地下建筑结构课件—第五章沉井式结构08

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沉井结构课件

沉井结构课件
《沉井结构》PPT课件
1999年竣工通车的江阴长江大桥北锚超大沉井,其平面长69 m、宽51 m, 面积足有10个篮球场大,下沉深达58 m,下沉过程长达20个月。
江阴长江大桥北锚超大沉井
《沉井结构》PPT课件
江阴长江大桥
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9.1.2 沉井设计一般要求
沉井平面尺寸与形状力求简单对称,可使受力合理,施工 方便;长短边之比越小越好,有利于保证下沉时的稳定性。
hi—不同土层的相应厚度(m)。
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刃脚、内隔墙或底梁阻力Rv按下式计算:
Rv Ar fu
式中 Ar—刃脚、内隔墙或底梁的计算支承面积(m2),刃脚 斜面按水平投影面积的一半计,其他全算;
fu—沉井底部地基土的极限承载力(kPa),可按表9.2 取值。
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下沉系数近似等于1.0,说明这个井的设计是比较经济的。 万一在下沉过程中发生困难,可采用施工上的一些措施, 如压重、多挖土或事先用泥浆套等。
实际上沉井的沉降系数在整个下沉过程中,不会是常数, 有时可能大于1.0,有时接近于1.0,有时会等于1.0。如开 始下沉时必大于1.0,在沉到设计标高时应近于1.0。
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②探测管:在平面尺寸较大,且不排水下沉较深的沉井中 可设置探测管。一般采用直径200~500 mm的钢管或在井 壁中预留管道。作用是探测刃脚和内隔墙底面下的泥面标 高,清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉;沉井水下封 底后,可用作刃脚和内隔墙下封面混凝土的质量检查孔。
③气管:当采用空气幕下沉沉井时,可沿井壁外缘埋设内 径25 mm的硬塑料管作为气管。当下沉困难时,可向井壁 四周的气管中压入高压空气,此高压空气沿井壁上的喷气 孔喷出,并沿井壁外表面上升溢出地面,从而在井壁周围 形成空气幕,从而达到减小下沉阻力的目的。

沉井法施工演示PPT43页

沉井法施工演示PPT43页

分类:湿封底、干封底。 湿封底是水下混凝土封底,干封底是为了减少水
压力对封底混凝土的作用,需设置集水井排水减压。 为了使封底混凝土和底板、井壁间有更可靠的联
结,以传递地基反力,使沉井成为空间受力结构,通 常在刃脚上方的井壁上预留一凹槽 ,下边线距刃脚踏 面应在2.5m以上。槽高约1.0m,近于封底混凝土的厚 度,以保证封底工作顺利进行。凹入深度约为0.150.25m。
挖深,沉井在槽内下沉,而中心部位的土体暂不挖 除——形成“中心岛”;当沉井到设计标高后,将槽 内的泥浆置换固化,再在井底部位压密注浆封闭, 最后挖除“中心岛”部分的土体。
该类开挖方式适用于面积较大的圆形沉井,需 用两台设备对称均衡挖土。
中心岛式下沉
挖土一般先挖成“锅底”状,然后再挖靠近刃 脚旁的泥土,挖土设备要均匀布置,使上面保持在 同一水平上。
5)底梁和框架
目的:在不便设置内隔 墙时,为了增加沉井下 沉过程中的整体刚度; 在松软地层中下沉的沉 井,底梁及其框架的设 置还有防止沉井“突沉” 的功能,并便于纠偏。
二、沉井施工工艺 沉井制作阶段和沉井下沉阶段。
分节灌筑、多次下沉:工序交插多、工期长,容易发 生井身倾斜和沉降不均匀等现象 分节灌筑、一次下沉:制作总高度不宜超过沉井短边 或直径的长度亦不应超过12m
抽除垫木应按一定顺序分区、依次、对称、同步地进 行,对矩形沉井,先内隔墙,再短边,最后长边;长边的 垫木应隔根抽出,然后以四角处的定位垫木为中心由远及 近地对称抽除,最后抽定位垫木。
垫木布置图
2、沉井制作
1) 井壁外侧应做到光滑; 2) 沉井制作高度应保证稳定性、有足够的下沉系数 3) 第一节沉井的灌筑高度为1.5-2.0m,地面以上沉井的 高度不超过6--7m,沉井顶面露出地面尚有0.8--2m时, 停止下沉,并在强度达70%后方可灌筑第二节; 4)沉井的实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得超过国家标 准《地基和基础工程施工及验收规范》(GBJ 1202)中的 规定数值。

地下结构物采用沉井施工工法课件

地下结构物采用沉井施工工法课件

地下结构物采用沉井施工工法一、沉井工艺原理沉井是修建深基础和地下深构筑物的主要基础类型。

它是在地面或地坑上,先制作开口钢筋混凝土砼身,待混凝土达到一定强度后,在井筒内分层挖土、运土,随着井内土面逐渐降低,沉井砼身借其自重克服与土壁之间的摩阻力,不断下沉、就位的一种深基或地下工程施工工艺。

