沉井基础及地下连续墙.pptx
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1、教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材一、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。第一节 概述第1页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材第2页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材二、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。沉井施工工期较长;在饱和细砂、粉砂和亚
2、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。第3页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材三、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4页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材一、沉井的分类1.按沉井的平面形状分2.按
3、使用的材料分3.按沉井的立面形状分4.按施工方法第二节 沉井的类型和构造第5页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(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,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。1.按沉井的平面形状分第6页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(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
4、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。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。第7页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(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,可在沉井中间设隔墙,使沉井由单孔变双孔或多孔,以增加井壁刚度。第8页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材混凝土沉井钢筋混凝土沉井竹筋沉井钢沉井砖石沉井2.按使用材料分第9页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材1
5、.竖直式 2.台阶式 3.倾斜式3.按立面形状第10页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材一般沉井指就地制造下沉的沉井。浮运沉井岸边浇筑或制作,浮运就位下沉。4.按施工方法分第11页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材二、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。第12页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教
6、材材二、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0.82.0m,以便绑扎钢筋和浇筑混凝土。第13页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材第14页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(2)刃脚)刃脚 起起切土下沉切土下沉的作用;的作用;刃脚底面(踏面)的宽度一般为刃脚底面(踏面)的宽度一般为0.10.2m,对软土可适当放宽。当土质坚硬时,刃脚踏面对软土可适当放宽。当土质坚硬时,刃脚踏面用钢板或角钢加以保护
7、。用钢板或角钢加以保护。刃脚内侧斜面与水平面的夹角应大于刃脚内侧斜面与水平面的夹角应大于45。刃。刃脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定,一般脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定,一般在在1.0m以上以上。第15页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材第16页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(3)隔墙 减小井壁的跨度,从而减小井壁承受的弯矩和剪力,增加沉井的刚度。把整个沉井分成若干个井孔,各井孔分别挖土,便于控制下沉和纠倾处理。隔墙底面应高出刃脚底面0.5m以上;如为人工挖土,应在隔墙下端设置过人孔,便于工作人员往来。第17页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划
8、教教材材(4)井孔井孔是挖土排土的工作场所和通道。井孔尺寸应满足施工要求,宽度(直径)不宜小于3m,井孔布置应对称于沉井中心轴,便于对称挖土使沉井均匀下沉。第18页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(5)凹槽增加封底混凝土与井壁的粘结能力,封底混凝土底面的反力更好的传给井壁。如井孔全部填实的实心沉井可不设凹槽,凹槽的深度约为0.150.25m,高约1.0m。第19页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材(6)射水管当沉井下沉深度大,穿过的土质又较好,估计下沉会产生困难时,可在井壁中预埋射水管组。(7)封底当沉井下沉到设计标高后封底,以防地基土和地下水进入井内。(8)
