地下結(jié)構(gòu)工程沉井基礎(chǔ)

安徽建筑工業(yè)學(xué)院地下結(jié)構(gòu)工程主講教師：席培勝第4章沉井基礎(chǔ)4.1概述4.1.1沉井基礎(chǔ)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物和深基礎(chǔ)的一種型式。先在地表制作成一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物（沉井），然后在井壁的圍護(hù)下通過從井內(nèi)不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再進(jìn)行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。廣泛應(yīng)用于橋梁、煙囪、水塔的基礎(chǔ)；水泵房、地下油庫、水池豎井等深井構(gòu)筑物和盾構(gòu)或頂管的工作井。技術(shù)上比較穩(wěn)妥可靠，挖土量少，對鄰近建筑物的影響比較小，沉井基礎(chǔ)埋置較深，穩(wěn)定性好，能支承較大的荷載。4.1.2沉井的分類（1）按下沉環(huán)境可分為陸地沉井（包括在淺水中先筑島制作的沉井）和浮運(yùn)沉井；（2）按沉井構(gòu)造形式可分為獨(dú)立沉井和連續(xù)沉井；（3）按沉井平面形式可分為圓形、橢圓形、正方形、矩形和多邊形等；也可分為單孔和多孔沉井（見圖8-1）；（4）按沉井制作材料可分為混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石以及組合式沉井等。沉井透按平評面形漢式分弟類a—圓形席單孔界沉井芹；b—正側(cè)方采形惜單置孔核沉瞧井哭；c—矩形憶單孔晝沉井森；d—矩阿形社雙漿孔胃沉逢井約；e—橢灘圓少形夏雙拌孔戒沉繪井紛；f—矩形煮多孔灶沉井4.狗1.供3沉井添的設(shè)臨計(jì)原虹則結(jié)烤構(gòu)簡單蟲對稱牽，受慚力合理蔑，施抽工方便蛾。沉推井校的長短凳邊之徑比越小叛越好唯，以劑保證床下沉膏時(shí)的督穩(wěn)定御性。一般芒沉井襖應(yīng)分票節(jié)景制雪作，每愛節(jié)高亂度不駱宜大蚊于5膝m。沉筑井爆底煤節(jié)限高粒度應(yīng)滿庫足拆往除支館承時(shí)案沉井川縱向陷抗彎閥要求座之外凈，在戰(zhàn)松軟墊土層禮中下蹦沉的劍沉井巴，底羊節(jié)高撿度不旅宜大疤于0踩.譯8b。4.會(huì)1.校4沉灣井帝的猶施辜工憐步樂驟沉井扭施工澆步驟餅示意坊圖4辦.毒2沉輔井晚構(gòu)蒙造沉政井熔組異成范：刃趁腳挺、井壁猾、內(nèi)隔賤墻、取土建井、凹槽綠、封底粘、頂革板1）沉慌井刃腳：作妖用犁在裂于踩減品少握沉省井摘下公沉燃阻因力a—混凝門土刃顏腳；b—設(shè)登角蝦鋼覺的撈刃惡腳輔；c—尖刃飄腳2）井?dāng)[壁主急要是承保擔(dān)掙井獻(xiàn)外脈水約土招壓網(wǎng)力極和匹自欲重披的抬部辜分設(shè)澆計(jì)礙時(shí)怕通編常括先東假鋒定脈井讓壁鐘厚域度窗再敘進(jìn)嚴(yán)行齒承咸載者力四驗(yàn)禮算餡；井壁便厚度一般老為0能.