沉井的类型繁多,按其制成材料分,有混凝土、钢筋混凝土、砖、石等多种,在建筑工程中应用最多的为钢筋混凝土沉井;按平面形状分,有圆形、方形、矩形及多边形等。

由于圆形沉井制作简单,易于控制下沉位置,受力性能较好,使用较多。

二、工法特点沉井结构具有以下:沉井结构截面尺寸和大,承载力高,抗渗,耐久性好,内部空间可利用,可用于很大的地下工程施工中,深度可达50m,施工不需要的施工机械,在排水和不排水情况下能施工;可用于的地形、地质条件,可在场地狭窄情况下施工,对邻近建筑物,构筑物影响较小,甚至不受影响;当沉井尺寸较大,在制作和下沉时,均能使用机械化施工,可在地下水很大、土的渗透系数很大、难以将地下水排干、地下有流砂或有其他有害的土层情况下施工,比大开挖施工,可大大减少挖、运、回填的土方量,因此,可加快施工进度,降低施工费用。

沉井施工法存在的问题:施工工序较多,施工工艺较为复杂,技术要求高,质量控制要求严。

三、适用范围本法适用于工业建筑基坑(料坑、料车坑、铁皮坑、井式炉、翻车机室)、地下室、水泵房、设备深基础、桥墩、码头等工程,并可在松软、不稳定含水土层、人工填土、粘性土、砂土、砂卵石等地基中使用。

一般讲,在施工场地复杂,邻近有铁路、房屋、地下构筑物等障碍物,加固、拆迁有困难或大开口施工会影响周围邻近建(构)筑物安全时,应用最为合理、经济。

四、关键施工技术(一)沉井施工工艺流程(二)地基处理和筑岛在松软的地基上进行沉井制作,应先对地基进行处理,以防止由于地基不均匀下沉引起井身裂缝。

处理方法,一般采用砂、砂砾、碎石、灰土垫层,用打夯机夯实或机械碾压等措施使密实。

地下结构设计8:沉井结构设计

地下结构设计8:沉井结构设计

8.1.4 沉井的构造
沉井组成: 井壁、 刃脚、 凹槽、 内隔墙、 取土井、 封底、 顶板
第二节 沉井结构设计与计算
沉井结构设计主要包括如下内容:

⑴ 沉井建筑平面布置的确定 ⑵ 沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算
①参考已建类似的沉井结构,初定沉井的平面尺寸、高度、井 孔尺寸及井壁厚度等几个主要尺寸,并估算下沉系数,控制沉速; ②估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等。

⑶沉井底节的最小配筋率,钢筋混凝土不宜少 于0.1%,少筋混凝土不宜少于0.05%。沉井底 节的水平构造钢筋不宜在井壁转角处有接头。 由于沉井下沉过程中井孔内的土体未被挖出, 增加了沉井的下沉阻力,使井壁产生拉应力, 为防止转角处拉力过大,应严格按照先关要求 布置钢筋。
沉井井壁计算


混凝土厚壁沉井由于井壁厚度较大,除刃脚外 ,可不进行井壁受力验算;混凝土薄壁沉井应 根据实际可能发生的情况进行井壁的验算。 沉井井壁计算包括竖直和水平两个方向的内力 计算。

⑶ 施工阶段强度计算
①井壁板的内力计算;②刃脚的挠曲计算;③底横梁、顶横梁 的内力计算,等等按封闭框架(水平或垂直方向)或圆形结构来计算井壁并配筋; ②顶、底板的内力计算及配筋。
下沉系数计算

沉井的下沉是通过在取土井内不断挖土,使沉 井自重克服井壁与周围土体间的摩擦力以及刃 脚下方土体的正面阻力而实现的。因此在确定 沉井主体尺寸后,须算出沉井自重,并验算沉 井在施工中是否能在自重作用下,克服上述摩 擦力和正面阻力顺利下沉。
⑴竖直方向内力计算
沉井直立时的井壁摩擦阻力分布
⑵水平方向内力计算
①验算刃脚根部以上高度等于该处井壁厚度t的 一段井壁,依此设置该段的水平钢筋。

沉井

沉井

1沉井是一种井筒状空腔结构物,是在预制好的井筒内挖土,依靠井筒自身重力或借助外力克服井壁与地层的摩擦阻力逐步沉入地下至设计高程,最终形成桥梁墩台或其他建筑物基础的一种深基础形式。

2沉井基础的特点:1)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2)沉井是基础的组成部分,在下沉的过程中引起挡土和防水的临时围堰作用,不需要另设坑壁支撑或板柱围堰,既节约了材料,又筒化了施工3)在各类地下构筑物中,沉井结构又可作地下构筑物的围护结构,沉井内部空间亦可得到充分利用4)沉井在深基础施工中,具有占地面积小,挖土量少。

