沉井與沉箱結(jié)構(gòu)

沉井與沉箱結(jié)構(gòu)第1頁/共59頁橋梁基礎隧道豎井電力設施垃圾處理地下停車庫泵站設施連續(xù)隧道防波提地鐵車站壓氣沉箱工法現(xiàn)代壓氣沉箱技術

第2頁/共59頁8.1概述不同斷面形狀（如圓形，矩形，多邊形等）的井筒或箱體，按邊排土邊下沉的方式使其沉入地下，即沉井或沉箱。沉井也稱為開口沉箱，沉箱也稱為閉口沉箱。由于閉口沉箱下沉施工時采用壓氣排水的施工方法，故通常稱其為壓氣沉箱。沉井（沉箱）施工法是深基礎施工中采用的主要施工方法之一，它與基坑放坡施工相比，具有占地面積小、挖土量少，對鄰近建筑物影響比較小等優(yōu)點。在工程用地與環(huán)境條件受到限制或埋深較大的地下構(gòu)筑物工程中被廣泛應用。在市政工程中，沉井（沉箱）常用于橋梁墩臺基礎、取水構(gòu)筑物、排水泵站、大型排水窨井、盾構(gòu)或頂管的工作井等工程。第3頁/共59頁沉井（沉箱）結(jié)構(gòu)通常具有以下幾個特點∶

軀體結(jié)構(gòu)剛性大，斷面大，承載力高，抗?jié)B能力強，耐久性能好，內(nèi)部空間可有效利用；施工場地占地面積較小，可靠性良好；適用土質(zhì)范圍廣（淤泥土，砂土，粘土，砂礫等土層均可施工）；施工深度大；施工時周圍土體變形較小，因此對鄰近建筑（構(gòu)筑）物的影響小，適合近接施工。尤其是壓氣沉箱工法對周圍地層沉降造成的影響極小，具有良好的抗震性能。第4頁/共59頁8.2沉井結(jié)構(gòu)沉井通常為一個上無蓋下無底的井筒狀結(jié)構(gòu)物，現(xiàn)常用鋼筋混凝土制成。施工時先在建筑地點整平地面，制作第一節(jié)沉井，接著在井壁的圍護下，從井底挖土，隨著土體的不斷挖深，沉井因自重作用克服井壁土的摩阻力而逐漸下沉。當?shù)谝还?jié)井筒露出地面不多時停止開挖下沉，接高井筒，待到達規(guī)定強度后再挖土下沉。這樣交替操作一直下沉到設計標高，然后封底，澆筑鋼筋混凝土底、頂板等工作，做成地下建筑物。第5頁/共59頁8.2沉井結(jié)構(gòu)這種利用結(jié)構(gòu)自重作用而下沉如土的井筒狀結(jié)構(gòu)物就稱“沉井”。實質(zhì)上是將一個在地面筑成的“半成品”沉入土中，然后在地下完成整個結(jié)構(gòu)物的施工。它與基坑法區(qū)別就是，沉井在施工過程中，井壁成了阻擋水、土壓力，防止土體坍塌的圍護結(jié)構(gòu)，從而省去大量的支撐和板樁工作，減少了土方開挖量。沉井結(jié)構(gòu)的單體造價較低，主體的混凝土都在地面上澆筑，質(zhì)量較易保證，不存在接頭的強度和漏水問題，可采用橫向主筋構(gòu)成較經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)體系。在一定的場合下，是一種不可取代的較佳方案。第6頁/共59頁8.2.1沉井的類型沉井按其構(gòu)造形式可分為連續(xù)沉井(多用于隧道工程井)和單獨沉井(多用于工業(yè)、民防地下建筑)；按平面形狀可分為圓形沉井、矩形沉井、方形沉井或多邊形沉井等。第7頁/共59頁1．隧道連續(xù)沉井在兩個沉井之間采用有橡膠止水帶的柔性接頭。沉井長度主要考慮各段沉井的不均勻沉降、變溫影響和混凝土凝固收縮應力等因素加以確定。沉井橫斷面的寬度應由隧道的幾何設計來確定，一般應能容納所需車道、風道、走道等。在曲線段中還應按車速和曲率半徑等考慮適當加寬。a)使用階段隧道截面示意圖

