9 沉井基础及其他深基础共60页
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混凝土沉井因抗压强度高，抗拉强度低，多做 成圆形，且仅适用于下沉深度不大(4～7m)的松软 土层。
钢筋混凝土沉井抗压抗拉强度高，下沉深度大， 可做成重型或薄壁就地制造下沉的沉井，也可做成 薄壁浮运沉井及钢丝网水泥沉井等，在工程中应用 最广。
沉井的分类
(2)按井壁材料分 根据不同的井壁材料可将沉井分为混凝土沉井、 钢筋混凝土沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。
阶梯形沉井和锥形沉井井壁侧阻力较小，抵抗侧压 力性能较合理，但施工较复杂，模板消耗多，沉井下沉 过程中易发生倾斜，多用于土质较密实、沉井下沉深度 大、自重较小的情况。通常锥形沉井井壁坡度为1／20～ 1／40，阶梯形井壁的台阶宽为100～200mm。
（1）荷载较大，表层地基土的承载力小，在一定 深度有较好持力层；
（2）在河流中，虽土质较好，但冲刷大或有较大 卵石，不便桩基施工；
（3）岩层表面较平坦且覆盖层较薄但河水深，采 用扩大基础施工围堰有困难。
（4）在已有的浅基础邻近修建深埋的设备基础时， 为避免基坑开挖对已有的基础产生影响等情况。
沉井基础的特点
沉井的作用
5、邻近建筑物的深基础
在原有建筑物邻近，新建深基础工程基槽开挖 时，将危及原有建筑物浅基础的稳定性。
采用沉井，可防止原有浅基础的滑动。例如， 清华大学扩建发电厂，新建发电机的平台基础，紧 挨原发电厂厂房浅基础且埋深更大，设计要求施工 采取措施，防止原厂房基础滑动，后采用沉井解决 了这一问题。
取水的水泵站。如上海宝钢发电厂的水泵房位于长江 岸边，即采用大型沉井：平面尺寸为39.80m×39.49m ，深达16.2m。
4、地下工程 包括地下厂房、地下仓库、地下油库、地下车道
和车站等。例如，某地下热电厂，采用钢筋混凝土大 型沉井作围壁，沉井直径达68m，深度28.5m，三节浇 注，一次下沉成功。
沉井的作用
1、重型结构物基础 沉井常用于平面尺寸紧凑的重型结构物，如烟囱、
重型设备的承重的深基础。
2、江河上的结构物 沉井的井筒不仅可以挡土，也可挡水，因此也使用
于江河上的结构物。江墩或边墩采用沉井更多。例如， 南京长江大桥的桥墩基础，即为筑岛沉井。
沉井的作用
3、取水结构物 当地面下不深处有含水的卵石层，常用沉井作为
沉井的作用
沉井的特点是埋深较大，整体性强，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。
但沉井基础施工工期较长，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。
圆端形沉井控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较 矩形者有利，但施工较为复杂。
对平面尺寸较大的沉井，可在沉井中设隔墙，构 成双孔或多孔沉井，以改善井壁受力条件及均匀取土 下沉。
沉井的分类
(4)按剖面形状分
根据沉井的剖面形状可分为柱形、阶梯形和锥形沉 井。
柱形沉井井壁受力较均衡，下沉过程中不易发生倾 斜，接长简单，模板可重复利用，但井壁侧阻力较大， 若土体密实、下沉深度较大时，易下部悬空，造成井壁 拉裂。一般多用于人土不深或土质较松软的情况。
一般沉井指直接在基础设计的位置上制造，然 后挖土，依靠井壁自重下沉。若基础位于水中，则 先人工筑岛，再在岛上筑井下沉。
浮运沉井指先在岸边预制，再浮运就位下沉的 沉井。通常在深水地区(如水深大于10m)，或水流 流速大，有通航要求，人工筑岛困难或不经济时采 用。
沉井的分类
(2)按井壁材料分 根据不同的井壁材料可将沉井分为混凝土沉井、 钢筋混凝土沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。
沉井主要在下沉阶段过程中承受拉力，因此在 盛产竹材的南方，也可采用耐久性差而抗拉力好的 竹筋代替部分钢筋，做成竹筋混凝土沉井。