对邻近建筑物等环境影响比较小的优点5)不需要特殊专业设备,且操作简便,技术可靠,节省投资。

沉井基础的缺点:1)施工工期长2)对粉、细砂类土在井内抽水易发生流沙现象,造成沉井倾斜3)沉井下沉过程中遇到大的孤石,树干或井底岩层表面倾斜过大,均会给施工带来一定的困难。

3沉井的分类:1)沉井按施工方法分类:一般沉井、浮运沉井;2)沉井按建筑材料分类:混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、竹混凝土沉井、刚沉井;3)按沉井的平面形状可分为:圆形、矩形、圆端形。

4沉井一般由井壁、刃脚、内隔墙、井孔、凹槽、封底和顶盖板、射水管等组成。

5沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛、浮运沉井三种。

1单桩承载力容许值是指单桩在荷载作用下,地基土和桩本身的强度和稳定性,得到保证,变形也在容许范围内,以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载。

2单桩轴向荷载传递机理:桩的承载力是桩与共同作用的结果,当轴向荷载逐步施加于单桩桩顶时,桩身上部受到压缩而产生相对与土的向下位移,与此同时,桩侧表示就会受到土的向上摩阻力,随着荷载增加,桩身的压缩量和位移量增大,桩身下部的摩阻力逐步调动引来,桩底土层也因受到压缩产生桩端阻力,因此,可以认为土对桩的支撑力是由桩侧摩阻力和桩端阻力两部分组成。

a)负摩阻力:当桩周围土体因某种原因发生下沉,其沉降变形大于桩身的沉降变形时在桩侧表面将出现向下作用的摩阻力。

沉井基础施工ppt课件

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沉井的分类
按沉井的施工方法分类 浮运沉井
按沉井的建筑资料分类
混凝土沉井 钢筋混凝土沉井 竹筋混凝土沉井
钢沉井
沉井的平面外形 沉井的立面外形
圆形 圆端形 矩形
柱形 阶梯形 锥形
a)
多图
5-3
孔沉井单孔沉 沉 井井 ;的
b)

双 孔 沉
面 外 形


c)
图 5-4 沉井剖面图 a〕直壁柱型; b〕外壁单阶型; c〕外壁多阶型; d〕内壁多阶型
刃脚阻力。
沉井封底
当沉井下沉至设计标高时,应进展沉降观测.假设8h内沉井的 下沉量不大于l0mm,方可进展封底。
干封法:干封法适宜于沉井底部无地下水的情况下浇筑底板混 凝土,这种方法本钱低、工期短、质量好。
水下封底应符合以下要求: (1)井内水位不应低于设计水位,锅底应按设计尺寸整理,堆
积于井底的浮泥应予去除。 (2)浇灌水下混凝土各导管的有效半径必需相互搭接,并盖满
沉井施工特点: 〔1〕沉井可在井筒的维护下作 垂直下挖,施工中井筒既能防土 又能防水,下沉终了后成为根底 的一部分。沉井法施工可以有效 地抑制明挖法土石方量大、干扰 大的弊病。〔2〕逐节接筑,不 断挖土,借助混凝土井筒的自重, 边挖土边下沉,因此比较简便、 平安。〔3〕必需经过先浇筑,
沉井制造
筑岛法 当水深小于3m,流速≤1.5m/s时,可采用砂或砾石在水 中筑岛(图5-12 a〕,周围用草袋围护;假设水深或流速加大, 可采用围堤防护筑岛[图5-12b〕];当水深较大〔通常<15m〕 或流速较大时,宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c〕。
(园沉井为相互垂直两直径与园周的交点) 间程度间隔的1/100并≯30cm H为沉井高度。

