《沉井基础》PPT课件

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1、第四章　沉井基础一、沉井作用及适用条件1、沉井：带刃脚的井筒状构造物，用人工或机械方法清除井内土石，主要借助自重或添加压重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高，再浇筑混凝土封底并填塞井孔，成为建筑物的基础。2、沉井的特点优点：(1)埋深大，整体性强、稳定性好，承载面积大，承载力高(垂直与水平)；(2)同时用作基础和施工时的挡土和挡水围堰；(3)施工时对邻近建筑物影响较小；(4)内部空间可进一步利用。缺点：(1)施工工期较长；(2)施工技术要求高；(3)施工中易出现流砂，造成沉井倾斜或下沉困难等。3、适用性桥墩、锚碇、矿用竖井、地下泵房、水池、油库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井

2、和接收井等。（1）、上部荷载较大，表层地基土承载力不足，一定深度下有较好持力层，且与其他基础方案相比较为经济合理；（2）、在山区河流中，冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工；（3）、岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基坑施工围堰有困难。江阴长江公路大桥北锚沉井：沉井平面长69米，宽51米，下沉深度为58米，体积20.4万立方米,列世界最大沉井。大型钢壳沉井过黄浦江倒虹管沉井二、沉井的分类（1）、按施工方法分为：一般沉井和浮运沉井。一般沉井：直接在基础设计的位置上制造，然后挖土，依靠自重下沉的沉井。（人工筑岛）浮运沉井：先在岸边制造，再浮运就位下沉的沉井。通常在深水地区（如水

3、深大于10m），或水流流速大，有通航要求，人工筑岛困难或不经济时，可采用浮运沉井。（2）、按材料分为：混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。混凝土沉井：抗压强度高，抗拉强度低；多为圆形；用于下沉深度不大（4－7m）的松软土层。钢筋混凝土沉井：抗压抗拉强度高，下沉深度大（可达数十米）；可做成重型或薄壁就地制造下沉的沉井，也可做成薄壁浮运沉井及钢丝网水泥沉井等，应用最广。竹筋混凝土沉井：用耐久性差但抗拉力好的竹筋代替部分钢筋，用于我国南方盛产竹材地区：如南昌赣江大桥、白沙沱长江大桥等。钢沉井：由钢材制作，其强度高、重量轻、易于拼装，但用钢量大；适于制造空心浮运沉井。其它：根据

4、工程条件也可选用木沉井和砌石圬工沉井等。（3）、按平面形状分为：圆形、矩形和圆端形；按井孔布置分为：单孔、双孔及多孔沉井。圆形沉井：下沉易控制；侧压力作用下井壁仅受轴向力。用于斜交或水流方向不定的桥墩基础。矩形沉井：制造方便，受力有利，能充分利用地基承载力，与矩形墩台配合好；沉井四角一般做成圆角；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。圆端形沉井：在控制下沉、受力条件、阻水冲刷等方面均较矩形沉井有利，但施工较为复杂。（4）、按立面形状分为：柱形、阶梯形和锥形柱形沉井：受土体约束较均衡，下沉不易倾斜，井壁接长简单，模板可重复利用；侧阻力较大，当土体密实，下沉

5、深度较大时，易出现下部悬空。用于入土不深或土质较松软的情况。阶梯形沉井、锥形沉井：井壁摩阻力小；施工较复杂，消耗模板多，沉井下沉过程中易发生倾斜。用于土质较密实，沉井下沉深度大，且要求沉井自重不太大时。锥形沉井井壁坡度为1/20－1/40，阶梯形井壁的台阶宽约为100－200mm。三、沉井的构造1、沉井的轮廓尺寸沉井平面形状：常取决于上部结构（或下部结构墩台）底部的形状。矩形沉井，沉井的长短边之比不宜大于3；若上部结构的长宽比较为接近，可采用方形或圆形沉井。沉井的入土深度：根据上部结构、水文地质条件及各土层的承载力等确定。入土深度较大时应分节制造和下沉，每节高度不宜大于5m；底节沉井过

6、高，易造成制模、筑岛时岛面处理、抽垫下沉等困难。2、沉井的一般构造沉井：井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底和顶板等。有时预埋射水管。（1）、井壁：沉井的外壁，是沉井的主体部分；在下沉过程中起挡土、挡水及利用本身自重克服摩阻力下沉的作用。施工完毕后成为基础或一部分。井壁须具有足够的强度和一定的厚度，并根据受力情况配置竖向及水平钢筋。一般壁厚0.80－1.50m，最薄≥0.4m，混凝土强度≥C15。（2）、刃脚：井壁下端形如楔状的部分；其作用是利于沉井切土下沉。踏面宽度一般≤150mm；下沉深度大或土质较硬时应以角钢或槽钢加强；刃脚内侧斜面与水平面夹角≥45度；刃脚高度≥1.0m，混凝土强

7、度等级≥C20。（3）、隔墙：沉井内壁；其作用是将沉井空腔分隔成多个井孔，便于控制挖土下沉，防止或纠正倾斜和偏移；加强沉井刚度，减小井壁挠曲应力。隔墙厚度约0.5－1.0m；隔墙底面应高出刃脚底面0.5m以上；人工挖土时应设过人孔。（4）、井孔：挖土排土的工作场所和通道。最小边长≥3m；井孔对称布置，以便对称挖土，保证沉井均匀下沉。（5）、凹槽：位于刃脚内侧上方，高约1.0m，深度一般为150－300mm。用于沉井封底时使井壁与封底混凝土较好地