钢沉井由钢材制作，强度高、质量轻、易于拼 装、适于制造空心浮运沉井，但用钢量大，国内应 用较少。此外，根据工程条件也可选用木Байду номын сангаас井和砌 石圬工沉井等。
沉井的分类
(3)按平面形状分
根据沉井的平面形状可分为圆形、矩形和 圆端形三种基本类型，按井孔的布置方式，又 可分为单孔、双孔及多孔沉井。
圆形沉井在下沉过程中易于控制方向，若 采用抓泥斗挖土，可比其他沉井更能保证其刃 脚均匀地支承在土层上；在侧压力作用下，井 壁仅受轴向应力作用，即使侧压力分布不均匀， 弯曲应力也不大，能充分利用混凝土抗压强度 大的特点，多用于斜交桥或水流方向不定的桥 墩基础。
沉井的分类
(3)按平面形状分
根据沉井的平面形状可分为圆形、矩形和圆端形 三种基本类型，按井孔的布置方式，又可分为单孔、 双孔及多孔沉井。
矩形沉井制造方便，受力有利，能充分利用地基 承载力。沉井四角一般为圆角，以减少井壁摩阻力和 除土清孔的困难。在侧压力作用下，井壁受较大的挠 曲力矩；且流水中阻水系数较大，冲刷较严重。
9 沉井基础及其他深基础
9 沉井基础及其他深基础
沉井基础多用于水深较大的桥梁基础工程。 本章简要介绍了沉井基础的构造、类型及其适 用条件，讨论了沉井基础的受力特点、井壁摩 阻力计算、考虑井壁土体抗力时的整体深基础 (刚性桩)计算，以及沉井设计中的各种验算， 初步讨论了沉井施工过程中的各种结构计算， 井对沉井的各种施工技术及下沉过程中存在的 问题进行了简要讨论。最后，简要介绍了工程 中常用的地下连续墙。
(1) 埋深大； (2) 整体性好； (3) 承载力高； (4) 对邻近建筑物影响小； (5) 充分利用地下空间等特点； (6) 施工时具有挡水或挡土等作用； 但施工工期较长，沉井下沉遇障或遇流砂等都 会给施工带来困难。
沉井的分类
(1)按施工方法分 根据不同的施工方法可将沉井分为一般沉井 和浮运沉井。
沉井的作用
6、房屋纠倾工作井
近年来，房屋纠倾，行之有效的冲土法或掏土 法，需在房屋沉降小的一侧作一排工作井。工作井 即用砖砌的小型沉井，工人在井内向房屋地基中冲 土或掏土。这种工作沉井作为挡土护壁，保护工人 的安全，又可作房屋地基土外流的临时储泥坑，效 果良好。
适用条件
工程中，遇到下列情况时考虑采用沉井基础：
钢筋混凝土沉井抗压抗拉强度高，下沉深度大， 可做成重型或薄壁就地制造下沉的沉井，也可做成 薄壁浮运沉井及钢丝网水泥沉井等，在工程中应用 最广。
沉井的分类
(2)按井壁材料分 根据不同的井壁材料可将沉井分为混凝土沉井、 钢筋混凝土沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。
阶梯形沉井和锥形沉井井壁侧阻力较小，抵抗侧压 力性能较合理，但施工较复杂，模板消耗多，沉井下沉 过程中易发生倾斜，多用于土质较密实、沉井下沉深度 大、自重较小的情况。通常锥形沉井井壁坡度为1／20～ 1／40，阶梯形井壁的台阶宽为100～200mm。
（1）荷载较大，表层地基土的承载力小，在一定 深度有较好持力层；
（2）在河流中，虽土质较好，但冲刷大或有较大 卵石，不便桩基施工；
（3）岩层表面较平坦且覆盖层较薄但河水深，采 用扩大基础施工围堰有困难。
（4）在已有的浅基础邻近修建深埋的设备基础时， 为避免基坑开挖对已有的基础产生影响等情况。
沉井基础的特点
沉井的作用
5、邻近建筑物的深基础
在原有建筑物邻近，新建深基础工程基槽开挖 时，将危及原有建筑物浅基础的稳定性。
采用沉井，可防止原有浅基础的滑动。例如， 清华大学扩建发电厂，新建发电机的平台基础，紧 挨原发电厂厂房浅基础且埋深更大，设计要求施工 采取措施，防止原厂房基础滑动，后采用沉井解决 了这一问题。
取水的水泵站。如上海宝钢发电厂的水泵房位于长江 岸边，即采用大型沉井：平面尺寸为39.80m×39.49m ，深达16.2m。
4、地下工程 包括地下厂房、地下仓库、地下油库、地下车道
和车站等。例如，某地下热电厂，采用钢筋混凝土大 型沉井作围壁，沉井直径达68m，深度28.5m，三节浇 注，一次下沉成功。
沉井的作用
1、重型结构物基础 沉井常用于平面尺寸紧凑的重型结构物，如烟囱、
重型设备的承重的深基础。
