沉井制作下沉专项方案.doc

第一章 工程概况 1.1 工程概况（略） 第二章 地质条件 2.1 工程地质性质（略） 2.2 地下水特征（略） 第三章 沉井施工方案 3.1 概述 本工程沉井分永久性和临时性两种，其平面尺寸分为11.6m×6.6m和10.6m×56.6m两种规格，井体高度最高为15.35m，最低为9.72m，刃脚至底板顶高度均为h=2.5m。沉井施工分二次制作，一次下沉。 永久性沉井第一次制作高度为7.6m，第二次制作为7.6m以上至顶板0.65m以下，待顶管施工结束后完成顶板施工。 临时性沉井第一次制作高度为7.6m，第二次制作为7.6m以上至沉井顶，待顶管施工结束后完成土方回填。 沉井包括刃脚共设有三个台阶，井壁依次为1.0m（刃脚）、0.8m（H2段）、0.6m（H1段）。 沉井下沉设计要求采用不排水下沉，不排水下沉取土方式为空气吸泥机出土下沉，同时配以潜水员水下冲泥、清基，配合下沉。 沉井四周设环形施工便道，宽度为6m，保证重型施工机械设备行走，沿沉井的边侧搭设钢筋加工场、模板拼装场地、临时堆场，另布置若干集中箱作为临时办公及工具间。 3.2 沉井施工流程 3.3 工程的特点和难点 本工程中的沉井细而高，根据规范要求沉井制作高度在下沉前不宜超过沉井的短边长度。但考虑到工程工期需求，结合我公司对沉井施工的经验，因此，我公司对沉井拟采用二次制作，一次下沉的施工工艺。在沉井制作的过程中，加强对沉井沉降的观测，根据地质详勘资料及现场监测情况调整沉井分节高度，严格确保沉井制作的质量和安全。沉井下沉设计要求都采取不排水下沉，封底采用浇注水下混凝土封底。沉井下沉过程中应加强监测，及时纠偏，尤其注意沉井初沉阶段的纠偏工作。 由于沉井高度较高，因此沉井下沉过程中应加强测量，并注意两侧对称出土，防止沉井下沉中产生位移、扭转，以保证沉井顺利下沉和减少沉井下沉对周边土体的扰动。 设计要求沉井下沉采取不排水下沉工艺，暂考虑沉井施工区域地下水位较高，沉井下沉穿越粉砂层为例，因此为防止在水头差下产生流砂现象，沉井下沉采用不排水下沉和水封底，并应保持井内水位能够平衡井内外水头差。 假设沉井终沉后刃脚座落在粉质粘土夹粉砂层上，因此该层土土质较差，为保证沉井顺利下沉至底标高，防止沉井超沉，应通过以下手段加以控制： a、根据设计要求在沉井封底时考虑采用水封底，通过控制井内水位来平衡井内外水位高差，防止流砂的产生。并且沉井水封底时由于浮力的作用可有效减轻沉井的自重，减小对基底土层的影响。 b、沉井在粉砂层中下沉时，如下沉系数偏小可采用气幕法助沉，可保证沉井稳定下沉，并可有效减少沉井下沉对周边土体的扰动。 c、考虑到基底土层压缩性较大，在沉井终沉时根据实际情况预留一定的自沉深度。 d、下沉时井体与土体之间空隙应灌砂,随沉随灌。 e、封底时采用分格对称进行水下混凝土浇注，封底时保持沉井内外水位平衡，杜绝存在水头差，影响封底质量。 f、在沉井封底结束后，及时进行底板施工，防止沉井建成后期产生较大沉降。 3.4 沉井制作、接高、下沉分析 3.4.1 沉井制作时砂垫层和下卧层承载力验算 根据本场地的地质条件，本工程沉井分二次制作，一次下沉，沉井砂垫层厚0.8m，采用承载力较高的粗砂，刃脚素砼垫层宽1.40m，厚12cm的C15混凝土浇注。 沉井刃脚砂垫层及下卧层验算(2#永久性沉井为例）： 1、沉井二次制作时砂垫层和下卧层的承载力验算 沉井第一次制作高度为7.6m，砂垫层厚度需确保沉井在制作时砂垫层及下卧层满足承载力要求，以保证沉井制作时的要求。本工程沉井砂垫层下卧层假设为粉质粘土,其地基承载力较好。 a.砂垫层承载力 σ= ≤[σ] 每延长米沉井自重，沉井井壁每延长米自重为：287.74（m3）×24.5（密度）/（36.4）（长度）=193.67（KN/m）； B—刃脚下素砼垫层宽度（m），素砼垫层宽度为1.40 m； [σ]—砂垫层极限承载力，取250Kpa； 经计算：σ=193.67/1.40=138.34 Kpa，承载力满足施工要求。 b.下卧层承载力 σ下=G/（B+2Htgθ）+ Hγ砂≤[σ] G—每延长米沉井自重（KN/m）； B—刃脚下素砼垫层宽度（m）； tgθ—砂垫层内摩擦正切值，取其内摩擦角为22.5度； H—砂垫层厚度，取0.8m γ砂—砂容重取16KN/m3 注：砂垫层厚度小于1m时，可不考虑砂垫层本身附加重力。 经计算： σ下=193.67/(1.40+2×0.8×tg22.5) =94.01KPa； 下卧层复合地基极限承载力为180 Kpa，其承载力能满足施工要求。 3.4.2 沉井下沉稳定性验算 沉井下沉稳定性可按下式计算： 下沉稳定系数： K2=(G- B1)/(T+ R1+ R2)＜1 式中：G—井位自重（KN），沉井