沉井基礎施工

會計學1沉井基礎施工課件

?施工期較長；

?對粉細砂類土在井內抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉?井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，均會給施工帶來一定困難。

?埋置深度可以很大，整體性強、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；

?沉井既是基礎，又是施工時的擋土和擋土圍堰結構物，施工工藝并不復雜。

?沉井施工時對鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎影響小。沉井的優(yōu)點沉井的缺點

第1頁/共30頁沉井的用途(1)重型結構物基礎(2)江河上的結構物(3)取水結構物(4)地下工程(5)鄰近建筑物的深基礎第2頁/共30頁沉井的分類

按沉井的施工方法分類

一般沉井

浮運沉井按沉井的建筑材料分類

混凝土沉井

鋼筋混凝土沉井

竹筋混凝土沉井鋼沉井第3頁/共30頁

按沉井形狀分類圓形圓端形矩形沉井的平面形狀沉井的立面形狀柱形階梯形錐形圖5-3沉井的平面形狀

a)單孔沉井；b)雙孔沉井；c)多孔沉井第4頁/共30頁圖5-4

沉井剖面圖a）直壁柱型；b）外壁單階型；c）外壁多階型；d）內壁多階型第5頁/共30頁沉井的構造

沉井構造上主要由井壁、隔墻、刃腳、井孔、凹槽、射水管、封底、頂蓋、探測管和環(huán)墻等組成。沉井的主要組成部分，應有足夠的強度、剛度、重量。圖5-5

沉井構造圖第6頁/共30頁隔墻隔墻亦稱內壁，其主要作用是縮短外壁的跨度，減少外壁的撓曲應力，加強沉井的剛度，并可將沉井分為若干個取土井，一邊均衡取土及糾正沉井在下沉過程中的傾斜和偏移。第7頁/共30頁井壁井壁及沉井的外壁，是沉井的主體部分，在下沉過程中起著擋土、防水、壓重的作用。厚度主要取決于沉井大小、下沉深度以及地層的力學指標。一般為0.4-1.2m，可達1.5-1.8m。井壁混凝土的強度不低于C15。第8頁/共30頁2）刃腳

刃腳位于井壁的最下端，是受力最集中的部位。常用的刃腳形式有兩種：帶有踏面的鋼筋混凝土刃腳，鋼筋混凝土鋼刃尖的刃腳；刃腳的主要作用：切土下沉，支撐，故應具有一定的強度。通常傾角為450—500

第9頁/共30頁井孔井孔也稱為土井，是挖土、棑圖的重要場所。孔徑的平面尺寸應滿足挖土機據(jù)所需的靜空要求。最小邊長一般不宜小于3m。井孔內壁上可安設扶梯，供施工人員上下使用。凹槽凹槽設在井壁和隔墻的下部刃腳處，一般高約1m，深為0.15—0.25m。它的作用：使封底混凝土能嵌入井壁連接成整體。第10頁/共30頁探測管與射水管的作用探測管：（1）探測井壁刃腳下和隔墻地面下的泥面高程，以便控制出土部位，并可探測基底高程，作為基底高程檢驗的依據(jù);（2）可在探測管中安設射水管，破壞沉井刃腳下的土體以利于下沉，沉井下沉至設計位置后，也可用來射水清基;(3)沉井下封底后，可作為封底混凝土的質量檢查孔。射水管:利用高壓射水破壞沉井周圍及刃腳下的土，以減小土對沉井的摩阻力。第11頁/共30頁沉井施工沉井的工作原理在深基礎工程施工中，為了減少放坡大開挖的大量土方量，并保證陡坡開挖邊坡的穩(wěn)定性，人們創(chuàng)造了沉井基礎。這是一種豎向的筒形結構物，通常用磚、素混凝土或鋼筋混凝土材料制成。沉井施工步驟：（1）場地準備（2）底節(jié)沉井制作（3）底節(jié)沉井下沉（4）沉井接高（5）井頂圍堰（6）清基封底（7）填充、澆注頂蓋第12頁/共30頁沉井施工特點：（1）沉井可在井筒的保護下作垂直下挖，施工中井筒既能防土又能防水，下沉完畢后成為基礎的一部分。沉井法施工能夠有效地克服明挖法土石方量大、干擾大的弊病。（2）逐節(jié)接筑，不斷挖土，借助混凝土井筒的自重，邊挖土邊下沉，因而比較簡便、安全。（3）必須經過先澆筑，后養(yǎng)生，再下沉的三個階段，工序較多，循環(huán)時間長。第13頁/共30頁沉井制作

筑島法

當水深小于3m，流速≤1.5m/s時，可采用砂或礫石在水中筑島(圖5-12a），周圍用草袋圍護；若水深或流速加大，可采用圍堤防護筑島[圖5-12b）]；當水深較大（通常<15m）或流速較大時，宜采用鋼板樁圍堰筑島(圖5-12c）。圖5-12