b)施工階段連續(xù)沉井示意圖

c)防水接頭構(gòu)造圖第8頁/共59頁沉井高度主要由車道的凈空要求確定。同時還要考慮路面鋪裝、車道板、吊頂結(jié)構(gòu)以及相鄰沉井間沉降差等所需高度。為保證沉井施工階段結(jié)構(gòu)剛度，在沉井頂部和底部均設置投橫向支撐數(shù)道，與井壁部分構(gòu)成剛勁的上、下框架。井寬較大時，下框架中尚可加設縱向支撐一道。由縱、橫支撐(梁)分隔成的取土井，其尺寸應保證抓斗挖土。上下端橫梁還可起支承臨時鋼封門的作用，使沉井下沉時，縱向兩端的土體不擠入井內(nèi)(下沉完畢，鋼封門即可拆除)。沉井下沉到設計標高后，就可封底，并澆筑底板、內(nèi)隔墻和頂板。頂板上方可設置鋼筋混凝土成層式防爆層。第9頁/共59頁2．平戰(zhàn)結(jié)合用的人防工事沉井圖8－3所示的矩形沉井，是平戰(zhàn)結(jié)合用地下倉庫之一例。平面尺寸為3l×19m2，壁厚80cm，頂板厚35cm，底板厚80cm。沉井分上下兩層。下層由于使用需要，分隔成許多小間；上層兩側(cè)為“三防”設施房間，中間作為大廳，平時可利用作為會場，戰(zhàn)時可作為臨時救護所。為了加強沉井施工下沉過程中的整體剛度，井內(nèi)設上、下若干橫撐，到使用階段安上樓板，隔墻就可分隔成許多房間。第10頁/共59頁a)人防工事結(jié)構(gòu)剖面圖

b)頂層結(jié)構(gòu)剖面圖

c)底層結(jié)構(gòu)剖面圖第11頁/共59頁8.2.2沉井的構(gòu)造井壁(側(cè)壁)；刃腳；內(nèi)隔墻；封底和頂蓋板，底梁和框架。1．井壁

一般應配置兩層豎向鋼筋及水平鋼筋，以承受彎曲應力。同時要有足夠的重量。井壁厚度主要決定于沉井大小、下沉深度以及土壤的力學性質(zhì)。先假定井壁厚度，再進行強度驗算。厚度一般為0．4～1．2m。有戰(zhàn)時防護要求的，井壁厚度可達1．5～1．8m。第12頁/共59頁8.2.2沉井的構(gòu)造

井壁的縱斷面形狀有上下等厚的直墻形、階梯形當土質(zhì)松軟、摩擦力不大，下沉深度不深時可采用直墻形。其優(yōu)點是周圍土層能較好地約束井壁，易于控制垂直下沉。接長井壁亦簡單，模板能多次使用。此外，沉井下沉時，周圍土的擾動影響范圍小，可以減少對四周建筑物的影響，故特別適用于市區(qū)較密集的建筑群中間。當土質(zhì)松軟，下沉深度較深時，考慮到水土壓力隨著深度的不斷增大，使井壁在不同高程受力的差異較大，將井壁外側(cè)仍做成直線形，內(nèi)側(cè)做成階梯形，以減小沉井的截面尺寸，節(jié)省材料。當土層密實，且下沉深度很大時，為了減少井壁問的摩擦力而不使沉井過分加大自重，常在外壁做成一個(或幾個)臺階的階梯形井壁。臺階設在每節(jié)沉井接縫處，寬度△一般為10～20cm。最下面一級階梯宜設于h1＝(1/4~1/3)H高度處(見圖8—5b)，或h1＝1．2～2．2m處。h1過小不能起導向作用，容易使沉井發(fā)生傾斜。施工時一般在階梯面所形成的槽孔中灌填黃沙或護壁泥漿以減少摩擦力并防止土體破壞過大。第13頁/共59頁2．刃腳