哀8術(shù)~舅1脆.討5央m；a）、待（b）經(jīng)豎股直租的堆；他（c）減、笨（d）候臺逆階脈形炒的殘；（e）乏錐丙形證的簡；溝（f）倒忌錐形衰的圖8-忙5沉井漂外壁痰的形麻式3）內(nèi)驢隔紗墻加信強(qiáng)占沉喚井造剛桐度、立縮筋小董外漂壁貫計(jì)推算栽跨背度細(xì)，憶同上時(shí)牛又泳將火沉忘井低分索成卡多任個(gè)假取漏土歡井當(dāng)，壺便億于不掌金握佩挖嫩土泡位迎置斧以捕控肢制棟下塞沉撲的耐方康向聰；內(nèi)怠隔杏墻楚的洗間擇距粉一旋般叨不則大聯(lián)于5吵~筋6昨m，莖厚唇度義一耗般六為0.液5~菊1.究0m。一煎般田要能求菜隔犯墻燥底辛高份出羊刃舞腳徒底水面0.剖5~暑1.竭0m。4）取土吧井位置懶：取竊土井捧的平潤面布至置應(yīng)爭與中迫軸線董對稱逆，以綁利于防沉井凳均勻取下沉亮；大吹小警：象由胸取委土定方頃法火而瓜定辯，槐采越用嘉挖漲土壘斗譜取匆土夕時(shí)嫁，隔應(yīng)宵能顫使校挖戶土券斗禍自個(gè)由辦升騾降持，走最醫(yī)小挪邊抱長棒不次宜鴿小葬于2因.絲式5高m。處理閥：以凝素突混痛凝盲土愚、毛片額石傭混雜凝哄土翁或悅砌替片虜填追充轉(zhuǎn)。5）蒸凹恒槽為輔了封底輝混凝犬土嵌帖入井瞎壁，兼形成還整體，使庭傳至蚊沉井候壁上峰的力醋能更敵好地革傳遞憤給封采底混產(chǎn)凝土胃底面董。遇深到桐意已外困彎難界，文還奶可卵在瞧凹餓槽雀處趴澆唇筑牛鋼美筋愁混培凝派土銷蓋鐘板藥，壺將懷沉斤井四改程為毅沉駁箱伶。尺灰寸宅：戶凹撥槽儀深暑約0兵.吧1厭5洪~漏0嘩.秒2賠5河m，高溪約1.豈0m左右妙，其盡距刃啄腳底耕面一聞般在1.羅5m以擁上延。6）射坊水管拔組、申探測犧管、徒氣管階和壓堂漿管射冠水紛管彎組：壓堪入高嘉壓水犯把井嶄壁四染周的慌土沖依松，雄以減題少摩字擦力椅和端肆部阻鞭力。高剪壓少水仰水己壓勒一本般腳不鐘小伙于0.潑6M限Pa，每順一水訴管的細(xì)排水贈(zèng)量不務(wù)小于20咽0L膜/m殺in；探測壇管：探樣測梅刃當(dāng)腳棍和栽隔愧墻帆底兔面找下狠的逝泥偉面座標(biāo)辛高炭，槳清律基軟射股水腦或傅破必壞峽沉鉆井楚正噸面驕土鍵層辭以湯利喬下派沉；氣管鞠：空氣矩幕下未沉沉躁井；壓陜漿俗管湖：埋必設(shè)惡壓號漿碰管7）封翠底滲水萬率小于6尋m袍m辟/花m羅i董n時(shí)，甩排干桐水后啟用C省1披5或C岔2每0普通很混凝環(huán)土澆腔筑；當(dāng)井程中的性滲水申率大江于6m醬m/泳mi辨n時(shí)，以宜采頃用導(dǎo)達(dá)管法踐澆注C談2斜0級遇水腎下渴混艦?zāi)硗琳芊馑字?。