知名高校基础工程沉井基础施工讲解

基础工程

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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的摩阻力，逐节下沉至基底设计标高的基础。

图5.1沉井基础示意特点：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5.1.1沉井的作用及适用条件下沉方式：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），钢沉井,砖石沉井,木沉井

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)5.1.2沉井的分类图5.2沉井的平面形式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沉井的一般构造井壁:沉井党的主蜻要部丈分，锋下沉压过程脖起挡迎土、库挡水挖及压前重作够用，元为深浅基础披的护粥壁和住建筑安物的标基础闻。5.偶1.松3沉井遣基础蜘的构慎造a)柱形;锄b消)阶梯种形;满c熊)阶梯职形;盛d姿)锥形一般疏：厚0.冤8～1.恐5m，每事节高探≤5m，砼宴强度设等级务≥C1阿5。例：胜湘江圣大桥雾（一谣桥）8#墩，厅上节球厚2.航6m，下直节3.宁0m，22舟×1尘2×慕5m，下英沉12携.6留m图5.宜4沉井罢立面通形状刃脚校：井壁热下端检楔状颠部分喝，利董于切凭入土行中加活速下丹沉5.杰1.同3沉井森基础恼的构傍造一般你底面(踏面)厚10臣0～20削0开mm，以趟型钢吉加强雁，高1m以上底，砼树强度狱等级罩≥C2钉0图5.留5刃脚姓构造抓示意隔墙顽：加强肝沉井笑整体脆刚度5.村1.叛3沉井糠基础拿的构杨造内隔鸭墙的散间距锈一般赠不大俯于5~殿6m，厚屯度一闹般为0.钢5~图1.貌0m一般昂要求懂隔墙到底高跟出刃杨脚底暑面0.散5~隶1.锣0m图5.碎6隔墙娘构造条示意井孔喂：挖土宵排土歇的工夕作场宪所和玩通道位置京：取土叫井的后平面拳布置站应与共中轴跑线对住称，毒以利课于沉耀井均猪匀下巩沉大小钞：由取猪土方家法而锤定，钥采用闻挖土锄斗取惊土时污，应驻能使臭挖土拉斗自悠由升河降，饰一般降宽度搬≥3m，对江称布殿置处理四：以素性混凝扔土、渠片石枯混凝战土或概砌片嗓填充陵。图5.团7井孔密构造殿示意5.循1.心3沉井师基础槽的构南造凹槽椅：使封锡底砼景和井吵壁结期合良仙好深约截，高烟约1.属0m，距嚼刃脚聪底面工一般谨在1.汁5m以上5.春1.泛3沉井符基础杆的构飘造图5.越8凹槽姐构造链示意封底抹和盖识板：封底逃厚由帖计算填确定磁，顶矮面突洲出刃桌脚根蹦部不拜小于0.沟5m，并蚀达凹弯槽上未端，朽砼强权度一明般地漏基C2悲0，岩躲石地盏基C1巴5。盖既板厚银一般1.磁5～2.桨0m，井昆孔充烤填砼布时砼绘应≥C1堆0。5.松1.含3沉井缓基础磨的构涉造图5.旅9封底巡寿和盖怎板示妻意5.格2沉井懒的施管工旱地荒沉井沃施工却：平整寇场地唉，制朱造第幅一节嗽沉井疼、拆警模及花抽垫顶、挖燥土下胜沉、话接高尊沉井钟、井岁顶围排堰、雾地基升检验妥和处迟理、铺封底鞋、充打填井片孔、尿浇筑舅顶盖弓。水上扒筑岛咽：水流飞速不俱大，雀水深遥≤3～4m时采兔用，匀砂岛吉应高壳出施怪工最隐高水烘位0.衰5m以上巴，在止岛上顿浇筑塌沉井浅。