《沉井结构》PPT课件

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1、9沉井结构本章概要(1)沉井结构的概念、特点及应用；(2)沉井设计一般要求及施工工艺；(3)沉井结构的类型与构造；(4)沉井结构的施工计算；(5)沉井施工引起的土体移动。9.1概述9.1.1沉井结构的概念、特点及应用概念：沉井结构主要以其施工方式命名，简言之，就是将已建的“井”通过某种方法“沉”到地下或水下的一定位置处后修筑而成的一种地下结构。具体来说，先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，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，再浇筑底板、内部结构和顶盖，从而完成地下工程的建设。特点：沉井结构的刚度大，承载力高

2、，抗渗能力强，可直接作为施工时的挡土和挡水结构物，不需要另设围护，且占地面积小，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，适合近接施工；适应土质范围广，施工操作简便，技术上比较稳妥可靠，特别是近年来沉井的施工技术和施工机械都有了很大改进，如触变泥浆润滑套法、壁后压气法、钻吸排土及中心岛式下沉等施工技术，能较好地解决施工过程中的下沉困难、流砂、倾斜等问题；作为基础，其埋置较深，稳定性和抗震性能好，能支承较大的荷载。应用：作为永久性地下构造物使用的地下储油罐、地下气罐、地下泵房、地下沉淀池、地下水池、地下防空洞、地下车库、地下变电站、地下料坑等多种地下设施，作为盾构隧

3、道施工中的临时性工作井(盾构机械的搬入、组装、进发、到达、解体、管片及场地)、盾构设备的接收井和永久性的隧道通风井、排水泵房井等，作为桥梁墩台、重型厂房和各种工业构筑物的深基础。大型沉井可用于地下工厂、车间、地下车库、地下娱乐场所等地下空间开发，大型浮运沉井可用来建造海上石油开采平台。1999年竣工通车的江阴长江大桥北锚超大沉井，其平面长69m、宽51m，面积足有10个篮球场大，下沉深达58m，下沉过程长达20个月。江阴长江大桥北锚超大沉井江阴长江大桥9.1.2沉井设计一般要求沉井平面尺寸与形状力求简单对称，可使受力合理，施工方便；长短边之比越小越好，有利于

4、保证下沉时的稳定性。沉井棱角处宜做成圆角或钝角，可使沉井在平面框架受力状态下减少应力集中，减少井壁摩阻面积和便于吸泥(不至于形成死角)。沉井顶面襟边的宽度不应小于沉井全高的1/50，且不得小于200mm。浮式沉井另加200mm。为便于沉井制作和井内挖土出土，一般沉井应分节制作，每节高度不宜大5m，且不宜小于3m。沉井底节高度除应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜大于0.8b(b为沉井宽度)。如沉井高度小于8m，地基土质情况和施工条件都允许时，沉井也可一次浇成。9.1.3沉井的施工步骤图9.2为沉井施工步骤示意图。依次为：

5、(1)场地平整(或筑岛)，铺垫木、制作底节沉井；(2)拆模，刃脚下一边对称地抽出垫木、一边填塞砂土；(3)均匀开挖下沉沉井，底节沉井下沉完毕，接筑第二节沉井，继续开挖下沉并接筑下一节井壁；(4)下沉至设计标高，进行清基和封底处理，并施工井内设施，直至封顶。图9.2沉井施工步骤示意图(a)筑岛、铺垫木、制作沉井底节；(b)抽除支承垫木；(c)挖土下沉；(d)清基及封底1-袋装粘土筑岛护壁；2-填土；3-铺设垫木；4-边对称抽除垫木，边回填砂土；5-封底混凝土；6-沉井顶板9.2沉井结构的类型与构造虽然，随着地下连续墙结构的兴起，许多地下工程可用地下连续墙施工。

6、但是沉井结构的单体造价较低，主体的混凝土都在地面上浇筑，质量较易保证，不存在接头的强度和漏水问题，可采用横向主筋构成较经济的结构体系。因此，在一定的场合下，沉井是一种不可取代的较佳方案。9.2.1沉井结构的类型(1)按下沉环境可分为陆地沉井(包括在浅水中先筑岛制作的沉井)和浮运沉井(用于深水中施工的沉井)；(2)按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多孔沉井，如图9.3所示；(3)按沉井构造形式可分为独立沉井和连续沉井(用于隧道工程，见图9.4)；(4)按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。图9

7、.3沉井按平面形式分类(a)圆形单孔沉井；(b)正方形单孔沉井；(c)矩形单孔沉井；(d)矩形双孔沉井；(e)椭圆形双孔沉井；(f)矩形多孔沉井图9.5连续沉井的节段图9.5独立沉井的构造9.2.2沉井结构的构造沉井一般由下列各部分组成：刃脚、井壁、内隔墙、取土井、凹槽、封底、顶板等，如图9.5所示。(1)井壁井壁是沉井的主要部分，应有足够的的强度、刚度及厚度。井壁厚度应根据结构强度、施工下沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定。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。有战时防护要求的，井壁厚度可达1.5~1.8m。但钢筋混

8、凝土薄壁沉井、钢模薄壁浮式沉井的壁厚不受此限。井壁的