厚凍度業(yè)按雪其偽承頸載倉力哨條鉗件厚計(jì)退算森確僵定鑒，能一優(yōu)般個(gè)其秩頂沫面砍應(yīng)隱高過出冠凹耳槽0擴(kuò).伏5國m。8）頂嗓板以牧混扎凝享土填摟心的慎沉搜井欄可潔用繁素肆混跟凝顯土風(fēng)頂興板褲；空心或以母其他渡松散水料填憲心的諒沉井至需用富鋼筋鞋混凝水土頂浙板，膀厚度木一般羞為1律.滲0慘~巖2什.訂0筍m；排水他下沉呈的沉悄井，其墓頂面晴在地解面或胞水位土以下初時(shí)，攝應(yīng)設(shè)折擋土破防水遷墻連蠟接在美井壁看的頂粉部。4嶄.鏟3沉傘井謝結(jié)敗構(gòu)社設(shè)當(dāng)計(jì)時(shí)計(jì)靠算4.日3.新1下污沉膛系約數(shù)計(jì)算驗(yàn)算賭沉井小自重猜是否時(shí)能克舌服下苗沉?xí)r閘土的載摩阻酷力險(xiǎn)，用梯下沉進(jìn)系數(shù)k表示酬：表8悅-澤1沉滿井臥井忙壁鑼與排土嶼體茂之努間濫的菠摩劉阻射力f（kP汁a）摩擦紫力分普布假定慢從地皆表到5m深甩度涉范選圍企內(nèi)寸，議單彈位叼摩秀阻還力看按對直播線堵規(guī)窄律專由駕零勝增梢加啦至消最解大痕值侄；超扛過竹深思度5煤m以暑后捷取怠常月數(shù)凝值4杰.耽3懸.古2沉皆井輔底橡節(jié)瘡驗(yàn)巖算刃腳導(dǎo)下的野支承謎位置府不們斷在稱變，心三種呆情況析：1）在排忍水或楚無水慎情況下下所沉沉合井2）對吹于不傷排岔水籠下區(qū)沉的篩沉躺井（1）宗假忌定港底貝節(jié)蘇沉紙井教僅耳支元承償于圖長牢邊汽的蠟中垂點(diǎn)批（2）何假們定塵底畢節(jié)胡沉顆井啟支勤承沙于痰短爺邊潮的雜兩膨端央點(diǎn)4.敗3.杏3沉井井壁計(jì)算沉井栗井壁跑應(yīng)進(jìn)醋行豎青直集和較水縣平懶兩社個(gè)裳方衫向的敲內(nèi)怠力旨計(jì)險(xiǎn)算陰。1）豎直航方向在沉唇井的庭下沉帆過程垃中，艱當(dāng)沉剖井被盈四周臭土體麥箝固識著而撞刃腳解下的拍土已蒙被掏勒空時(shí)魔，應(yīng)趟驗(yàn)算陳井壁頭接縫站處的豎向僵拉應(yīng)抹力。接縫第處：混扯凝家土楚不識承剖受丙拉屠應(yīng)普力掃而趙由刺接逝縫秒處紛的爭鋼稻筋智承吹受賀，此時(shí)思鋼筋經(jīng)的抗昂拉安里全系俯數(shù)可客采用1棉.雁2延5；同庭時(shí)并深須驗(yàn)族算鋼匠筋的腥錨固壩長度躲。井壁少摩阻蚊力可扎假眉定把沿劍沉檔井澆全飯高繞按爐倒箱三煌角味形老分釣布蓋，乘即超在棒刃奮腳鳳底獸面件處站為閱零射，眼在濁地申面藏處狐為輔最殖大潛，州此單時(shí)碎最偽危瞇險(xiǎn)渾的慘截槐面溉在踩沉饑井蹄入插土嘉深否度石的1/好2處沉紙井眼外錄側(cè)選直姐立蔽時(shí)賴的吳井索壁愧受度拉涼計(jì)體算睜圖按《公宰路討橋班涵坐地捷基爬與巾基販礎(chǔ)榆設(shè)匆計(jì)卵規(guī)跟范》，管最趕大芬豎綱向垂拉寫力Plma研x為槍此赴時(shí)陜沉柱井叨全郊部健重劫力G的1財(cái)/蜜4，選即實(shí)艦際沉工招程技中梨，沉井速被卡刃住較溉為詢常惕見噸，猛也型出戰(zhàn)現(xiàn)蒼過群被創(chuàng)拉麗裂僻的倚沉扮井稱。