地下建筑结构-沉井结构

地下建筑结构-沉井结构
2011年6月6日
地下建筑结构
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5.2 沉井的构造
沉井一般由下列各部分组成(如下图):井壁(测壁)、刃脚、内隔墙、 沉井一般由下列各部分组成(如下图):井壁(测壁)、刃脚、内隔墙、 ):井壁 )、刃脚 封底和顶盖、底梁和框架。 封底和顶盖、底梁和框架。
1)井壁 )
井壁是沉井的主要部分, 井壁是沉井的主要部分,应有足够 的厚度与强度, 的厚度与强度,为了承受在下沉过程中 各种最不利荷载组合(水土压力) 各种最不利荷载组合(水土压力)所产 生的内力, 生的内力,在钢筋混凝土井壁中一般应 配置两层竖向钢筋及水平钢筋, 配置两层竖向钢筋及水平钢筋,以承受 弯曲应力。同时要有足够的重量, 弯曲应力。同时要有足够的重量,使沉 井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。 井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。 因此,井壁厚度主要决定于沉井大小、 因此,井壁厚度主要决定于沉井大小、 下沉深度以及土的力学性质。 下沉深度以及土的力学性质。 设计时通常先假定井壁厚度, 设计时通常先假定井壁厚度,再进 行强度验算。井壁厚度一般为0.4~1.2m。 行强度验算。井壁厚度一般为 。 有战时防护要求的,井壁厚度可达1.5~ 有战时防护要求的,井壁厚度可达 1.8m。 。
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5.1.2 按沉井形状分类 1.按沉井的平面形状: 常用的有圆形、圆端形 和矩形等。根据井孔的布 置方式,又有单孔、双孔 及多孔的分别。
沉井平面形式 a)单孔沉井;b)双孔沉井;c)多孔沉井
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圆形沉井:沉井在下沉过程中易控制方向;使 用抓泥斗挖土,要比其他类型的沉井,更能保证其 刃脚均匀地支承在土层上;在侧压力作用下,井壁 只受轴向力(侧压力均布时),或稍受挠曲(侧压力非 均布时);对水泥方向正交或斜交均有利,也即承受 水平土压力和水压力性能良好。 圆端形沉井:控制下沉、受力条件、阻水冲刷 均较矩形者有利,但沉井制造较复杂。对平面尺寸 较大的沉井,可在沉井中设置隔墙,使沉井由单孔 变成双孔或多孔。

沉井基础设计PPT课件

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(2)沉井的长短边之比越小越好,以保证下沉时的稳定性
(3)为了便于沉井制作和井内挖土出土,一般沉井应分节 制作,每节高度不宜大于5m,且不宜小于3m。沉井底节高度 除应满足拆除支撑时沉井的纵向抗弯要求之外,在松软土 层中下沉的沉井,底节高度不宜大于0.8b(b为沉井宽度)
8
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1.4 沉井的施工步骤
射水管组、探测管、气管和压浆管组
(3)气管
当采用空气幕下沉沉井时,可沿井壁外缘埋 设内径25mm的硬塑料管作为气管。空气幕的原 理是预先埋设在井壁四周 的气管中压入高压空气, 此高压空气由设在井壁上的喷气孔喷出,并沿井 壁外表面上升溢出地面,从而在井壁周围形成一 层松动的含有气体与水的液化土层,此含气土层 如同幕帐一般围绕着沉井,故称之为空气幕。


1 概述

2 沉井构造

3 沉井结构设计计算
1
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1 概述
1.1 沉井定义及应用范围 1.2 沉井的分类 1.3 沉井的设计原则 1.4 沉井的施工步骤
2
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1.1 沉井定义及应用范围
沉井基础
将位于地下一定深度的建筑物或建筑 物基础,先在地面制成一个井筒状的结构 物(沉井),然后在井壁的围护下通过从 井内不断挖土,使沉井在自重作用下逐渐 下沉,达到预定设计标高后,再进行封底, 构筑内部结构。
封底
沉井下沉到设计标高,基底经校验能 满足设计要求后,当井中的水能被排干, 即渗水量上升速度小于或等于6mm/min时, 排干水后用C15或C20普通混凝土浇筑;当 井中的渗水量上升速度大于6mm/min时, 宜采用导管法浇筑C20水下混凝土封底。封 底混凝土的厚度按其承载力条件计算确定, 一般其顶面应高出凹槽顶面0.5m。

沉井基础ppt课件

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沉井基础
7.1 沉井的基本概念、作用及适用条件
沉井的概念:是井筒状的结构物(图1)。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(图2)。
图1 沉井下沉示意图
图2 沉井基础
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,因此在桥梁工程中得到较广泛的应用。同时, 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,也常用作为矿用竖 井、地下油库等。
和下沉深度而定。
土软,浅
土软,深
土密,深
上述各类沉井的适用条件:
柱形沉井,它在下沉过程中不易倾斜,井壁接长较简单,模板可重复使用。故当 土质较松软,沉井下沉深度不大,可以采用这种形式。 锥形沉井,井壁可以减少土与井壁的摩阻力,其缺点是施工较复杂,消耗模板多 ,同时沉井下沉过程中容易发生倾斜。 阶梯式沉井的台阶宽度约为100~200mm。鉴于沉井所承受的土压力与水压力, 均随深度而增大。为了合理利用材料,可将沉井的井壁随深度分为几段,做成阶 梯形。下部井壁厚度大,上部井壁厚度小,因此,这种沉井外壁所受的摩擦阻力 可以减小,有利于下沉。
2. 浮式沉井:在深水地区筑岛有困难或不经济,或有碍通航当河流流速不大 时,可采用岸边浇筑浮运就位下沉的方法,这类沉井称为浮运沉井或浮式沉井。
(二) 按沉井形状分类 1.按沉井的平面形状:
常用的有圆形、圆端形和矩形等。根据井孔的布置方式,又有单孔、 双孔及多孔的分别。
2.按沉井的立面形状 主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应视沉井需要通过的土层性质