刃腳的主要功用是減少下沉阻力。刃腳還應具有一定的強度，以免下沉過程中損壞。刃腳底的水平面稱為踏面。踏面寬度一般為10～30cm，視所通過土質(zhì)的軟硬及井壁厚度而定。刃腳內(nèi)側(cè)的傾角一般為40°～60°。刃腳的高度當沉井濕封底時，取1.5m左右，干封底時，取0.6m左右。沉井重，土質(zhì)軟時，踏面要寬些。相反，沉井輕，又要穿過硬土層時。踏面要窄些，有時甚至要用角鋼加固的鋼刃腳。

第14頁/共59頁3．內(nèi)隔墻內(nèi)隔墻的主要作用是增加沉井在下沉過程中的剛度并減小井壁跨徑。同時又把整個沉井孔(取土井)，使挖土和下沉可以較均衡地進行，分隔成多個施工井也便于沉井偏斜時的糾偏。內(nèi)隔墻的底面一般應比井壁刃腳踏面高出0.5~1.0m，以免土壤頂住內(nèi)墻妨礙沉井下沉。但當穿越軟土層時，為了防止沉井“突沉”，也可與井壁刃腳踏面齊平。隔墻的厚度一般為0.5m左右。隔墻下部應設過人孔，供施工人員于各取土井間往來之用。人孔的尺寸一般為0.8×1.2m~1.1~1.2m左右。取土井井孔尺寸除應滿足使用要求之外，還應保證挖土機具可在井孔中自由升降，不受阻礙。如用挖泥斗取土時，井孔的最小邊長應大于挖泥斗張開尺寸再加0.50~1.0m，一般不小于2.5m。井孔的布置應力求簡單、對稱。第15頁/共59頁4．封底及頂蓋封底可分濕封底(即水下澆筑混凝土)和干封底兩種。為了使封底混凝上和底板與井壁間有更好的聯(lián)結(jié)，以傳遞基底反力，使沉井成為空間結(jié)構(gòu)受力，常于刃腳上方的井壁上預留凹槽。如在特殊情況下，預計有可能需改用氣壓沉箱時，亦可預設凹槽，以便必要時在該處澆筑鋼筋混凝土蓋板。凹槽底面一般距刃腳踏面2.5m以上。槽高約1.0m，近于封底混凝土的厚度，以保證封底工作順利進行。凹入深度約0.15~0.25m。當沉井作為地下結(jié)構(gòu)物時多采用鋼筋混凝土頂板。第16頁/共59頁5．底梁和框架在比較大型的沉井中，如由于使用要求，不能設置內(nèi)隔墻，則可在沉井底部增設底梁，并構(gòu)成框架以增加沉井在施工下沉階段和使用階段的整體剛度。有的沉井因高度較大，常于井壁不同高度設置若干道由縱橫大梁組成的水平框架，以減少井壁(于頂、底板之間)的跨度，使整個沉井結(jié)構(gòu)布置合理、經(jīng)濟。在松軟地層中下沉沉井，底梁的設置還可防止沉井“突沉”和“超沉”，便于糾偏和分格封底，以爭取采用干封底。但縱橫底梁不宜過多，以免增加結(jié)構(gòu)造價，施工費時，甚至增大阻力，影響下沉。第17頁/共59頁8.2.3沉井的結(jié)構(gòu)計算沉井結(jié)構(gòu)在施工階段必須具有足夠的強度和剛度，以保證沉井能穩(wěn)定、可靠地下沉到擬定的設計標高。待沉到設計標高，全部結(jié)構(gòu)澆筑完畢并正式交付使用后，結(jié)構(gòu)的傳力體系、荷載和受力狀態(tài)均與沉井在施工下沉階段很不相同。因此，應保證沉井結(jié)構(gòu)在這兩階段中均有足夠的安全度。第18頁/共59頁沉井結(jié)構(gòu)設計的主要環(huán)節(jié)可大致歸納如下

