水利工程施工教学课件：第二节 地基处理（二）

1、 六、沉井六、沉井 1、其特点：占地面积小，挖方量小，施、其特点：占地面积小，挖方量小，施工方便，对临近建筑物影响小。工方便，对临近建筑物影响小。 2、沉井和桩基一样也是一种深基础。、沉井和桩基一样也是一种深基础。 3、沉井的材料一般是钢筋混凝土，但也、沉井的材料一般是钢筋混凝土，但也有用素混凝土或块石砌筑的，还有少量采用钢有用素混凝土或块石砌筑的，还有少量采用钢制的。制的。（a）圆形单孔）圆形单孔（b）方形单孔）方形单孔（c）矩形单孔）矩形单孔（d）矩形双孔）矩形双孔（e）椭圆形双孔）椭圆形双孔（f）矩形多孔）矩形多孔按断面分类（a）圆柱形）圆柱形 （b）外壁单阶形）外壁单阶形 （c）内壁多

2、阶形）内壁多阶形 （d）外壁多阶形）外壁多阶形按剖面分类沉井的结构工作原理 4、沉井施工的程序有：、沉井施工的程序有： （1）场地准备）场地准备 （2）井筒制作：现浇式、装配式；一次或）井筒制作：现浇式、装配式；一次或分段制作。分段制作。 （3）井筒下沉）井筒下沉 下沉方法：下沉方法： 排水下沉：人工挖土、抓斗抓、水枪开排水下沉：人工挖土、抓斗抓、水枪开挖或中间机械开挖，四周人工挖土；挖或中间机械开挖，四周人工挖土； 不排水下沉：井内水下出土可用抓斗，或不排水下沉：井内水下出土可用抓斗，或高压水枪破土，再用空气吸泥机将泥水排出。高压水枪破土，再用空气吸泥机将泥水排出。沉井制作方法 井筒下沉的质

3、量检查与控制：井筒下沉的质量检查与控制： 1）井筒倾斜的观测及其校正。）井筒倾斜的观测及其校正。 2）井筒裂缝：已发生在井筒外挖土，用水泥砂）井筒裂缝：已发生在井筒外挖土，用水泥砂浆、环氧树脂修补。浆、环氧树脂修补。 3）下沉过快或突沉：尽快封底，锅底不应开挖）下沉过快或突沉：尽快封底，锅底不应开挖太深。太深。 4）不沉：一是刀脚下部遇有障碍，二是下沉摩）不沉：一是刀脚下部遇有障碍，二是下沉摩擦阻力过大。方法：用刨挖方法或用风镐凿碎、爆破擦阻力过大。方法：用刨挖方法或用风镐凿碎、爆破等处理障碍物，此外，还可用高压力水枪冲击筒外壁，等处理障碍物，此外，还可用高压力水枪冲击筒外壁，以减少摩阻力。以

4、减少摩阻力。 （4）井筒封底：排水封底（集水井抽水）、）井筒封底：排水封底（集水井抽水）、不排水封底。结构：垫层不排水封底。结构：垫层油毡层油毡层混凝土层混凝土层钢筋混凝土底板。钢筋混凝土底板。 （5）井孔填筑：回填土或砂石等，不填筑）井孔填筑：回填土或砂石等，不填筑时，沉井可作为各种用途的地下构筑物。时，沉井可作为各种用途的地下构筑物。 （6）井孔封顶：顶板浇筑混凝土封顶。）井孔封顶：顶板浇筑混凝土封顶。封底方法举例举例江阴长江公路大桥江阴长江公路大桥 北锚碇采用大型深沉井北锚碇采用大型深沉井基础，平面尺寸为基础，平面尺寸为6969米米5151米，下沉米，下沉5858米，为世界第一米，为世界

5、第一大沉井大沉井（面积近个半篮球场面积近个半篮球场，高度相当于高度相当于层楼）。层楼）。世界第一大沉井世界第一大沉井“世界第一水中沉井世界第一水中沉井”泰州长江大桥中塔沉井封底（沉井总泰州长江大桥中塔沉井封底（沉井总高度高度76米，井底、井口面积有半个足球场大米，井底、井口面积有半个足球场大 ） 沉井施工工艺总述沉井施工工艺总述 七、地下连续防渗墙工程的施工七、地下连续防渗墙工程的施工 1、地下连续墙施工工艺原理、地下连续墙施工工艺原理 地下连续墙工艺主要由成槽工艺和混凝地下连续墙工艺主要由成槽工艺和混凝土浇筑工艺两部分组成。土浇筑工艺两部分组成。 成槽工艺由各种成孔机械完成；浇筑工成槽工艺由

6、各种成孔机械完成；浇筑工艺是在槽孔中进行水下混凝土浇筑。艺是在槽孔中进行水下混凝土浇筑。 2、地下连续墙施工工艺流程、地下连续墙施工工艺流程 （1）准备工序：清场备料、铺轨运水、安）准备工序：清场备料、铺轨运水、安装调试、放样定位、导墙施工装调试、放样定位、导墙施工； （2）成槽工序：移机定位、成槽、清槽疏）成槽工序：移机定位、成槽、清槽疏槽、移机交孔；槽、移机交孔； （3）浇筑工序：定位下管、拌和运料、浇）浇筑工序：定位下管、拌和运料、浇筑监测、清场移机。筑监测、清场移机。导墙混凝土浇筑导墙混凝土浇筑导墙施工完毕导墙施工完毕采用膨润土泥浆护壁采用膨润土泥浆护壁 抓斗成槽机抓斗成槽机射水成槽机

