长安大学基础工程第五章 沉井基础及地下连续墙

《长安大学基础工程第五章 沉井基础及地下连续墙》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第五章沉井基础及地下连续墙第一节概述沉井基础的定义：沉井是一种井筒状结构物，是依靠在井内挖士，借助井体自重及其它辅助措施而逐步下沉至预定设计标高，最终形成的建筑物基础的一种深基础型式。沉井基础的特点：占地面积小，不需要板桩围护，与大开挖相比较，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，操作简便，无需特殊的专业设备。近年来，沉井的施工技术和施工机械都有很大改进。沉井基础的典型施工方法：触变泥浆润滑套法；壁后压气（空气幕）法；钻吸排土沉井施工技术；中心岛式下沉沉井基础的使用范围：1．上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础

2、与其它深基础相比较，经济上较为合理时；2．在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时；3．岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰有困难时。第二节沉井的类型和构造一、沉井分类按材料分类：混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石、木等按平面形状分类：圆形、方形、矩形、椭圆形、圆端形、多边形及多孔井字形等，如图4－l所示。按竖向剖面形状分类：圆柱形、阶梯形及锥形等，如图4-2所示。二、沉井构造井壁(侧壁)、刃脚、内隔墙、井孔、封底和顶盖板等组成，如图4－3所示。1．井壁井壁是沉井的主要部分，应有足够的厚度与强度，以承受在下沉过程中各种最不利荷载组合(水土压力)所

3、产生的内力，同时要有足够的重量，使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。设计时通常先假定井壁厚度，再进行强度验算。井壁厚度一般为0.4~1.2m左右。对于薄壁沉井，应采用触变泥浆润滑套、壁外喷射高压空气等措施，以降低沉井下沉时的摩阻力，达到减薄井壁厚度的目的。但对于这种薄壁沉井的抗浮问题，应谨慎核算，并采取适当、有效的措施。2．刃脚井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚”。其主要功用是减少下沉阻力。刃脚还应具有一定的强度，以免在下沉过程中损坏。刃脚底的水平面称为踏面，如图4-4所示。刃脚的式样应根据沉井下沉时所穿越土层的软硬程度和刃脚单位长度上的反力大小决定，沉井重、土质软时，踏面要宽些。相反，

4、沉'井轻，又要穿过硬土层时，踏面要窄些，有时甚至要用角钢加固的钢刃脚。3．内隔墙根据使用和结构上的需要，在沉井井筒内设置内隔墙。内隔墙的主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，减小井壁受力计算跨度。同时，又把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。内隔墙因不承受水土压力，所以，其厚度较沉井外壁要薄一些。5．井孔沉井内设置的内隔墙或纵横隔墙或纵横框架形成的格子称作井孔，井孔尺寸应满足工艺要求。6．射水管当沉井下沉深度大，穿过的土质又较好，估计下沉会产生困难时，可在井壁中预埋射水管组。射水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下沉方向。一般不小

5、于600kPa。如使用触变泥浆润滑套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路。7．封底及顶盖当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内。为了使封底混凝土和底板与井壁间有更好的联结，以传递基底反力，使沉井成为空间结构受力体系，常于刃脚上方井壁内侧预留凹槽，以便在该处浇筑钢筋混凝土底板和楼板及井内结构。凹槽的高度应根据底板厚度决定，主要为传递底板反力而采取的构造措施。凹槽底面一般距刃脚踏面2.5m左右。槽高约1.0m，接近于封底混凝土的厚度，以保证封底工作顺利进行。凹人深度c约为150~250mm。第三节沉井的施工沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛施工及

6、浮运沉井施工三种，现分别简介如下：一、旱地上沉井的施工桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板。在这种情况下，一般较容易施工，工序如下：（一）整平场地（二）制造第一节沉井（三）拆模及抽垫（四）挖土下沉（五）接高沉井（六）筑井顶围堰（七）地基检验和处理（八）封底、充填井孔及浇筑顶盖二、水中沉井的施工（一）筑岛法（二）浮运沉井施工三、沉井下沉过程中遇到的问题及处理（一）沉井发生倾斜和偏移偏斜主要原因：土岛表面松软，使沉井下沉不均，河底土质软硬不匀；挖土不对称；井内发生流砂，沉井突然下沉，刃脚遇到障碍物顶住而未及时发现；并内挖除的土堆压在沉井外一侧，沉井受压偏移或水

7、流将沉井一侧土冲空等。沉井发生倾斜纠正方法：在沉井高的一侧集中挖土；在低的一侧回填砂石；在沉井高的一侧加重物或用高压身水冲松土层；必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。沉井发生偏移纠正方法：纠正沉井中心位置发生偏移的方法是先使沉井倾斜，然后均匀除土，使沉井底中心线下沉至设计中心线后，再进行纠偏。（二）沉井下沉困难增加沉井自重减小沉井外壁的摩阻力四、泥浆润滑套与壁后压气沉井施工法（一）泥浆润滑套泥浆润滑套是把配置的