(一)沉井建筑平面布置的確定；(二)沉井主要尺寸的確定和下沉系數(shù)的驗算。1．參考已建類似的沉井結(jié)構(gòu)，初定沉井的幾個主要尺寸，如沉井平面尺寸、沉井高度、井孔尺寸及井壁厚度等，并估算下沉系數(shù)，以控制沉速；2．估算沉井的抗浮系數(shù)，以控制底板的厚度等。(三)施工階段強度計算1．井壁板的內(nèi)力計算；2．刃腳的撓曲計算；3．底橫梁、頂橫梁的內(nèi)力計算，4．其它。(四)使用階段的強度計算(包括承受動裁)1．按封閉框架(水平方向的或垂直方向的)或圓池結(jié)構(gòu)來計算井壁并配筋；2．頂板及底板的內(nèi)力計算及配筋。第19頁/共59頁一、沉井下沉系數(shù)的確定下沉系數(shù)式中G——沉井在施工階段的自重(kN)應包括井壁和上、下橫粱和隔墻的重量以及施工時臨時鋼封門等的重量。當采用不排水下沉時，尚應考慮水的浮力使井重減輕的影響?！猂r刃腳踏面下正面阻力的總和(kN)，如沉井有隔墻、底橫梁，其正面阻力均應計入，刃腳踏面上每單位面積所受的阻力，視土質(zhì)情況而異，詳見表8—1。一般在踏面處作均勻分布，在斜面處，可按三角形分布計算?！猂j沉井井壁與土壤間的總摩擦力(kN)，

第20頁/共59頁土壤類型土對單位井壁的面積摩擦力（kN/m2）刃腳下土壤單位面積阻力（kN/m2）土壤密度小含水量多土壤密度大含水量小土壤軟弱含水量多土壤緊實含水量少沙性土1225粘性土12.5~2550100~200350~500泥漿套3~5第21頁/共59頁根據(jù)上海地區(qū)經(jīng)驗，在缺乏可靠實測資料時，對于井深80m以內(nèi)的沉井，其側(cè)面摩擦力值f0幾乎都取15~20kN/m2。后者適于沉入深度20m以內(nèi)的粘土、亞鉆土中的沉井。在實際工作中，井壁摩擦力的分布形式，有許多不同的假定。一種是假定在深度0~5m范圍內(nèi)單位面積摩擦力按三角形分布，5m以下為常數(shù)，總摩阻力一種是取入土全深范圍內(nèi)為常數(shù)的假定第22頁/共59頁另一種假定認為摩擦力不僅與土的種類有關，還與土的埋藏深度有關。采用了摩擦力等于朗金主動土壓力與土和井壁間的摩擦系數(shù)之乘積(一般取極限摩擦系數(shù)為0.4~0.5)。側(cè)面摩擦力將是隨著深度而增加的梯形分布，或近似于三角形分布。對于小型薄壁階梯形井壁的圓形沉井，它的側(cè)面摩擦力亦有多種不同的取法，上海地區(qū)采用圖8-7e、f所示的假定。側(cè)面單位摩擦力的量值及分布規(guī)律還遠未了解清楚,例如在上海從實踐中發(fā)現(xiàn)多數(shù)輕型沉井的下沉系數(shù)小于l，一般在0.65~0.9之間，多數(shù)在0.7~0.8，僅個別大于1.0。在施工中，除了個別沉井需要壓重外(主要原因施工中途停頓或由排水下沉改為不排水下沉)一般都能下沉到預定標高。近年來在工程實踐中亦逐漸采用直接測量或間接測量摩擦力的方法，對摩擦力的大小、分布規(guī)律作進一步研究。第23頁/共59頁實際上沉井的沉降系數(shù)K1在整個下沉過程中，不會是常數(shù)，有時可能大于1.0，有時接近于1.0，有時會等于1.0。如開始下沉時K1必大于1.0，在沉到設計標高時K1應近于1.0，一般保持在K1＝1.10~1.25左右。在分節(jié)澆筑分節(jié)下沉時，應在下節(jié)沉井混凝土澆筑完畢而還未開始下沉時，保持K1＜l，并具有一定的安全系數(shù)。第24頁/共59頁二、沉井抗浮穩(wěn)定驗算沉井沉到設計標高后，即著手進行封底工作，鋪設墊層并澆筑鋼筋混凝土底板，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)和頂蓋等還未施工，此時整個沉井向下荷載為最小。待到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設備安裝及頂蓋施工完畢，所需時間可能很長，而底板下的水壓力能逐漸增長到靜力水頭，會對沉井發(fā)生最大的浮力作用。抗浮系數(shù)抗浮系數(shù)

