流塑状淤泥中大型泵房沉井施工新法论文

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1、流塑状淤泥中大型泵房沉井施工新法论文.freel左右为垫填素土.freel，呈凸字型，由于附近布置有变电站和脱水机房、泥饼堆放库，不可能采用明挖基坑或深基维护结构，设计为一多边形沉井结构。在流塑状淤泥中做沉井下沉，极易产生突沉、偏沉滑移，井内涌水、涌泥和超沉不止，沉井下沉的速度和方向极难控制，这是至今尚未很好解决的施工难题。承建该项工程的中铁十八局三处，根据设计意图，采用在沉井刃脚下预打粉喷桩，形成联排桩式的地下连续墙，对于沉井井壁形成具有一定强度的承拖和支撑墙体，将沉井在淤泥中下沉的过程成为一个可控的工艺，成功地解决了这一施工

2、难题。1施工准备1.1开挖填土，降低初沉标高根据沉井部位的地质状况，为保证沉井初沉阶段的均衡下沉，将人工填土层挖除，把沉井预制及初沉标高设为0.48m，这样可创造两个有利条件：其一由于初沉地层为淤泥，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2.5m，上部第三节0.5m厚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。1.2粉喷桩施工打粉喷桩，加固沉井刃脚下软土，使沉井在连打粉喷桩形成的水泥连续墙的承托下下沉。粉喷桩施工应注意以下几点：①位置要准

3、确，桩外沿与井壁外边线相切，不得外露，以免沉井下沉时水泥土挤至井壁以外，失去支撑作用。②桩底应深入沉井刃脚设计标高以下16m。③外圈桩底刃脚下以及桩顶1.0m范围喷水泥量10%(按桩体重量计)，其余桩身7%。④内圈桩喷水泥量均为10%。⑤内外两排桩间距10cm，以保证开挖内侧桩体时不伤及外侧桩。2沉井预制2.1预制场地平面布置由于沉井井壁即为合建泵房泵池池壁，因此选择泵池位置为沉井预制位置。为便于施工，并考虑沉井支撑墙混凝土浇注的需要，场地软土表层用15cm、8%灰土压实，支撑墙底另做10灰土平台。2.2预制方式原设计沉井为三节

4、，表层填土挖除后，地面标高正好为第二节沉井顶面标高，因此第三节沉井不再视作沉井结构，而待两节沉井下沉到位封底后再接打。为减少第一次浇注混凝土的重量，避免下沉过大及不均匀沉降造成混凝土开裂，将第一节混凝土浇注分两次完成，先浇注刃脚(高1.0m)，待混凝土强度达到设计强度70%以上时再浇注剩余部分，并依次施工第二节。两节沉井混凝土全部完成后，一次下沉就位。2.3刃脚底模及支撑墙底模按初步设计，刃脚下打两排粉喷桩加固软土层。原地面为淤泥质亚粘土，容许承载力80kPa，粉喷桩桩顶水泥量10%，水泥土7d无侧限抗压强度可达600kPa，2

5、8d抗压强度可达800～1000kPa。沉井混凝土总量为444m3，按容量2.5t/m3计，总重为3610t。沉井刃脚底面积为44.88m2。因而，单以刃脚底面作支撑面时，承受荷载为804kPa。按以上计算，并考虑粉喷桩施工的误差，则沉井刃脚置于粉喷桩顶，承载力尚不能完全满足要求，而在沉井的预制过程中，刃脚侧面尚未承载，因此在支撑墙底增加支撑底模，以分担部分沉井的重量。3沉井下沉3.1准备工作沉井必须在混凝土强度达到设计强度后才能开始下沉，下沉前作好以下准备工作：①井壁外画观测标志，在沉井四角设水准观测点，观测下沉量及平衡情况；

6、在中轴线处设垂直线，观测沉井位移及平衡。②拆除模块。③挖除表层灰土支撑墙底模拆除后，沉井稍有下沉，但刃脚侧面随即承力，沉井止沉。3.2下沉系数计算下沉系数公式：K＝Q/(f·h·L)＞1(1)式中Q——沉井自重重力f——摩擦系数，软土取9.8～11.76kN/m2h——最大下沉深度L——沉井外壁周长摩擦系数取软土的最大值，一般结构沉井自重力下沉系数尚可达到3.0，何况淤泥之中，绝无滞沉问题。存在的问题是下沉深度达到要求时仍会下沉不止，故必须采取控制措施。3.3粉喷桩连续墙控制下沉的机理①导向和防止突沉、涌土根据初步设

7、计构想，在井壁密度范围内、刃脚之下，预打两排粉喷桩加固地层是防止沉井突沉、沉降速度过快和涌土的综合性措施，其作用原理如下：其一，粉喷桩形成了水泥土地的连续墙，对于沉井来说是一个封闭夹在淤泥之中的承载墙体，整个沉井的下沉过程也就是这一承载墙的挖除过程，这样沉井的下沉速度和平稳程度完全可以由人工挖除粉喷桩的方法来控制。其二，在淤泥质软土中实施沉井，在挖土下沉过程中易发生涌土现象，即井壁外的流塑状淤泥因井内外土面高差较大时失稳而产生滑动，滑动弧面刃脚下挤入井内，使井内只出土但土体标高不降，而井外土体标高下沉，极易产生不均衡的土压力，致

8、使沉井倾斜。刃脚下预先施打两圈粉喷桩，形成了1.2m厚的水泥土墙，阻止了井壁外土体形成的滑动面向井壁内滑动涌入。②控制沉井下沉的设计深度沉井下沉至设计标高，刃脚底面之下土层仍为淤泥时，由下沉系数可知，淤泥土承载能力远远不够，将会下沉不止，现采取刃脚下预打粉喷桩地