一、什么是沉井 沉井的定义 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孔,最后成为结构物基础的井筒状结构。 (锚沉井) 沉井基础的特点 (1)埋置深度大,整体性强、稳定性好,承载面积大,承载力高(垂直与水平);
沉井的定义
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孔,最后成为结构物基础的井筒状结构。
(锚沉井)
沉井基础的特点
(1)埋置深度大,整体性强、稳定性好,承载面积大,承载力高(垂直与水平);
(2)既可作基础,又可作施工时的挡土和挡水围堰结构物;
(4)内部空间可进一步利用。
应用范围
桥墩、锚碇、矿用竖井、地下泵房、水池、油库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井和接收井等。
沉井的缺点
(大型钢壳沉井)
沉井的截面形式
平面形状有:圆形、矩形、圆端形等井孔的布置方式有:单孔、双孔、多孔。
① 井壁
② 刃脚
宽度10~20cm ,高度约1.5m(湿封底)或0.6m(干封底),内侧倾角45°~60° ;冲切硬土,减小端部阻力。
③ 内隔墙
厚度约0.5m,底面高出井壁刃脚踏面0.5~1m,增加沉井刚度、改善井壁受力条件、挖土均衡,便于纠偏。
④ 井孔
⑤井壁凹槽
槽高约1.0m,深度0.15~0.25m,增加封底混凝土、底版与井壁连接。
⑥ 预埋射水管
⑦ 封底(底板)
沉井下沉到设计标高,经检验和坑底清理后浇注的混凝土底版。分为干封和湿封(水下浇灌混凝土)两种。
底梁和框架
当不能设置内隔墙而沉井又较大时,常常在沉井底部增设底梁或因沉井过高,常常在沉井不同高度处设置纵横梁构成框架结构。
分旱地施工沉井与水上施工沉井两种情况
旱地沉井工序
就地制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。
水上沉井工序
水上筑岛→岛上制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。
岸边制造→牵引滑移或起吊就位→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。
组成及作用
沉井基础是一种竖直的筒形结构,常用混凝土、钢筋混凝土或砖石等制成。
通过在井内挖土,使筒体在自重作用下克服井壁摩阻力下沉至设计高程,经混凝土封底填塞井孔后,使整个筒体成为一个支墩。
特点
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。
应用
(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。
沉井的分类
1. 按沉井的形状
按沉井的平面形状,常用的沉井形状有:圆形、圆端形、矩形及单孔、多孔沉井;按沉井的剖面形状可分为:
2.按沉井的建筑材料,沉井可分为:
3.按沉井的施工方法,沉井可分为:
(2) 浮运沉井是在深水地区筑岛有困难或有碍通航时,可在岸边制作沉井,再浮运就位后下沉的沉井。
沉井的基本构造
沉井的轮廓尺寸其上部的墩(台)底部的形状尺寸决定,其长、短边之比应不大于3。沉井顶面的尺寸通常为墩(台)底部再加0.2m~0.4m的襟边宽度;沉井高度则由上部结构、水文地质和土层承载力等决定,高的沉井要分节制作下沉,底节沉井的高度不宜过高。
(倒虹管沉井)
沉井下沉过程中可能遇到的问题及处理方法
发生偏斜的原因大致有这几种:
(3) 刃脚处有障碍物未予清除;
(4) 一侧出现流砂而未得到控制等。
纠偏的方法是
(1) 在沉井下沉多的一侧回填砂石,以阻止继续下沉,在高的一侧集中 挖土;
(2) 在高的一侧配加重物,以加速该侧下沉;如有必要,还可在沉井顶部施加水平力来帮助纠偏。
(3) 如遇中心位置偏移,则应先人为造成沉井倾斜,再均匀取土,使之倾斜下沉,直到沉井中心线到达设计位置后,再行纠偏扶正 。
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知识点:沉井施工