的大小可由底板的厚度來調(diào)整。對于浮力的取值，歷來是有爭論的問題之一。實踐證明，在江河之中或沿岸施工的沉井，或是埋置于滲透性很大的砂土內(nèi)的沉井，其水浮力即等于靜力水頭。在粘性土中，尚缺乏較好的驗證。關于井壁側(cè)面摩擦力在抗浮時能否發(fā)揮作用。有的認為抗浮計算時該摩擦力不能計入，只能作為附加的安全度來考慮。第25頁/共59頁通過大量調(diào)查，已建的各種沉井一般都沒有上浮現(xiàn)象。說明①沉井上浮時土的極限摩擦力很大，而一般設計估用的數(shù)值往往偏小，因此在驗算上浮穩(wěn)定時以計入井壁摩擦力為合理；②在粘性土中，因它的滲透系數(shù)很小，地下水補給非常緩慢，沉井的浮升也必然極為緩慢，在發(fā)生明顯浮升之前，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設備、頂蓋等重量已經(jīng)作用上去，故不再存在浮升問題。措施：①在施工階段設置臨時倒濾層和集水井，抽去地下水，以消除地下水的浮托力；②或在施工階段降低地下水位。一般要求使用期間的抗浮系數(shù)≥1.20第26頁/共59頁三、刃腳計算井壁刃腳部分在下沉過程中經(jīng)常切入土內(nèi)，形成一懸臀作用，因此必須驗算刃腳部分向外和向內(nèi)撓曲的懸臂狀態(tài)受力情況，并據(jù)此進行刃腳內(nèi)側(cè)和外側(cè)豎向鋼筋和水平鋼筋的配筋計算。第一種情況，刃腳向外撓曲的計算(配置內(nèi)側(cè)豎直鋼筋)第27頁/共59頁計算步驟如下：計算井壁自重G——沿井壁周長單位寬度上的沉井自重(按全井高度計算)，不排水挖土時應扣除浸入水中部分的浮力；計算刃腳自重g——按下式計算；計算刃腳上的水、土壓力E——主動土壓力可按朗金理論計算在計算刃腳向外撓曲時，作用在刃腳外側(cè)的計算土壓力和水壓力的總和應不超過靜水壓力的70％，否則就按70％的靜水壓力計算。第28頁/共59頁計算刃腳上的土對井壁的摩擦力計算刃腳下土的反力

，即踏面上土反力V1和斜面上土反力R，假定其作用方向與斜面法線成β角(即摩擦角，按β＝10°~20°估用，有時也可取到30°)。并將R分解成豎直的和水平的兩個分力

