沉井与墩基础(详细)
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第8章__墩基础
第八章墩基础第一节墩基础的类型与特点一、墩的类型墩的类型较多．可根据墩的受力情况、墩的体型与施工方法进行分类。
(一)按受力情况分类墩作为深基础，主要用于承受上部结构物传来的竖向压力及水平力、而较少用于抗拔情况。
按传递上部压力荷载的方式，墩可分为摩擦墩与端承墩两种基本类型，如图1 (a)(b)所示。
当墩以承受水平荷载为主时，称水平受力墩，如图1(c)所示。
(二)按墩体形状分类墩的截面形状多是圆形，而墩身轴向截面形状及墩底形式有许多类型。
1．墩轴向截面形状墩按轴向截面形状不同可分为柱形墩、锥形墩与齿形墩三种类型。
柱形墩的截面尺寸及形状不随深度变化，如图2(a)所小。
柱形墩因其形状简单、施工方便、设计计算较简单而得到广泛的应用。
锥形墩截面形状随深度不变而尺寸则随深度呈线性变化，因而墩的受力状态较好，但其成孔施工较柱形墩复杂(图2(b))。
图2(c)所示为齿形墩的两种形式。
齿形墩由于沿墩身没有倒置的台阶，故可以加大墩的侧壁阻力，主要适于墩侧面有较硬的黏土层的情况，但此种情况应用较少。
图1 按受力情况分类图2 墩按轴向截面形状分类2．墩底形式墩底形式主要取决于墩底岩土的承载能力及墩底荷载大小。
如图3(a)所示，直底墩墩端尺寸与上部墩身尺寸相同。
这种墩常见于墩底为坚硬土层或岩层、墩承载力较易满足要求的情况。
为了使墩端承担更大的荷载，常在墩底土较硬的情况下，将墩底部尺寸加大，形成扩底墩．如图3(b)所示。
当墩底支承于岩层上，为使墩底牢固、防止水平荷载导致墩底滑动而将墩端部嵌入岩层．形成嵌底墩．亦称嵌岩墩，如图3(c)所示。
图3 墩底形式(三)按施工方法分类墩的施工方法除用混凝土浇制墩体外，主要指墩的成孔方法与孔壁支护方法两个方面。
1．成孔方法墩由于其截面尺寸较大，故不能打入而只能通过在地基中成孔制作而成。
墩按成孔方法分类有钻孔墩、挖孔墩及冲孔墩三种。
钻孔墩是使用带有大型钻头的钻机在土、岩层中钻孔而成的墩．其应用较广泛。
沉井基础施工.
(二)沉井的构造——4. 井 孔
作用：挖土出土的工作场所和通道。 井孔尺寸：
应满足施工要求,其宽度(直径)一般不小于3 m。
井孔的布置
应简单对称,便于对称挖土保持沉井均匀下沉。
(二)沉井的构造——5. 封底混凝土
沉井沉至设计标高进行清基后,便可进行浇注封底 混凝土。 如井中之水无法排干,可采用水下混凝土封底,达到 强度后即可抽水,凿除与水接触的表层混凝土。
混凝土。 沉井制造工序多,时间长, 所以要组织平行作业,搞好 各工序的衔接,尽量缩短制作时间。
二、沉井的施工步骤——(三)底节沉井下沉
先拆除沉井内外模板,待混凝土达到规定强度后, 就可拆垫木或挖土模。 沉井下沉主要靠在井内除土：
目的是减少或消除刃脚的正面阻力。
二、沉井的施工步骤——(四)沉井接高
垫木法。 土模法,即在土面上按刃脚内侧斜面形状和尺寸挖成或填筑成
造数百吨甚至上千吨自重的沉井,将会发生不均匀沉陷, 导致沉井破坏。
截头锥台形,既扩大了刃脚的支承面,又代替了刃脚内模板。
二、沉井的施工步骤——(二)底节沉井制作
垫木铺好后就可立模制作沉井。工序有：
立内模、焊接刃脚角钢、绑扎钢筋、立外模、灌筑
多节沉井施工时,制造与下沉两项骤——(五)井顶围堰
沉井顶面位于最低水位或地面以下。 因此沉井沉至设计标高之前,应做井顶围堰,才能 在继续下沉时防止水、土进入井孔中。
二、沉井的施工步骤—— (六)清基封底、 (七)填充、顶盖和建第一节墩台身
(二)沉井的构造——1. 刃 脚
沉井井壁最下端作成刀刃状, 故称作刃脚。 作用：
使沉井下沉时,减少土的正面阻力。
刃脚的式样：
沉井基础及管柱基础
沉井基础及管柱基础以沉井作为基础结构，将上部荷载传至地基的一种深基础。
分为开口沉井或气压沉箱两种施工方法。
这种基础现采用较少。
由于它整体性好、刚度大、传力可靠，因此在长大跨度和深水地区修桥仍被采用。
1.开口沉井是一个无底无盖的井筒，一般由刃脚、井壁、隔墙等部分组成。
其施工程序一般是在井壁内挖土，井筒靠自重或加压逐渐下沉，一节井筒快沉入土中再接一节，直至最后一节下沉到设计标高，然后将井底土清理干净，灌注一层水下混凝土把井底封住，再抽水并在井内填充混凝土或沙石，或作成空心沉井,最后在顶上灌筑钢筋混凝土盖板,并在其上修筑墩台。
在施工过程中，为了减少井筒下沉时井壁与土间的摩擦力，可在筒壁内预埋钢管并压入高压水、泥浆或高压气流辅助下沉。
A.特点：深较大，整体性好，稳定性好，具有较大的承载面积，能承受较大的垂直和水平荷载。
此外，沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水围堰结构物，其施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备，并可做成补偿性基础，避免过大沉降，在深基础或地下结构中应用较为广泛，如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、高层和超高层建筑物基础等。
但沉静基础施工工期较长，对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象，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，也将给施工带来一定的困难。
B.类型及构造：井按其截面轮廓分，有圆形、矩形和圆端形等三类。
①圆形沉井水流阻力小，在同等面积下，同其他类型相比，周长最小、摩阻力相应减小，便于下沉；井壁只受轴向压力，且无绕轴线偏移问题。
②矩形沉井和等面积的圆形沉井相比，其惯性矩及核心半径均较大，对基底受力有利；在侧压力作用下，沉井外壁受较大的挠曲应力。
③圆端形沉井对支撑建筑物的适应性较好，也可充分利用基础的圬工，井壁受力也较矩形有所改善，但施工较复杂.C.使用材料：沉井的使用材料分,有木沉井,砖、石沉井，混凝土沉井，钢筋混凝土沉井和钢沉井等。
