吕 洋, 高永寿

(1.中铁第六勘察设计院集团有限公司, 天津 300123； 2.河南科技大学, 河南 洛阳 471000)

0 引言

沉管隧道作为一种跨越海峡的水下构筑物，因其施工工期短，施工成本低，节约建筑材料等诸多优点被建设单位喜爱[1-2]。沉管隧道作为一种预制管节拼装施工的水下构筑物，对地基强度、变形及稳定性相比山岭隧道有更为严格的要求。砂流法是将沉管固定在预先放置的起到临时支撑作用的钢筋混凝土垫块上，然后利用压力泵将砂堆中砂水混合体经加压处理后，通过旋转的喷射嘴灌入管节底部，形成高强地基[3-4]。为了探究注砂过程中砂积盘物理形态随时间发展关系，以便精确控制注砂时间，提高沉管基础质量，本文利用试验的方法分析了砂积盘的边界效应，并在广州国际创新城金光东隧道施工中提出改进措施，提高了隧道基础施工创新城质量。

1 砂流法概述

1.1 两相流理论

两相流是指在将砂水混合物利用压力泵压入沉管隧道底部时，混合物中的砂砾和水的运动状态存在明显的差异性，根据混合物中砂砾含量、改为粒径大小将砂水混合物分为牛顿型均匀混合物和非牛顿悬浮体两类[5-7]。

对于牛顿型均匀混合体施工过程中要以混合物的粘度为施工主要控制指标，其有效粘度计算公式如式(1)所示。

ηe=η[1+2.5C+O(C2)]

(1)

式中：η为实际测量粘度；C为砂砾的浓度。

而非牛顿悬浮体中固相颗粒相比牛顿型均匀混合体[8]，其中的固体颗粒浓度高、颗粒粒径小，因此施工中对于此类混合体要从流体应力出发，严格控制流体中应力，其应力张量计算公式如式(2)所示。……