刍论不均质软土地基中沉井施工技术.docVIP

刍论不均质软土地基中沉井施工技术 　　摘 要:在软土地质条件下进行沉井施工时，施工过程中容易产生井坑周边土体下沉、状态失稳、底鼓和超沉等影响安全施工的现象。论文通过对天津港某雨水泵站沉井施工的过程中，对不均质软土地基沉井施工技术进行详尽探讨，希望得到的一些结论能对今后在软土地基上沉井施工时起到一定积极的借鉴作用。 关键词:软土地基；沉井；防失稳 中图分类号：TU471.8 文献标识码：A 文章编号： 0前言 目前我国开掘地下工程时所采用的现行重要施工方法之一是沉井施工法。在我国由淤泥、水下沉积的饱和软粘土组成的软土层分布面积异常广泛。根据地质情况，本沉井下沉采用冲水下沉结合人工开挖法；如果遇到较坚硬的土体（刃脚下水泥搅拌桩部位），采用人工开挖配合吊车调运的形式。沉井整体混凝土强度达到100%后方可下沉。 1沉井施工法施工特点及使用范围 （1） 不均匀软土地基沉井法针对软土地基强度比较低的性能，在进行沉井施工前，需要对下沉整体稳定性进行合理科学的验算。通过合理地科学计算，当施工过程中不能满足硐室的整体稳定要求时，施工、设计人员需要提前采取合适的加固硐室壁的安全措施，避免在沉井施工的过程中，突发硐室整体失稳的现象，从而造成重大安全事故和带来巨大的不必要的经济损失； （2） 在沉井施工上，我国广泛采用的是在沉井井筒制作完成前，提前将基坑开挖完成，在完成的基坑中制作沉井。这样开挖沉井下沉的深度大大减小了，同时沉井及周边土体的整体稳定性也有很大的改善； （3）用现在流行使用的浇混凝土垫来替换传统的放牧铺垫，即在施工完成后不用进行抽垫，节省了工作时间，同时又提高了沉井施工放线的准确性。 本种施工方法广泛适用于在软土地质上进行的沉井施工。 2沉井施工法施工工艺原理 （1） 在进行预计的沉井操作前，需要对下沉的沉井整体稳定性进行计算，避免发生沉井失稳现象。由于软土层的抗剪强度比较低，当开挖较深时，沉井井壁周围某点的剪应力数值增大到一定量时，井壁的土体就会在剪切面两侧产生相对的错动，外荷载是随着沉井深度的增加而逐渐增加的，因此，在沉井达到一定的深度时，土体破坏的点也就越来越多，最后相连形成一个不间断的滑动面，在这个时候，井壁周围土体就会发生整体失稳，近而发生土体的滑动破坏。滑动下落的的土体坠入到沉井底部，将会带动沉井一起下沉。 在计算沉井开挖过程中，可能因失稳，带来的的最大深度国际上广泛采用的是瑞典条分法，譬如当实际开挖的沉井深度大于因失稳造成的最大深度时，当两者差值较小时，我们采用增加基坑深度来减少荷载；当差值较大时，采用对基底进行特殊的加固措施，本项目增加水泥搅拌桩来处理。 （2）因为软土的强度较低，需要施工人员在沉井的施工过程中，最大限度地减少基底以上的荷载，避免沉井的整体失稳；又因为水泥搅拌桩有阻水效果，在基坑开挖后的很短时间内，基坑内不会渗出大量的水，因此施工的排水系统比较容易。由于预先开完的基坑深度，使沉井的下沉高度相对减少，这又加快了沉井施工的进度，节省施工时间，且大大降低了施工的危险性，保障了施工工作人员的人身安全，带来了良好的社会效益和经济效益。 （3） 淤泥质粘土类软土的渗透系数约为10－6—10－7（cm/s）左右，因此渗水量较少，所以可采用水冲法开挖的施工工艺。人工操作配合机械操作，进行排水开挖，不仅大大加快了施工的进度，而且便于在施工过程进行必要的质量控制；经过排水封底后，在对沉井进行浇筑混凝土时，这个过程是处于无水状态，因而很好地保证了混凝土的质量，从而也提高了浇筑质量。 3工程案例 天津港某雨水泵站为海域造陆区域开发配套项目，建设位置为原滩涂围海造陆吹填形成，利用港区内广泛采用的地基处理方式（真空预压法）进行地基处理，改善基础土质。 泵房工程概况 本工程埋深较大（刃脚下）10.7m、平面尺寸31.6m×8.6m(15.6m)。场地土质较差，设计考虑采用沉井结构施工，沉井既作为围护结构又作为进水泵房基础。该沉井为异形沉井，近似“凸”字形，落地面积约为410M2，刃脚底标高为-4.45米，沉井底面标高为-1.4米，该处地面标高为新港高程5.3米，设计沉井高程为6.3米，沉井实际埋深为10.75米。 水冲配合人工开挖法下沉工艺流程 下沉准备工作 → 设置垂直运输机械设备（安装淤泥泵） → 冲水下沉 → 边下沉边观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高 → 核对标高、观测沉降稳定情况 → 井底设盲沟、集水井 → 铺设井内封底垫层 → 底板防水处理 → 底板钢筋施工与隐蔽工程验收 → 底板混凝土浇筑 → 井内结构施工 → 上部建筑及辅助设施 → 回填土。 （3）沉井施工过程中的出现的难点与解决问题的关键点