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第四节 沉井和重力式深水基础施工 第四章 桥梁基础施工;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;沉井; 根据经济合理、施工上可能的原则,一般在下列情况,可以采用沉井基础:
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。;一、沉井的类型和构造 ;;;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 ;三、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 ;(二)水中沉井的施工 ; 水深较大,如超过10m时,筑岛法很不经济,且施工也困难,可改用浮运法施工。沉井在岸边做成,利用在岸边铺成的滑道滑入水中,然后用绳索引到设计墩位。;(三)泥浆润滑套与壁后压气沉井施工法 ;2.壁后压气沉井法 ;四、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。
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