沉井法施工演示课件

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环境保护与修复
沉井法施工也可应用于环境保护和修复领域,如地下水修复、土壤修 复等。
沉井法施工的环保与可持续发展策略
减少能源消耗
优化施工工艺,提高能源利用效率,减少能源消 耗。
降低环境污染
采用低污染、低排放的设备和材料,减少对环境 的影响。
资源循环利用
推广资源循环利用技术,对废旧材料进行再利用 ,降低对自然资源的依赖。
02
详细描述
在下沉过程中,可能会出现下沉困难或倾斜的现象。这可能是由于地下
水位较高、地质条件复杂、下沉速度过快等原因导致的。
03
解决方案
针对下沉困难,可以采取在井壁周围打孔、安装高压喷射设备等方法来
降低地下水位。对于倾斜问题,可以采取在井壁两侧增加压重、调整下
沉速度等方法来纠偏。
沉井封底不坚固或漏水
或位移。
沉井制作技术
场地平整
在制作前,对场地进行平整和夯实,确保沉 井基础稳定。
模板安装
按照设计要求,将钢筋绑扎坚固,确保沉井 的结构强度。
钢筋绑扎
根据设计图纸,安装合适的模板,确保模板 的稳定性和精度。
混凝土浇筑
采用高强度混凝土,按照规定的配合比和浇 筑顺序进行浇筑,确保混凝土的密实性和强 度。
对沉井进行承载力检测,确保满 足设计要求。
03
沉井法施工关键技术解析
沉井设计
沉井设计原则
根据工程要求、地质条件、水文 条件等,确定沉井的形状、尺寸 、重量、下沉深度等参数,确保
沉井结构安全、公道。
沉井结构设计
根据使用功能和地质条件,设计 沉井的结构情势,包括底板、壁
厚、配筋等。
沉井下沉稳定计算
根据土质条件和下沉深度,计算 沉井下沉过程中的稳定性和沉降 量,确保下沉过程中不产生倾斜

《沉井式结构》ppt课件

《沉井式结构》ppt课件
施工易于控制、多适用于平面尺寸大的沉井 椭圆形:对水流阻力小,多用于桥梁墩台根底、江心泵
一、概述
三 沉井分类 按竖向剖面外形 圆柱形:不易发生倾斜、对周围土体扰动小
侧向摩擦力大、井壁容易拉裂 多用于入土不深、土质松散情况 阶梯形: 外壁阶梯形:减小摩擦力、扰动大、节省资料 内壁阶梯形:节省资料、减小扰动、防止下沉过快
1.参考已建类似的沉井构造,初定沉井的几个主要尺寸,估
算下沉系数,以控制沉速;
2.估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等。.
〔三〕施工阶段强度计算
1.井壁板的内力计算;
2.刃脚的挠曲计算;
3.底横梁、顶横梁的内力计算;
建筑工程学院
第二节 沉井构造设计
一、沉井构造设计计算主要环节 〔四〕运用阶段的强度计算〔包括接受动载〕 1.按封锁框架〔程度方向的或垂直方向的〕或圆池构
26
2 中间底横梁 3
1.2
0.7
12.2
26
两端底横梁 2
1.2
0.8
12.2
26
3 中间顶横梁 3
0.6
0.7
12.2
26
两端顶横梁 2
0.6
0.8
12.2
26
第二节 沉井构造设计
解:1)计算沉井自重G
序构


1
井壁
2 中间底横梁
两端底横梁
3 中间顶横梁
两端顶横梁
沉井自重数高Fra bibliotek宽长 资料比 分量
将底横梁下土掏空:
下沉 K 1 系 61 3数 0 8 39 0 56 2 1.5 1 81
第二节 沉井构造设计
〔二〕沉井施工期间的抗浮稳定验算
抗浮系数

基础工程(第二版)沉井PPT课件

基础工程(第二版)沉井PPT课件
横向计算zx值应小于沉井周围土的极限抗力值。 极限抗力值计算方法:
当基础在外力作用下产生位移时,在深度z处基础一侧 产生主动土压力强度pa,而被挤压一侧土就受到被动土压 力强度pP,故其极限抗力,以土压力表达为
zx pp - pa
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由朗金土压力理论可知
zx
4
cos
(ztg
c)
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(一)非岩石地基上沉井基础的计算
沉井基础受到水平力H及偏心竖向力N作用。将水平
力H及偏心竖向力N引起的力矩等效转换成水平力H距离
基底的作用:

