沉井与沉管法施工讲义图文丰富

岩土工程施工技术王丽琴主讲西安理工大学第一节沉井法施工第二节沉管隧道施工技术第七章沉井与沉管法施工第一节沉井法施工一.沉井类型与构造沉井：无盖无底筒状构筑物，砖砌、钢结构、钢混凝土。先挖基坑，在垫层上制作沉井筒，在井筒保护下挖土，随着土体挖深，沉井在自重作用下逐渐下沉，直至设计标高，再浇注底板、内部结构和顶盖。从沉井制作，到沉井下沉，最后完成地下结构的工艺过程称为沉井法施工。(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。

沉井的特点上部荷载较大，表层地基承载力不足，而在一定深度下有较好的持力层，且与其他基础方案相比较为经济合理；在山区河流中，虽土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工；岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基坑施工围堰有困难。沉井最适合在不太透水的土层中下沉，这样易于控制沉井下沉方向，避免倾斜。一般下列情况可考虑采用沉井基础：沉井可用于深基础的施工，如墩台、重型厂房和各种构筑物的基础，井孔内可用混凝土或砂砾填实以增加压重。沉井可作为盾构法隧道施工和顶管法施工的工作井和接收井、通风井和排水泵房井等，也可作为市政工程的排水泵房、自来水厂的取水口等。大型沉井可用于地下空间开发利用，如地下工厂、车间、地下车库、地下娱乐场所等；大型浮运沉井可用来建造海上石油开采平台。①混凝土沉井②钢筋混凝士沉井③钢壳沉井（1）按建筑材科分类≮3m沉井的分类单孔圆沉井、单孔方形沉井、多孔方形沉井、多孔椭圆形沉井、多排多孔沉井。（2）按平面形状和内部构件的布置分类圆形沉井圆形有良好受力性能，故通常都采用单孔圆形沉井，直径最大可达80m。矩形沉井矩形沉井只有平面尺寸较小时才做成单孔的。当边长大于20m时，应增加底框架、顶框架或采用内隔墙分成多孔沉井，以加强沉井结构的刚度。圆端形沉井单排孔沉井边长大于20m的单孔沉井整体刚度不足，必要时可在中间加内隔墙框架，形成单排孔沉井。多排多孔沉井在沉井内设置几道纵横交叉的内隔墙，使沉井成为刚度较好的空间结构，每个井孔内可设置底梁。该类沉井挖土和下沉工作可以较均衡地进行，有利于均匀下沉，适于平面尺寸大而重量大地下建筑物。将沉井在工厂内做好，在水中浮运到施工现场，沉放在地基上浮运沉井沉井基本构造：刃脚、井壁、隔墙、取土孔、底框架、顶板、底板组成。沉井的构造井壁作用：施工中用作围堰，承受土、水压力下沉时作为重量(靠自重克服井壁与土之间的摩阻力)施工完毕后，作为基础或基础的一部分承担荷载厚度：0.80~1.5m且≥0.4m砼：≥C15刃脚作用：下沉时切土砼：≥C20刃脚是受力最集中的部分，刃脚底部为踏面，通常宽度10-20cm；刃脚内侧为一倾面，通常倾角为45°左右。内隔价墙1井壁2顶盖伴和封怪底3隔墙4刃脚5凹槽6射水微管7井孔英图0.5m作用杨：加强沉咳井刚度分隔井冰孔，控援制沉降抖及纠倾内隔墙洋的间距姜一般不胜大于5~6墨m，厚度麻一般为0.增5~辽1.问0m一般袭要求盘隔墙轧底高砌出刃搞脚底词面0.旺5~胃1.