7、射水成槽机链式成槽机链式成槽机刷槽器刷槽器钢筋笼加工钢筋笼加工 锁口管吊装锁口管吊装 钢筋笼吊装钢筋笼吊装 水下混凝土灌注水下混凝土灌注凿墙顶凿墙顶 八、振动沉模防渗墙八、振动沉模防渗墙 （1）施工工艺）施工工艺 主要特点：防渗板墙单元墙体间连接紧密、主要特点：防渗板墙单元墙体间连接紧密、可靠，厚度薄且均匀（可靠，厚度薄且均匀（1620cm）；施工速）；施工速度快，一次成墙深度深（度快，一次成墙深度深（20m）。）。 施工程序：施工程序： 振板就位：振板就位： 调平后将调平后将A模对准孔位，模对准孔位，以自重将模板刃口压入土层中，再检测、调以自重将模板刃口压入土层中，再检测、调整模板的垂直度；

8、整模板的垂直度； 启动振锤，将启动振锤，将A模沉入设计深度，模沉入设计深度，A模板称为先导模板，有起始、定位、导向作模板称为先导模板，有起始、定位、导向作用；用； 再将再将B模沿施工轴线与模沿施工轴线与A模紧密挤接，模紧密挤接，沉入设计深度。沉入设计深度。B模称为前接模板，起到延长模称为前接模板，起到延长板墙长度的作用。板墙长度的作用。 浆体灌注和提升浆体灌注和提升 向已沉入设计深度的向已沉入设计深度的A模板腹腔内灌满浆体，然模板腹腔内灌满浆体，然后边振动边上拔边灌浆，直至拔出地面，浆体留在槽后边振动边上拔边灌浆，直至拔出地面，浆体留在槽孔内，形成密实的单元板体。孔内，形成密实的单元板体。 浆

9、体充盈灌注浆体充盈灌注 在模板腹腔内部，始终保持一定的浆料面高度，在模板腹腔内部，始终保持一定的浆料面高度，确保浆体灌到防渗墙顶设计高程；确保浆体灌到防渗墙顶设计高程； 再沉再沉A模板模板 A模拔出地面后，移动步履式桩机，使模拔出地面后，移动步履式桩机，使A模在模在B模模前沿就位；此时，前沿就位；此时，A、B模作用互换。如此重复上述模作用互换。如此重复上述、道工序操作，即可完成一道竖直连续道工序操作，即可完成一道竖直连续的整体板墙。的整体板墙。 九、岩基灌浆九、岩基灌浆 目的：提高岩基强度，加强岩基整体性和抗目的：提高岩基强度，加强岩基整体性和抗 渗性。渗性。 机理：浆液（要求颗粒细、稳定性好

10、、胶结机理：浆液（要求颗粒细、稳定性好、胶结 性强、结合强度高和良好的耐久性、性强、结合强度高和良好的耐久性、 结石体渗透性小）结石体渗透性小）岩层孔隙岩层孔隙结石。结石。 分类：固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆。分类：固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆。 浆液：水泥、水泥黏土（强度低、防渗）、浆液：水泥、水泥黏土（强度低、防渗）、 化学灌浆。化学灌浆。 我国地基处理灌浆技术的成就：我国地基处理灌浆技术的成就：1）特有的一套帷幕灌浆施工工艺。）特有的一套帷幕灌浆施工工艺。2）推广了高压灌浆技术。）推广了高压灌浆技术。3）灌注浆液多样化。）灌注浆液多样化。4）化学灌浆发展快，并取得了良好的效果。）化学灌浆

11、发展快，并取得了良好的效果。5）在沙砾层上建坝采用灌浆方法处理地基。）在沙砾层上建坝采用灌浆方法处理地基。6）研制成功了可记录灌浆压力、注入率等）研制成功了可记录灌浆压力、注入率等 自动记录仪。自动记录仪。 一）钻孔一）钻孔 主要采用回转式钻机和金刚石钻主要采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。头或硬质合金钻头钻进。 灌浆的质量与钻孔的质量密切相关。灌浆的质量与钻孔的质量密切相关。 钻孔方向和钻孔深度是保证帷幕灌钻孔方向和钻孔深度是保证帷幕灌浆质量的关键。浆质量的关键。 二）冲洗二）冲洗 三）压水试验三）压水试验 主要目的是确定地层的渗透特性，为岩主要目的是确定地层的渗透特性，为岩基处

12、理的设计和施工提供基本技术资料。基处理的设计和施工提供基本技术资料。 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水试验。水试验。 2 2、灌浆方法、灌浆方法 ( (纯压式、循环式纯压式、循环式) ) 纯压式：单向灌浆，吸浆多，有大裂隙存纯压式：单向灌浆，吸浆多，有大裂隙存在，孔深在，孔深 L1215m。 循环式：防止水泥沉淀，可判断吸浆情况循环式：防止水泥沉淀，可判断吸浆情况（推荐方法）。（推荐方法）。 全段一次灌浆：地质条件比较好，全段一次灌浆：地质条件比较好，L8m。 分段灌浆：自上而下（不易产生地面抬高和分段灌浆：自上而下（不易产生地面抬高和冒浆）；自下而上（地面易抬高，要求基岩完冒浆）；自下而上（地面易抬高，要求基岩完整）。整）。 混合法。混合法。思考题思考题1地基性能的要求是什么？地基性能的要求是什么？2请简述混凝土灌注桩的施工步骤。请简述混凝土灌注桩的施工步骤。3浇筑水下混凝土的注意事项是什么？浇筑水下混凝土的注意事项是什么？4简述打入桩的施工过程。简述打入桩的施工过程。5如何进行水泥搅拌桩的质量控制？如何进行水泥搅拌桩的质量控制？6射水法地下成