基础工程设计原理5沉井基础.pdf

第五章沉井基础 第一节 概述 第二节 沉井的构造及施工工艺 第三节 沉井的设计与计算 第一节 概述 一、认识沉井 1、工程应用 应用范围： 桥墩、锚碇、矿 用竖井、地下泵 房、水池、油库 、地下设备基础 、盾构隧道、顶 管的工作井和接 收井等。 沉井平面长69m，宽51m，下沉深度58m，体积 20.4万m3，为当前世界最大沉井基础。 美国Tacoma Narrows沉井施工 美国Tacoma Narrows沉井施 工 大型钢壳沉井 2、沉井定义 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孔，最后成为结构物基 础的一种井筒状结构。 3、沉井基础的特点 (1)埋置深度大，整体性强、稳定性好，承载面积大， 承载力高(垂直与水平) ； (2)既可作基础，又可作施工时的挡土和挡水围堰结构 物； (3)施工时对邻近建筑物影响较小； (4) 内部空间可进一步利用。 4、沉井缺点 (1)施工工期较长； (2)施工技术要求高； (3)施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。 第二节 沉井的构造及施工工艺 一、沉井的组成构造 1、沉井的截面形式 平面形状有：圆形、矩形、圆端形等 井孔的布置方式有：单孔、双孔、多孔。 (a)单孔沉井；(b)双孔沉井；(c)多孔沉井 2、沉井的构造 ① 井壁厚度0.4～1.2m；承受水土 压力，分直壁式和台阶式。 ②刃 脚宽度10～20cm ，高度约1.5m （湿 封底）或0.6m （干封底），内侧倾 角45°～60°；冲切硬土，减小端部 阻力。③内隔墙厚度约0.5m，底 面高出井壁刃脚踏面0.5～1m，增加 沉井刚度、改善井壁受力条件、挖 土均衡，便于纠偏。④井孔宽度 （直径）不宜小于3m，挖土、排土 场所和通道。⑤井壁凹槽 槽高约 1.0m，深度0.15~0.25m，增加封底 混凝土、底板与井壁连接。⑥预埋 射水管下沉困难时减阻。⑦封底 （底板）沉井下沉到设计标高，经 检验和坑底清理后浇注的混凝土底 版。分为干封和湿封（水下浇灌混 凝土）两种。 底梁和框架 底梁和框架 当不能设置内隔墙而沉井又较大时，常在沉井底部增设底梁或 因沉井过高，常在沉井不同高度处设置纵横梁构成框架结构 二、沉井的施工 分旱地施工沉井与水上施工沉井两种情况 旱地沉井工序： 整平场地→就地制造→挖土下沉→孔底清查→封底 →充填井孔以及浇注顶板。 水上沉井工序： 水深3~4m 以内且流速不大时 水上筑岛→岛上制造→挖土下沉→孔底清查→封底 →充填井孔以及浇注顶板。 水较深或流速较大时 岸边制造→牵引滑移或