沉井基础的构造[详细]
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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。
a—混凝土刃脚;b—设角钢的刃脚;c—尖刃脚
3、内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度,同时又将沉井分成多 个取土井,便于掌握挖土位置以控制下沉的方向 ;
内隔墙的间距一般不大于5~6m,厚度一般为0.5~1.0m。 考虑到内隔墙既要对刃脚悬臂起支撑作用,又不宜受到土
的支撑,妨碍沉井下沉,因此,一般要求内隔墙底面高出 刃脚底面0.5-1.0m。 但当沉井穿越极软弱的土层时,为防止沉井“突沉”,也 可将内隔墙底面做成与刃脚底面平齐。
2、刃脚
作用在于减少沉井下沉阻力
刃脚是井壁下端一般做成刀刃形状的部分,如下图所示。 其作用在于减小沉井的下沉阻力,使之能在自重作用下切 土下沉。一般采用不低于C20的钢筋混凝土制成。当沉井下 沉较深且土质较坚硬时,刃脚面常以型钢(角钢或槽钢) 加强。刃脚的底面宽度可为100-200mm。在坚硬地基上也可 做成尖角。刃脚斜面与水平面的交角一般应不小于45度。 刃脚的高度应视井壁的厚度确定,并应考虑便于拔出垫木 和挖土。
一般沉井应分节制作,每节高度不宜大于 5m。
沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向 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 。
二、沉井构造
沉井组成: 刃脚 井壁 内隔墙 取土井 凹槽 封底 顶板
1、井壁
主要承担井外水土压力和自重的部分 设计时通常先假定井壁厚度再进行承载力验算 井壁厚度一般为0.8-1.5m
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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。
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。
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;
沉井基础的构造
一、沉井基础概述
1、基本概念
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。
沉井基础广泛应用于桥梁、烟囱、水塔等的基础 工程,以及水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑 物和盾构或顶管的工作井。
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;
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。
4、取土井
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,最小边长不宜小于2.5m。
处理:以素混凝土、片石混凝土或砌片填充。
5、凹槽
为了封底混凝土嵌入井壁,形成整体,使传至沉井壁上 的力能更好地传递给封底混凝土底面。
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。
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。
a—混凝土刃脚;b—设角钢的刃脚;c—尖刃脚
3、内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度,同时又将沉井分成多 个取土井,便于掌握挖土位置以控制下沉的方向 ;
内隔墙的间距一般不大于5~6m,厚度一般为0.5~1.0m。 考虑到内隔墙既要对刃脚悬臂起支撑作用,又不宜受到土
的支撑,妨碍沉井下沉,因此,一般要求内隔墙底面高出 刃脚底面0.5-1.0m。 但当沉井穿越极软弱的土层时,为防止沉井“突沉”,也 可将内隔墙底面做成与刃脚底面平齐。
2、刃脚
作用在于减少沉井下沉阻力
刃脚是井壁下端一般做成刀刃形状的部分,如下图所示。 其作用在于减小沉井的下沉阻力,使之能在自重作用下切 土下沉。一般采用不低于C20的钢筋混凝土制成。当沉井下 沉较深且土质较坚硬时,刃脚面常以型钢(角钢或槽钢) 加强。刃脚的底面宽度可为100-200mm。在坚硬地基上也可 做成尖角。刃脚斜面与水平面的交角一般应不小于45度。 刃脚的高度应视井壁的厚度确定,并应考虑便于拔出垫木 和挖土。
一般沉井应分节制作,每节高度不宜大于 5m。
沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向 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 。
二、沉井构造
沉井组成: 刃脚 井壁 内隔墙 取土井 凹槽 封底 顶板
1、井壁
主要承担井外水土压力和自重的部分 设计时通常先假定井壁厚度再进行承载力验算 井壁厚度一般为0.8-1.5m
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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。
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。
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;
沉井基础的构造
一、沉井基础概述
1、基本概念
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。
沉井基础广泛应用于桥梁、烟囱、水塔等的基础 工程,以及水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑 物和盾构或顶管的工作井。
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;
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。
4、取土井
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,最小边长不宜小于2.5m。
处理:以素混凝土、片石混凝土或砌片填充。
5、凹槽
为了封底混凝土嵌入井壁,形成整体,使传至沉井壁上 的力能更好地传递给封底混凝土底面。
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。