10-沉井讲稿2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8.1,沉井的类,型,型与构造,8.2,沉井施工,工,工艺,8.3,沉井下沉,中,中的问题,8.4,工程实例,第八章,沉,沉井法,施,施工,一、沉井,施,施工工法,定,定义,将位于地,下,下一定深,度,度的建筑,物,物或建筑,物,物基础，,先,先在地面,以,以上制作,，,，形成一,个,个井状结,构,构，然后,在,在井内不,断,断挖土，,借,借助井体,自,自重而逐,步,步下沉，,下,下沉到预,定,定设计标,高,高后进行,封,封底，最,后,后完成井,内,内地下结,构,构的施工,工,工艺过程,。,。,8.1,沉井的类,型,型与构造,8.1,沉井的类,型,型与构造,广泛应用,于,于：,1,、桥梁墩,台,台基础,（,（如南京,长,长江大桥,基,基础墩台,、,、江阴长,江,江大桥锚,碇,碇基础、,日,日本明石,海,海峡大桥,主,主塔基础,）,）,2,、盾构或,顶,顶管的工,作,作井,3,、大型设,备,备基础，,地,地下仓（,油,油）库等,8.1,沉井的类,型,型与构造,二、沉井,的,的分类,1,、按平面,形,形状分类,1,）圆形沉,井,井,2,）方形、,矩,矩形沉井,在制作与,使,使用上优,于,于圆形沉,井,井，但断,面,面内会产,生,生较大弯,矩,矩。,3,）椭圆形,、,、端圆形,沉,沉井,对水流阻,力,力较小，,多,多用于桥,梁,梁墩台基,础,础及取水,泵,泵站。,8.1,沉井的类,型,型与构造,二、沉井,的,的分类,1,、,按竖向剖,面,面分类,竖直形,当土质松,软,软，摩擦,力,力不大，,下,下沉深度,不,不深时，,可,可以采用,。,。,优点：周,围,围土层能,较,较好的约,束,束井壁，,接,接长井筒,也,也简单。,缺点：若,下,下沉速度,过,过大，侧,壁,壁的拉力,增,增大，上,部,部被土体,夹,夹住，下,部,部悬空，,容,容易拉裂,井,井壁。,8.1,沉井的类,型,型与构造,二、沉井,的,的分类,1,、,按竖向剖,面,面分类,内阶梯型,形,形,当土质松,软,软，下沉,深,深度较深,时,时，可以,采,采用。,优点：考,虑,虑到水压,力,力随深度,的,的不断增,加,加，井壁,在,在不同高,程,程受力差,异,异较大，,可,可减少沉,井,井的截面,积,积。,缺点：容,易,易对周围,土,土体产生,较,较大的扰,动,动，影响,周,周围的建,筑,筑物。,8.1,沉井的类,型,型与构造,二、沉井,的,的分类,1,、,按竖向剖,面,面分类,外阶梯型,形,形,当土质密,实,实，且下,沉,沉深度较,深,深时，采,用,用。,优点：减,小,小井壁的,摩,摩擦，减,小,小自重，,防,防止在土,质,质疏松区,下,下沉过快,。,。还可以,避,避免对周,围,围土体的,扰,扰动。,台阶宽度,10,20cm,最下面台,阶,阶高度为,（,（,1/41/3,）,H,或者,1.22.2m,处。,8.1,沉井的类,型,型与构造,沉井的构,造,造包括：,井,井壁，,刃,刃脚，内,隔,隔墙，封,底,底及顶盖,（,1,）井壁是,沉,沉井主要,组,组成部分,，,，其厚度,主,主要取决,于,于沉井大小,、,、下沉深,度,度及地层,力,力学指标。井壁厚,度,度一般可,取,取,0.4-1.2m.,应具有足,够,够的强度,和,和刚度，,钢,钢筋混凝,土,土井应力,。,。壁一般,配,配置竖向,和,和横向钢,筋,筋，以承,受,受弯曲。,8.1,沉井的类,型,型与构造,（,2,）刃脚：,主,主要功能,是,是减少下,沉,沉阻力。,刃脚的长,度,度也是很,重,重要的，,当,当土质坚,硬,硬时，刃,脚,脚长度可,以,以小些；,当,当土质松,软,软时，刃,脚,脚应较长,，,，沉井越,重,重，刃脚,插,插入土中,越,越深，有,时,时可达,2-3m,，如果刃,脚,脚高度不,足,足，就会,给,给沉井封,底,底工作带,来,来困难。