艇0m封底巩及顶捉盖封底厚澡由计算趴确定，惑顶面突步出刃脚暗根部不驼小于0.5事m，并斤达凹旷槽上鸟端，尖砼强芳度一揭般地路基C2炮0，岩石魔地基C15。顶盖虫厚一企般1.纹5～2.躺0m，井趁孔充境填砼拾时砼牛应≥C1稳0。沉谁井顶拴部浇扇注钢忍筋砼泳顶盖衫，承奖托上根部结辫构。作用：使封底待混凝土跳底板嵌以入井壁哀，增强终井壁与厨底板的嚼联结强该度的作晨用制做要灿求：凹槽毫深0.1仰5—0社.25脉m，高1.0璃m左右，衡距刃角1.5典m以上砍。凹槽在松泥软地籍层中屑下沉汤的沉竞井，底梁及贿其框架的设择置还厦有防氧止沉珍井“突沉”的涨功能遥，并哑便于卡纠扁渔，分格日分块密封底。在大型秆沉井中旦为了增系加沉井痕下沉过哀程中的整体刚盈度，可颗在沉凭井底剥部增杰设底梁，并与崭井壁一刊起构成底框厘架，以增痛加沉井底施工下污沉阶段赔和使用率阶段的旱整体刚简度。有的沉疑井高度犯较大，止常在井慢壁不同司高度设母置若干具道横梁、大梁，组成水平框坚架，以减段少井壁仙的跨度群，使整援个沉井庭结构布椒置合理丢、经济谷。纵横此底梁不宜厚过多，以跟免增警加结伏构造兔价，戒施工胁费时锡，增疗大土照层阻宿力，庭影响她下沉烘。底梁盈和框龟架二.沉井施降工工艺砂垫层承垫木第二节等沉井底节叶沉井煤渣片判石素混凝盘土钢筋喉混凝蒸土1.整平场峡地土质兰较硬机：清免除杂蝴物在整踩平场劣地上致铺不零小于0.怠5m的砂垫次层土质草较软甩：夯实或怜换土夯筛实沉井哲施工打桩储、开盘挖、应搭台遮、铺葵砂垫聋层砼垫层刃脚尽踏面处对栏称铺设间垫木放置刃牲脚角钢支模绑膜扎钢筋咬，浇环注第稀一节默沉井吧砼沉井施俱工2.制造果第一故节沉抄井铺承垫谊木刃脚燥斜面端钢筋待砼强度达笋到70%，拆模永。达到设汽计强度肿后，抽乘垫木。分区趟、依巡寿次、保对称剂、同见步(1)顺序：先内煎墙，们后短虾边，秧最后扩长边役。(2露)撤完疼一根贝垫木汪后，木应立摔即回填勤砂土陈捣实抽垫木注意沉井奔施工3.拆模及业抽垫4.挖土下蹲沉排水下喜沉：不排炸水下剖沉：土层爹性质倚稳定时，不螺会产绵生流学砂时人工摊或机除械开锣挖(高压蠢水枪歼冲土牛为泥)抓土斗寸或水力吸益泥机水简下出土井内水位卵高于烫井外厅水位1~2春m吸泥机邮吸出井滑外井内除冬土:中部均匀、脸对称刃脚分层决取土弃土尽圣量远离饱沉井，闸防止偏奔压，造绒成沉井蝇偏斜沉井施抹工沉井挖阶土下沉大型沉嫁井下沉背施工中沉井坐不排币水挖修土下伤沉沉井钻份吸法挖锈土下沉中心户岛式叛下沉适用迁于面订积较振大的休圆形谋沉井垄，需凳用两谁台设妥备对称均汁衡挖土。先沿井洞壁内侧直挖槽，狼槽内充飘满泥浆奸，沉井指在槽内湾下沉，牌而中心决部位的律土体暂郑不挖除-形成“中心岛”；当沉井炒到设计妨标高后裁，将槽胸内的泥我浆置换固少化，再在衔井底部委位压密饿注浆封蜡闭，最偿后挖除矮“中心查岛”部填分的土遵体。5.接高此井筒第一节春沉井顶览面下沉者至距地担面还剩1~2兄m时，侮应停林止挖姨土下拳沉，悼然后梨立模荣浇注座，接姿长井喝壁及灿内隔搏墙，服再接舍现沉沉井医施工6.筑井顶纲围堰（沉鹿井顶眼面低窗于地妙面或装水面河）7.地基甘检验硬和处沾理检验地六基土质脏情况，塔场地是肤否平整污，对地两基进行萌必要的块处理，价保证井企底地基贷尽量平液整，浮悲土及软己土清除症干净，物使封底风砼、沉迹井及地袄基紧密旺连接。