基础工程 第5章 墩基础、沉井基础和岩石锚杆基础
（3）内隔墙
内隔墙的主要功能是增加下沉时的沉井刚度、减少井壁跨径以改善 井壁受力条件、使沉井分隔成多个取土井后挖土和下沉可较为均衡，以 便于纠偏。隔墙的厚度一般为0.5m左右，隔墙下部应设0.8×1.2m的过 入孔。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩基础设计
1、墩基础的选型
表5-1竖向荷载下各类墩的一般设计依据
项目
设计内容 荷载水平 （KN）
控制准则
置于均质土中
直底墩
扩底墩
500~1500 500~5000
沉降
沉降与承载 力
墩的类型
端承于硬土上
嵌入硬层
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
现场墩基础载荷试验应作为确定承载力的主要方法和依据。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
上式作为工程经验方法可在初步设计时估算墩的容许承载力；其中，墩底土 承载力标准值及墩侧摩阻力标准值应按试验确定，或根据地区经验选用。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按传力状态分类
Байду номын сангаас
摩擦墩 端承墩
按施工方法分类
无护壁墩 有护壁墩
按成孔方法分类
钻孔墩 挖孔墩 冲孔墩
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按墩底形式分类
直底墩 扩底墩
嵌底墩（嵌岩墩）
图5-2 墩底型式分类
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按墩身竖直截 面形状分类
图5-6 沉井边挖土边下沉至设计高度
第五章 沉井基础—沉井的特点
内隔墙的主要功能是增加下沉时的沉井刚度、减少井壁跨径以改善 井壁受力条件、使沉井分隔成多个取土井后挖土和下沉可较为均衡，以 便于纠偏。隔墙的厚度一般为0.5m左右，隔墙下部应设0.8×1.2m的过 入孔。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩基础设计
1、墩基础的选型
表5-1竖向荷载下各类墩的一般设计依据
项目
设计内容 荷载水平 （KN）
控制准则
置于均质土中
直底墩
扩底墩
500~1500 500~5000
沉降
沉降与承载 力
墩的类型
端承于硬土上
嵌入硬层
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
现场墩基础载荷试验应作为确定承载力的主要方法和依据。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
上式作为工程经验方法可在初步设计时估算墩的容许承载力；其中，墩底土 承载力标准值及墩侧摩阻力标准值应按试验确定，或根据地区经验选用。
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩的承载力的确定方法
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按传力状态分类
Байду номын сангаас
摩擦墩 端承墩
按施工方法分类
无护壁墩 有护壁墩
按成孔方法分类
钻孔墩 挖孔墩 冲孔墩
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按墩底形式分类
直底墩 扩底墩
嵌底墩（嵌岩墩）
图5-2 墩底型式分类
第五章 墩基础—墩基础类型
墩的类型：
按墩身竖直截 面形状分类
图5-6 沉井边挖土边下沉至设计高度
第五章 沉井基础—沉井的特点
沉井基础的构造[详细]
![沉井基础的构造[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/522b45643186bceb18e8bba4.png)
采用沉井基础，施工时不需要板桩围护，技术上 安全可靠，施工操作方便。比敞口明挖占地面积小， 挖土量少，对邻近建筑物影响较小。
同时，由于沉井基础埋置较深，稳定性好，能支 撑较大的荷载。近年来，沉井的施工技术和施工机械 都有了很大改进，可使地表产生很小的沉降和位移。
2、沉井的分类
（1） 按下沉环境可分为陆地沉井和浮式沉井（用于 深水中的施工）； （2）按沉井构造形式可分为独立沉井（多用于独立深 基础或独立深井构筑物）和连续沉井（多用于隧道工 程）； （3）按沉井平面形式可分为圆形、圆端形、正方形、 矩形和多边形等，也可分为单孔沉井和多空沉井； （4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、 砖、石以及组合式沉井等。
沉井的平面形式分类
a—圆形单孔沉井；b—正方形单孔沉井；c—矩形单孔沉井； d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井
圆形沉井
最适合用于斜交桥梁和流向不稳定的河流
矩形沉井
圆端形沉井
3、沉井的设计原则
结构简单对称，受力合理，施工方便。 沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉
时的稳定性。
a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的； （e）锥形的；（f）倒锥形的
减小下沉时的阻力或避免沉井由硬土层进 入软土层时，上部被硬层夹住，下部悬挂 在软土中而发生拉裂
柱
形
锥形
阶梯 型
下沉时周围土体的约束较均衡， 不易倾斜，对周围土体扰动较 小，但外壁摩阻力较大
合理利用材料（井壁受力上小下 大）减小井壁所受摩阻力，有利 下沉。
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
