基础工程PPT(附动画)第五章 沉井基础.ppt

第五章 沉井基础及地下连续墙 ;5-1 概述 第五章 沉井基础及地下连续墙;沉井的概念: 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它结构物的基础。 沉井的优点： 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； 沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物，施工工艺并不复杂。 沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础影响小。 ;沉井的缺点： 施工期较长； 对粉细砂类土在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的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。 ;沉井; 根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况，???以采用沉井基础： 1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较为合理的； 2.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桩基础施工时； 3.岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰有困难时。;第二节 沉井的类型和构造 ; 按沉井形状分类 ;5-2 沉井的类型和构造 第五章 沉井基础及地下连续墙;5-2 沉井的类型和构造 第五章 沉井基础及地下连续墙;二、沉井基础的构造 ;(二) 沉井的一般构造 ;(三)浮运沉井的构造 ;2.带钢气筒的浮运沉井 ;(四) 组合式沉井 ;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 ;7.地基检验和处理 ;8.封底、充填井孔及浇筑顶盖 ;5-3 沉井的施工 第五章 沉井基础及地下连续墙;5-3 沉井的施工 第五章 沉井基础及地下连续墙;二、水中沉井的施工 ;2.浮运沉井施工 ;三、泥浆润滑套与壁后压气沉井施工法 ;（二）壁后压气沉井法 ;四、沉井施工新方法简介 ;五、沉井下沉过程中遇到的问题及处理 ;2.沉井下沉困难 原因： 开挖面深度不够，正面阻力大； 偏斜，或刃脚下遇到障碍物、坚硬岩层和土层； 井壁摩阻力大于沉井自重； 井壁无减阻措施或泥浆套、空气幕等减阻构件遭到破坏。 解决下沉困难的措施主要是增加压重和减少井壁摩阻力 , 增加压重的方法 ： 提前接筑下节沉井； 在井顶加压砂袋、钢轨等重物； 不排水下沉时，可井内抽水。;减小井壁摩阻力的方法： ;3.突沉 原因： 井壁摩阻力较小，当刃脚下土被挖除时，沉井支承削弱； 排水过多； 挖土太深； 出现塑流。 防止突沉的措施： 控制均匀挖土，减小刃脚处挖土深度； 在设计时可采用增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施提高刃脚阻力。;4.流砂 原因： 土中动水压力的水头梯度大于临界值。 防止流砂的措施 ： 排水下沉时发生流砂，可采取向井内灌水； 不排水除土下沉时，减小水头梯度； 采用井点，或深井和深井泵降水。 ;第四节 沉井的设计与计算 ;一、沉井作为整体深基础的设计与计算 ;5-4 沉井的设计与计算 第五章 沉井基础及地下连续墙;基本假定条件：; 沉井基础受到墩台水平力H 及偏心竖向力N作用时[图5-19a）]，为了计算方便，可以将上述外力简化为中心荷载N和水平力H的共同作用，转变后的水平力H距离基底的作用高度? [图5-19b]为： ; 首先，考虑沉井在水平力H 作用下的情况。由于水平力的作用，沉井将围绕位于地面下z0 深度处A 点转动一? 角（图5-20），地面下深度z 处沉井基础产生的水平位移Δx和土的横向抗力pzx分别为： ; 将深度z处水平向地基系数代入上式pzx表达式，可以得到：; 在上述公式中，有两个未知数z0和ω求解，可建立如下两个平衡方程式。 ΣX=0，可以得到：;将上述z0和tan?表达式代入式（5-5）和式（5-6），得到： (5-7)