T沉井的構造與適用范圍講義

沉井的構造與適用范圍

在修建負荷較大的建筑物時，其基礎要坐落在堅固、有足夠承載能力的土層上，當這類土層距地表面較深（8m～30m），天然基礎和樁基礎都受水文地質條件限制時，常采用沉井基礎。沉井是橋梁墩（臺）深基礎的一種常用類型。橋墩沉井基礎示意圖沉井在下沉過程中，坑壁不需設臨時支撐和防水圍堰。如果沉井所穿過的土層允許排水開挖下沉，則沉井的埋置深度很容易達到，其垂直度亦好控制。如果遇到飽和水分土層時，排水開挖會出現(xiàn)翻砂現(xiàn)象，往往造成沉井歪斜。如果遇到孤石、倒木、溶洞及堅硬的障礙物時，需做特殊處理。

沉井是基礎的組成部分之一，具有設計需要的壁厚和垂直隔墻，為上下開口的筒形結構物，通常用混凝土或鋼筋混凝上制成。底節(jié)沉井一般是在河床或灘地筑島上建造的，特殊情況可采用浮式沉井，在其強度達到設計要求后，抽除刃腳墊木，對稱、均勻地挖去井內土，通過取上井孔運出井外棄之。隨著井內土面逐漸下降，沉井在自重的作用下，克服刃腳土的支承力和外井壁與土的摩阻力而下沉。此時的井壁起著支撐坑壁土不內塌的作用。沉井的全部高度是依據施工條件，分成若干節(jié)制成的。當?shù)谝还?jié)沉井沉到適當位置后，在其上接高第二節(jié)沉井，然后再繼續(xù)下沉。就這樣接高、下沉、再接高、再下沉，直至達到設計標高，清理基底后進行封底、填充和澆筑頂蓋板。一、適用范圍當天然基礎和樁基礎受水文、地質條件限制施工困難時，可采用沉井基礎，沉井基礎尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎。（一）沉井種類1．按制造情況可分為：(1）就地澆筑下沉沉井：多采用混凝土或鋼筋混凝土沉井，筑島立模澆筑混凝土后，就地挖土下沉。(2)浮式沉井：多為鋼殼井壁，亦有空腔鋼絲網水泥薄壁沉井、鋼筋混凝土薄壁沉井，是在岸上制造成型，通過滑道等方法下水浮運到位。還有的在船上制作成型，采用一整套吊裝設備，使其浮運到位，用沉船的方法使其入水下沉。2．按其豎向剖面形狀可分為：①柱形；②錐形；③階梯形

3．按橫截面形狀可分為：①圓形；②矩形；③圓端形(l)圓形沉井：在下沉過程中垂直度和中線較易控制，較其他形狀沉井更能保證刃腳均勻作用在支承的土層上。在土壓力作用下，井壁只受軸向壓力，便于機械取土作業(yè)，但它只適用于圓形或接近正方形截面的墩（臺）。(2)矩形沉井：符合大多數(shù)墩（臺）的平面形狀，能更好地利用地基承載力，但四角處有較集中的應力存在，且四角處土不易被挖除，井腳不能均勻地接觸承載土層。在側壓力作用下，井壁受較大的撓曲應力，長寬比愈大其撓曲應力亦愈大，通常要在沉井內設隔墻支撐，以增加剛度，改善受力條件。(3)圓端形沉井：井壁受力比矩形沉井好，適宜圓端形橋墩，能充分利用基礎圬工。沉井制造時較圓形和矩形沉井復雜。其它異型沉井，如橢圓形、棱形等，應根據生產工藝和施工條件而定。二、沉沉井構構造1．外井井壁為減小小沉井井下沉沉時的的摩阻阻力，，沉井井壁外外側也也可做做成1%～2%向內斜斜坡。。為了了方便便沉井井接高高，多多數(shù)沉沉井都都做成成階梯梯形，，臺階階設在在每節(jié)節(jié)沉井井的接接縫處處，錯錯臺的的寬度度約為為5cm～20cm，井壁壁厚度度多為為0.7m1.5m。沉井構構造示示意圖圖1一外井井壁；；2一刃腳腳；3-隔墻；；4一井孔孔（取取上通通道））；5一預埋埋沖刷刷管:6一頂蓋蓋板；；7一凹槽槽；8一封底底混凝凝土2．刃腳腳沉井外外壁刃刃腳是是根據據所穿穿過土土層的的密實實程度度和單單位長長度上上土作作用反反力的的大小小，以以切人人土中中而不不受損損壞來來選擇擇的。。刃腳腳踏面面寬度度一般般采用用10cm-20cm，刃腳腳的斜斜坡度度。應應大于于或等等于45。，刃刃腳的的高度度多為為0.7m-2.0m，視其其井壁壁厚度度而定定。沉沉井下下沉深深度較較深，，需要要穿過過堅硬硬上層層或到到巖層層時，，可用用型鋼鋼制成成的鋼鋼刃尖尖刃腳腳，（（見圖圖b）；沉沉井通通過緊緊密上上層時時可采采用鋼鋼筋加加固并并包以以角鋼鋼的刃刃腳，，見圖圖c）；地地質構構造清清楚，，下沉沉過程程中不不會遇遇到障障礙時時可采采用普普通刃刃腳，，見圖圖a)。3．隔墻墻沉井隔隔墻系系大尺尺寸沉沉井的的分隔隔墻，，是沉沉井外外壁的的支撐撐。其其厚度度多為為0.8m～1.2m，底面面要高高出刃刃腳50cm以上，，避免免妨礙礙沉井井下沉沉。4．取土土井孔孔取上井井孔的的大小小視取取上方方法而而定，，最小小不小小于2.5m。平面面布局局是以以中心心線為為對稱稱軸。。5．預埋埋沖刷刷管沖刷管管同空空氣幕幕一樣樣是用用來助助沉的的，多多設在在井壁壁內或或外側側處，，在下下沉深深度較較大、、沉井井自重重力小小一于于土的的摩阻阻力時時，或或所穿穿過的的土層層較堅堅硬時時采用用。射射水壓壓力視視土質質而定定。沖沖刷管管口徑徑為10mm～l2mm，每管管的排排水量量不小小于0.2m3/min,6．頂蓋蓋板頂蓋板板是傳傳遞沉沉井襟襟邊以以上荷荷載的的構件件，不不填芯芯沉井井的沉沉井蓋蓋厚度度約為為1.5m~2.0m，其鋼鋼筋布布設應應按力力學計計算要要求的的條件件進行行。7．凹槽槽凹槽是是為增增加封封底混混凝土土和沉沉井壁壁更好好地聯(lián)聯(lián)結而而設立立的。。8．封底底混凝凝土封底混混凝土土是傳傳遞墩