,（,3,）,内,内,隔,隔,墙,墙,的,的,主,主,要,要,作,作,用,用,增,加,加,沉,沉,井,井,在,在,下,下,沉,沉,过,过,程,程,中,中,的,的,刚,刚,度,度,，,，,减,减,少,少,井,井,壁,壁,受,受,力,力,计,计,算,算,跨,跨,度,度,；,；,可,将,将,沉,沉,井,井,分,分,成,成,多,多,个,个,取,取,土,土,孔,孔,，,，,使,使,挖,挖,土,土,下,下,沉,沉,均,均,衡,衡,进,进,行,行,。,。,井,孔,孔,：,：沉,井,井,内,内,设,设,置,置,了,了,纵,纵,横,横,墙,墙,或,或,纵,纵,横,横,框,框,架,架,形,形,成,成,的,的,格,格,子,子,称,称,作,作,井,井,孔,孔,，,，,井,井,孔,孔,的,的,尺,尺,寸,寸,应,应,满,满,足,足,工,工,艺,艺,要,要,求,求,，,，,一,一,般,般,不,不,宜,宜,小,小,于,于,3m,。,8.1,沉,井,井,的,的,类,类,型,型,与,与,构,构,造,造,（,3,）,封,封,底,底,及,及,顶,顶,盖,盖,当,沉,沉,井,井,下,下,沉,沉,到,到,设,设,计,计,标,标,高,高,，,，,经,经,过,过,技,技,术,术,检,检,验,验,并,并,对,对,井,井,底,底,清,清,理,理,整,整,平,平,后,后,，,，,即,即,可,可,封,封,底,底,，,，,以,以,防,防,止,止,地,地,下,下,水,水,渗,渗,入,入,井,井,内,内,。,。,为,为,了,了,使,使,封,封,底,底,混,混,凝,凝,土,土,和,和,底,底,板,板,与,与,井,井,壁,壁,间,间,有,有,更,更,好,好,的,的,联,联,结,结,，,，,以,以,传,传,递,递,地,地,基,基,反,反,力,力,，,，,常,常,于,于,刃,刃,脚,脚,上,上,方,方,井,井,壁,壁,内,内,侧,侧,预,预,留,留,凹,凹,槽,槽,。,。,8.1,沉,井,井,的,的,类,类,型,型,与,与,构,构,造,造,凹,槽,槽,高,高,1m,，,距,距,离,离,刃,刃,脚,脚,面,面,应,应,为,为,2.5m,以,上,上,。,。,8.1,沉,井,井,的,的,类,类,型,型,与,与,构,构,造,造,采,用,用,双,双,壁,壁,钢,钢,围,围,堰,堰,沉,沉,井,井,8.1,沉,井,井,的,的,类,类,型,型,与,与,构,构,造,造,江,阴,阴,长,长,江,江,大,大,桥,桥,北,北,锚,锚,碇,碇,8.2,沉井施工工,艺,艺,陆地沉井施,工,工,水中沉井施,工,工,8.2,沉井施工工,艺,艺,基础处理,方案一：不,开,开挖基坑制,作,作沉井,方案二：开,挖,挖基坑制作,沉,沉井（净高,不,不允许）,方案三：人,工,工筑岛制作,沉,沉井,（在浅水地,段,段，,H,5m),1),承垫木拆除,抽除刃脚,下,下的垫木分,区,区、分组、,依,依次、对称,、,、同步进行,。,。,抽出一把,垫,垫木后，立,即,即用砂、卵,石,石将空隙填,实,实；,抽垫木时,，,，注意下沉,应,应均匀；,8.2,沉井施工工,艺,艺,2,）排水下沉,人工降水,挖土,A,采用挖土机,，,，从中间向,四,四周对称均,匀,匀挖土，在,刃,刃脚处采用,人,人工挖土；,B,在沉井开始,下,下沉,5m,和将要下沉,至,至设计标高,时,时，周边挖,土,土深度应小,于,于,30cm,，以便发生,倾,倾斜。,8.2,沉井施工工,艺,艺,3,）不排水下,沉,沉,A,当沉井穿越,较,较厚的砂性,土,土或粉砂层,且,且含水量很,大,大时，为防,止,止流砂，常,采,采用不排水,下,下沉，应保,持,持井内水位,高,高于井外水,位,位,1-2m.,B,常采用抓斗,，,，水力吸泥,机,机或水力冲,射,射空气吸泥,机,机等在水下,挖,挖土。,水力机械冲,土,土设备包括,：,：吸泥器（,水,水力吸泥机,或,或空气吸泥,机,机）、吸泥,管,管、扬泥管,、,、和高压水,管,管、离心式,高,高压清水泵,和,和空气压缩,机,机等。