2、江河上的结构物 沉井的井筒不仅可以挡土，也可挡水，因此也使用
于江河上的结构物。江墩或边墩采用沉井更多。例如， 南京长江大桥的桥墩基础，即为筑岛沉井。
沉井的作用
3、取水结构物 当地面下不深处有含水的卵石层，常用沉井作为
沉井的作用
沉井的特点是埋深较大，整体性强，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。
但沉井基础施工工期较长，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。
圆端形沉井控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较 矩形者有利，但施工较为复杂。
对平面尺寸较大的沉井，可在沉井中设隔墙，构 成双孔或多孔沉井，以改善井壁受力条件及均匀取土 下沉。
沉井的分类
(4)按剖面形状分
根据沉井的剖面形状可分为柱形、阶梯形和锥形沉 井。
柱形沉井井壁受力较均衡，下沉过程中不易发生倾 斜，接长简单，模板可重复利用，但井壁侧阻力较大， 若土体密实、下沉深度较大时，易下部悬空，造成井壁 拉裂。一般多用于人土不深或土质较松软的情况。
一般沉井指直接在基础设计的位置上制造，然 后挖土，依靠井壁自重下沉。若基础位于水中，则 先人工筑岛，再在岛上筑井下沉。
浮运沉井指先在岸边预制，再浮运就位下沉的 沉井。通常在深水地区(如水深大于10m)，或水流 流速大，有通航要求，人工筑岛困难或不经济时采 用。
沉井的分类
(2)按井壁材料分 根据不同的井壁材料可将沉井分为混凝土沉井、 钢筋混凝土沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。
沉井主要在下沉阶段过程中承受拉力，因此在 盛产竹材的南方，也可采用耐久性差而抗拉力好的 竹筋代替部分钢筋，做成竹筋混凝土沉井。
钢沉井由钢材制作，强度高、质量轻、易于拼 装、适于制造空心浮运沉井，但用钢量大，国内应 用较少。此外，根据工程条件也可选用木Байду номын сангаас井和砌 石圬工沉井等。
沉井的分类
(3)按平面形状分
根据沉井的平面形状可分为圆形、矩形和 圆端形三种基本类型，按井孔的布置方式，又 可分为单孔、双孔及多孔沉井。
圆形沉井在下沉过程中易于控制方向，若 采用抓泥斗挖土，可比其他沉井更能保证其刃 脚均匀地支承在土层上；在侧压力作用下，井 壁仅受轴向应力作用，即使侧压力分布不均匀， 弯曲应力也不大，能充分利用混凝土抗压强度 大的特点，多用于斜交桥或水流方向不定的桥 墩基础。
沉井的分类
(3)按平面形状分
根据沉井的平面形状可分为圆形、矩形和圆端形 三种基本类型，按井孔的布置方式，又可分为单孔、 双孔及多孔沉井。
矩形沉井制造方便，受力有利，能充分利用地基 承载力。沉井四角一般为圆角，以减少井壁摩阻力和 除土清孔的困难。在侧压力作用下，井壁受较大的挠 曲力矩；且流水中阻水系数较大，冲刷较严重。
9 沉井基础及其他深基础
9 沉井基础及其他深基础
沉井基础多用于水深较大的桥梁基础工程。 本章简要介绍了沉井基础的构造、类型及其适 用条件，讨论了沉井基础的受力特点、井壁摩 阻力计算、考虑井壁土体抗力时的整体深基础 (刚性桩)计算，以及沉井设计中的各种验算， 初步讨论了沉井施工过程中的各种结构计算， 井对沉井的各种施工技术及下沉过程中存在的 问题进行了简要讨论。最后，简要介绍了工程 中常用的地下连续墙。
(1) 埋深大； (2) 整体性好； (3) 承载力高； (4) 对邻近建筑物影响小； (5) 充分利用地下空间等特点； (6) 施工时具有挡水或挡土等作用； 但施工工期较长，沉井下沉遇障或遇流砂等都 会给施工带来困难。
沉井的分类
(1)按施工方法分 根据不同的施工方法可将沉井分为一般沉井 和浮运沉井。
沉井的作用
6、房屋纠倾工作井
近年来，房屋纠倾，行之有效的冲土法或掏土 法，需在房屋沉降小的一侧作一排工作井。工作井 即用砖砌的小型沉井，工人在井内向房屋地基中冲 土或掏土。这种工作沉井作为挡土护壁，保护工人 的安全，又可作房屋地基土外流的临时储泥坑，效 果良好。
适用条件
工程中，遇到下列情况时考虑采用沉井基础：