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；
同时，由于沉井基础埋置较深，稳定性好，能支 撑较大的荷载。近年来，沉井的施工技术和施工机械 都有了很大改进，可使地表产生很小的沉降和位移。
2、沉井的分类
（1） 按下沉环境可分为陆地沉井和浮式沉井（用于 深水中的施工）； （2）按沉井构造形式可分为独立沉井（多用于独立深 基础或独立深井构筑物）和连续沉井（多用于隧道工 程）； （3）按沉井平面形式可分为圆形、圆端形、正方形、 矩形和多边形等，也可分为单孔沉井和多空沉井； （4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、 砖、石以及组合式沉井等。
沉井的平面形式分类
a—圆形单孔沉井；b—正方形单孔沉井；c—矩形单孔沉井； d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井
圆形沉井
最适合用于斜交桥梁和流向不稳定的河流
矩形沉井
圆端形沉井
3、沉井的设计原则
结构简单对称，受力合理，施工方便。 沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉
时的稳定性。
a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的； （e）锥形的；（f）倒锥形的
减小下沉时的阻力或避免沉井由硬土层进 入软土层时，上部被硬层夹住，下部悬挂 在软土中而发生拉裂
柱
形
锥形
阶梯 型
下沉时周围土体的约束较均衡， 不易倾斜，对周围土体扰动较 小，但外壁摩阻力较大
合理利用材料（井壁受力上小下 大）减小井壁所受摩阻力，有利 下沉。
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
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；
沉井与墩基础一级建造师课件
墩基础结构设计
01
承载力计算
根据上部结构的荷载要求，计算 墩基础的承载力，确保其满足安 全性和稳定性要求。
变形控制
02
03
耐久性设计
在墩基础设计中，需要考虑基础 的变形量，以避免对上部结构造 成不良影响。
墩基础结构设计需要考虑耐久性 ，确保其在使用年限内保持良好 性能。
墩基础施工方法
施工工艺
根据墩基础类型和地质条件，选择合适 的施工工艺，如桩基施工、扩基施工和 地下连续墙施工等。
04
沉井与墩基础的工程实例
某大桥的沉井施工实例
总结词
大型桥梁基础
详细描述
该大桥采用沉井作为基础结构，沉井尺寸大 ，深度深，施工过程中涉及复杂的土力学和 结构设计。
某高速公路的墩基础施工实例
要点一
总结词
要点二
详细描述
高承载力要求
高速公路的路基需要承受较大的车辆荷载，墩基础具有较 高的承载能力，能够满足高速公路的稳定性要求。
某大型水利工程的沉井与墩基础联合应用实例
总结词：联合应用
详细描述：该水利工程中，沉井和墩基础被联合应用，以满足工程对基础承载力 和抗滑稳定性的要求。同时，这种联合应用还提高了工程的施工效率。
05
沉井与墩基础的未来发展
新材料在沉井与墩基础中的应用
高强度混凝土
高强度混凝土具有高抗压、高耐久性等特点 ，能够提高沉井与墩基础的承载能力和稳定 性。
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沉井与墩基础一级 建造师课件
contents
目录
• 沉井与墩基础概述 • 沉井设计 • 墩基础设计 • 沉井与墩基础的工程实例 • 沉井与墩基础的未来发展
01
沉井与墩基础概述
第九章 沉井基础及其他深基础
沉井下沉过程中遇到的问题及处理
• • • • 偏斜 难沉 突沉 流砂
（一）沉井发生倾斜和偏移偏斜主要原因： 土岛表面松软，使沉井下沉不均，河底土质软硬不匀；
刃脚质量差，刃脚中线与井壁中线不重合，抽垫方法欠 妥，回填不及时。
挖土不对称；井内发生流砂，沉井突然下沉，刃脚遇到 障碍物顶住而未及时发现； 井内挖除的土堆压在沉井外一侧，沉井受压偏移或水流 将沉井一侧土冲空等。
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。
沉井的分类
按施工方法分—一般沉井和浮运沉井 按井壁材料分—混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、竹 筋混凝土沉井、钢沉井 按平面形状分—圆形、矩形、圆端形；单孔、双孔 和多孔 按剖面形状分—柱形、阶梯形、锥形
Q K ＞1.15~1.25 T
式中：K——下沉系数 Q——沉井自重（kN）； T——土对井壁的总摩阻力，
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。 • 厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶 面应高出凹槽0.5m。
8）顶板
• 以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板； • 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混 凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； • 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下 时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。
井侧摩擦力分布
• 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； • 超过深度5m以后取常 数值
非岩石地基计算示意
