国 工 程 院 院 士 王 梦 恕2001 年 3 月 于 北 京作 者 简 介张 凤 祥 , 1940 年 1 月 出 生 于

10、辽 宁 锦 州 。 1965 年 7 月 毕 业 于 北京 邮 电 学 院 无 线 电 通 信 工 程 系 , 同 年 8 月 被 分 配 到 中 国 科 学 院 武 汉物 理 研 究 所 从 事 原 子 频 标 等 研 究 工 作 22 年 , 1986 年 6 月 晋 升 为 高 级 工 程 师 。 1989 年 调 上 海 隧 道 股 份 有 限 公 司 研 究 所 , 从 事 地 基 注 浆 加 固 、 盾 构 隧 道 等 研 究 工 作 至 今 。 工 作 以 来 先 后 发 表 过 中 英 文 版 研 究 论 文 70 篇 ( 均 为 第 一 作 者 ) , 编 书 二 本 ( 约

11、 160 万 字 ) , 译 书 二 本 ( 约 50 万 字 ) 。 业 绩 分 别 列 入 世 界 名 人 录 中 文 版 第 六 卷 , 中 外 名 人 辞 典 21 世 纪 卷 , 中 国 人 才 世 纪 献 辞 第 二 卷 。 联 系 电 话 : 02165648760。作 者 简 介傅 德 明 , 现 任 上 海 隧 道 工 程 股 份 有 限 公 司 施 工 技 术 研 究 所 所 长 , 上 海 市 土 木 工 程 学 会 委 员 和 地 下 工 程 专 业 委 员 会 副 主 任 委 员 。 1980 年 起 从 事 软 土 隧 道 及 地 下 工 程 的 施 工 和 试 验

12、 研 究 , 在 盾 构 隧 道 技 术 、 地 下 连 续 墙 深 基 坑 围 护 技 术 、 沉 井 技 术 方 面 取 得 多 项 研 究 成 果 并 获 得 建 设 部 和 上 海 市 科 技 进 步 奖 , 发 表 论 文 和 参 加 编 写 专 著 达 四 十 余 篇 。作 者 简 介张 冠 军 , 1961 年 4 月 生 于 上 海 , 1983 年 毕 业 于 同 济 大 学 工 民 建 系 , 现 任 上 海 市 隧 道 研 究 所 主 任 工 程 师 兼 施 工 工 艺 室 主 任 。 从事 隧 道 施 工 技 术 研 究 、 施 工 监 测 、 结 构 试 验 、 地

13、下 工 程 施 工 等 工 作 近 二 十 年 。主 要 科 技 成 果 曾 获 国 家 建 设 部 科 技 进 步 奖 和 上 海 市 科 技 进 步奖 , 其 中 “甬 江 沉 管 隧 道 基 础 处 理 技 术 ”和 主 持 开 发 的 “型 钢 水 泥 土 复 合 挡 土 墙 研 究 ”项 目 获 上 海 市 科 技 进 步 二 等 奖 , 并 在 全 国 各 大 科 技 刊 物 上 发 表 论 文 二 十 多 篇 。前 言采 用 边 排 土 边 下 沉 的 方 式 , 把 井 筒 或 箱 体 沉 入 地 下 , 即 沉 井 或 沉 箱 。 相 应 的 施 工 方 法 为 沉 井 、

14、沉 箱 工 法 。 沉 井 、 沉 箱 的 优 点 是 躯 体 刚 度 大 、 断 面 可 大 可 小 、 承 载 力 大 、 抗 渗 能 力 强 、 耐 久 性 好 、 施 工 占 地 面 积 小 、 出 土 量 少 、 成 本 低 、 可 靠 性 好 、 适 用 的 土 质 范 围 广 、 施 工 深 度 深 ( 可 达 100 m ) , 特 别 是 沉 箱 工 法 对 大 深 度 施 工 有 着 得 天 独 厚 的 优 势 。 理 论 实 践 都 证 明 , 起 码 目 前 沉 箱 是 所 有 基 础 工 法 对 周 围 地 层 影 响 最 小 的 一 种 方 法 ; 此 外 , 其

