江蘇順龍水下工程有限公司
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方法大致可分為先鋪法和后鋪法兩大類(lèi)。
沉管隧道的根底所承受的荷載通常較低，只作一般的處理，用砂或碎石作為墊層 能滿(mǎn)足要求。
當沉管沉放 位后，其有效重量約等于沉管中的壓重，大約為5~10kn∕m2，加上覆土重量，車(chē)輛動(dòng)載以及周?chē)谋戎刈兓鸬暮奢d也不會(huì )超過(guò)30kn∕m2，大大低于10m深度處的垂直初始應力，因此基底土層的承載能力通常不會(huì )出現問(wèn)題。
1.刮鋪法
早期的沉管隧道多用刮鋪法處理根底，特別是北美，從1950年起修建的19座沉管隧道中，12座是用刮鋪法根底，其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)較低。
刮鋪法的主要工序如下：
浚挖溝槽時(shí)，先超挖60~80cm，然后在槽底兩側打數排短樁安設導軌用以控制高程和坡度,通過(guò)抓斗或刮板船的輸料管將輔墊材料投放到海底，再用簡(jiǎn)單的鋼刮板或刮板船刮平。
所用輔墊材料較好是15cm左右的卵石和1.3-1.9cm粒徑的砂鑠，刮鋪法的精度一般為:刮砂50cm，刮石20cm。
早期刮鋪法采用一個(gè)簡(jiǎn)單的鋼刮板對鋪墊材料進(jìn)行掃平，其導向用的鋼梁和軌道安放在浮船上，這種裝置受水流及潮汐影響較大，后來(lái)采用一種不受潮汐影響的刮板船，其位置與海底根底平面相對來(lái)說(shuō)比擬穩定，容易作業(yè)。
舊金山海灣地鐵隧道采用刮平船處理根底時(shí)，水深為41m，水流速度達5.5~7.5kn∕m2，然而根底處理的質(zhì)量很好。
刮鋪法的主要缺點(diǎn)是須配置費用昂貴的專(zhuān)用刮鋪設備;作業(yè)時(shí)間長(cháng)，精度難以控制;在流速大、回淤快的河道或管段底寬超過(guò)15m左右時(shí)，施工困難;施工作業(yè)時(shí)對航道有影響。
2.樁根底
樁根底很少用作沉管根底，然而當碰到以下特殊情況時(shí)，常采用一種特殊的樁基：①地基土比較軟弱;②沿隧道軸線(xiàn)方向基底土層硬度變化較大，以到不均勻沉降難以接受;③管段承受列車(chē)振動(dòng)后再傳到基底土層中，引起的管段沉陷難以接受。
由于樁群的樁頂標高在實(shí)際施工中不可能全部平齊，假設不采取措施會(huì )導致各樁的受力不均勻，通常采用一種可調樁頭來(lái)解決這一問(wèn)題，其方法是在所有的樁上設一小段預制混凝土活動(dòng)樁頂，活動(dòng)樁頂與樁體之間留有空腔，空腔周?chē)媚猃執坠芄�，形成一囊袋，當管�?/span>準確定位后，即向囊內注漿，迫使活動(dòng)樁頭抵緊管段底部。
樁頭常敷設氈墊層使荷載傳遞均勻。
3.噴砂法
噴砂法 是把砂一水混合填料通過(guò)水平管道噴入隧道管段底部和開(kāi)挖槽坑之間的空隙中去。
在噴砂管的兩側設有回吸管，使水在管段底部形成一個(gè)規那么的流動(dòng)場(chǎng)，從而使得砂子有規那么地分布沉淀。
回吸管的另一個(gè)作用是可以通過(guò)回吸水含量的測定了解根底砂子的填充程度。
整個(gè)管道系統聯(lián)接在一個(gè)可以在管段頂部行駛的臺架上，在馬斯隧道開(kāi)始采用噴砂法時(shí)，管道系統僅能在垂直于隧道軸線(xiàn)方向上移動(dòng)，后來(lái)經(jīng)過(guò)改良，噴管系統還可以繞豎直管轉動(dòng)，這樣，全部噴砂位置都可以到達。
噴砂法所用砂的平均粒徑一般控制在0.5mm左右，砂一水混合材料的平均含砂量為10%(體積百分含量)，有時(shí)可以較短時(shí)間增加到20%。
回填的砂子比擬疏松，其空隙率約為40%~42%。
砂墊層的厚度一般為1m，噴砂工作完成后，隧道管段從臨時(shí)根底上釋放下來(lái)時(shí)，可能會(huì )引起5~10mm的沉降。
