河床砂砾地质条件下的沉井施工

《河床砂砾地质条件下的沉井施工》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河床砂砾地质条件下的沉井施工【摘要】沉井是修筑深基础和地下构筑物的一种施工工艺，它具有结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗，耐久性好，内部空间可有效利用等特点。缺点是施工工序较多，施工工艺较为复杂，技术要求高，质量控制要求严。沉井井身借其自重的作用下克服土与井壁的摩察力和刃脚反力，不断开挖下沉就位，然后进行封底处理。本文主要介绍了在河床砂砾地质条件下沉井克服砂砾石遇水坍塌对沉井下沉所带来的困难，以及施工过程中需注意的问题。【关键词】沉井施工；砂砾遇水坍塌；河床砂砾地质条件1工程概述羊曲水电站施工供水工程取水泵站沉井位于黄河砂砾河床滩地，供水工程包括左岸供水系统和右岸供水系统两部分，

2、设计供水量为2219m3/h。水源采用黄河岸边地下水和河床潜流水，渗渠取水，泵站提升至左右岸高位水池，各个施工区自流供水。取水泵站下部沉井为11m直径的圆形大口井，沉井法施工，距离黄河主河床仅为20m，渗透水量每小时在350m3/h以上，施工过程中边基坑抽排水、边开挖下沉，每次开挖下沉控制在0.3～0.5m高度。2沉井法施工82.1施工步骤（1）沉井制作步骤：测量放线→场地开挖整平→垫木铺设→刃脚铁件制作安装、井壁绑扎钢筋→内外井壁模板安装→浇筑混凝土→养护、拆模。（2）下沉步骤：下沉准备→设置垂直运输机械、排水泵，集水井→抽出垫木→开挖下沉→观测、纠偏→沉至设计标高、核对标高→降

3、水→底部铺设块石→施工上部建筑及辅助设施→回填砂砾石。2.2沉井制作（1）基础开挖，降低初沉标高根据沉井部位的地质状况和黄河河床水位高程，为保证沉井初沉阶段的均衡下沉，将河床水位线以上砂砾石层挖除。这样可创造两个有利条件：其一由于初沉地层为砂砾石，其含水量及承载力均匀，便于初沉平稳；其二，沉井总下沉量降低3.3m，水位线以上3.3m高度沉井可不作为沉井施工，而在沉井封底后浇筑，这样既减轻了沉井自重（仍能满足下沉重量要求），又缩短了下沉深度，一举两得。（2）取水泵站沉井设计高度为22.3m，原地面以上高度为11m，地面以下深度11.3m，即沉井下沉深度为8m，采取分节制作，分节下沉的

4、施工方法，每节制作高度为3.0m，以减少沉井自由高度，增加稳定，防止产生突沉、倾斜、滑移。8（3）沉井位于黄河砂砾河床滩地，其刃脚坐落于砂砾石上，刃脚垫层采用砂砾石垫层受力。由于砂砾石基础承载力较好，对沉井基础进行开挖平整、18T自行式振动碾碾压处理。（4）沉井刃脚1m范围采用与刃脚同形状的定型钢板（t=12）护角，钢板护角现场加工制作、就位加固。安装钢板刃脚护角时，要确保外侧与地面垂直，使其下沉时起切土导向作用。（5）刃脚下方设置木垫架，木垫架采用16cm×22cm×150cm的枕木。刃脚每米设置木垫架（枕木）的根数计算公式：N=G/（A・f）式中：G――第一节沉井单位长度的重力

5、（kN/m）；A――每根木垫架（枕木）与地基或砂垫层接触的底面积（m2）；f――地基或砂垫层的承载力特征值（kN/m2），砂砾地基承载力{f}=180kN/m2。经计算木垫架（枕木）间距90cm。（6）沉井刃脚及井壁混凝土的分节浇筑、对称均匀、连续进行，防止发生倾斜、裂缝。第一节混凝土强度等级达到75%时，进行井壁第二节接高施工。2.3沉井下沉8（1）沉井下沉前依据其轴线分区、对称、同步拆除刃脚下的木垫架（枕木），人工对称开挖拆除一组垫木后，在刃脚下方立即用卵石或砾砂石回填垫实，依次连续对称拆除施工。（2）小型沉井挖土多采用人工或风动工具；大型沉井，多采用小型反铲挖掘。由于本工程沉

6、井施工安排在黄河枯水期施工，河床渗流量较少利于开挖下沉，汛期来临前完成地面以下部分。因此在河床水位线以上采用CAT330反铲开挖基础降低初沉标高，河床水位线以下采用人工配合小型反铲挖掘，TC5513塔机垂直运输出渣。（3）砂砾石开挖分区、分层、对称、均匀进行，首先在沉井中心逐渐对称向四周开挖，每层开挖深度0.3～0.5m，沿刃脚周围预留0.5～1.0m宽的堤坎，井内部开挖成锅底型（中间低，四周高），然后进行刃脚周围开挖施工，每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的开挖，每次开挖深度0.1～0.2m，当砂砾石层经不住刃脚的挤压而松散向内涌入，沉井便在自重作用下均匀垂直挤压下沉，

7、使不产生过大倾斜。（4）下沉过程中，派专人观察沉井外壁侧砂砾石的从密实到松散到壁外侧0.1m范围内砂砾石沉降变化情况，与开挖作业密切配合，加强观测。若壁外侧大于0.1m范围内砂砾石出现沉降，立即停止井内抽排水与开挖下沉作业。测量复测及时纠偏，待纠偏后继续井内开挖下沉施工。8（5）本工程为确保沉井平稳下沉，采用抽排水（强排）开挖下沉施工方法，排水设备采用两台4寸排沙泵，开挖集水井抽排水，深度比开挖面底部低0.5～1.0m，集水井底部深度随沉井下沉而不断开挖降低，井内渗透