沉井基础及地下连墙PPT课件.ppt

第五章 沉井基础及地下连续墙 本章主要内容 基本概念、作用及适用条件 类型和构造 沉井施工 沉井的设计与计算 第一节 概 述 定义： 沉井是一种井筒状结构物，是依靠在井内挖士，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，最终形成的建筑物基础的一种深基础型式。 江阴大桥北锚锭沉井 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。世界第２的美国费雷泽诺桥的沉井体积为15万立方米 大型钢壳沉井 宝山钢铁厂取水泵房工程 特点 占地面积小，不需要板桩围护，与大开挖相比较，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，操作简便，无需特殊的专业设备。近年来，沉井的施工技术和施工机械都有很大改进。 典型施工方法 触变泥浆润滑套法；壁后压气（空气幕）法；钻吸排土沉井施工技术；中心岛式下沉 缺点 (1)施工工期较长； (2)施工技术要求高； (3)施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。 使用范围： 1．上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，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，采用沉井基础与其它深基础相比较，经济上较为合理时； 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；采用扩大基础施工围堰有困难时。 第二节 沉井的类型和构造 一、沉井分类 按材料分类： 混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石、木等 按施工方法分类： 一般沉井、浮运沉井 按平面形状分类 按竖向剖面形状分类 二、沉井构造 刃脚 井壁 内隔墙 取土井 凹槽 射水管 封底 顶(盖)板 1）井壁：主要承担井外水土压力和自重的部分 设计时通常先假定井壁厚度再进行承载力验算 ； 井壁厚度一般为0.8~1.5m 2）刃脚：作用在于减少沉井下沉阻力 3）隔墙 加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置以控制下沉的方向 ； 内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般为0.5~1.0m。 一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。 4）取土井（井孔） 位置：取土井的平面布置应与中轴线对称，以利于沉井均匀下沉； 大小：由取土方法而定，采用挖土斗取土时，应能使挖土斗自由升降，最小边长不宜小于3m。 处理：以素混凝土、片石混凝土或砌片填充。 5）凹槽 为了封底混凝土嵌入井壁，形成整体，使传至沉井壁上的力能更好地传递给封底混凝土底面。 遇到意外困难，还可在凹槽处浇筑钢筋混凝土盖板，将沉井改为沉箱。 尺寸：凹槽深约0.15~0.25m，高约1.0m左右，其距刃脚底面一般在1.5m以上。 6）射水管组、探测管、气管和压浆管 射水管组：压入高压水把井壁四周的土冲松，以减少摩擦力和端部阻力。高压水水压一般不小于0.6MPa，每一水管的排水量不小于200L/min； 探测管：探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高，清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉； 气管：空气幕下沉沉井 ； 压浆管：埋设压浆管 探测管 7）封底 渗水率小于6mm/min时，排干水后用C15或C20普通混凝土浇筑； 当井中的渗水率大于6mm/min时，宜采用导管法浇注C20级水下混凝土封底。 厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶面应高出凹槽0.5m。 8）顶(盖)板 以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板； 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。 （三）浮运沉井 材料： 多由钢筋混凝土、钢和木等材料组合而成。 适用条件： 水深流缓、覆盖层浅或潮水高差大、地质复杂的近海河流上的桥梁基础。 分类： 不带气筒和带气筒两种 不带气筒的浮运沉井 带钢气筒的浮运沉井 （四）组合式沉井 组成： 上面沉井，下面桩基 适用条件： 采用低桩承台而围水挖基浇筑承台有困难，当沉井刃脚遇到倾斜较大的岩层或在沉井范围内地基土软硬不均而水深较大时。 旱地沉井施工过程图 水上沉井工序： 水深3~4m以内且流速不大时(筑岛法) 水上筑岛→岛上制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。 水较深或流速较大时（浮运法） 岸边制造→牵引滑移或起吊就位→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。 深圳水库钢壳沉井施工 施工中常见问题 1、突沉 井壁侧摩阻力较小 2、沉偏 土质不均匀或出现个别障碍物或施工质量问题 3、难沉 侧摩阻力过大或有障碍 沉井纠编的方法 （1）当沉井向某侧倾斜时，可在高的一侧多挖土，使沉井恢复水平，然后再均匀挖土。 （2）当矩形沉井长边产生偏差时，可采用偏心压重进行纠偏 偏心压重纠偏示意图 （3）小沉井或矩形