水中筑島下沉沉井a)無圍堰防護土島;b)有圍堰防護土島;c)圍堰筑島第14頁/共30頁墊木布置圖第15頁/共30頁

墊木拆除

抽除墊木應按一定順序分區(qū)、依次、對稱、同步地進行，對矩形沉井，先內隔墻，再短邊，最后長邊；長邊的墊木應隔根抽出，然后以四角處的定位墊木為中心由遠及近地對稱抽除，最后抽定位墊木。第16頁/共30頁沉井制作通常沉井在原位制作，可采用三種不同的方法。一次制作，一次下沉；多節(jié)制作，多次下沉；分節(jié)制作，一次下沉。第17頁/共30頁沉井下沉分類：1)排水挖土下沉：在土質的透水性很低或滲水量不大的穩(wěn)定土層，排水不會產生流砂。優(yōu)點：是挖土方法簡單，容易控制，下沉較均衡且易糾偏，達設計標高后又能直接檢驗基底土的平衡，并可采用干封底，以加快工程進度，保證質量，節(jié)省材料，所以應優(yōu)先采用。第18頁/共30頁刃腳土內膜刃腳土內膜的形式，依據(jù)沉井處表層土的土質情況和地下水位的高低，可做成填土式內膜和挖土式內膜兩種。第19頁/共30頁沉井下沉過程中遇到的問題及處理

1.偏斜偏斜原因：土島表面松軟，河底土質軟硬不勻；井壁與刃腳中線不重合；抽墊方法欠妥，回填不及時；除土不均勻對稱；刃腳遇障礙物頂住而未及時發(fā)現(xiàn)；排土堆放不合理，或單側受水流沖擊淘空等導致沉井承受不對稱外力作用。發(fā)生傾斜的糾正方法：在沉井高的一側集中挖土，在低的一側回填砂石；在沉井高的一側加重物或用高壓射水沖松土層；在沉井頂面施加水平力扶正。

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2)不排水(或灌水)挖土下沉：

當沉井穿過有較厚的砂性土或粉砂層，

且含水量很大(含水量w>30％—40％)

在動水壓力作用下產生流砂。

第21頁/共30頁2.沉井下沉困難原因：開挖面深度不夠，正面阻力大；偏斜，或刃腳下遇到障礙物、堅硬巖層和土層；井壁摩阻力大于沉井自重；井壁無減阻措施或泥漿套、空氣幕等減阻構件遭到破壞。解決下沉困難的措施主要是增加壓重和減少井壁摩阻力,增加壓重的方法：提前接筑下節(jié)沉井；在井頂加壓砂袋、鋼軌等重物；不排水下沉時，可井內抽水。第22頁/共30頁3.減小井壁摩阻力的方法：

井壁內埋設高壓射水管組，射水輔助下沉；利用泥漿套或空氣幕輔助下沉；增大開挖范圍和深度；必要時還可采用0.10.2kg炸藥起爆助沉。第23頁/共30頁4.流砂原因：土中動水壓力的水頭梯度大于臨界值。防止流砂的措施：排水下沉時發(fā)生流砂，可采取向井內灌水；不排水除土下沉時，減小水頭梯度；采用井點，或深井和深井泵降水。

第24頁/共30頁5.突沉

原因：井壁摩阻力較小，當刃腳下土被挖除時，沉井支承削弱；排水過多；挖土太深；出現(xiàn)塑流。防止突沉的措施：控制均勻挖土，減小刃腳處挖土深度；在設計時可采用增大刃腳踏面寬度或增設底梁的措施提高刃腳阻力。第25頁/共30頁當沉井下沉至設計標高時，應進行沉降觀測．若8h內沉井的下沉量不大于l0mm，方可進行封底。干封法：干封法適合于沉井底部無地下水的情況下澆筑底板混凝土，這種方法成本低、工期短、質量好。水下封底應符合下列要求：(1)井內水位不應低于設計水位，鍋底應按設計尺寸整理，沉積于井底的浮泥應予清除。(2)澆灌水下混凝土各導管的有效半徑必須互相搭接，并蓋滿井底全部面積。(3)導管下端應埋于混凝土中1~1.5mm，混凝土平均升高速度不小于0.25m/h。(4)水下混凝土達到設計強度后方可從井內抽水。沉井封底第26頁/共30頁第27頁/共30頁充填井孔及澆筑頂蓋如封底是在不排水情況下進行，則可用導管法灌注水下混凝土(見鉆孔灌注樁施工)，若灌注面積大，可用多根導管，以先周圍后中間，先低后高的次序進行灌注。待混凝土達設計強度后，再抽干井孔中的水，填筑井內圬土。如井孔中不填料或僅填以礫石，則井頂面應澆筑鋼筋混凝土頂蓋，以支承墩臺，然后砌筑墩身，墩身出土(或水面)后可拆除臨時性的井頂圍堰。

第28頁/共30頁沉井制作允許偏差項目 允許偏差斷面尺寸 長、寬 ±0.5%，且不得大于100mm

曲線部分的半徑 ±0.5%，且不得大