和U(均假定為三角形分布)。根據(jù)實際設計經(jīng)驗可知，在刃腳向外撓曲時，起主要因素作用的是刃腳下土壤的正面阻力，即

V1、V2和U的大小，而土壓力

、側(cè)面摩擦力

和刃腳自重g三者在計算中所占的比重很小，實用上可忽略不計，其結(jié)果則稍偏安全。第29頁/共59頁確定刃腳內(nèi)側(cè)豎直鋼筋按以上所求得作用在刃腳上的各個外力的大小、方向和作用點后，即可求對刃腳根部m-n截面上的軸向力N、剪力Q以及對截面中心O點的力矩M。然后根據(jù)M、Q、N的大小計算刃腳內(nèi)側(cè)的豎直鋼筋。鋼筋面積不得小于根部總截面的0.1～0.15％。并伸入懸臂根部以上足夠的錨固長度。第30頁/共59頁第31頁/共59頁第二種情況，刃腳向內(nèi)撓曲，配置外側(cè)豎直鋼筋。當沉井沉到設計標高，為利于下沉，刃腳下的土常被掏空或部分掏空，井壁傳遞的自重全部由壁外土壤摩擦力承擔，而此時井壁外側(cè)作用最大的水、土壓力，使刃腳產(chǎn)生最大的向內(nèi)撓曲。刃腳自重g和刃腳外側(cè)可忽略不計。起決定性作用的是刃腳外側(cè)的水土壓力W及E。第32頁/共59頁水壓力W可按下列情況計算⑴不排水下沉時，井壁外側(cè)水壓力值按100％計算，內(nèi)側(cè)水壓力值一般按50％計算，但也可按施工中可能出現(xiàn)的水頭差計算；⑵排水下沉時，在不透水的土中，可按靜水壓力的70％計算，在透水土中，可按靜水壓力的100％計算。水土壓力求出后即可求得根部m-n截面處的彎矩M和剪力Q、軸力N。如井壁刃腳附近設有槽口，當h1≥25cm時，驗算截面定在m-n線上，如h1＜25cm時，驗算截面定在I-I截面。第33頁/共59頁四、施工階段井壁計算須按沉井在施工過程中的傳力體系合理確定其計算圖式，隨后配置水平和豎直方向的兩種鋼筋。由于沉井型狀各異，施工的具體技術措施亦不盡相同，因此應按其具體情況作出分析與判斷。第34頁/共59頁⒈沉井在豎直平面內(nèi)的受彎計算——沉井抽承墊木計算根據(jù)不同的支承情況，對井壁作抗裂和強度驗算。⑴沉井支承在兩點“定位墊木”上時⑵沉井支承在三支點上時抽承墊木的順序多數(shù)是：先抽四角，再抽跨中，并不斷擴大抽拆范圍，最后抽除定位墊木。由于早先回塞的砂子在后來的墊木抽完以后被一再壓實，逐漸變成了支承點。因而形成了三支點的兩跨連續(xù)梁。對于圓形沉井一般按支承于相互垂直的直徑方向的四個支點驗算。將圓形沉井井壁看作是連續(xù)水平的圓環(huán)梁，在均布荷載q（沉井自重）作用下可按表8－4查得其剪力、彎矩和扭矩。第35頁/共59頁第36頁/共59頁第37頁/共59頁⒉井壁垂直受拉計算——井壁豎直鋼筋驗算沉井偏斜之后，必須及時糾偏，此時產(chǎn)生了縱向彎曲并使井壁受到垂直方向拉力，在設計時一般假定沉井下沉將達設計標高時，上部井壁被土夾住，而刃腳下的土已全部掏空，形成“吊空”現(xiàn)象，并按此“吊空”現(xiàn)象來驗算井壁的抗裂性或受拉強度。《上海地基基礎設計規(guī)范》和交通部頒布的《公路橋涵設計規(guī)范》等規(guī)范規(guī)定井壁斷面上最大拉力為25％的井重（即四分之一井重），拉斷位置在沉井的二分之一高度處。而日本規(guī)定為50％井重，蘇聯(lián)采用的規(guī)范規(guī)定為65％井重。第38頁/共59頁⒉井壁垂直受拉計算——井壁豎直鋼筋驗算對變截面的井壁，每段井壁都應進行拉力計算。對采用泥漿潤滑套下沉的沉井，雖然沉井在泥漿套內(nèi)不會出現(xiàn)箍住“吊空”現(xiàn)象，但糾偏時的縱向彎矩，也仍會產(chǎn)生，只在程度上大為減小，此時仍應設置縱筋，一般可按全斷面之0.25％配置。第39頁/共59頁⒊在水土壓力作用下的井壁計算——井壁水平鋼筋計算水土壓力求得后，應沿井的高度方向分段進行井壁計算。當沉井沉至設計標高，刃腳下的土已掏空，此時井壁承受最大的水土壓力。一般砂性土采用水、土分算，粘性土采用水土合算，并采用三角形直線分布。在日本土壓力按靜止土壓力計算，假定在深度15m以上按三角形直線分布，15m以下土壓作為常量，不隨深度增加。兩端鉸接橫隔墻沉井刃腳懸臂梁第40頁/共59頁⒊在水土壓力作用下的井壁計算——井壁水平鋼筋計算無橫隔墻的沉井結(jié)構(gòu)L2/h>1.5h/L1或L2/h≤1.5h/L1>1.5第41頁/共59頁（一）沉井底板計算作用在沉井的底板上荷載q＝P-g式中P——底板下最大的靜水壓力(kN/m2)；