８．沉惠井基础颗处理将超挖蕉部分用哨煤渣填橡充夯实道，在刃午脚四周河填以毛芦石，然移后用素秃混凝土溉封底。沉井施挪工9.封底轰、充忙填井绣孔及促浇筑爷顶盖封底时牲：排水下即沉沉井覆，渗水孩量上升凳速度≤6mm撒/mi队n，且无混流砂备现象娱，采妇用干么封底筛；否宝则须对采用否导管烧法灌压注水娇下混挪凝土灌注征顺序易：先周围输后中间绣、先低码后高沉井施素工封底粒分为湿封信底和干封牌底两种：钩湿封底五即是水炭下混凝愁土封底除，干封趴底是为枪了减少柜水压力消对封底妄混凝土删的作用裳，需建译置集水盗井排水捧。（1）干封堂底沉井迟封底塑有干封底和湿封底两种：干封祥底能伐保证童混凝语土的粉准确肥厚度遍及表液面平踏整，屑节省舱材料钳，保汤证质悉量。匹设备恒简单扑，进育度快柿，省趋去后溪续清篇理及谜抽水吼工作悦，所争以应俯优先逼采用铅。灌注封趟底混凝械土时在气沉井内群留一集烫水井，揪有涌水絮立即抽叮干，湿增混凝土社灌注应慢从四角贯处开始宝，逐渐睛向中央弃推移。混凝土翻与集水厅井口预提留铸铁慨管(抽水裕用)，空腐隙填C2恼0混凝腔土，诊待混题凝土俱底板屡达70％设计混强度后坚，封闭脚管口。（2）湿封流底水下亏灌注住混凝蹦土采泻用竖管距灌注里法。水下患混凝紧土封生底是福利用疲井内灌水轧重量克服泳流砂格的涌干入，蜓封底司混凝蕉土在荒水下纷灌注监，注贴意封是底混告凝土抢的质仁量。封底旋后井对内水税排走迈，浇闲注钢粥筋混受凝土竭底板瓶。在畅底板肝参与栗受力愧之前壁的期屡间，封底混讨凝土要承伪受沉帆井井菊底地宇下水武的浮侍力，汤故应革有足摸够的嗓强度就和重别量。水下备封底镜后，职应检损查封泼底混跃凝土暗质量舅，灌趣筑钢尤筋混波凝土垦底板躲前，潜应凿斯去表序层浮畅浆。三.沉井下歪沉中的猫问题处层理及环海境保护1.流砂处理肃措施吩：采用烘井点垃降水夺及不减排水俩除土予，或秆向井元内回歪灌水原因：土质为井粉、细坐砂层土中竟动水续压力奖的水林头梯苏度大漏于临爹界值2.沉井劣下沉枪困难原因坟：沉井稻外壁柳的摩趋擦阻努力过鞋大刃脚下嫂遇障碍橡物处理措巧施：增加沉伐井自重减小去井壁油摩阻标力接高沉井，增挡加自重顶部压醒重物降低井届内水位累，减小农沉井所呀受浮力立面设谦计成阶领梯形、歇台阶形井壁外佳高压射储水安放炸尤药，利凭用炮震调使沉井勤下沉采用空撞气幕或伏泥浆套3.突沉原因：处理锡措施援：井壁摩耀阻力较誓小；当刃脚脑下土被益挖除时志，沉井坚支承削索弱；排水过构多、除柜土太深始、出现僻塑流等待。增大刃暑脚踏面绸宽度增设底莲梁以提涝高刃脚购阻力在软土篇地基上省进行沉溜井施工物时，控蛛制井内说排水、如均匀挖评土控制刃脱脚附近芬挖土深华度，刃姻脚下土甚不挖除圾，让刃芝脚切土屠下滑。4.沉井倾据斜和偏图移土质连松软或、软派硬不鸭匀，露沉井挥下沉僵不均岭；挖蠢土不盾对称里；发生流稠砂；遇千到障碍息物；挖除泽的土颠堆于傻一侧聋；偏额心受哨压及千沉井谢一侧村受到传冲刷吼较大处理胃措施敌：高的一多侧集中抓挖土龙或高乒压水傍射松朋土层低的一榜侧回填纷砂石高的一众侧加重爬物顶面懂施加独水平较力1)倾斜高的一开侧集中琴挖土或蒸高压水会射松土滥层低的一拜