土力学与基础工程 教学配套课件 务新超 魏明 第十章.pdfVIP

《土力学与基础工程》电子教案 第十章 沉井基础及地下连续墙 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 制作：务新超 第十章 沉井基础及地下连续墙 §10.1 概述 §10.2 沉井的类型及构造 §10.3 沉井的施工 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 §10.4 沉井的设计与计算 §10.5 地下连续墙简介 第一节 概述 ? 一、概念 – 沉井是一个井筒状的结构物，常用混凝土或钢 筋混凝土在施工地点预制好，然后在井内不断 除土，井体借自重克服外壁与土的摩阻力而不 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 断下沉至设计标高，并经过封底、填心以后， 使其成为桥梁墩台或其它结构的基础。 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 ? 二、特点 – 埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的 承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载； – 沉井在下沉过程中，作为坑壁围护结构，起挡土挡水 作用；施工中不需要很复杂的机械设备，施工技术也 较简单。 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 – 沉井施工工期较长；在饱和细砂、粉砂和亚砂土中施 工沉井，井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜； 沉井下沉过程中遇到大孤石、树干或井底沿岩层表面 倾斜过大，均会给施工带来一定的困难。 ? 三、适用条件 – 上部荷载较大、而表层地基土的容许承载力不足，作 扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深 度下有较好的持力层。采用沉井基础与其他基础相 比，经济上较为合理时； – 在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大。或河中有 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 较大卵石不便采用桩基础施工时； – 岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大 基础围堰有困难时 。 第二节 沉井的类型和构造 ? 一、沉井的分类 1.按沉井的平面形状分 2.按使用的材料分 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 3.按沉井的立面形状分 4.按施工方法 1.按沉井的平面形状分 ? （1）圆形沉井 – 当墩身是圆形或河流流向不定以及桥位与河流主流 方向斜交较为厉害时，采用圆形沉井可减少阻水、 冲刷现象。沉井在下沉过程中井内挖土没有影响机 械抓土的死角部位， 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 – 易使沉井均匀的下沉，易控制方向，下沉摩阻力较 小。 – 但墩台底面形状多为圆端形或矩形，故圆形沉井的 适用性较差。 ? （2）矩形沉井 – 具有制造简单，基础受力有利的特点,能配合墩台 （或其他结构物）底部平面形状。 – 在侧压力作用下，井壁受较大的挠曲力矩； – 阻水系数较大，冲刷现象严重 ； – 下沉中井壁的摩阻力也较大 。 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 为减小井壁摩阻力和取土清孔的困难，四角一般 做成圆角。为保证下沉的稳定性，沉井的长边与 短边之比不宜大于3。 – （3）圆端形沉井 ? 能够更好的与桥墩平面形状相适用，且控 制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形者 有利。故用得较多，但沉井制造复杂。 ? 对平面尺寸较大的沉井，可在沉井中间设 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 隔墙，使沉井由单孔变双孔或多孔，以增 加井壁刚度。 2.按使用材料分 – 混凝土沉井 – 钢筋混凝土沉井 – 竹筋沉井 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 – 钢沉井 – 砖石沉井 3.按立面形状 ? 1.竖直式 2.台阶式 3.倾斜式 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 4.按施工方法分 – 一般沉井 ? 指就地制造下沉的沉井。 – 浮运沉井 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 ? 岸边浇筑或制作，浮运就位下沉。 二、沉井基础的构造 – 沉井一般主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹 槽、射水管、封底和盖板等组成。当沉井顶面 低于施工水位时，还应加设临时的井顶围堰。 – 沉井通常分节制作，每节高度视沉井全高、地 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 基土质和施工条件而定，应能保证制作时沉井 本身的稳定性，并有足够的重量使沉井顺利下 沉。每节高度不宜小于3m，也不宜高于5m。 二、沉井基础的构造 ? （1）井壁 – 沉井下沉过程中，井壁是挡土、挡水的 围堰，应有足够的强度承受四周的土压 力和水压力。 – 井壁需要有足够的重量以克服井壁外侧 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 土的摩阻力和刃脚踏面底部土的阻力徐 徐下沉。 – 井壁应有足够的厚度，一般为0.8～ 2.0m，以便绑扎钢筋和浇筑混凝土。 材 教 划 规 五 一 十 部 育 教 ? （2 ）刃脚 – 起切土下沉的作用； – 刃脚底面（踏面）的宽度一般为0.1～0.2m， 对软土可适当放宽。当土质坚硬时，刃脚踏面 用钢板或角钢