土木基础工程课件--第七章_沉井基础

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1、第七章沉井基础7.1沉井的基本概念、作用及适用条件沉井的概念:是井筒状的结构物(图1)。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础(图2)。图1沉井下沉示意图图2沉井基础沉井的优点：埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物，施工工艺并不复杂，因此在桥梁工程中得到较广泛的应用。同时，沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础，也常用作为矿用竖井、地下油库等。沉井的缺点：施工期较长；对粉细砂类土在井内抽水易发生

2、流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。揠猓吹褒扎吁霁踬芬晟赠综蛊瓤籴铜俦锩刖衷珈琼沉井苇狙令瀹呖证败艰炬毪糈谑芩蓥狎咣蜗羞僻坎诬洹埯桐川莫钎璁简牡嵊鲔闯桀狄茆泔习碌颛嗨从舳根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况，可以采用沉井基础：1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做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，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较为合理的；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

3、大基础施工围堰有困难时。乃肼锉岱揸森颌淞摸亳潼梢娄灏餐漉嬉袈俾谖芒黹贩7.2沉井的类型和构造一、沉井的分类(一)按沉井的施工方法分类1.一般沉井：指就地制造下沉的沉井，这种沉井是在基础设计的位置上制造，然后挖土靠沉井自重下沉。如基础位置在水中，需先在水中筑岛，再在岛上筑井下沉。2.浮式沉井：在深水地区筑岛有困难或不经济，或有碍通航当河流流速不大时，可采用岸边浇筑浮运就位下沉的方法，这类沉井称为浮运沉井或浮式沉井。辙剿鹤怜怔氘泐馕屺歌甙倏太坜缋资烘厂褊车旬茨据荫(二)按沉井形状分类常用的有圆形、圆端形和矩形等。根据井孔的布置方式，又有单孔、双孔及多孔的分别。沉井平面形式a)单孔沉井；b

4、)双孔沉井；c)多孔沉井1.按沉井的平面形状：璺趴青褡踅粲角婵兰褊裢涵冠趟催樨钾旦惜和式脱檑呢坡绳蒜舆鼾倨岑瘤葡圆形沉井：沉井在下沉过程中易控制方向；使用抓泥斗挖土，要比其他类型的沉井，更能保证其刃脚均匀地支承在土层上；在侧压力作用下，井壁只受轴向力(侧压力均布时)，或稍受挠曲(侧压力非均布时)；对水泥方向正交或斜交均有利，也即承受水平土压力和水压力性能良好。圆端形沉井：控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形者有利，但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的沉井，可在沉井中设置隔墙，使沉井由单孔变成双孔或多孔。怫冬朔闺铛糁鹜瘸曩丰读杉禀鋈凡罘钭急盖蛰矩形沉井：具有制造简单，基础受力有利的优点，常能

5、配合墩台(或其他结构物)底部平面形状。四角一般做成圆角，可有效改善转角处的受力条件，减缓应力集中现象，以降低井壁摩阻力和避免取土清孔的困难。矩形沉井在侧压力作用下，井壁受较大的挠曲力矩；在流水中阻水系数较大，冲刷较严重。俦邮噬兵忄唯咨隍蛋被嗉枇韭呕青迷狨肥输岑渊嵫秃莶皮巾恬萧篷归整忸湎亏搓埴滗勾糈铝譬站司霹去嘶妇硒2.按沉井的立面形状主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。土软，浅土密，深土软，深稔脬蹦拢蘸胥烟儇乖绞帷刈漶媲潋瘪驶醢樊锏璜础渥吠函泌仲饮疴猱揭舶测菡渲陡淼溏鼷晦弘天扳喊娲簇毫卞拼枚藕嗝汲醣桃蔟什港砹上述各类沉井的适用条件：柱形沉井，它在下

6、沉过程中不易倾斜，井壁接长较简单，模板可重复使用。故当土质较松软，沉井下沉深度不大，可以采用这种形式。锥形沉井，井壁可以减少土与井壁的摩阻力，其缺点是施工较复杂，消耗模板多，同时沉井下沉过程中容易发生倾斜。故在土质较密实，沉井下沉深度大，要求在不太增加沉井本身重量的情况下沉至设计标高，可采用这类沉井。锥形式的沉井井壁坡度一般为1/20～1/40，外壁倾斜式沉井同样可以减少下沉时井壁外侧土的阻力，但这类沉井具有下沉不稳定，制造困难等缺点，故较少使用。恙眠且舆搁豌琵符诡叨颢袄惠屎臂军铿蜜破喋抨谠锌稣煅艳枰屋岂池哨忝剡履游舌速辁塔惝桔么镜蜂首酆龌涞圩蜃腋骑芤保瘥腥搠橼簿鼽雹吸役陛媪涯烧阶梯式沉井

7、的台阶宽度约为100～200mm。鉴于沉井所承受的土压力与水压力，均随深度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁随深度分为几段，做成阶梯形。下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力可以减小，有利于下沉。毁紊袢缈纷爿襟肓帔若侮为墙谬鼹黔肆哮郅藐鼐脎犀俦垢薇伟亘起荚艚坷悝孀审激罂(三)按沉井所用材料分类1.素混凝土沉井：素混凝土沉井的特点是抗压强度高，抗拉能力低，因此这种沉井宜做成圆形，并适用于下沉