凈水廠沉井觸變泥漿輔助下沉的原理

凈水廠沉井觸變泥漿輔助下沉的原理分析摘要：玉環(huán)縣陳陳岙里凈水廠廠取水井屬小小型沉井，下下沉方案采取取觸變泥漿輔輔助消除刃腳腳阻力和外壁壁摩擦力，依依靠沉井自重重下沉。對(duì)沉沉放工藝、下下沉監(jiān)測(cè)和垂垂直、水平糾糾偏技術(shù)作了了論述。關(guān)鍵鍵詞：沉井驗(yàn)驗(yàn)算；下沉方方案；沉井施施工；泥漿置置換；觸變壓壓漿1工程概況玉環(huán)環(huán)縣陳岙里凈凈水廠位于浙浙江省玉環(huán)縣縣陳岙里村旁旁，其中取水水泵房、取水水井采用沉井井基礎(chǔ)形式，根根據(jù)浙江省水水電勘測(cè)設(shè)計(jì)計(jì)院提供的地地質(zhì)資料，沉沉井處土層為為第四條全新新統(tǒng)坡～洪積積層，以黃褐褐色粉質(zhì)粘土土夾碎石為主主，土質(zhì)致密密、堅(jiān)硬，其其主要物理力力學(xué)指標(biāo)，ＷＷ＝23.33%，r=19..8kＮ／ｍ３，ｅ＝0.770，ａｖ＝0.20ＭPａ－１，ｃ＝33..7kＰａ，?＝23.90，地基載力力標(biāo)準(zhǔn)值ｆｋｋ＝180kＰａ，沉井井外壁與土的的單位摩阻力力ｆ＝40kＰａ。經(jīng)測(cè)算算，必須采用用輔助下沉的的方法才能使使沉井正常下下沉，為此，設(shè)設(shè)計(jì)采用了觸觸變泥漿潤滑滑套下沉沉井井的方法。現(xiàn)現(xiàn)以取水井為為例進(jìn)行介紹紹：沉井采用用單孔矩形，其其尺寸為3..2ｍ×7.2ｍ，高度16ｍ的鋼筋混混凝土防水沉沉井。對(duì)沉井井自重下沉進(jìn)進(jìn)行了驗(yàn)算，對(duì)對(duì)施工過程中中的關(guān)鍵因素素進(jìn)行敘述。由由于觸變泥漿漿輔助下沉易易使沉井產(chǎn)生生較大傾斜，因因此在施工過過程中進(jìn)行了了跟蹤觀測(cè)，采采取了一系列列預(yù)防和糾偏偏措施。沉井井于2000年5月施工，2000年10月竣工，上上部結(jié)構(gòu)也于于2001年3月竣工，投投入運(yùn)行后至至今均無異常常。2沉井自重下下沉驗(yàn)算沉井井的結(jié)構(gòu)計(jì)算算按有關(guān)規(guī)范范計(jì)算，此文文從略。由于于沉井外壁周周圍與粘性土土層的側(cè)壁摩摩阻力較大，沉沉井不易下沉沉，故在沉井井外壁設(shè)置泥泥漿套，以減減少其摩阻力力(圖1)。工程利用沉沉井外壁刃腳腳臺(tái)階形成110ｃｍ觸變泥泥漿套。計(jì)算算沉井自重下下沉系數(shù)ｋ的的公式如下：：式中：Ｑ—沉井井自重，Ｑ＝＝235×99.8＝2303kＮ；Ｂ—地下水浮托托力，?。拢剑剑?；T—沉井外壁與土土的總摩阻力力，Ｔ＝Ｌ（ｈｈ－2/5)＝20.8×（8.13－2.5)＝117.11kＮ；Ｒ—沉井刃腳反反力，Ｒ＝００(挖空)；Ｌ—沉井外壁周周長，Ｌ＝20.8ｍ；ｈ—沉井高度，ｈｈ＝8.13ｍ；ｆ—沉井外壁與與土單位面積積摩阻力，采采用觸變泥漿漿輔助下沉，ｆｆ＝4.9ｋＮ／ｍ２。按浙江省省《建筑軟弱弱地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》ＤＤＢＪ1.110～1.20標(biāo)準(zhǔn)，K值宜取1.10～1.20，上述計(jì)算算結(jié)果符合規(guī)規(guī)范要求，即即采用泥漿護(hù)護(hù)壁后沉井可可以順利下沉沉。3沉井施工3..1施工布置(11)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情情況，設(shè)泥漿漿池1座其尺寸為4ｍ×６ｍ，拌和和棚一間面積積3ｍ×３ｍ，拌漿漿機(jī)1臺(tái)，壓漿泵泵2臺(tái)，輸漿管管道用?75的膠管和鋼鋼管，壓漿管管布設(shè)采用井井內(nèi)外管法施施工，管材為為?50鋼管，施工工布置示意圖圖見圖2。(2)為防止壓壓漿時(shí)泥漿直直接沖射土壁壁和減少壓漿漿出口處的堵堵塞，在射口口處設(shè)角鋼ＬＬ100×1100×8長度為20ｃｍ組成射射口圍圈見圖圖3。為防止地地面土層坍塌塌而破壞泥漿漿套，設(shè)地表表圍圈。地表表圍圈采用鋼鋼板、角鋼焊焊接，安裝高高度頂口高出出地面50ｃｍ，圍圈圈外側(cè)用粘性性土回填分層層夯實(shí)見圖44。3.2泥漿制備泥漿漿采用優(yōu)質(zhì)膨膨潤土、石堿堿和水調(diào)制而而成，其配比比按重量比44∶1∶1∶15，土質(zhì)變化化處稍微做了了調(diào)整。