（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作用时，为了讨论方便，可以把这些外 力转变为中心荷载和水平力的共同作用，转变后的水平力H距离基底的作用高 度λ为 Ne Hl M
墩基础、沉井基础及地下连续墙
加肋式地下连续墙
4.2 墙深和墙厚
墙宽与墙体的深度以及受力情况有关，目前常用600mm及800mm两种，特殊情况下也有400mm及1200mm的薄型及厚型地下连续墙。
02
地下连续墙的成墙深度由使用要求决定，大都在50m以内；
01
4.3 地下连续墙的施工顺序
02
03
04
开挖前先砌筑起基准作用、防止表面泥土坍落的导墙。（1~2m深）
2
3
二.墩基础
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
墩基础原则上应采用一柱一墩，墩身比桩具有更大的强度和刚度，墩身可穿越浅部不良地基而直接支承在深部基岩或坚实上层上。其优点是：
直径大，承载力高，避免桩基的群桩效应影响及承台传力的复杂性；
能较好地适应复杂的地质条件，达到预期持力层，可直接检查成孔质量和上层性状，易于清孔；
第6章 墩基础、沉井基础及地下连续墙
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§6-1 深基础简介
有关概念
定义：采用特殊的施工方法完成的，具有特殊结构形式的基础。
20世纪50年代认为d ≥ 5m的基础就是深基础
深基础施工
明挖法：开挖到基坑设计标高，然后在坑底建造基础的方法来实现。如：一般的墩基础施工。 但基础埋置越深，边坡稳定和排水问题就越难解决，因而往往需要采用板桩围护及人工降低地下水位等方法，从而给带来施工不方便，工作量大。
沉井、沉箱、地下连续墙等特殊施工法。
01
02
桩基础
01
墩基础
02
沉井
03
沉箱
04
地下连续墙等。
05
2.类型
土木(建筑)基础工程课件-第七章-沉井基础
04
下沉过程中进行实时监 测，确保沉井下沉稳定 。
工程效果评估与总结
沉井基础施工完成后，进行沉 降观测和承载力检测，确保满 足设计要求。
施工过程中未出现安全事故和 质量问题，施工效果良好。
本工程实例表明，沉井基础适 用于地下水位较高、地质条件 复杂的情况，能够承受较大的 垂直和水平荷载。
05
沉井基础的发展趋 势与展望
按沉井施工方法划分
预制沉井、就地浇筑沉井等。
构造组成
井壁
沉井的外围结构，具有 挡土和止水的作用。
刃脚
沉井下端切入土体的部 位，具有切土和承重的
作用。
井孔
沉井内部空间，用于填 筑混凝土或砂石等材料
。
顶板
沉井上部的覆盖层，具 有保护井孔和承受上部
荷载的作用。
沉井基础的施工方法
沉井制作
在施工现场浇筑或预制沉井， 并进行养护。
沉井封底
基底处理
对沉井基底进行清理和平整，确 保无杂物和松散土。
封底材料选择
根据地质条件和设计要求，选择 合适的封底材料，如混凝土、砂
石等。
封底施工
按照施工顺序，进行分层、对称 的封底施工，确保封底质量。
沉井使用和维护
使用前检查
在使用前对沉井的结构、尺寸、位置等进行全面 检查，确保符合设计要求。
沉井制作
按照设计图纸，使用优质材料制作 沉井，确保其结构强度和稳定性。
沉井下沉
下沉前检查
对沉井的结构、尺寸等进行全面检查 ，确保符合设计要求。
下沉设备安装
下沉施工
控制排水速度，逐步降低沉井，同时 进行位移监测和纠偏，确保下沉过程 中沉井的位置和稳定性。
根据下沉方案，安装相应的排水、通 风、起吊等设备。
沉井和地下连续墙
下管线影响较小；能建造各种深度（10～50m）、宽度
（45～120cm）和形状的地下墙。在城市地铁和深基础工程 中得到越来越广泛的应用 。
地下连续墙的不足：
1.在一些特殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含 漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大。 2.如果施工方法不当或施工地质条件特殊，可能出现 相邻墙段不能对齐和漏水的问题 3.地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其它方法 所用的费用要高些。 4.在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。
第三知识单元（第10章） 沉井基础与地下连续墙
深基础简介 深基础种类很多，除桩基外，墩基、沉井、 沉箱和地下连续墙等都属于深基础。
墩基础：是一种利用机械或
人工在地基中开挖成的大直径孔
中灌注混凝土而形成的基础。 墩基础结构可分为三部分：
墩帽(或墩承台)、墩身和扩大头。
一、沉井基础
沉井通常是用钢筋混凝土或砖石、混凝土等 材料制成的井筒状结构物，一般分数节制作。
沉井制作的方法
沉井封底方法
4、沉井设计
沉井作为深基础设计，主要根据上部结构的特点、荷 载大小、水文地质情况、构造要求和施工方法等，拟定出 沉井的平面尺寸及埋置深度，然后进行基础的计算。 ①当埋置深度≤5m时，可按浅基础计算，验算地基的 强度、沉井的稳定性和沉降。 ②当埋置深度＞5m时，应考虑基础侧面土体弹性抗 力的影响，可按刚性桩，即“m”法中αh≤2.5的情况计算内 力和土抗力，再验算地基的应力、变形和稳定性。
沉井的构造图
2、沉井的构造
1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主 要部分，它应有足够的强度，以便承 受沉井下沉过程中及使用时作用的荷 载；同时还要求有足够的重量，使沉 井在自重作用下能顺利下沉 2.刃脚：井壁下端一般都做成刀刃 状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻 力 3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主 要作用是增加沉井在下沉过程中的刚 度，同时，又把整个沉井分隔成多个 施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可 以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时 的纠偏。
