基础工程-赵明华-第五章ppt课件

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5.3 沉井的设计与计算
主要内容：
✓ 拟定外形尺寸、高度、壁厚 ✓ 视为天然地基上深基础的地基强度及变形验算 ✓ 施工阶段刃脚、井壁的强度计算 ✓ 使用阶段井壁及顶板、底板强度计算
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5.3.1 沉井作为整体深基础的计算
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
✓ 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5.11 沉井垫木
（a）圆形沉井垫木；精（选pbpt）矩形沉井垫
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木
5.2.1 旱地沉井施工
除土下沉
a)
b)
c)
图5.12 除 土 下 沉 示 意
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d)
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5百度文库2.1 旱地沉井施工
接高沉井 设置井顶防水围堰 基底检验和处理 封底 井孔填充和顶板浇筑
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5.1.3 沉井基础的构造
凹槽：使封底砼和井壁结合良好
✓ 深约0.15-0.25m，高约1.0m，距刃脚底面一般在1.5m以上
图5.8 凹精槽选p构pt造示意
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5.1.3 沉井基础的构造
封底和盖板：
✓ 封底厚由计算确定，顶面突出刃脚根部不小于0.5m，并达凹 槽上端，砼强度一般地基C20，岩石地基C15。盖板厚一般 1.5～2.0m，井孔充填砼时砼应≥C10。
图5.13 水中精筑选p岛pt 下沉沉井
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5.2.2 水中沉井施工
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5.14 浮运精沉选井ppt施工示意图
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沉井：双壁钢壳
直径21.4米 净高13.6米
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5.2.4 沉井下沉所遇问题及处理
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5.1.2 沉井的分类
下沉方式：就地制造下沉沉井(一般沉井)、浮运沉井 制作材料：砼沉井，钢筋砼沉井，竹筋沉井(南昌赣江大桥、
白沙沱长江大桥)，钢～,砖石～,木～
外观形状：
✓ 平面: 力求简单对称，利 于受力，便于施工，有圆形、 矩形和圆端形等 ✓ 剖面: 柱形(下沉过程不易 倾斜、井壁接长简单，模板 反复利用)、阶梯形(下沉阻 力小)、锥形(下沉阻力小)
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5.1.1 沉井的作用及适用条件
特点 ✓ 下基深，hmax=220m，适用于深水，整体性强， 稳
定性好，承载力大 ✓ 造价高，施工期长，不排水施工时难于克服刃脚下
孤石、沉船、树干等障碍物，易发生流砂现象
适用条件 ✓ 上部荷载较大 ✓ 在山区河流中冲刷大 ✓ 河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难
✓ 一般底面(踏面)厚 100～200 mm，以型钢 加强，高1m以上，砼强 度等级≥C20
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图5.5 刃脚构造示意 8
5.1.3 沉井基础的构造
隔墙：加强沉井整体刚度
✓ 内隔墙的间距一般 不大于5~6m，厚度 一般为0.5~1.0m
✓ 一般要求隔墙底高 出刃脚底面0.5~1.0m
图5.6 隔墙构造示意
图5.9 封底和盖板示意
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5.2 沉井的施工
旱地沉井施工：平整场地，制造第一节沉井、拆模 及抽垫、挖土下沉、接高沉井、井顶围堰、地基检 验和处理、封底、充填井孔、浇筑顶盖。
水上筑岛：水流速不大，水深≤3～4m时采用，砂岛 应高出施工最高水位0.5m以上，在岛上浇筑沉井。
浮运沉井：水深筑岛困难时采用，岸边制作，滑入 水中，井壁为空体可浮于水面，就位后灌注砼下沉 至河床。
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5.1.3 沉井基础的构造
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≥3m， 对称布置 ✓ 处理：以素混凝土、片石 混凝土或砌片填充。
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图5.7 井孔构造示意
图5.2 沉井的平面形式
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5.1.3 沉井基础的构造
沉井组成 ✓ 刃脚 ✓ 井壁 ✓ 内隔墙 ✓ 井孔 ✓ 凹槽 ✓ 封底 ✓ 盖板
图5.3 沉 井 的 一 般 构 造
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5.1.3 沉井基础的构造
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。
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<2~3m >0.5m >0.5m
H
>0.5m <2~3m
5.2.2 水中沉井施工
水中筑捣
水流速不大，水深 ≤3～4m时采用
b>2.0m 最高施工水位
最高施工
a)
无围堰防护土岛
最高施工水位
b>2.0m
最高施 防护围堰 工水位
b>Htg( 45-φ/2)
有围堰防b护) 土岛
围堰筑c )岛
图5.4 沉井立面形状 a) 柱形; b) 阶梯形; c) 阶梯形; d) 锥形
✓一般：厚0.8～1.5m，每节高≤5m，砼强度等级≥C15。
• 例：湘江大桥(一桥)8#墩，上节厚2.6m，下节3.0m，
22×12×5m，下沉12.6m 精选ppt
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5.1.3 沉井基础的构造
刃脚：井壁下端楔状部 分，利于切入土中加速下 沉
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5.2.1 旱地沉井施工
清理场地 制造第一节沉井
✓ 铺垫木 ✓ 立模板绑钢筋 ✓ 注混凝土、养生 ✓ 拆模及抽垫 ✓ 土内模制造沉井刃脚
图5.10 制造第一节沉井实例
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5.2.1 旱地沉井施工
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
5. 沉井基础
内容提要
✓ 沉井基础的分类、构造及施工 ✓ 沉井作为整体深基础的计算 ✓ 沉井施工过程的结构强度计算 ✓ 地下连续墙简介
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5.1 概 述
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5.1 沉井基础示意 精选ppt