施工工中對(duì)以下泥泥漿指標(biāo)進(jìn)行行了嚴(yán)格的控控制。①比重：采用用比重計(jì)測(cè)定定，控制在11.10～1.3之間；②粘度：采用用粘度計(jì)裝入入700ｃｍ３泥漿，測(cè)定500ｃｍ３流出的時(shí)間間不小于100ｓ；③膠體率：要要求達(dá)到100%；④ｐＨ值：采采用ｐＨ試紙紙測(cè)試，其值值控制在6～８之間。對(duì)對(duì)失水量及泥泥皮厚、靜切切力、含沙量量按常規(guī)控制制。當(dāng)泥漿池池內(nèi)泥漿存放放過久，泥漿漿老化出現(xiàn)泥泥皮時(shí)，須灑灑水保養(yǎng)。3.3壓漿壓漿漿采用壓漿泵泵，正常壓注注壓力為1000～800kＰａ，啟動(dòng)動(dòng)時(shí)壓力稍高高，壓漿采用用一個(gè)孔一個(gè)個(gè)孔的壓注，并并隨沉井下沉沉不斷補(bǔ)漿，使使泥漿面始終終保持在地面面以上0.3ｍ左右。壓壓漿時(shí)泥漿流流動(dòng)半徑約為為5ｍ左右，流流動(dòng)坡度約為為5%～10%，在整個(gè)施施工過程中，未未出現(xiàn)泥漿漏漏失現(xiàn)象。3.4沉井下沉(11)沉放作業(yè)。第第一節(jié)沉井達(dá)達(dá)到100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度度后方可抽除除墊木使其下下沉，下沉方方法選用排水水下沉，先沿沿沉井刃腳一一定距離挖一一圈排水溝，設(shè)設(shè)3～４個(gè)集水水井，深度比比地下水深1～1.5ｍ，溝和井底底深度隨沉井井挖土而不斷斷加深，井內(nèi)內(nèi)設(shè)水泵將水水抽出井外排排。挖土采用用人工挖土，對(duì)對(duì)稱均勻地從從中間逐漸挖挖向四周，每每層厚0.4～0.5ｍ，在刃腳腳處留1.0ｍ臺(tái)階，然然后再沿沉井井壁每2ｍ一段向刃刃腳方向逐層層全面、對(duì)稱稱、均勻地削削薄土層，每每次削5～10ｃｍ，使沉沉井在自重作作用下均勻破破土下沉。根根據(jù)下沉?xí)r地地質(zhì)情況，考考慮預(yù)留50～100ｍｍ沉降量量，以免沉井井下沉至設(shè)計(jì)計(jì)算高下。((2)泥漿清除置置換。沉井下下沉至離設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高50～100mm后，迅速用用混凝土進(jìn)行行封底，隨后后，先用清水水通過壓漿管管將泥漿逐孔孔壓出，然后后注入水泥砂砂漿將清水置置換出來，使使井壁與外壁壁土層緊密連連結(jié)，增加井井壁周邊的摩摩阻力。(33)下沉監(jiān)測(cè)測(cè)測(cè)量控制和觀觀測(cè)。沉井位位置標(biāo)高控制制是在沉井外外部地面及井井壁頂部四面面設(shè)置縱橫十十字中心控制制線、水準(zhǔn)基基點(diǎn)。沉井垂垂直度的控制制，是在井筒筒內(nèi)按4等分標(biāo)號(hào)垂垂直軸線，各各吊線錘1個(gè)對(duì)準(zhǔn)下部部標(biāo)板來控制制。沉井下沉沉?xí)r，隨時(shí)觀觀測(cè)沉降量和和垂直度，以以便即時(shí)糾正正，每班至少少測(cè)量兩次，并并做好記錄。3.5糾偏由于土質(zhì)不均，挖土不均衡，沉井在下沉過程中曾出現(xiàn)偏斜，并采用兩種糾偏方法。3.5.1沉井取土糾偏首先，在沉井制作時(shí)，沉井四角預(yù)埋鐵件，系上纜風(fēng)繩、將纜風(fēng)繩固定在錨墩上；在以后的挖土過程中沉井發(fā)生傾斜時(shí)，可借纜風(fēng)繩調(diào)整其位置。對(duì)沉井入土深度較淺時(shí)(≤2ｍ)，糾正偏斜可采用合理取土的方法，在刃腳高的一側(cè)底部取土，在刃腳低的一側(cè)，底部墊枕木，隨著取土量的增大，并由纜風(fēng)繩的穩(wěn)定作用，其沉井傾斜從而得到糾正。3.5.2沉井頂施加水平力糾偏沉井下沉出現(xiàn)偏斜在采用第一種方法不能奏效的情況下，采用了在沉井頂部施加水平力的方法。(1)在刃腳低的一側(cè)沉井頂部固定I２０水平槽鋼；(2)再在該側(cè)加斜撐I20槽鋼；(3)斜撐槽鋼固定于基坑內(nèi)枕木上；(4)沉井內(nèi)取土。由于沉井內(nèi)取土土后其底部支支撐力減少，在在沉井自重力力的作用下及及斜撐槽鋼的的支撐力，形形成水平推力力，從而使沉沉井向刃腳高高一側(cè)偏移，在在沉井頂部攬攬風(fēng)繩的