第5章 沉井基础
5.3.1 沉井作为整体深基础的计算
非岩石地基
FH
h2
FH
FV e FH l M FV FH FH e
h
h
Z0
在FH作用下，沉井将围绕位于地 面下深度z0处点A转动ω角则深度z a) 处沉井水平位移Δx为：
Δx = (z0z)· tanω
图5.16 非岩石地基计算示意
有围堰防护土岛
b)
围堰筑岛
c)
水中筑岛下沉沉井
<2~3m
最高施工Βιβλιοθήκη 浮运沉井水深筑岛困难时，岸边制作，滑入水中，井壁为空
体浮于水面，就位后灌注砼下沉至河床。
5.2.4
沉井下沉所遇问题及处理
偏斜：沉井偏斜大多发生在下沉不深时，由于土质不 均、井壁与刃脚中线不重合、抽垫方法欠妥、除土不 均匀对称等原因导致沉井偏斜； 纠偏方法：除土 、压重、顶部施 加水平力、刃脚 下支垫
沉至河床。
5.2.1
清整场地
旱地沉井施工
防止沉井在混 凝土浇筑之 初因地面沉降不均产生裂缝。
制造第一节沉井
铺垫木 立模板绑钢筋 浇筑混凝土 立内模制造沉井刃脚 制造第一节沉井实例图
拆模及抽垫
拆模顺序：井孔模板、外
侧模板、隔墙支撑及模板、 刃脚面支撑及模板。 抽垫顺序：内壁、短边及 长边下对称同步。长边隔1 根撤1根，最后以定位桩为 中心由远而近对称撤除。
K2 GR P
t
1.05
∑G—沉井结构的自重； P—水对沉井的浮力，等于地下水位以下沉井排开同体积的水重
5.3.1 沉井作为整体深基础的计算
沉井作为天然地基基础计算 地基强度：沉井作为深基础时，一般要求下沉 至坚实土层或岩层上，且地基强度须满足： F + G ≤ Rj + Rf
沉井基础
沉井基础在修建负荷较大的建筑物时，其基础要坐落在坚固、有足够承载能力的土层上，当这类土层距地表成较深（8m ～30m ）,天然基础和桩基础都 受水文地质条件限制时，常采用沉井基础。
沉井是桥梁墩（台）深基础的一种常用类型。
如图1。
沉井在下沉过程中，坑壁不需要临时支撑和防止围堰。
如果沉井报穿过的土层允许排水开挖下沉，则沉井的埋臵深度很容易达到，其垂直度亦好控制。
如果遇到饱和水分土层时，排水开挖会出现翻砂现象，往往造成沉井歪斜。
如果遇到孤石、倒木、溶洞及坚硬的障碍物时，需做特殊处理。
沉井是基础的组成部分之一，具有设计需要的壁厚和垂直隔墙，为上下开口的筒形结构物，通常用混凝土或钢筋混凝土制成。
底节沉井一般是在河床或滩地筑岛上建造，特殊情况可采用浮式沉井，在其强度达到设计要求后，抽除刃脚垫木，对称、均匀地挖去井内土，通过取土井孔运出井外弃之。
随着井内土面逐渐下降，沉井在自重的作用下，克服刃脚土的支承力和外井壁与土的摩阻力而下沉。
此时的井壁起着支撑坑壁土不内塌的作用。
沉埋的全部高度是依据施工条件，分成若干节制成的。
当第一节沉井沉到适当位臵后，在其上接高第二节沉井，然后再继续下沉。
就这样接高、下沉、再接高、再下沉，直至达到设计标高，清理基底后进行封底、填充和浇筑顶盖板。
一、适用范围和准备工作 一）、适用范围当天然基础和桩基础受水文、地质条件限制施工困难时，可采用沉井基础，沉井基础尤其适用于竖向各横向承载力大的深基础。
由于沉井种类不同，各自的适用范围亦有所区别，应根据需要进行选择。
㈠沉埋种类1、按制造情况可分为：⑴就地浇筑下沉沉井：多采用混凝土或钢筋混凝土沉井，筑岛立模浇筑混凝土后，就地挖土下沉。
⑵浮式沉井：多为钢壳井壁，亦有空腔钢丝网水泥薄壁沉井、钢筋混凝土薄壁沉井，是在岸上制造成型，通过滑道等方法下水浮运到位。
还有的在船上制作成型，采用一整套吊装设备和措施，使其浮运到位下沉，或采用船运到位，用沉船方法，使其下沉。
沉井基础
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：埋臵深度可以很大，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。 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。
7.地基检验和处理 沉井沉至设计标高后，应进行基底检验。检验内容是地基土质是否和设计相 符，是否平整，并对地基进行必要的处理。如果是排水下沉的沉井，可以直接进行 检查，不排水下沉的沉井由潜水工进行检查或钻取土样鉴定。地基为砂土或粘性土， 可在其上铺一层砾石或碎石至刃脚底面以上200mm。地基为风化岩石，应将风化岩 层凿掉，岩层倾斜时，应凿成阶梯形。若岩层与刃脚间局部有不大的孔洞，由潜水 工清除软层并用水泥砂浆封堵，待砂将有一定强度后再抽水清基。不排水情况下， 可由潜水工清基或用水枪及吸泥机清基。总之要保证井底地基尽量平整，浮土及软 土清除干净，以保证封底混凝土、沉井及地基紧密连接。 8.封底、充填井孔及浇筑顶盖 地基经检验及处理合乎要求后，应立即进行封底。如封底是在不排水情况下 进行，则可用导管法灌注水下混凝土(见钻孔灌注桩施工)，若灌注面积大，可用 多根导管，以先周围后中间，先低后高的次序进行灌注。待混凝土达设计强度后， 再抽干井孔中的水，填筑井内圬土。如井孔中不填料或仅填以砾石，则井顶面应 浇筑钢筋混凝土顶盖，以支承墩台，然后砌筑墩身，墩身出土(或水面)后可拆除 临时性的井顶围堰。
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：埋臵深度可以很大，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。 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。