15、抗 震 性 也 属 最 佳 ( 见 第 八 章 ) 。由 于 沉 井 、 沉 箱 具 有 上 述 优 点 , 故 沉 井 、 沉 箱 在 大 型 地 下 构 造 物 和 深 基 础 方 面 应 用 极 为 广 泛 。 如 作 地 下 储 油 罐 、 地 下 气 罐 、 地 下 泵 房 、 地 下 沉 淀 池 、 地 下 水 池 、 地 下 防 空 洞 、 地 下 车 库 、 地 下 变 电 站 、 地 下 料 坑 、 矿 井 、 盾 构 隧 道 、 顶 管 隧 道 的 临 时 工 作 井 ( 接 收 井 、 始 发 井 ) , 永 久 性 的 通 风 井 、 排 水 井 等 多 种 地 下 设

16、 施 。 就 深 基 础 而 言 , 可 作 大 型 超 高 层 建 筑 物 的 基 础 、 各 种 桥 梁 基 础 、 都 市 高 架 路 基 础 、 轻 轨 铁 路 的 基 础 、 水 闸 基 础 、 港 口 基 础 、 护 堤 基 础 、 冶 金 高 炉 基 础 及 各 种 重 型 设 备 基 础 等 。就 沉 井 工 法 而 言 , 以 往 以 纯 自 沉 工 法 为 多 , 这 种 方 法 的 优 点 是 施 工 设 备 简 单 易 行 。 其 缺 点 是 :1. 只 适 用 于 一 些 软 地 层 及 沉 设 深 度 不 深 的 情 形 。2. 由 于 下 沉 过 程 中 没 有

17、有 效 地 控 制 竖 直 精 度 的 措 施 , 所 以 下 沉 的 竖 直 精 度 不易 控 制 。 对 硬 粘 土 层 或 砂 卵 层 等 大 深 度 沉 井 而 言 , 易 发 生 倾 斜 , 致 使 下 沉 摩 阻 力 过 大 , 最 后 导 致 沉 井 沉 不 下 去 ( 无 法 下 沉 到 位 ) 。3. 为 了 避 免 沉 不 下 去 的 现 象 发 生 , 有 人 采 用 增 加 井 筒 厚 度 ( 增 加 井 筒 自 重 力 )的 方 法 。 这 样 造 成 了 成 本 大 增 。由 于 上 述 原 因 , 该 工 法 自 20 世 纪 90 年 代 以 来 , 在 国 外

18、 一 些 发 达 国 家 已 被 弃 之 不 用 。 取 而 代 之 的 是 压 沉 法 、 SS ( Space System Caisson) 工 法 、 SOCS ( Super Open Caisson System) 工 法 。 这 些 工 法 都 是 近 年 来 针 对 克 服 纯 自 沉 工 法 的 弊 病 所 提 出 的新 工 法 。 有 关 这 些 工 法 的 详 细 论 述 请 见 本 书 4.2 节 、 4.3 节 、 4.4 节 。目 前 的 沉 箱 工 法 系 指 压 气 沉 箱 工 法 , 该 工 法 1839 年 问 世 于 法 国 , 其 基 本 原 理 是 向

19、 沉 箱 下 部 的 作 业 室 内 压 送 与 地 下 水 压 相 当 的 压 缩 空 气 , 抑 制 地 下 水 , 使 挖 掘 作 业 在 干 涸 状 态 下 进 行 。 在 确 保 气 压 0.2 M Pa ( 无 损 人 体 健 康 ) 的 条 件 下 , 如 再 辅 以 排 水 或 防 渗 措 施 , 选 择 有 人 挖 掘 作 业 工 法 , 不 仅 成 本 低 、 作 业 效 率 高 , 而 且 安 全 可 靠 , 是 一 种 行 之 有 效 的 工 法 。 时 至 今 日 , 气 压 0.2 M Pa 条 件 下 的 挖 掘 作 业 仍 以 有 人 挖 掘 为 主 。 这 种

20、 方 法 的 缺 点 是 适 用 深 度 不 够 深 。随 着 挖 掘 深 度 的 增 加 , 当 作 业 气 压 0.2M Pa 时 , 对 箱 内 作 业 人 员 ( 有 人 工 法 )的 身 体 健 康 有 影 响 , 易 患 所 谓 的 沉 箱 病 。 这 也 是 沉 箱 工 法 的 一 个 致 命 弊 病 ( 见 4.5 节 ) , 所 以 以 往 不 被 人 们 看 好 , 甚 至 一 提 到 该 工 法 有 的 人 就 有 一 种 恐 惧 感 , 故 多 年 来一 直 被 许 多 人 弃 之 不 用 。 久 而 久 之 , 沉 箱 工 法 的 独 有 的 优 点 也 被 遗 忘