,8.2,沉井施工工,艺,艺,8.2,沉井施工工,艺,艺,4),辅助下沉法,(1),射水下沉法,；,；,（,2,）触变泥浆,护,护壁；,（,3,）空气幕下,沉,沉；,8.2,沉井施工工,艺,艺,四 沉井封,底,底,沉井封底时,的,的稳定标准,：,：,20mm/d,1,、排水封底,2,、不排水封,底,底,8.3,沉井下沉中,的,的问题,一、沉井不,沉,沉或下沉极,慢,慢,1.,施工中各阶,段,段下沉系数,计,计算,式中：,G-,沉井自重；,B-,下沉过程中,地,地下水的浮,力,力，排水下,沉,沉时为零，,不,不排水下沉,时,时取总浮力,的,的,70%,；,T,f,-,井壁与土体,间,间的总摩阻,力,力；,R-,下沉时正面,下,下地基的反,力,力。,8.3,沉井下沉中,的,的问题,2.,井壁总摩阻,力,力,Tf,的计算,式中：,U-,沉井外壁周,长,长；,h,0,-,沉井入土深,度,度；,f-,土与井壁单,位,位面积的摩,阻,阻力，当有,多,多个土层时,，,，取加权系,数,数。,8.3,沉井下沉中,的,的问题,3.,正面地基土,的,的反力计算,式中：,F-,刃脚、隔墙,、,、底梁下的,支,支承面积；,Rj-,沉井底部地,基,基土的极限,承,承载力。,当沉井下沉,时,时，若刃脚,踏,踏面、隔墙,及,及地梁下的,土,土可以挖空,时,时，不计正,面,面地基土反,力,力；当沉井,下,下沉时，若,只,只有刃脚踏,面,面下土不允,许,许挖空时，,则,则不考虑刃,脚,脚踏面地基,土,土反,力。,8.3,沉井下沉中,的,的问题,4.,沉井不下沉,时,时的处理措,施,施,1,）增加沉井,重,重量，如接,高,高沉井或在,顶,顶部加配重,；,；,2,）减少刃脚,正,正面阻力，,如,如用水枪冲,刃,刃脚下土层,；,；,3,）不,排,排水,下,下沉,时,时由,井,井内,排,排水,以,以减,少,少浮,力,力（,但,但不,得,得出,现,现流,砂,砂）,；,；,4,）采,用,用助,沉,沉法,。,。,8.3,沉井,下,下沉,中,中的,问,问题,二、,流,流砂,产,产生,1.,发生,流,流砂,条,条件,：,：,2.,防流,砂,砂途,径,径,1,）减,少,少水,头,头梯,度,度，,即,即减,少,少井,内,内外,的,的水,头,头差,或,或增,加,加动,水,水流,径,径，,如,如改,排,排水,下,下沉,为,为不,排,排水,下,下沉,；,；沉,井,井外,面,面降,水,水；,2,）设,置,置防,渗,渗水,帷,帷幕,，,，如,用,用旋,喷,喷桩,或,或搅,拌,拌桩,加,加固,。,。,8.3,沉井,下,下沉,中,中的,问,问题,三、,沉,沉井,突,突沉,1,、定,义,义：,沉井,在,在下,沉,沉施,工,工过,程,程中,，,，在,短,短时,间,间内,发,发生,较,较大,下,下沉,的,的过,程,程。,2,、突,沉,沉原,因,因：,锅底,太,太深,，,，边,侧,侧支,承,承刃,脚,脚的,土,土体,突,突然,坍,坍塌,，,，沉,井,井失,去,去支,承,承。,8.3,沉井,下,下沉,中,中的,问,问题,3.,突沉,影,影响,1,）易,导,导致,沉,沉井,倾,倾斜,，,，难,以,以纠,偏,偏；,2,）导,致,致井,内,内土,体,体隆,起,起，,造,造成,事,事故,。,。,4.,突沉,防,防止,1,）控,制,制挖,土,土，,锅,锅底,不,不可,挖,挖得,太,太深,；,；,2,）合,理,理设,置,置一,定,定数,量,量的,下,下框,架,架梁,以,以分,担,担一,部,部分,土,土反,力,力；,3,）适,当,当加,大,大下,沉,沉系,数,数，,以,以避,免,免中,间,间,“,卡井,”,。,8.3,沉井,下,下沉,中,中的,问,问题,四、,沉,沉井,下,下沉,产,产生,偏,偏差,(,倾斜,）,）,1,、产,生,生偏,差,差的,原,原因,1,）客,观,观因,素,素：,土,土质,不,不均,匀,匀或,存,存在,障,障碍,物,物,2,）主,观,观因,素,素：