7.地基检验和处理 沉井沉至设计标高后，应进行基底检验。检验内容是地基土质是否和设计相 符，是否平整，并对地基进行必要的处理。如果是排水下沉的沉井，可以直接进行 检查，不排水下沉的沉井由潜水工进行检查或钻取土样鉴定。地基为砂土或粘性土， 可在其上铺一层砾石或碎石至刃脚底面以上200mm。地基为风化岩石，应将风化岩 层凿掉，岩层倾斜时，应凿成阶梯形。若岩层与刃脚间局部有不大的孔洞，由潜水 工清除软层并用水泥砂浆封堵，待砂将有一定强度后再抽水清基。不排水情况下， 可由潜水工清基或用水枪及吸泥机清基。总之要保证井底地基尽量平整，浮土及软 土清除干净，以保证封底混凝土、沉井及地基紧密连接。 8.封底、充填井孔及浇筑顶盖 地基经检验及处理合乎要求后，应立即进行封底。如封底是在不排水情况下 进行，则可用导管法灌注水下混凝土(见钻孔灌注桩施工)，若灌注面积大，可用 多根导管，以先周围后中间，先低后高的次序进行灌注。待混凝土达设计强度后， 再抽干井孔中的水，填筑井内圬土。如井孔中不填料或仅填以砾石，则井顶面应 浇筑钢筋混凝土顶盖，以支承墩台，然后砌筑墩身，墩身出土(或水面)后可拆除 临时性的井顶围堰。
第4章 沉井基础
① 外侧的土、水压力合力(W’+E’)
W ' E '
pew
p' ew
2
hk
pew ——作用在刃脚外侧根部处的土、水压力强度之和， pew ea w ；
p' ew
——刃脚外侧底面处的土、水压力强度之和，
p' ew
ea
w 。
岛面
施工水位
G
w'
e'a
36
N
M Q
hE hw 1m 1.0m
hk
W ' E ' T1
hE hw 1m 1.0m
hk
岛面
施工水位
G
T0
w ' ea'
w
ea
U RV
w'
e'a
39
双壁钢壳底节浮式沉井，是近年来桥梁工程中广泛 应用的沉井基础，特别是在深水流急的河段。它可在工 厂分段制做，现场拼装成型，下水浮运到位下沉。
20
4.3 沉井的施工
一、一般沉井的施工过程 二、沉井施工的技术特点 三、沉井下沉常见问题及处理方法
21
一、一般沉井的施工过程
（a）制作第一节沉井；（b）抽垫挖土下沉；（c）沉井接高下沉；（d）封底 22
（a）沉井下沉 （b）沉井基础 4
江阴长江公路大桥沉井基础（1994～1999年）
我国首座跨径超千米（1385m）的特大型钢箱梁悬索桥梁， 也是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥。
5
江阴长江公路大桥沉井基础（1994～1999年）
大桥的南北两个锚锭要一起 “拉住”大桥主缆，主缆拉力为 6.4万吨，而北锚锭处在冲积平原 上，采用了当时国内平面尺寸最大 的沉井基础，沉井平面尺寸为69米 长、51米宽，面积足有10个篮球场 大，埋深58m。
沉井与墩基础
沉井 ✓断面尺寸大、承载力很高，多做为大、重型结构物的基础 ✓在桥梁、水闸、港工等工程中应用广泛 ✓施工方便，对临近建筑物影响小，内部空间可利用 ✓是工业地基尤其是软土中地下建筑物的主要地基类型之一
墩基础
✓是一类短而粗的深基础
✓外形和工作方法同桩相似，与桩的定义界限不明显
✓断面尺寸较大，墩身较短，体积巨大，一般不采用打入、 压入方法，只能采用灌注、砌筑方法
内容提要
✓ 概述 ✓ 沉井的类型与基本构造 ✓ 沉井的施工 ✓ 沉井的设计与计算 ✓对沉井设计理论的讨论 ✓墩基础的类型与特点 ✓墩基础的承载力与变形 ✓墩基础设计要点 ✓墩基础施工要点 ✓墩基工程质量检测
8.1 概述
沉井
✓以现场浇注、挖土下沉方式设入地基中的深基础
墩基础
✓在地基中钻孔或钻井灌注混凝土而形成的短粗型深基 础
✓在港口码头、公路及铁路桥梁、海洋钻井平台、堤坝与 岸坡及高层建筑中应用广泛
✓体型大、承载能力高，使得墩常以单独或小组方法工作， 并承担较大的风险，故设计、施工、监测的要求高
墩基础与桩基础的区别
✓桩是细长的地下结构，墩的断面尺寸较大，长细比较小
✓墩不能以打入或压入法施工
✓墩往往单独承担荷载，且承载力比桩高得多
✓墩的荷载分担与传递机理与桩有所不同
目录 编辑 第一章 算法初步 [2] 1.1 算法与程序框图 1.2 基本算法语句 1.3 算法案例 阅读与思考 割圆术 复习参考题 第二章 统计 [3] 2.1 阅读与思考 一个著名的案例 阅读与思考 广告中数据的可靠性 阅读与思考 如何得到敏感性问题的诚实反应 2.2 用样本估计总体 阅读与思考 生产过程中的质量控制图 2.3 变量间的相关关系 阅读与思考 相关关系的强与弱 实习作业 复习参 考题 第三章 概率 3.1 的概率 阅读与思考 天气变化的认识过程 3.2 古典概型 3.3 阅读与思考 概率与密码 复习参考题 普通高中课程标准实验教科书 数学 必修3 [1] 在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序 框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。 2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。 本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。 本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使 学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理 解，能通过实验、计算器（机）模拟估计简单随机事件发生的概率。 教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的 试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
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锥形
8.2.2 沉井基础的构造
沉井组成 ✓ 井壁 ✓ 刃脚 ✓ 内隔墙 ✓ 井孔 ✓ 凹槽 ✓ 封底 ✓ 盖板
图8.4 沉 井 的 一 般 构 造
井壁:沉井主要部分,下沉过程起挡土、挡水及压重作用, 为深基础的护壁和建筑物的基础.