9、盖板一般采用钢筋混凝土,强度不低于C15,厚度一般为1.52.0m。第20页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材第三节 沉井的施工一、旱地上沉井的施工一、旱地上沉井的施工 1.1.定位放样、平整场地、浇筑底节沉井定位放样、平整场地、浇筑底节沉井 第21页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材在定位放样以后,应将基础所在地的地面进在定位放样以后,应将基础所在地的地面进行整平和夯实,在地面上铺设厚度不小于行整平和夯实,在地面上铺设厚度不小于0.50.5m m的砂或砂砾垫层。然后铺垫木、立底节的砂或砂砾垫层。然后铺垫木、立底节沉井模板和绑扎钢筋。沉井模板和绑扎钢筋。然后在垫
10、木上面放出刃脚踏面大样,铺上踏然后在垫木上面放出刃脚踏面大样,铺上踏面底模,安放刃脚的型钢,立刃脚斜面底模、面底模,安放刃脚的型钢,立刃脚斜面底模、隔墙底模和沉井内模,绑扎钢筋,最后立外隔墙底模和沉井内模,绑扎钢筋,最后立外模和模板拉杆。模和模板拉杆。第22页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材第23页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材浇筑混凝土。在浇筑混凝土之前,必须浇筑混凝土。在浇筑混凝土之前,必须检查核对模板各部尺寸和钢筋布置是否检查核对模板各部尺寸和钢筋布置是否符合设计要求,支撑及各种紧固联系是符合设计要求,支撑及各种紧固联系是否安全可靠。浇筑混凝土要随时
11、检查有否安全可靠。浇筑混凝土要随时检查有无漏浆和支撑是否良好。混凝土浇好后无漏浆和支撑是否良好。混凝土浇好后要注意养护,夏季防暴晒,冬季防冻结。要注意养护,夏季防暴晒,冬季防冻结。第24页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材2.2.拆模和抽除垫木拆模和抽除垫木 抽撤垫木应按一定的顺序进行,以免引起沉井开裂,移动或倾斜。先撤除内隔墙下的垫木,再撤除沉井短边下的垫木,最后撤长边下的垫木。撤长边下的垫木时,以定位垫木(最后抽撤的垫木)为中心,对称地由远到近拆除,最后拆除定位垫木。在抽垫木过程中,抽除一根垫木应立即用砂回填并捣实。第25页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材
12、3.3.挖土下沉沉井挖土下沉沉井 排水挖土下沉当沉井穿过稳定的土层,不会因排水产生流砂时,可采用排水挖土下沉,土的挖除可采用人工挖土或机械除土。通常是先挖井孔中心,再挖隔墙下的土,后挖刃脚下的土。不排水下沉一般采用抓土斗或水力吸泥机。使用吸泥机时要不断向井内补水,使井内水位高出井外水位12m以免发生流砂或涌土现象。第26页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材4.接高沉井接高沉井当沉井顶面离地面当沉井顶面离地面12m时,如还要下沉,应时,如还要下沉,应停止挖土,接筑上一节沉井。每节沉井高度以停止挖土,接筑上一节沉井。每节沉井高度以46m为宜。接高的沉井中轴应与底节沉井中为宜。接高的
13、沉井中轴应与底节沉井中轴重合。轴重合。混凝土施工接缝应按设计要求混凝土施工接缝应按设计要求,布置好接缝钢布置好接缝钢筋,清除浮浆并凿毛,然后立模浇筑混凝土筋,清除浮浆并凿毛,然后立模浇筑混凝土 第27页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材5.5.地基检验及处理地基检验及处理沉井下沉至设计标高后,必须检验基底的地沉井下沉至设计标高后,必须检验基底的地质情况是否与设计资料相符,地基是否平整质情况是否与设计资料相符,地基是否平整 能抽干水的可直接检验,否则要由潜水员下能抽干水的可直接检验,否则要由潜水员下水检验,必要时用钻机取样鉴定水检验,必要时用钻机取样鉴定 基底应尽量整平,清除污泥
14、,并使基底没有基底应尽量整平,清除污泥,并使基底没有软弱夹层软弱夹层 第28页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材6.6.封底、填充井孔及浇筑盖板封底、填充井孔及浇筑盖板地基经检验、处理合格后,应立即封底,宜地基经检验、处理合格后,应立即封底,宜在排水情况下进行在排水情况下进行 抽干水有困难时用水下浇筑混凝土的方法,抽干水有困难时用水下浇筑混凝土的方法,待封底混凝土达到设计强度后方可抽水,然待封底混凝土达到设计强度后方可抽水,然后填井孔后填井孔 对填砂砾或空孔的沉井,必须在井顶浇筑钢对填砂砾或空孔的沉井,必须在井顶浇筑钢筋混凝土盖板。筋混凝土盖板。盖板达到设计强度后,方可砌筑墩台
15、盖板达到设计强度后,方可砌筑墩台 第29页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材二、水中下沉沉井的措施 1.筑岛法在河流的浅滩或施工最高水位在不超过4m时,可用筑岛法,即先修筑人工岛,再在岛上进行沉井的制作和挖土下沉。砂岛分无围堰和有围堰两种。砂岛面的宽度应比沉井周围宽出2.0m以上,岛面高度应高出施工最高水位0.5m以上。第30页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材水上筑岛下沉沉井第31页/共64页教教育育部部十十一一五五规规划划教教材材 2.2.浮运法浮运法水深如超过水深如超过1010m m时当用筑岛法有困难或不经济时。时当用筑岛法有困难或不经济时。可采用浮运沉井
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