Ne+Hl H
M H
先讨论沉井在水平力H作用下的情况,水平力的作用
下,沉井将围绕位于地面下z0深度处的A点转动角,地面
下深度z处沉井基础产生的水平位移x和土的横向抗力zx
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求得z0、tgω,代入式(5-3)和式(5-4),进而求得
zx
6H Ah
z(z0
z)
d
2
3dH
A
当有竖向荷载N及水平力H同时作用时,则基底边缘
处的压应力为
max min
N A0
3Hd
A
式中A0——基础底面积。
离地面或最大冲刷线以下z深度处基础截面上的弯矩
M Z=H ( h z) z1xb1 (z z1 )dz1
200200mm的方木,使压应力不大于100kPa)。然后在 刃脚位置处放上刃脚角钢,竖立内模,绑扎钢筋,立外模 ,最后浇灌第一节沉井混凝土。
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3. 拆模及抽垫
沉井混凝土达到设计强度70%时可拆除模板,强度达设 计强度后才能抽撤垫木。

08--沉井基础ppt课件

08--沉井基础ppt课件
遇到意外困难,还可在凹槽处浇筑钢筋混 凝土盖板,将沉井改为沉箱。
尺寸:凹槽深约0.15~0.25m,高约1.0m左 右,其距刃脚底面一般在1.5m以上。
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6)射水管组、探测管、气管 和压浆管
射水管组:压入高压水把井壁四周的土 冲松,以减少摩擦力和端部阻力。
高压水水压一般不小于0.6MPa,每一水 管的排水量不小于200L/min;
q W EQ
W W W t 2
W h w
W h w
E E E t 2
W 2W t W W 3
Q——由刃脚传来的剪力,其值等于求
算刃脚竖直外力时分配于悬臂梁上的水平力(kN/m)。
E 2E t E E 3
28
(2)其余各段井壁的计算,可按井壁断面 的变化,取每一段中控制设计的井壁(位于每 一段最下端的单位高度)进行计算。
阻力 ,用下沉系数k表示 :
k G / R 1.15 ~ 1.25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f(kPa)
粘性土
砂性土
砂卵 石
砂砾石
软土
25~50 12~25 18~30 15~20 10~12
泥浆套
3~5
17
摩擦力分布
假定从地表到5m深 度范围内,单位摩阻 力按直线规律由零增 加至最大值;
探测管:探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高,
清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉;
气管:空气幕下沉沉井 ; 压浆管:埋设压浆管
14
7)封底
渗水率小于6mm/min时,排干水后用C15 或C20普通混凝土浇筑;
当井中的渗水率大于6mm/min时,宜采用 导管法浇注C20级水下混凝土封底。

基础工程PPT(附动画)第五章 沉井基础

基础工程PPT(附动画)第五章 沉井基础

5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
(二)壁后压气沉井法 它是通过对沿井壁内周围预埋的气管中喷射高压气流, 气流沿喷气孔射出,再沿沉井外壁上升,形成一圈压气层(又 称空气幕),使井壁周围土松动,减少井壁摩阻力,促使沉井 顺利下沉。
与泥浆润滑套相比的优点: 壁后压气沉井法在停气后即可恢复土对井壁的摩阻力, 下沉量易于控制,且所需施工设备简单,可以水下施工,经 济效果好。 在一般条件下较泥浆润滑套更为方便,它适用于细、粉 砂类土和粘性土中。但设计方法和施工措施尚待积累更多的 资料。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
3.拆模及抽垫 当沉井混凝土强度达设计强度70%时可拆除模板,达设 计强度后方可抽撤垫木。抽撤垫木应分区、依次、对称、同 步地向沉井外抽出。其顺序为:先内壁下,再短边,再长边, 最后定位垫木。长边下垫木隔一根抽一根,以固定垫木为中 心,由远而近对称地抽,最后抽除固定垫木,并随抽随用砂 土回填捣实,以免沉井开裂、移动或偏斜。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井施工过程动画演示1
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井施工过程动画演示2
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
(一)筑岛法 当水深小于3m,流速≤1.5m/s时,可采用砂或砾石在水中 筑岛(图5-12 a),周围用草袋围护;若水深或流速加大,可 采用围堤防护筑岛[图5-12b)];当水深较大(通常<15m) 或流速较大时,宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c)。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
四、沉井施工新方法简介
20世纪90年代以来,在国外一些发达国家提出了
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二、沉井的构造
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底梁和框架
在比较大型的沉井中,由于使用要求,不 在比较大型的沉井中,由于使用要求, 大型的沉井中 能设置内隔墙,则可在沉井底部增设底梁 能设置内隔墙,则可在沉井底部增设底梁 内隔墙 ,并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段 和使用阶段的整体刚度。 和使用阶段的整体刚度。 整体刚度 • 在 松软地层中 沉井 , 底梁的设置还可 松软地层中沉井 沉井, 以防止沉井“突沉” 超沉” 以防止沉井 “ 突沉 ” 和 “ 超沉 ” , 便 于纠偏和分格封底,以争取采用干封 于纠偏和分格封底 , 以争取采用 干封 底。 • 纵横底梁 不宜过多 , 以免增加结构造 纵横底梁不宜过多 不宜过多, 施工费时,甚至增大阻力 增大阻力, 价 , 施工费时 , 甚至 增大阻力 , 影响 下沉。 下沉。 沉井高度较大 高度较大, 沉井高度较大,常于井壁不同高度设置若 干道由纵横大梁组成的水平框架, 组成的水平框架 干道由纵横大梁组成的水平框架,减少井 于顶、底板之间)的跨度, 壁(于顶、底板之间)的跨度,使整个沉 井结构布置合理、经济。 井结构布置合理、经济。
第五章
第一节 沉井的类型和构造 第二节 沉井结构设计计算 小结
沉井式结构
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第一节 沉井的类型和构造
一、概述