图8.4 沉井立面形状 a) 柱形; b) 阶梯形; c) 阶梯形; d) 锥形
第八章 沉井与墩基础
内容提要
✓ 概述 ✓ 沉井的类型与基本构造 ✓ 沉井的施工 ✓ 沉井的设计与计算 ✓对沉井设计理论的讨论 ✓墩基础的类型与特点 ✓墩基础的承载力与变形 ✓墩基础设计要点 ✓墩基础施工要点 ✓墩基工程质量检测
8.1 概述
沉井 ✓以现场浇注、挖土下沉方式设入地基中的深基础
墩基础 ✓在地基中钻孔或钻井灌注混凝土而形成的短粗型深基 础
墩基础与沉井基础的区别 ✓ 沉井自身结构不同于实心的墩 ✓ 沉井的外形轮廓尺寸比墩大很多 ✓ 沉井的承载能力比墩高 ✓ 施工方法不同
8.2 沉井的类型及基本构造
沉井：带刃脚的井筒状构造物,用 人工或机械方法清除井内土石,主要 借自重克服井壁与土层摩阻,逐节下 沉至基底设计标高的基础.
图8.1 沉井基础示意
✓ 抽垫顺序：内壁、短边及长边下对称同步.长边下隔1 根撤1根,最后以定位桩为中心由远而近对称撤除
图8.11 沉井垫木 （a）圆形沉井垫木；（b）矩形沉井垫
8.3.2 取土下沉
取土下沉
a)
b)
c)
d)
图8.12 除 土 下 沉 示 意
8.3.2 取土下沉
排水下沉 当沉井穿过的土层较稳定,不会因排水而产生大量
5m h-2.5m
h
H
Rf ＝ U (h－2.5 ) q
h0
U—沉井周长 q—单位面积摩h2
f 3h3
f 4h4
Rt
fa
Rj
图8.15 井壁摩阻力分布假设
8.4.3 沉井自重验算
✓为保证沉井在施工时能顺利下沉到设计标高,需要验算沉 井自重是否满足下沉要求,用下沉系数K表示
✓一般：厚0.8～1.5米,每节高≤5米,砼强度等级≥C15. • 例：湘江大桥(一桥)8#墩,上节厚2.6米,下节3.0米,22×12×5米, 下沉12.6米
刃脚：井壁下端 楔状部分,利于切入
土中加速下沉
✓ 一般底面(踏面)厚不 大于15 厘米,以型钢加强, 高1米以上,砼强度等级
≥C20
图8.5 刃脚构造示意
✓在桥梁和建筑工程中广泛应用,尤其是在高层建筑及重型构 筑物设计中,单墩支持单柱的方案越来越多
✓断面尺寸：0.8~2.0米,可达到6米；深度：6~20米,长径比 不大于30
墩基础
✓支撑在较硬的土层或岩层上,墩的底部可做成扩底墩
✓水平承载能力和抗拔能力比单桩好
✓用墩基础代替群桩基础,可避免复杂的设计施工方法,节省 占地面积,取得明显的经济效益
8.4.5 刃脚计算
刃脚外挠
✓ 计算土压力和水压力 总的土压力
Ea
0.5( a
✓在港口码头、公路及铁路桥梁、海洋钻井平台、堤坝与 岸坡及高层建筑中应用广泛
✓体型大、承载能力高,使得墩常以单独或小组方法工作,并 承担较大的风险,故设计、施工、监测的要求高
墩基础与桩基础的区别 ✓桩是细长的地下结构,墩的断面尺寸较大,长细比较小 ✓墩不能以打入或压入法施工 ✓墩往往单独承担荷载,且承载力比桩高得多 ✓墩的荷载分担与传递机理与桩有所不同
沉井偏斜
8.4 沉井的设计与计算
主要内容： ✓ 沉井尺寸的确定 ✓ 沉井作为天然地基上基础的计算 ✓ 沉井自重的验算 ✓ 第一节井壁在自重作用下应力验算 ✓ 刃脚验算 ✓ 沉井井壁计算 ✓ 沉井封底混凝土的计算 ✓ 沉井抗浮验算
8.4.1 沉井尺寸的确定
沉井尺寸的确定 ✓ 沉井高度 • 沉井底面标高,主要根据上部荷载、水文地质条 件及各土层的承载力等确定. • 沉井作为基础,其顶面应埋入地面0.2米或地下水 位以上0.5米.
内隔墙：加强沉井整体刚度,施工时井孔作为取土井,以
便在沉井下沉时掌握土位置控制下沉方向,防止或纠正沉井 倾斜或偏移.
✓内隔墙的间距一般 不大于5~6米,厚度一 般为0.5~1.0米 ✓一般要求隔墙底高 出刃脚底面0.5~1.0米
图8.6 隔墙构造示意
井孔：挖土排土的工作场所和通道
✓ 位置：取土井的平面布置应与中轴线对称,以利于 沉井均匀下沉 ✓ 大小：由取土方法而定,采用挖土斗取土时,应能 使挖土斗自由升降,一般宽度≥3米,对称布置
凹槽：使封底砼和井壁结合良好 ✓ 深约0.15-0.30米,高约1.0米,距刃脚底面一般在1.5米以 上
图8.7 凹槽构造示意
20
封底和盖板 ✓ 封底厚由计算确定,顶面突出刃脚根部不小于0.5米,并 达凹槽上端,砼强度一般地基C20,岩石地基C15.盖板厚一 般1.5～2.0米,井孔充填砼时砼应≥C10. ✓ 顶盖厚度一般为1.5~2.0米.沉井顶部浇注钢筋砼顶盖, 承托上部结构.
