薄壁沉井工艺在风积砂地层基础的应用

《薄壁沉井工艺在风积砂地层基础的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、岩土工程界!第"卷!第#期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!薄壁沉井工艺在风积砂地层基础的应用汪海滨（中铁十一局集团公司建安公司）摘!要!针对风积砂层的特征，采用薄壁沉井作基坑支护施工大开挖基础。对沉井土模设计、施工、流砂!!!!处理，位移监测和纠偏控制做了分析。关键词!风积砂!沉井!流砂$$!!梯形。当%/"（(）时："#&（#’&%(#’$%&）)&%；$当%0"（(）时："#&#’（&%*$+"）(’$#%&)&%（式&!工程概况中，’&为沉井井壁周长（(）；’$为沉井内壁周

2、长；%准（格尔）东（胜）铁路$标桥梁工程地处内蒙为沉井的入土深度（(），%&为井内刃脚踏面以上砂准格尔旗（属鄂尔多斯高原）。山坡上为长年风积或土的高度（(）；#为单位面积摩阻力的加权平均砂层粉土，厚达#%(，粗粒和粘粒含量较少，孔隙比值（123），按规范取值）。大、力学强度低。河沟为冲洪积饱和粉土层，土中水刃脚反力分析：作用在刃脚上的平均压力等于多为自由水，极易振动液化、地基承载力低。透水性或略大于刃脚下土方的极限承载力，"&!*,*$低，固结速度缓慢，饱和状态下具有流变性、触变性。"#%"-.0/-."-.，即能保证沉井顺

3、利下沉。（"-.为原设计桥基有钻（挖）孔桩、沉井、挖井基础。地基极限承载力，/-.&&+&"0&+$"，!为井体自重))))))在忽鸡兔沟&桥$墩、$桥"、*墩，王家大桥$及附加荷重（14），,为被井壁排出的水重（14），在))墩，麻家湾大桥#、+墩原设计为挖井基础，直径为采用排水下沉时,5%。）*,&#(，深&",$*(。施工至&#,&+(深度时，钢筋混凝土护壁严重开裂，井壁坍塌；壁后坑壁塌空，地面沉降严重，井孔报废。由于地势陡峭，地表承载力低，机械无法进驻。井孔回填后，采用薄壁沉井，保证了后续工序的质量安全。沉井在运用期

4、所受压力为主动土压力，而大开挖施工时所受的土压力是静止或被动土压力，沉井所受的土压力较小，断面较小。沉井根据基础形式因地制宜，对桩基按承台的图&!单位摩擦力表达图尺寸，考虑倾斜及移位，周遍加大#%-(，长边中上下各设支撑横梁，横梁的位置与孔桩的位置错开。下沉系数计算：/&1)（#·%·2）3&：式中：采用先挖承台，封底后在泥岩上开始原孔桩基础的1—沉井自重重力；#—摩擦系数；%—最大下沉深逆作法施工。对设计的圆形挖井基础直接加大直径度；2—沉井外壁周长。#%-(。沉井节高度设计为#(高，厚度为"%-(，配#!沉井施工!&*钢

5、筋。混凝土标号为.$%。风积砂层地基承载力低。实施沉井易发生涌土$!沉井下沉过程中的受力分析现象，即井壁外的流沙因井内外土面高差较大时失稳滑动，滑动弧面由刃脚下挤入井内，使井内只出土沉井下沉是通过自身的重量!和开挖井内的土但土体标高不降，而井外土体标高下沉，产生不均衡以减少井壁侧摩阻力"#、降低刃脚反力"$来实现的土压力，致使沉井倾斜。常规做法是铺设砂垫层，的。设垫木。工序复杂。成本较高。且下卧层的握裹力一般假定从地表到"(深度范围内单位摩擦力按直线规律，由零增长至最大值，在深度达"(以较小，导向作用差，不利于沉井的初沉倾斜

6、和位移的后，趋于常数。单位摩擦力（如图&所示）随井深成控制，为风积砂层的沉井下沉控制纠偏制造隐患。本工程采用土模夯填置换加固地层，取代垫木和砂!〔收稿日期〕!$%%&’&&’&#+#!"#$"%&’(%)*"’!(’""+(’!,#+*-!"#$%!"&’%#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!垫层，以预控代替纠偏实施监控。防止沉井突沉、沉续性。以防中间停滞后流沙从外侧涌入沉井。降速度过快和涌土，将沉井封闭在稳定的粘土层中。（#）沉井进入坚土层或岩层面后刃脚阻力陡阻止了井壁外土体形成

7、的滑动面向井壁内滑动涌增，采用其他的助沉措施经现场实验基本无济于事。入。充分利用上层土的握裹作用作好沉井的导向。唯一的思路就是减阻、止沉和促使沉井稳定（即护如图$。壁的稳定）。!坚土段井壁外侧的周边土层应均匀多挖&+1&!2’。（过大容易掏空刃脚部分的孔壁，使稳定的沉井在下部的孔桩开挖爆破震动时再次发生下沉或悬空，造成该部位的接头拉裂问题；过小容易在该部位留下渗水和结构脆弱隐患）。既减少摩擦又尽量避免中部被土体夹住，使下部悬空，造成井壁拉裂；"要求在沉井止沉$-3内观测有无沉降，在其趋于稳定后，岩层面回归为常规的护壁工艺；#

8、刃脚下护壁的钢筋与沉井刃脚焊接成一整图$"沉井土模体，衬砌厚度控制在$+2’左右；#%&"刃脚土模施工$沉井下部的护壁高度进入基岩至少在&’开挖风积砂表层，降低初沉标高。为保证沉井以上，防止沉井刃脚支承处的孔壁岩石避免受水的初沉阶段的均匀下沉，将表层刃脚部位清除#’，采浸泡变软而发生滑移；