g——底板自重(kN/m2)。

底板的計算圖式可根據(jù)底板兩側(cè)井壁和底橫粱上的支承情況確定：可按單向板或雙向板計算內(nèi)力并配筋。

第42頁/共59頁（二）沉井底梁計算作用在底橫梁上的反力可按下式計算底橫梁與井壁的聯(lián)結(jié)介于固端與鉸支之間，此時底橫梁跨中的彎矩系數(shù)可取用－1/16，支點處的彎矩系數(shù)取用+1/16。第43頁/共59頁五、水下封底混凝土厚度的確定如果排水下沉的沉井，其基底適處于不透水的粘土層中或基底雖有涌水、翻砂，但數(shù)量不大時，應力爭采用干封底。保證封底混凝土的質(zhì)量，并減小封底混凝土的厚度。根據(jù)以往經(jīng)驗一般可取0.6～1.2m不等。第44頁/共59頁五、水下封底混凝土厚度的確定只有水文地質(zhì)條件極為不利時才采用水下混凝土封底，又稱濕封底。如位于江中、江邊的沉井工程，在下沉過程中常要采取不排水下沉；在地層極不穩(wěn)定時，為防止流沙，涌泥、突沉、超沉以及傾側(cè)歪斜，也需要采用灌水下沉。有時即使沉井停在不透水粘土層，但其厚度不足以抵抗地下水的“頂破”(涌水)作用，即由底層含水砂層中的地下水壓力所引起的破壞，以致產(chǎn)生沉井施工中非常嚴重的事故，則亦須采用水下封底的辦法。第45頁/共59頁第46頁/共59頁當

粘土層厚度H足夠，不會發(fā)生“頂破”；當

則會發(fā)生“頂破”，此時井孔中灌水高度必須滿足即井內(nèi)外的水位差，決不能超過第47頁/共59頁水下封底混凝土的厚度，應根據(jù)抗浮和強度兩個條件確定(1)按抗浮條件沉井封底抽水后，在底面最大水浮力的作用下，沉井結(jié)構(gòu)是否會上浮，用抗浮系數(shù)來衡量井的穩(wěn)定性，并進行最小封底混凝土厚度計算，此時井內(nèi)水已抽干，井內(nèi)水重不能再計入，且要保證足夠的抗浮系數(shù)。(2)按封底素混凝土的強度條件來決定封底，將井內(nèi)水抽干，在尚未做鋼筋混凝土底板以前，封底混凝土將受到可能產(chǎn)生的最大水壓作用，其向上荷載值即為地下水頭高度(浮力)減去封底混凝土重量。封底混凝土作為一塊素混凝土板除驗算承受水浮力產(chǎn)生的彎曲應力外，還應驗算沿刃腳斜面高度截面上產(chǎn)生的剪應力第48頁/共59頁8.3沉箱結(jié)構(gòu)指壓氣沉箱結(jié)構(gòu)第49頁/共59頁壓氣沉箱工施工方法是在沉箱結(jié)構(gòu)的最下部設置一個高剛度、高強度的氣密性工作室。為了防止地下水滲入工作室，保證施工能夠在無水環(huán)境下進行，通過氣壓自動調(diào)節(jié)裝置向工作室內(nèi)注入壓縮空氣，