基础工程2013第6章2.0.ppt

基础工程 第六章 第六章 沉井及其它深基础 第一节 概述 一、深基础的应用与特点 二、沉井的概念、作用和使用条件 沉井是井筒状的结构物。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。 第二节 沉井的类型及一般沉井的构造 一、沉井的分类 一、沉井的分类 2.按沉井的立面形状 主要有竖直式、台阶式及倾斜式等。 (三)沉井按建筑材料分类 1．混凝土沉井 2．钢筋混凝土沉井 3．竹筋混凝土沉井 4．钢沉井 二、一般沉井的构造 二、一般沉井的构造 三、浮运沉井的构造 浮运沉井有不带气筒的浮运沉井和带气筒的浮运沉井及带临时性井底的浮运沉井。 1．不带气筒的浮运沉井 不带气筒的浮式沉井适应于水深较浅、流速不大、河床较平、冲刷较小的自然条件。一般在岸边制造，通过滑道拖拉下水，浮运到墩位，再接高下沉到河床。这种沉井可用钢、木、钢筋混凝土、钢丝网及水泥等材料组合。 2．带钢气筒的浮运沉井 带钢气筒的浮运沉井适用于水深流急的巨型沉井。图5-9为一带钢气筒的圆形浮运沉井构造图，它主要由双壁的沉井底节、单壁钢壳、钢气筒等组成。 第三节 沉井的施工 1．整平场地 2．制造第一节沉井 3．拆模及抽垫 4．挖土下沉 5．接高沉井 6．筑井顶围堰 7．地基检验和处理 8．封底、充填井孔及浇筑顶盖 二、水中沉井的施工 1．筑岛法 2．浮运沉井施工 1．筑岛法 2．浮运沉井施工 三、沉井下沉过程中遇到的问题及处理 1．沉井发生倾斜和偏移 2．沉井下沉困难 1．沉井发生倾斜和偏移 偏斜原因主要有：土岛表面松软，使沉井下沉不均，河底土质软硬不匀；挖土不对称；井内发生流砂，沉井突然下沉，刃脚遇到障碍物顶住而未及时发现；井内挖除的土堆压在沉井外一侧，沉井受压偏移或水流将沉井一侧土冲空等。 沉井如发生倾斜可采用下述方法纠正：在沉井高的一侧集中挖土；在低的一侧回填砂石；在沉井高的一侧加重物或用高压射水冲松土层；必要时可在沉井顶面施加水平力扶正。 纠正沉井中心位置发生偏移的方法是先使沉井倾斜，然后均匀除土，使沉井底中心线下沉至设计中心线后，再进行纠偏。 在刃脚遇到障碍物的情况，必须予以清除后再下沉。清除方法可以是人工排除，如遇树根或钢材可锯断或烧断，遇大孤石宜用少量炸药炸碎，以免损坏刃脚。在不能排水的情况下，由潜水工进行水下切割或水下爆破。 2．沉井下沉困难 这主要是由于沉井自身重力克服不了井壁摩阻力，或刃脚下遇到大的障碍物所致。 (1)增加沉井自重可提前浇筑上一节沉井，以增加沉井自重，或在沉井顶上压重物（如钢轨、铁块或砂袋等）迫使沉井下沉。对不排水下沉的沉井，可以抽出井内的水以增加沉井自重，用这种方法要保证土不会产生流砂现象。 (2）减小沉井外壁的摩阻力减小沉井外壁摩阻力的方法是：可以将沉井设计成阶梯形、钟形，或在施工中尽量使外壁光滑；亦可在井壁内埋设高压射水管组，利用高压水流冲松井壁附近的土，且水流沿井壁上升而润滑井壁，使沉井摩阻力减小。以上几项措施在设计时就应充分考虑。在刃脚下挖空的情况，可采用炸药，利用炮振使沉井下沉，这种方法对沉井快沉至设计标高时效果较好，但要避免振坏沉井，用药量要少，次数不宜太多。近年来，对下沉较深的沉井，为了减小井壁摩阻力常采用泥浆润滑套或壁后压气沉井的方法。 第四节 沉井的设计与计算 沉井的设计与计算包括沉井尺寸拟定及验算； 沉井在施工完毕后，由于它本身就是结构物的基础，就应按实体基础的要求进行各项验算； 而在施工过程中，沉井是挡土、挡水的结构物，因而还要按施工要求对沉井本身进行结构设计和计算。即沉井的设计与计算包括沉井基础与沉井结构两方面的设计与计算。 一、沉井尺寸的确定 1、沉井高度 沉井顶面和底面两个标高之差即为沉井的高度。 沉井的底面标高须根据上部结构荷载、水文地质条件及各土层的承载力等确定。沉井基础的顶面（墩底）要求埋在地面下0.2m或在地下水位以下0.5m。 较高的沉井应分节制造和下沉，每节高度不宜大于5m，对底节沉井若是在松软土层中下沉时，还不应大于沉井宽度的0.8倍。若底节沉井高度过高，沉井过重，会给制模、筑岛时岛面处理、抽除垫木下沉等带来困难。 2、确定沉井平面形状和尺寸 沉井的平面形状常决定于其上建筑物或墩（台）底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采用相应形状的沉井。采用矩形沉井时，为保证下沉的稳定性，沉井的长边与短边之比不宜大于3。当墩的长宽比较为接近时，可采用方形或圆形沉井。 为了挖土方便，取土井宽度一般不小于2.5 m，取土井应沿沉井中心线对称布置。 沉井顶面尺寸为墩（台）身底部尺寸加襟边宽度。襟边宽度不宜小于0.2m，也不宜小于沉井全高的2%，浮运沉井不小于0.4