21、。 实 际 上 , 若 能 将 挖 掘 、 出 土 等 作 业 改 由 遥 控 机 械 完 成 的 无 人 入 箱 作 业 ( 无 人 工 法 ) , 就 从 根 本 上 铲 除 了 弊 病 的 根 源 , 使 其 独 特 的 优 点 得 以 发 挥 。 那 么 这 种 无 人 沉 箱 工 法 将 是 一 种 其 它 基 础 工 法 不 可 比 拟 的 极 佳 的 工 法 。进 入 20 世 纪 90 年 代 以 来 , 由 于 计 算 机 技 术 、 自 动 控 制 技 术 、 机 电 一 体 化 技 术 的 长 足 进 步 , 使 上 述 无 人 沉 箱 工 法 得 以 实 现 。 国 际

22、 上 先 后 推 出 了 箱 内 大 气 吊 仓 遥 控 无 人 工 法 、 地 表 遥 控 无 人 工 法 、 自 动 回 收 挖 掘 机 遥 控 无 人 工 法 、 多 功 能 挖 掘 机 无 人 工 法 等 多 种 无 人 沉 箱 工 法 。 不 仅 如 此 , 即 使 对 于 应 急 作 业 人 员 必 须 暂 短 入 箱 作 业 的 情 形 而 言 , 也 作 了 妥 善 的 考 虑 。 即 让 作 业 人 员 呼 吸 配 带 在 胸 前 的 气 囊 中 的 按 一 定 比 例 配 制 的 ( He + N2 + O2 )的 混 合 气 体 , 以 便 确 保 作 业 人 员 的 身

23、 体 不 受 任 何 损伤 , 详 见 4.8 节 、 4.9 节 。由 于 上 述 新 技 术 、 新 措 施 、 新 工 法 的 采 用 给 沉 箱 工 法 带 来 了 极 大 的 转 机 。 近 年 来 国 际 上 自 动 化 遥 控 无 人 大 深 度 沉 箱 工 法 的 施 工 实 例 猛 增 。 深 信 随 着 自 动 无 人 沉 箱 工 法 的 推 广 、 普 及 , 沉 箱 工 法 的 优 点 必 然 得 以 充 分 的 体 现 , 不 久 的 将 来 沉 箱 工 法 在 大 深 度 基 础 中 必 然 独 占 鳌 头 。然 而 , 压 沉 沉 井 工 法 、 SS 工 法 、

24、 SOCS 工 法 等 沉 井 新 技 术 ; 箱 内 大 气 吊 仓 遥 控 无 人 工 法 、 地 表 遥 控 无 人 工 法 、 自 动 回 收 挖 掘 机 遥 控 无 人 工 法 、 多 功 能 挖 掘 机 无 人 工 法 等 沉 箱 新 技 术 , 在 我 国 均 属 空 白 。 随 着 我 国 地 下 建 设 工 程 的 迅 速 发 展 , 开 展 上 述 课 题 , 添 补 空 白 已 成 为 当 务 之 急 。但 是 , 目 前 关 于 阐 述 上 述 新 技 术 的 原 理 、 优 点 、 用 途 、 系 统 构 成 、 设 计 方 法 、 施 工 方 法 、 信 息 化 施

25、 工 监 测 系 统 与 方 法 、 事 故 的 应 急 措 施 、 工 程 实 例 等 等 全 面 的 系 统 的 专 著 , 无 论 是 国 外 还 是 国 内 , 均 未 见 报 导 。 鉴 于 上 述 状 况 , 我 们 编 著 了 本 书 。本 书 选 材 立 足 于 一 个 新 字 。 书 中 全 面 系 统 详 细 地 阐 述 了 沉 井 工 法 、 沉 箱 工 法 的原 理 ; 抗 震 设 计 方 法 ; 施 工 前 的 勘 察 ; 施 工 方 法 ; 施 工 事 故 及 应 急 措 施 ; 施 工 设 备 ; 抑 制 施 工 对 周 围 环 境 影 响 的 措 施 ; 沉 箱