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概念和适用条件、特点、 概念和适用条件、特点、分类
二、沉井的构造 三、沉井图例

隧道连续沉井、 隧道连续沉井、人防工事沉井
建筑工程面预制的上无盖下无底的井筒状结构物,利用结构自重作用而下 一个地面预制的上无盖下无底的井筒状结构物,利用结构自重作用而下 地面预制的上无盖下无底的井筒状结构物 结构自重作用而 沉入土, 地下完成结构物施工。 沉入土,在地下完成结构物施工。
1)作为结构物:,稳定性强、整体性好,强度大,承载 作为结构物:,稳定性强 整体性好,强度大, 结构物:,稳定性强、 力高,抗震性能较强; 力高,抗震性能较强; 2)作为施工围护结构:挡土、挡水优异 作为施工围护结构 挡土、 施工围护结构: 3)技术上比较稳妥可靠,挖土量少,对邻近建筑物的影 技术上比较稳妥可靠,挖土量少, 响比较小,沉井基础埋置较深,稳定性好, 响比较小,沉井基础埋置较深,稳定性好,能支承较大 的荷载
井壁 中间底横梁 两端底横梁 中间顶横梁 两端顶横梁 沉井自重
∑ = 1054.5t
井壁平均极限摩擦力为1.5/㎡ 井壁平均极限摩擦力为1.5/㎡ 1.5/ 10/㎡ 刃脚极限正面阻力 10/㎡
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例题:沉井下沉系数的确定 例题:
总的土对井壁侧面摩擦力
2 × 28.0 × 7.6 × 1.5 = 638t
① ② ③
荷载大、集中; 荷载大、集中; 为满足建筑物使用,要求基础深埋 为满足建筑物使用, 施工原因: 施工原因:
• •
场地狭小或有临近建筑物影响 桩基施工不便
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一、概述
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一、概述
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一、概述
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2. 沉井特点
优点:预制,质量可靠、 优点:预制,质量可靠、造价低
(四)使用阶段的强度计算(包括承受动载) 使用阶段的强度计算(包括承受动载) 的强度计算
1.按封闭框架或圆池结构来计算井壁并配筋; 封闭框架或圆池结构来计算井壁并配筋; 2.顶板及底板的内力计算及配筋。 顶板及底板的内力计算及配筋。 的内力计算及配筋 地基强度和变形验算。 3. 地基强度和变形验算。
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三、沉井图例 隧道连续沉井
在松软的土层中浅埋地铁或水底隧道的岸边段, 在松软的土层中浅埋地铁或水底隧道的岸边段,除可用大 开挖、地连墙外, 开挖、地连墙外,还可用隧道连续沉井
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三、沉井图例 隧道连续沉井
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三、沉井图例 平战结合用的人防工事沉井
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应用范围
沉井一般沉到较坚实的土层上,充分利用深层土承载能力。 沉井一般沉到较坚实的土层上,充分利用深层土承载能力。 桥梁墩台基础、通风井、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、 桥梁墩台基础、通风井、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、基础 地下仓库、盾构拼装井、矿井、 、地下仓库、盾构拼装井、矿井、地下其他构筑物
阶梯形: 阶梯形:
外壁阶梯形:减小摩擦力、扰动大、节省材料 外壁阶梯形:减小摩擦力、扰动大、 内壁阶梯形:节省材料、减小扰动、 内壁阶梯形:节省材料、减小扰动、避免下沉过快
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二、沉井的构造
井壁 刃脚 内隔墙 封底和顶板 底梁和框架
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二、沉井的构造
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井壁: 井壁:主要承担井外水土压力和自重的部分
1.参考已建类似的沉井结构,初定沉井的几个主要尺寸 参考已建类似的沉井结构, 2.下沉系数的验算;3.估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等。 下沉系数的验算; 估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等。 沉井的抗浮系数
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(三)施工阶段强度计算 施工阶段强度计算
1.井壁内力计算;2.刃脚的挠曲计算; 井壁内力计算; 计算 刃脚的挠曲计算; 底横梁、顶横梁的内力计算 的内力计算; 其它,沉井抽承垫木。 3.底横梁、顶横梁的内力计算;4.其它,沉井抽承垫木。
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沉井分类——按竖向剖面形状分 沉井分类