驗(yàn)算榜建議鑰值表4挽-桃2沉井驗(yàn)豎向核拉力褲計(jì)算押及其昨最小裝配筋核率2）隨水短平螺方膛向根據(jù)禽排水獵或不座排水敏的情授況，柿沉井消井壁夏在水贏壓力則和土棕壓力霧等水候平荷泰載作騙用下等，應(yīng)疊作為產(chǎn)水平驢框架常驗(yàn)算匪其水半平方跑向的誓撓曲軌。（1）蹤蝶驗(yàn)掛算刃扇腳射根充部這以稠上憤，螞其費(fèi)高悄度創(chuàng)等繪于遠(yuǎn)該箭處海井徑壁殿厚幕度t的一茶段井始壁，依攪此設(shè)福置該株段的簽水平填鋼筋芬。計(jì)算嗚簡圖Q—布—由刃騙腳傳翻來的淡剪力省，其予值等字于求算刃謎腳豎嫁直外寨力時(shí)炭分配篩于懸考臂梁非上的惑水平案力（k坡N聰/酬m）。（2）其派余增各潤段午井貍壁的耀計(jì)遼算愛，賓可越按嫌井術(shù)壁碑?dāng)鄳c面控的純變慢化,取賤每緒一毯段閱中掩控啄制耍設(shè)只計(jì)品的叔井?dāng)r壁述（陽位表于每一稿段最朽下端字的單唇位高團(tuán)度）并進(jìn)繪行釋計(jì)舟算飾。上部兩井段字按照作用煙在水管平框杏架上膨的均魚布荷步載q=寇W+E。然帳后用缸同樣稍的計(jì)彎算方稅法，火求得健水平甘框架島的最詞大彎年矩M、悶軸樹向嘴壓燦力N、剪們力Q，并盼據(jù)此崇設(shè)計(jì)勸水平追鋼筋應(yīng)。4.劫3.悼4沉井說刃腳仰驗(yàn)算沉飄井頭刃池腳否部箱分固可嘗分樣別作兄為藏懸黑臂訓(xùn)或避水濤平恒框虧架驗(yàn)捷算澡其殊豎各向隆及們水謎平渠向翻的進(jìn)彎少曲臂強(qiáng)茶度霧。1）按辦懸臂粥梁計(jì)溉算刃斜腳豎商直方籮向的機(jī)撓曲群強(qiáng)度此時(shí)排，刃腳先根部苗可以密認(rèn)為冷與井遇壁嵌勿固，刃耍腳痰高侍度吃作停為認(rèn)懸欄臂尸長商度，并多可根豪據(jù)以關(guān)下兩吃種不精利情膛況分蔽別計(jì)請算：（1）當(dāng)走沉井恰下沉縫途中施，刃狹腳太內(nèi)執(zhí)側(cè)闖已膚切春入碧土穿中敵深彼約1m;①沿井刻壁的土水平涉方向蠢取一閣個(gè)單廣位寬吵度，陳計(jì)算躲作用禾在刃踩腳上左的土還壓力E和片水拜壓維力W。②作用束在井鉛壁單同位寬跡度上消的摩柿阻力T，取其載最小荷值③刃帖腳鉛下止單辜位頭寬督度睛上盆土哄的筒垂麥直晶反奔力刃腳卵斜面救上的廈土反虹力聯(lián)茫立冬方斑程胡式蘭即橋可絹求質(zhì)得V1和V2。④作扶用四在淹刃媽腳測斜僑面鉛上朝的斯水控平軋反百力U可按塞下式不計(jì)算易：U的障作當(dāng)用稀點(diǎn)舍在綱距汽刃與腳劉底輩面1站/肌3高處增。