26、 基 础 极 佳 的 抗 震 性 ; 施 工 实 例 等 内 容 。 第 三 章 的 抗 震 设 计 计 算 ; 第 四 章 的 压 沉 沉 井 工 法 , SS 沉 井 工 法 , SOCS 自 动 化 工 法 , 充 He 混 合 气 体 遥 控 无 人 挖 掘 沉 箱 工 法 , 自 动 回 收 挖 掘 机 工 法 及 多 功 能 挖 掘 机工 法 , 混 合 沉 箱 工 法 ; 第 五 章 给 出 的 施 工 事 故 及 应 急 措 施 ; 第 六 章 的 单 挖 型 遥 控 挖 掘 机 , 自 动 回 收 型 遥 控 挖 掘 机 , 多 功 能 遥 控 挖 掘 机 ; 第 七 章 的

27、 降 低 施 工 对 周 围 环 境 影 响 的 措 施 ; 第 八 章 的 沉 箱 基 础 的 极 佳 抗 震 性 的 论 述 ; 第 九 章 给 出 的 16 例 沉 井 、 沉 箱 的 施 工 实 例 等 内 容 均 系 国 内 空 白 。书 中 给 出 的 这 些 实 例 均 系 近 年 现 场 施 工 成 功 的 经 验 总 结 。 条 理 清 楚 , 数 据 齐 全 , 结 果 可 信 度 高 , 对 实 际 的 工 程 设 计 、 施 工 、 测 量 等 均 有 较 大 的 借 鉴 价 值 , 有 的 实 例 完 全 可 以 套 用 。总 之 , 本 书 内 容 新 颖 、 资

28、料 丰 富 。 本 书 的 出 版 , 对 我 国 的 土 建 深 基 础 工 程 、 高 架 道 桥 、 轻 轨 、 隧 道 、 矿 井 、 水 利 工 程 、 港 口 码 头 、 岸 线 护 堤 、 冶 金 建 筑 、 人 防 以 及 其 它 地 下 空 间 大 型 构 筑 物 等 行 业 的 技 术 开 发 均 有 一 定 的 现 实 的 参 考 价 值 。由 于 编 著 者 水 平 有 限 , 书 中 难 免 存 在 错 误 和 不 足 , 恳 请 读 者 批 评 指 正 。顾 德 、 吴 绍 宇 、 郑 斌 分 别 审 阅 过 书 稿 的 部 分 章 节 , 这 里 一 并 致 以

29、深 切 的 谢 意 。作 者2001 年 2 月 25 日 1 目 录第 一 章 概 述 11.1 沉 井 与 沉 箱 的 定 义 、 特 点 及 用 途 11.1.1 定 义 11.1.2 特 点 11.1.3 用 途 11.2 沉 井 与 沉 箱 概 述 21.2.1 分 类 21.2.2 构 造 31.2.3 设 计 计 算 原 则 41.2.4 施 工 简 介 51.2.5 沉 井 与 沉 箱 工 法 的 优 缺 点 比 较 71.3 沉 井 与 沉 箱 工 法 进 展 概 况 7第 二 章 施 工 前 的 勘 察 工 作 92.1 土 质 勘 察 92.1.1 目 的 92.1.2

30、勘 察 程 序 102.1.3 开 发 土 质 勘 察 新 方 法 的 必 要 性 122.2 环 境 勘 察 122.2.1 探 测 地 下 管 道 及 埋 设 物 体 的 必 要 性 122.2.2 无 损 探 测 法 132.3 标 准 贯 入 试 验 172.3.1 N 值 的 定 义 172.3.2 试 验 设 备 182.3.3 方 法 182.3.4 影 响 N 值 的 因 素 182.3.5 砂 土 的 N 值 与 的 关 系 182.3.6 粘 性 土 中 N 值 与 c 的 关 系 202.3.7 粉 土 中 的 N 值 与 c、 的 关 系 212.3.8 N 值 与 重