流砂时,可采用排水下沉. ✓挖土和取土方法 土质为砂土或软黏土时,用 水力机械施工 砂、卵石层或硬黏土层时, 采用抓主斗出土
图8.12 排水下沉
8.3.2 取土下沉
不排水下沉 当上层不稳定、地下水涌水量很大,为防止因内排
水而产生流砂等不利现象,需用不排水下沉.
✓挖土和取土方法 使用机械抓主斗,或用高压 水枪破土,然后用空气或吸 泥机将泥水排出.
• 开始下沉
• 不排水取土下沉
• 圆形沉井
图8.19 底节沉井支点布置示意
按支撑在相互垂直直径的四个点验算,不排水下沉时,可 能遇到障碍物,按直径两端支点下沉
8.4.5 刃脚计算
1m
刃脚竖向内力计算
考虑下两种最不利情况：
h/2
NM Q
✓ 刃脚外挠：刃脚内侧入土1 米,并刚接筑完上节沉井,井顶
h/2
浮运沉井 ✓水深筑岛困难时采用,岸边制作,滑入水中,井壁为 空体浮于水面,就位后灌注砼下沉至河床.
图8.13 浮运沉井施工示意图
浮式沉井：双壁钢壳
直径21.4米 净高13.6米
8.3.5 沉井下沉所遇问题及处理
偏斜：沉井偏斜大多发生在下沉不深时,导致偏斜原因有 多种；纠偏方法有：除土、压重、顶部施加水平力 难沉：即沉井下沉过慢或停沉；原因（侧阻过大、踏面 过大、孤石树根等）；解决方法（射水、加重井壁、减小 踏面、小型爆破） 突沉：沉井产生较大的倾斜或超沉,突沉常发生于软土地 区；主要原因是井壁侧阻较小 流砂：在粉、细砂层中下沉沉井,易出现流砂现象；主要 原因是土中动水压力的水头梯度大于临界值；防治措施有： 采用井点降水及不排水除土,或向井内回灌水
8.3.4 沉井封底
✓达到设计标高后,停止挖土,准备封底 ✓优先考虑干封,其成本低,施工快,易保证质量 ✓封底一般采用素混凝土 ✓要确保封底质量,封底要预留集水井 ✓集水井用于当封底混凝土未达到设计强度时连续 抽水,待封底达到强度要求后将其封死 ✓水下封底应特别注意保证混凝土浇注质量,厚度应 按施工中最不利情况由素砼强度及沉井抗浮要求计 算确定.
确定沉井的外形尺寸和壁厚时,应保证沉井在各种施工阶 段能克服四壁摩阻力Rf而顺利下沉,即
K G 1.15 ~ 1.25 Rf
G—各种施工阶段沉井的自重； Rf—沉井井壁土的摩阻力.
8.4.4 第一节井壁在自重作用下应力的计算
✓ 在抽出垫木及挖土可能有不均匀等不利条件下,第一节井 壁在自重作用下应按单支点、简支梁等验算井壁强度.
F + G ≤ Rj + Rf
式中： F—作用于沉井顶面处荷载 G—沉井自重 Rf—井侧总摩阻力 Rj—沉井底部地基土的总反力 Rj = fa A ( fa为基底土承载力特征值)
础
8.4.2 沉井作为天然地基上基础的计算
✓ 井侧总摩阻力Rf：可假定井侧总摩阻力Rf沿深度成 梯形分布,距地面5米范围内按三角形分布,5米以下为 常数,故总摩阻力为
8.4.1 沉井尺寸的确定
✓沉井平面形状和尺寸 • 沉井平面形状应根据上部建筑物的平面形状决定. • 为取土方便,取土井宽度≮2.5米,沿沉井中心线布置 •为防止下沉过程中少许偏斜对建筑物影响,要求留襟边, 其宽度≮下沉总深度的2%,且不得小于20厘米. •上部建筑底部长宽尺寸为A0、B0,沉井下下沉高度为h0, 沉井顶面尺寸为
A=A0+2（0.02~0.04) h0或A0+20厘米 B=B0+2（0.02~0.04) h0或B0+20厘米
•井壁厚度一般为0.7~1.5米,内隔墙厚度为0.5米左右
8.4.2 沉井作为天然地基上基础的计算
沉井作为天然地基基础计算
✓ 地基强度：沉井作为深基础时,一般要求下沉至 坚实土层或岩层上,且地基强度须满足：
8.3.1 沉前准备
清理场地 制造第一节沉井 ✓ 铺垫木 （枕木、方木） ✓ 立模板绑钢筋 ✓ 注混凝土、养护 ✓ 土内模制造沉井刃脚
图8.10 基坑砂垫层剖面图
图8.11 制造第一节沉井实例
首节沉井制作
首节沉井制作
第二节沉井的制作
沉井下沉中
沉井隔墙钢筋的绑扎
拆模及抽垫
✓ 拆模顺序：井孔模板、外侧模板、隔墙支撑及模板、 刃脚面支撑及模板
沉井 ✓断面尺寸大、承载力很高,多做为大、重型结构物的基础 ✓在桥梁、水闸、港工等工程中应用广泛 ✓施工方便,对临近建筑物影响小,内部空间可利用 ✓是工业地基尤其是软土中地下建筑物的主要地基类型之一
墩基础
✓是一类短而粗的深基础
✓外形和工作方法同桩相似,与桩的定义界限不明显
✓断面尺寸较大,墩身较短,体积巨大,一般不采用打入、压入 方法,只能采用灌注、砌筑方法
图8.13 不排水下沉
8.3.2 取土下沉
泥浆套下沉法 泥浆套下沉法是在井壁与土层之间设一层触变