⑤刃講腳商重四力g按下賞式計(jì)仔算：⑥求得雕作用栗在刃腳爪上的搭所有率外力寄的大處小、脖方向莫和作弦用點(diǎn)婆之后容，即塘可身求停算淹刃勒腳過根稠部談處外截召面真上群每遙單術(shù)位框周暴長解內(nèi)認(rèn)（斗井爐壁供）片的口軸謀向卻壓清力N、水絮平剪麗力Q及對階截面濟(jì)重心黨軸的附彎矩M。橫并諷據(jù)妹此鐵計(jì)貝算疏在擠刃荒腳內(nèi)仗側(cè)臉的臺鋼援筋軋（思豎播直費(fèi)）注數(shù)縫量。（2）當(dāng)幣沉止井殼已值沉典到挪設(shè)稅計(jì)滅標(biāo)版高復(fù)，不刃載腳淚下倆的鈴?fù)料乙延虮贿吿鸵嚎詹[，徹這詠時(shí)密刃宣腳受處羅于徒向耐內(nèi)浩撓踩曲則的俱不嬌利弟情之況趨，①計(jì)算旗刃腳塞外側(cè)宏的土茄壓力牲和水橋壓力劇。②由悉于賊刃仗腳轟下絡(luò)的壇土削已民被曾掏肉空肯，哲故汁刃熄腳池下橡的垂艦直篇反廚力Rv和菜刃仁腳統(tǒng)斜伙面媽水容平申反斜力U等于飄零③作睜用漆在駛井街壁辨外痕側(cè)伸的廈摩勁阻辭力T④刃欠腳妄計(jì)隱算曬時(shí)早重琴力g與前致面相疏同⑤計(jì)算胖在刃魂腳外蛙側(cè)的嗽鋼筋擱（豎敞直）侄數(shù)量2）按訴封閉顧的水?dāng)嚻娇蛑苡?jì)核算刃資腳水茶平方幕向的孔撓曲陵強(qiáng)度作眠用字在往刃欠腳金側(cè)亞面?zhèn)蛏纤频氖滤\平蹄外謀力祖將存由撇懸溉臂骨梁多和掌框燃架尿來緞共株同絞承同擔(dān)晌。分配碧系數(shù)鞏公式矮如:懸址臂飛作嶼用:框架蒸作用:4.嘴3.御5沉井全封底母計(jì)算封從底用混陳凝絡(luò)土趁在喊基磚底堤反峰力秩作鈔用決下鐮，勁將萄其陰當(dāng)洋作珍支喪承固于科刃攝腳鋼斜避面往及墾隔羽墻籮上帥的周邊反支承咽板考欺慮負(fù)；支難承縣情尤況（簡喊支或瘡嵌固藝）和計(jì)鄭算咬強(qiáng)煤度在穗設(shè)幅計(jì)練中侍應(yīng)癢視嫩具虹體閉情劑況述而啊定偶。1）規(guī)漢定（1）封醉底混何凝土噴應(yīng)承筍受基底昂水和糟土的向繞上反刃力，仆此時(shí)偉混凝認(rèn)土的像齡期填不足拐，應(yīng)錦降蜻低秧容熟許討應(yīng)躲力得；（2）告混預(yù)凝印土姐填字實(shí)蔬時(shí)霸，有計(jì)匆入檔井兵孔籠內(nèi)遼填判充贊物膝的型重聰力隱；（3）封促底混背凝土憑的厚為度，陜一般醫(yī)不宜宴小于1謠.辟5D；2）才干勵(lì)封絲式底袖及融有墊關(guān)曉計(jì)叮算（a）用下洋有棒足壩夠來厚流粘域土杯層肉；（b）嗓待物底性板待達(dá)找到受足塌夠錦強(qiáng)河度濁后奔方螞?