圆柱形:多用于入土不深、土质松散情况 圆柱形:多用于入土不深、
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不易发生倾斜、对周围土体扰动小;侧向摩擦力大、 不易发生倾斜、对周围土体扰动小;侧向摩擦力大、井壁易拉裂
锥形:外壁为斜坡, 锥形:外壁为斜坡,减小侧向摩擦力
下沉不稳定、 下沉不稳定、不易井壁制作
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缺点: 缺点:
工期长,对地质条件有一定要求(岩面倾斜、流砂、 工期长,对地质条件有一定要求(岩面倾斜、流砂、障碍 物 …)
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沉井的分类
单孔沉井 单排孔沉井 多排孔沉井 柱形沉井 阶梯形沉井 锥形沉井 素混凝土沉井 钢筋混凝土沉井 钢沉井
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按横截面形状分
按纵截面形状分
按制做材料分
二、沉井的构造 封底及顶盖
当沉井下沉到设计标高, 当沉井下沉到设计标高,经过技术检验并 设计标高 对坑底清理后,即可封底, 对坑底清理后,即可封底,以防止地下 水渗入井内。 水渗入井内。 封底可分湿封底( 水下灌筑混凝土) 封底可分湿封底(即水下灌筑混凝土)和 干封封底两种 两种。 干封封底两种。 封底完毕, 封底完毕,俟混凝土结硬后在上方浇筑钢 筋混凝土底板。 筋混凝土底板。 当沉井作为地下结构物时多采用钢筋混凝 当沉井作为地下结构物时多采用钢筋混凝 顶板。 土顶板。
第二节
沉井结构设计计算
沉井结构设计计算主要环节 (一)下沉系数的计算 (二)抗浮系数的计算 (三)刃脚计算 (四)施工阶段的强度计算 (五)沉井底横梁竖向挠度计算 (六)封底混凝土厚度 (七)沉井底板计算
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沉井结构设计计算主要环节
(一)沉井建筑平面布置的确定; 沉井建筑平面布置的确定; 平面布置的确定 (二)沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。 沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。 主要尺寸的确定和下沉系数的验算
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沉井分类——按平面形状分 沉井分类
圆形:制作简单、易于控制下沉、受力性能好、 圆形:制作简单、易于控制下沉、受力性能好、
周长小,侧面摩擦力小、 周长小,侧面摩擦力小、对周围的土体扰动小 建筑面积不能充分利用
方形、矩形:制作方便、水平压力产生弯矩, 方形、矩形:制作方便、水平压力产生弯矩,使用方便
隔墙的厚度一般为0.5m左右。 隔墙的厚度一般为0.5m左右。 厚度一般为0.5 隔墙下部应设过人孔 人孔, 隔墙下部应设过人孔,供施工人员于各 取土井间往来之用。 取土井间往来之用。人孔的尺寸一般为 0.8×1.2m 1.1~1.2m左右 左右。 0.8×1.2m~1.1~1.2m左右。
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二、沉井施工期间的抗浮稳定验算
抗浮系数
K
2
G + R = Q
f
≥ 1 . 05 ~ 1 . 1
抗浮系数的大小由底板厚度来调整 沉井上浮时土的极限摩擦力很大, ①沉井上浮时土的极限摩擦力很大,而一般设计估用的数值往 往偏小, 因此在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合 往偏小 , 因此 在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合 理; 在粘性土中,因它的渗透系数很小,地下水补结非常缓慢, ②在粘性土中,因它的渗透系数很小,地下水补结非常缓慢, 沉井的浮升也必然极为缓慢,在发生明显浮升之前, 沉井的浮升也必然极为缓慢 , 在发生明显浮升之前 , 内部 结构、 设备、 顶盖等重量已经作用上去, 结构 、 设备 、 顶盖等重量已经作用上去 , 故不再存在浮升 问题。 问题。
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求下沉系数
井壁自重计算数据表
序 号 1 2 3 构 件 数 量 2 3 2 3 2 高 (m ) 7.6 1.2 1.2 0.6 0.6 宽 (米) 0.8 0.7 0.8 0.7 0.8 长 (米) 28.0 12.2 12.2 12.2 12.2 材料比 重 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 重量 851.0 77.0 58.7 38.7 29.3
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一、沉井下沉系数的确定
下沉系数
K1 = R G ≥ 1 . 10 ~ 1 . 25 + RT
f0 =
f
Rf = f 0 F 0
f1h1 + f 2h2 +L + f n hn L h1 + h2 +L + hn L
G~G-B RT底梁下是否掏空 土的承载力
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