中南大学基础工程课件 第五章 沉井基础.ppt

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1、第五章沉井基础土木工程本科生专业课程——基础工程主要内容5.1天然地基上深基础的修筑方法5.2沉井的类型和构造5.3沉井的施工方法5.4沉井的设计计算5.1天然地基上深基础的修筑方法概述基础埋深施工难度施工安全系数水中施工需采用特殊的处理方式需更多更强的支撑结构施工困难造价上升沉井基础沉箱基础新方法施工方法制作井筒挖土下沉到达设计标高封底填充制盖修筑上部结构5.1天然地基上深基础的修筑方法特点施工过程：沉井挡土、挡水，起临时围堰作用运营阶段：深埋的实体基础优点刚度大、横向抗力大、抗震性能较好机具简单、施工方便

2、5.1天然地基上深基础的修筑方法5.1天然地基上深基础的修筑方法5.2沉井的类型和构造5.3沉井的施工方法5.4沉井的设计计算主要内容5.2沉井的类型及构造5.2.1沉井类型按下沉方法一般沉井浮运沉井按沉井材料混凝土沉井钢筋混凝土沉井钢沉井其他沉井1——井壁2——刃脚3——隔墙4——井孔5——凹槽6——射水管7——封底8——顶盖5.2沉井的类型及构造5.2.2沉井构造1平面形状平面形状圆形沉井矩形沉井圆端形沉井①受力性能好，充分发挥混凝土抗压强度②挖土方便，下沉均匀，易于控制方向③基底σmax>同面积的矩形①

3、制造方便，下沉方向不易控制②能充分利用地基承载力①井壁产生较大的弯曲应力5.2沉井的类型及构造5.2沉井的类型及构造2平面尺寸★顶面尺寸：大于墩底尺寸★底面尺寸：由地基承载力确定3沉井高度★顶面标高H1：低于最低水位或低于地面★底面标高H2：由最小埋深和地基承载力确定★沉井高度H:H=H1-H2●高沉井可分节制造：每节高不大于5~6m，首节不大于4~6m●第二节沉井过高，会导致沉井下沉发生倾斜以及使下沉不深的首节沉井发生问题5.2沉井的类型及构造4井孔设置及大小★设置目的：排土★平面尺寸：挖土机具能顺利通过，

4、对称布置★设置方式:单孔、双孔及多孔5井壁应有足够的强度和重量竖直形台阶形斜坡形易于控制方向，但阻力大，不易下沉台阶宽度10~20mm多设在沉井分节处有利下沉但易偏斜100：1至50：15.2沉井的类型及构造6隔墙★作用：①减小受弯跨度，提高沉井刚度，降低沉井应力②均匀挖土，控制下沉方向，不致倾斜★特点：①厚0.8~1.2m，底面高出刃脚踏面不小于0.5m②h较大时，设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处③排水下沉，隔墙底留1.0-1.2m2过人通道④设置透水孔，一般20-20cm2，设置在隔墙上部离顶部2~3m5.2

5、沉井的类型及构造7射水管组★作用：①利用高压水流冲松井壁四周的土，降低侧阻力端阻力②控制水量、水压大小，调整下沉方向5.2沉井的类型及构造8探测管组★作用：①探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高②清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉③沉井水下封底后，可作为刃脚或隔墙下封底混凝土的质量检查孔★使用条件：平面尺寸大，不排水下沉较深的沉井5.2沉井的类型及构造9凹槽★作用：①使封底混凝土更好的与井壁联结②如将沉井改为沉箱，凹槽处可制作箱顶10井顶围堰★作用：防止井顶以上的土，水落入井内11封底混凝土12顶盖受力和稳定条件确

6、定是否填充厚度由计算确定5.1天然地基上深基础的修筑方法5.2沉井的类型和构造5.3沉井的施工方法5.4沉井的设计计算主要内容5.3沉井的施工5.3.1陆地沉井的施工场地准备立模、绑扎钢筋垫木法无垫木法土模法方法填土内模挖土内模5.3沉井的施工垫木布置示意图挖土内模5.3沉井的施工浇筑混凝土对称均匀地进行，防止不均匀沉降引起沉井开裂，且尽量一次性浇筑拆除模板和垫木★模板拆除时间：侧面直立模板≥设计强度25%刃脚斜面、隔墙底面≥设计强度75%垫木=设计强度★垫木拆除顺序：先内壁，后外壁；先短边，后长边长边下的垫

7、木是隔一根撤一根，以定位垫木为中心，由远而近地对称拆除5.3沉井的施工挖土下沉接筑沉井地基检验和处理井底填充制作顶盖★排水挖土下沉：无地下水或土层渗水量较小且稳定★不排水挖土下沉：与上述情况相反为避免沉井发生倾斜，挖土应分层均匀进行先挖井孔中心，再挖隔墙下，后挖刃脚下土5.3沉井的施工5.3.2水中沉井的施工筑岛法在河流浅滩或水位不深水流速度不大时采用5.3沉井的施工浮运法浮运沉井下水双壁浮运沉井带气筒浮运沉井带临时性井底浮运沉井在深水河道中，水流速度较大，人工筑岛有困难时5.3沉井的施工①沉井倾斜★偏挖土：

8、在下沉少的一侧多挖土，下沉多的一侧少挖土或不挖土★偏压重：在井顶不对称加重，不对称射水，或在井顶施加水平力将沉井扶正★在沉的少的一侧挖土，底面灌注膨润土泥浆，以减小井壁与土之间的摩擦力5.3沉井的施工5.3.3沉井下沉问题及处理方法②沉井偏移★先偏挖土使之倾斜，再均匀挖土至井底中心接近设计标高时，再纠倾斜5.3沉井的施工③难沉问题井底有障碍物井壁阻力过大④突沉问题高压射水法泥浆套法空气幕法炮震法主要