；@止顏降架水沉井抵可干紅封底櫻的情籌況（1）停沉魯井呢刃厘腳處停位留掏在世不凍透瓣水毛粘匪土校層珍中涼；不透左水粘概土層敬的厚脖度棒：A——沉島井永底歡部失面猜積竊（m2）；—砌—土的滴有效勤重度糕（即育浮重扔度）福（k虛N闖/輛m存3）；—鼻—刃國腳座下圾面鑄不呀透昆水廚粘駱土案層碰厚挨度論（m）；c—壺—粘始土柜的粉粘居聚邁力揀（k晨P烤a）；U——沉井鄰刃腳紗踏面雙內(nèi)壁聽周長說（m）；（2）在沉峰井內(nèi)攏設(shè)吸叨水鼓并座有肚良崖好椒濾絲式層市的糊情曉況仁下美降感水蘆，胸一墊直膽降睜到鋼渡筋舒混癥凝罵土槍底輕板足夠困承擔(dān)侮地下睜水回訊升后笨的水急土壓麻力，元方可壇拆除本并封歷閉降豆水管尺，在頃這種攝情況丙下，可闊采執(zhí)用紙干灘封柿底。3）水鋼下封惰底混紛凝土婚的厚枕度計(jì)熔算封底拼要求戒是：（1）按最不抱利情巷況混凝種土厚淺度虜：即秧在沉闊井封里底后丸，將餅井內(nèi)圈水排停干，奔在鋼禍筋混時(shí)凝土灑底板爽尚未勸施工小前掌。（2）水斯下封籍底混粉凝土義最好不讓赴其會(huì)中出現(xiàn)唉拉應(yīng)游力。煤分糟配浩線芝相迅交腿于界素?；熵?fù)凝游土點(diǎn)封貪底咳上傻，巡壽可雷以葡認(rèn)棍為陜不糧承盲受咽拉挑應(yīng)請力湯。中央胃鍋底柳挖深體可形怪成倒拱。若出墳現(xiàn)拉鞭應(yīng)力賠，計(jì)如算方背法：注意怨計(jì)算義跨度咸；①周良邊他簡攏支另支叔承掉的憶圓村板辛在錘承榮受稍均染勻消荷鞏載漸時(shí)隆，伙可歉計(jì)希算狼板痰中瘦心值的薄最傘大由彎很矩戴值替：②周邊簡等支腳支讀承的雙余向板魔在承皂受均張布荷檔載時(shí)茂，計(jì)忠算跨罷中彎抓矩Mx和My：簡躺支疏支料承蝦雙轟向節(jié)板侵計(jì)婦算渾簡輪圖③求出休彎矩洗值后姜，封荷底混拉凝土汁的厚家度——考慮盒封底樂混凝芝土因頂與井廈底泥棍土摻石混需虎要增帥加林的愛厚賣度，宜盡取0挽.聚3川~刷0鞠.圖5齡m；若肅基底秧采取固鋪塊貴石或暗碎石系灌漿股抹平靈處理則后再焦封底侮，可項(xiàng)不枯考神慮專此冤增呈加難值賭。④封底撤混凝窗土剪罷應(yīng)力晶計(jì)算應(yīng)加峰大封園底混茫凝土患的抗剪波面積。如在辰井壁樓和隔瓶墻內(nèi)乓設(shè)置朗凹槽纖等。4.傲3.司6沉掙井份底訴板態(tài)計(jì)至算1）底俘板荷該載計(jì)謎算A：沉央井冤結(jié)就構(gòu)聚的魔最煉大域自英重找除謠以偷沉躁井亭外坊圍底面獨(dú)積的晴商，積不計(jì)聚井壁俯側(cè)面長摩阻天力。B：假特定水瞎壓力皺全部究由鋼務(wù)筋混穿凝土灶底板晝承受驚。土擴(kuò)反喬力帝和址水鑰壓貧力柴中數(shù)值魔較大董者2）沉猴井底鉗板內(nèi)弦力計(jì)好算內(nèi)呈力響可盯按而單把跨感或螺多竿跨窮板錯(cuò)計(jì)拔算;邊責(zé)界興支喚承粘條玻件,根雀據(jù)狀具撇體職情絹況謝決年定;4擱.診3至.秘7沉井觸抗浮透穩(wěn)定炮驗(yàn)算可冰能落出幸現(xiàn)叔的聞最衰高屆地幫下陣水現(xiàn)位稱進(jìn)許行濃驗(yàn)絡(luò)算,一般術(shù)的沉歌井依靠袍自重秩獲得可抗浮犁穩(wěn)定。在不假計(jì)井謙壁摩集阻力牽的情需況下此，抗疼浮