31、 度 ( t ) 的 关 系 252.3.9 N 值 与 相 对 密 实 度 ( Dr ) 的 关 系 252.3.10 N 值 与 变 形 模 量 ( E ) 的 关 系 262.3.11 N 值 与 S 波 速 度 ( vs ) 的 关 系 28第 三 章 抗 震 设 计 计 算 303.1 地 震 及 抗 震 设 计 的 技 术 用 语 30 2 3.1.1 地 震 基 本 知 识 介 绍 303.1.2 技 术 用 语 343.1.3 惯 性 力 363.2 设 计 计 算 的 基 本 要 求 和 程 序 373.2.1 基 本 要 求 373.2.2 设 计 程 序 373.2.3

32、设 计 条 件 的 确 认 373.3 震 度 法 设 计 413.3.1 稳 定 计 算 413.3.2 设 计 程 序 413.3.3 震 度 法 设 计 水 平 震 度 的 设 定 413.3.4 地 层 的 允 许 承 载 力 强 度 423.3.5 地 层 反 力 系 数 433.3.6 地 层 反 力 强 度 上 限 值 463.3.7 变 位 、 断 面 力 及 地 层 反 力 强 度 的 计 算 483.3.8 构 件 设 计 493.3.9 下 沉 计 算 503.4 确 保 地 震 水 平 最 大 承 载 力 法 的 抗 震 设 计 513.4.1 引 入 确 保 地 震

33、水 平 最 大 承 载 力 法 的 必 要 性 513.4.2 根 据 能 量 守 恒 定 律 推 估 非 线 性 地 震 的 响 应 513.4.3 设 计 方 针 及 内 容 513.4.4 地 层 反 力 强 度 上 限 值 523.4.5 确 保 地 震 水 平 最 大 承 载 力 法 抗 震 设 计 的 荷 载 计 算 543.4.6 断 面 力 、 地 层 反 力 强 度 和 变 位 的 计 算 543.4.7 水 平 震 度 543.4.8 屈 服 判 定 563.4.9 沉 箱 水 平 最 大 承 载 力 的 核 对 563.4.10 沉 箱 塑 性 响 应 系 数 573.4

34、.11 沉 箱 的 水 平 变 位 及 旋 转 角 583.4.12 构 件 计 算 583.5 沉 井 桥 基 设 计 计 算 实 例 603.5.1 设 计 条 件 确 认 603.5.2 震 度 法 设 计 613.5.3 确 保 地 震 水 平 最 大 承 载 力 的 抗 震 设 计 673.6 沉 箱 桥 基 设 计 计 算 实 例 703.6.1 设 计 条 件 确 认 703.6.2 震 度 法 设 计 703.6.3 确 保 地 震 水 平 最 大 承 载 力 法 设 计 74第 四 章 施 工 方 法 794.1 现 浇 混 凝 土 筑 井 自 沉 工 法 79 3 4.1.

35、1 施 工 工 序 794.1.2 井 筒 制 作 804.1.3 抽 垫 824.1.4 水 挖 法 824.1.5 干 挖 法 834.1.6 中 心 岛 法 864.1.7 封 底 864.1.8 监 测 系 统 864.2 SS 沉 井 工 法 894.2.1 SS 沉 井 工 法 的 原 理 及 构 成 904.2.2 施 工 顺 序 及 适 用 范 围 924.2.3 施 工 实 例 934.3 压 沉 沉 井 工 法 944.3.1 压 沉 工 法 的 优 点 及 适 用 条 件 944.3.2 地 锚 反 力 压 入 装 置 954.3.3 自 动 压 沉 施 工 管 理 系

36、统 954.3.4 钢 环 拼 接 压 入 工 法 964.4 自 动 化 沉 井 工 法 964.4.1 SOCS 工 法 的 特 点 974.4.2 系 统 构 成 974.4.3 施 工 及 验 证 试 验 1014.4.4 今 后 的 研 究 课 题 1054.5 压 气 沉 箱 工 法 概 述 1054.5.1 优 点 1064.5.2 分 类 1064.5.3 有 人 工 法 1064.5.4 无 人 工 法 1074.5.5 有 人 工 法 与 无 人 工 法 的 对 比 1074.6 排 水 沉 箱 工 法 1084.6.1 集 水 井 排 水 工 法 1084.6.2 外 围