隧道的較終沉陷量取決于槽坑回填而引起的基底土層的沉陷。
噴砂臺架也可以通過(guò)噴水去除管段下面空隙中的回淤。
在埃姆斯河隧道的根底處理過(guò)程中，回淤的速度太快,使噴砂作業(yè)和抽水作業(yè)難以進(jìn)行，承包商不得不使用一種專(zhuān)門(mén)的刮泥裝置在底板下橫跨基槽底作業(yè)，一旦去除回淤，立即進(jìn)行噴砂作業(yè)。
目前噴砂法還存在以下缺點(diǎn)：噴砂法所用的噴砂臺架常常干擾通航;噴砂系統設備昂貴;噴砂法需要相當昂貴的粒徑相對較大的粗砂。
由于以上原因，近年來(lái)該法逐漸被更為 的砂流法所取代。
4.砂流法
砂流法是在設計韋斯特謝爾德河沉管隧道時(shí)創(chuàng )造的,其原理是依靠水流的作用將砂通過(guò)預埋在管段底板上的注料孔注入管段與基底間的空隙。
脫離注料孔的砂子在管段下向四周水平散開(kāi)，離注料孔一定距離后，砂流速度大大減少，砂子便沉積下來(lái)，形成圓盤(pán)狀的砂堆，隨著(zhù)砂子的不斷注入，圓盤(pán)的直徑不斷擴大，高度也越來(lái)越高。
而在圓盤(pán)的中間，由于砂流湍急砂子無(wú)法沉積，會(huì )形成一個(gè)沖擊坑。
一段時(shí)間以后，圓盤(pán)形砂堆的頂部將觸及隧道管段底面，砂盤(pán)中間壓力使得砂流沖破防線(xiàn)，流向砂積盤(pán)的外圍坡面。
這樣的過(guò)程不斷重復，砂積盤(pán)的直徑越來(lái)越大，砂流 是以這種方法來(lái)填滿(mǎn)整個(gè)管下面的空隙。
砂流法的一個(gè)缺點(diǎn) 是沉管根底范圍內的淤泥無(wú)法去除，這會(huì )導致沉管產(chǎn)生較大的沉降，弗拉克隧道的較大沉陷量達70m左右。
5.灌囊法
是在砂石墊層面上用砂漿囊袋將剩余空隙墊實(shí)。
采用這種方法時(shí)，砂石墊層與管段底部留出15?20cm的空間，空囊事先固定在管段底部與管段一起沉設，管段沉放到位后，即向囊袋內注入注漿材料，使囊的體積迅速膨脹，充填管段與下部地基之間的空隙。
囊袋的大小按一次灌注量而定，一般以能容納5~6m3為宜，不宜太大。
注漿材料的強度只需略高于地基土即可，但流動(dòng)性要好。
為了防止管段被頂起,灌注時(shí)通常跳遭灌。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是注漿材料浪費很少，不容易流水稀釋;充填成效好，密實(shí)度高。
瑞典的廷斯達特隧道開(kāi)始成功地采用了灌囊法，隨后日本的衣浦港也采用了這種方法。
6.注漿法
注漿法是在灌囊法根底上開(kāi)展起來(lái)一種根底處理方法，它省去了較貴的囊袋、繁復的安裝 、水上作業(yè)和潛水作業(yè)。
浚挖基槽時(shí)，通常超挖1m左右，然后在槽內鋪墊40~60cm厚的碎石，整平度達20cm即可。
管段沉放定位后，沿著(zhù)管段邊墻及后封端墻底邊拋堆高1仿左右的砂石混合料，封閉管底空間。
接著(zhù)從隧道里面通過(guò)預埋在管段底板上的壓漿孔向管底空隙壓注混合砂漿，充填管段底部和碎石墊層之間的空隙。
這種方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：設備簡(jiǎn)單，通常的壓漿設備 能勝任根底注漿作業(yè)，因而設備費用較低;注漿作業(yè)在沉管內部進(jìn)行，不受氣象、海洋氣象影響，也不影響通航;通過(guò)注漿孔量測的參數可以確定充填狀態(tài)。
我國甬江沉管隧道的根底處理中采用了注漿法，并獲得了成功。
這種根底處理方法，可以在回歉較嚴重的情況下保證施工質(zhì)量，不但可以形成一個(gè)高質(zhì)量的根底，還可以通過(guò)控制注漿量和注漿壓力，使管段向上升起一定高度，保證管段到達設計要求的標高，這是其它根底處理方法難以做到的。
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