37、 排 水 法 1084.7 防 渗 沉 箱 工 法 1084.7.1 注 浆 工 法 1094.7.2 冻 结 工 法 1094.8 充 He 混 合 气 体 无 人 遥 控 挖 掘 沉 箱 工 法 1094.8.1 无 人 遥 控 挖 掘 沉 箱 工 法 的 优 点 及 基 本 构 成 1094.8.2 箱 内 大 气 吊 仓 遥 控 无 人 挖 掘 工 法 1114.8.3 地 表 遥 控 无 人 挖 掘 工 法 1124.8.4 充 He 混 合 气 体 无 人 遥 控 挖 掘 沉 箱 工 法 113 4 4.9 沉 箱 自 动 回 收 挖 掘 机 工 法 及 多 功 能 挖 掘 机 工

38、 法 1144.10 水 中 沉 箱 工 法 1154.10.1 概 述 1154.10.2 施 工 设 备 1154.10.3 施 工 步 骤 1164.10.4 两 项 最 新 的 施 工 技 术 1164.11 混 合 沉 箱 工 法 1164.11.1 混 合 沉 箱 的 构 造 及 特 点 1164.11.2 混 合 沉 箱 工 法 的 施 工 步 骤 及 注 意 事 项 1174.11.3 HB 沉 箱 与 RC 沉 箱 的 比 较 117第 五 章 施 工 事 故 及 应 急 措 施 1195.1 事 故 分 类 及 应 急 措 施 总 汇 1195.2 沉 井 事 故 应 急

39、事 例 1205.2.1 推 托 式 倾 斜 修 正 法 1205.2.2 沉 井 工 法 改 为 沉 箱 工 法 的 应 急 事 例 1215.2.3 沉 井 外 围 钻 孔 减 小 摩 阻 力 的 应 急 事 例 1215.2.4 沉 井 工 法 变 为 开 挖 工 法 的 应 急 事 例 1225.3 沉 箱 事 故 应 急 事 例 1225.3.1 供 气 软 管 管 理 失 误 造 成 的 沉 箱 下 沉 异 常 1225.3.2 射 水 过 量 造 成 的 过 沉 1235.3.3 沉 箱 超 沉 1235.3.4 防 止 刃 脚 损 伤 的 事 例 1245.4 隆 起 及 其

40、压 气 应 急 措 施 1245.4.1 挖 掘 粘 性 土 时 的 压 气 效 应 1245.4.2 隆 起 现 象 的 试 验 观 察 1255.4.3 膨 胀 量 的 评 估 及 基 底 隆 起 的 判 定 1255.4.4 压 气 法 防 止 隆 起 的 优 点 1255.4.5 作 业 气 压 的 适 用 范 围 1265.4.6 防 止 挖 掘 面 隆 起 的 压 气 应 急 事 例 1265.4.7 竖 井 开 挖 隆 起 喷 水 压 气 工 法 的 应 急 事 例 127第 六 章 施 工 设 备 1286.1 单 挖 型 遥 控 挖 掘 机 1286.1.1 构 成 1286

41、.1.2 操 作 系 统 1286.1.3 控 制 系 统 1296.1.4 信 号 传 输 1296.1.5 目 视 信 息 系 统 1306.2 自 动 回 收 型 挖 掘 机 1306.2.1 自 动 挖 掘 系 统 130 5 6.2.2 摄 像 、 显 像 系 统 1306.2.3 测 量 系 统 130 6 6.2.4 信 息 传 输 系 统 1316.2.5 回 收 型 挖 掘 机 1316.2.6 自 动 回 收 系 统 1316.2.7 回 收 作 业 1326.3 多 功 能 沉 箱 挖 掘 机 1346.3.1 构 造 1346.3.2 控 制 系 统 1356.3.3

42、钻 孔 管 理 系 统 1376.3.4 负 荷 试 验 1376.3.5 多 功 能 挖 掘 机 的 特 点 138第 七 章 沉 井 、 沉 箱 施 工 对 周 围 环 境 的 影 响 1397.1 地 层 变 形 的 防 止 及 预 测 1397.1.1 概 述 1397.1.2 地 层 变 形 因 素 及 防 止 措 施 1397.1.3 周 围 地 层 变 形 的 观 测 事 例 1417.1.4 隔 墙 效 果 1427.1.5 有 限 元 法 地 层 变 形 的 预 测 1437.1.6 数 值 解 析 地 表 沉 降 估 算 公 式 的 导 出 1497.2 防 振 的 措 施

43、 1527.2.1 振 动 的 基 本 定 义 、 预 测 及 控 制 目 标 1527.2.2 防 振 措 施 1537.2.3 气 垫 防 振 工 法 施 工 实 例 154第 八 章 沉 箱 基 础 极 佳 的 抗 震 性 1598.1 概 述 1598.2 空 气 从 箱 底 的 漏 出 1598.3 微 小 气 泡 的 表 面 张 力 1608.4 土 颗 粒 孔 隙 与 气 泡 的 上 升 运 动 1618.5 地 下 水 饱 合 度 的 下 降 1618.6 地 层 液 化 的 防 止 162第 九 章 沉 井 与 沉 箱 施 工 实 例 1639.1 压 入 钢 管 片 拼 装

44、 井 筒 的 沉 井 构 筑 施 工 实 例 1639.1.1 工 程 概 况 1639.1.2 施 工 方 法 1639.1.3 施 工 结 果 1669.2 压 沉 沉 井 施 工 实 例 1679.3 压 沉 沉 箱 的 施 工 实 例 1689.4 盾 构 直 接 进 发 掘 削 圆 柱 形 压 入 沉 井 施 工 实 例 1699.4.1 概 况 1699.4.2 监 测 管 理 系 统 1699.4.3 施 工 结 果 170 7 9.5 自 动 化 沉 井 工 法 实 例 1749.5.1 工 程 概 况 1749.5.2 系 统 概 况 1749.5.3 系 统 功 能 检 证

45、 1759.6 自 动 沉 井 工 法 大 深 度 竖 井 施 工 实 例 1779.6.1 沉 井 概 况 1779.6.2 系 统 概 况 1789.6.3 施 工 程 序 1789.6.4 施 工 状 况 1789.7 狭 窄 地 域 沉 箱 施 工 要 领 及 实 例 1799.7.1 狭 窄 地 域 沉 箱 施 工 要 领 1799.7.2 沉 箱 施 工 的 主 要 内 容 1809.7.3 施 工 实 例 1809.8 桥 梁 正 下 方 沉 箱 基 础 施 工 实 例 1839.8.1 引 言 1839.8.2 桥 基 工 程 概 况 1849.8.3 施 工 难 点 1859

46、.8.4 施 工 1879.9 充 氦 混 合 气 体 无 人 挖 掘 工 法 大 深 度 沉 箱 近 接 施 工 1889.9.1 引 言 1889.9.2 近 接 施 工 中 应 预 考 虑 的 问 题 及 其 相 应 的 措 施 1899.9.3 深 井 排 水 对 1 线 原 有 沉 箱 的 影 响 1909.9.4 充 氦 混 合 气 体 无 人 挖 掘 工 法 的 确 认 1919.9.5 挖 土 工 序 1919.9.6 设 备 1929.9.7 施 工 实 际 1939.9.8 1 线 沉 箱 的 动 态 观 测 1959.10 0.42 M Pa 压 气 沉 箱 施 工 实

47、例 1979.10.1 三 种 混 合 气 体 的 使 用 和 无 人 系 统 的 引 入 1979.10.2 工 程 临 时 用 桥 1989.10.3 沉 箱 钢 壳 1989.10.4 挖 掘 下 沉 2009.10.5 充 He 混 合 气 体 系 统 2019.10.6 沉 箱 构 筑 2029.10.7 承 载 力 试 验 和 填 充 混 凝 土 工 作 2029.11 自 动 化 沉 箱 施 工 实 例 2039.11.1 沉 箱 的 形 状 及 土 质 概 况 2039.11.2 自 动 化 系 统 2039.11.3 施 工 2049.11.4 施 工 结 果 206 8 9.12 自 动 回 收 挖 掘 机 型 沉 箱 施 工 实 例 2079.12.1 工 程 概 况 2079.12.2 选 择 施 工 方 法 的 考 虑 2079.12.3 施 工 2079.13 多 功 能 无 人 遥 控 挖 掘 机 高 气 压 岩 层 沉 箱 施 工 实 例 2109.13.1 工 程 概 况 2109.13.2 高 气 压 下 的 岩 层 挖 掘 2109.13.3 气 闸 室 设 置 方 式 的 改 进 2119.14 大 水 深 集 装 箱 码 头 混 合 沉 箱 岸 墙 工 程 实 例 2129.14.1 设 计 2129.14.2