浮运坏沉井盘：水深滤筑岛伙困难晕时采破用，烛岸边势制作辆，滑笋入水阔中，百井壁局为空址体可僚浮于匹水面日，就匆位后后灌注让砼下旋沉至体河床项。5.降2.督1旱地题沉井船施工铺垫普木立模键板绑农钢筋注混子凝土寄、养腥生拆模悲及抽厨垫土内松模制妙造沉堵井刃胞脚1清理斑场地2制造框第一债节沉桃井图5.峡10制造细第一模节沉息井实喊例3拆模次及抽财垫拆模缸顺序度：井孔岔模板胃、外该侧模皆板、荷隔墙瞧支撑葬及模抢板、旋刃脚供面支通撑及骡模板抽垫态顺序州：内壁钞下、阔短边浪下、黑长边飘下对区称同趟步。匹长边业下是侮隔1根撤1根，种最后神以定介位桩浆为中木心由急远而届近对逢称撤独除5.迅2.夕1旱地愤沉井酷施工图5.好11沉井预垫木（a）圆蚊形沉垃井垫析木；冶（b）矩杂形沉投井垫涝木4除土沙下沉5.饺2.塑1旱地挡沉井闪施工图5.莲12除胃土票下扑沉羞示俊意5.接高或沉井6.设置乡丰井顶局防水紧围堰7.基底止检验窃和处谢理8.封底9.井孔淹填充界和顶栋板浇衬筑5.很2.崖1旱地留沉井百施工5.惑2.练2水中查沉井免施工1.水中壮筑岛无围虾堰防晒护土唤岛有围贤堰防公护土货岛围堰寒筑岛水流圆速不聪大，参水深融≤3～4m时采月用图5.么13水中遣筑岛滤下沉承沉井2.浮运穴沉井水深怨筑岛补困难四时采购用，机岸边赠制作宪，滑宗入水坏中，叙井壁恭为空爆体浮减于水时面，吼就位波后灌琴注砼物下沉除至河父床。5.妖2.辩2水中罩沉井必施工图5.散14浮运仿沉井路施工芒示意慨图浮式衡沉井妇：双删壁钢菌壳直径21朵.4米雄净拦高13蜘.6米5.即2.虫4沉井圾下沉间过程尝中遇虾到的填问题蒸及处前理偏斜→沉井龙偏斜者大多替发生哨在下企沉不脉深时肌，导廊致偏淡斜原债因有杜多种求；纠陡偏的剧方法洗有：柜除土植、压无重、滴顶部栗施加序水平软力难沉→即沉货井下扮沉过侄慢或抄停沉木；原吗因（否侧阻炎过大事、踏葵面过希大、巧孤石腊树根膝等）率；解浊决方沙法（丈射水转、加播重井旗壁、很减小此踏面粒、小则型爆顶破）突沉→沉井便产生既较大亡的倾飘斜或就超沉镜，突宾沉常遥发生妻于软漂土地片区；使主要匆原因头是井暖壁侧宴阻较秋小流砂→在粉惕、细锐砂层超中下喇沉沉太井，猎易出暗现流悟砂现波象；纽奉主要左原因走是土来中动贴水压尿力的捎水头清梯度雨大于沫临界社值；县防治仇措施铸有：勺采用螺井点桑降水惩及不腿排水拒除土满，或遵向井还内回毁灌水主要口内容手：①拟定秋外形叫尺寸等、高却度、稀壁厚②视为帽天然锯地基汁上深桌基础擦的地抓基强语度及良变形退验算③施工扣阶段燥刃脚静、井易壁的臣强度杯计算④使用填阶段僻井壁额及顶愧板、爽底板络强度云计算5.脖3沉井哗的设矮计与农计算沉井兽高度沉井宅底面遗标高环，主搭要根宪据上愚部荷践载、吊水文稍地质什条件府及各欺土层柳的承兴载力甜等确佳定。沉井信作为统基础钞，其钳顶面固应埋亚入地沫面0.恶2m或地辜下水许位以疤下0.昼5m。沉井缴平面卡形状费和尺炭寸沉井萄平面钞形状诉应根袖据上骗部建饲筑物提的平谁面形酷状决摧定。为防按止下液沉过咱程中以少许微偏斜究对建栗筑物利的影牌响，悲要求垃留有穗襟边能，其补宽度矛不得迫少于跑下沉版总深突度的2%，且步不得献小于20蛇cm。5.丛3.肢1沉井腾作为导整体井深基心础的盾计算1沉井戴尺寸晋设计下沉服系数:在确都定沉归井的唤外形肉尺寸扒和壁右厚时裳，应束保证承沉井巡寿在各犁种施炊工阶税段能撞克服恒四壁走摩阻节力R1而顺京利下架沉，银即下孤沉系妄数K1应满耀足：G—各种砌施工诊阶段鹿沉井射的自叫重；Rt—沉井派井壁懂土的拢摩阻垂力。下沉骨系数K1、抗乓浮稳联定系雄数K2抗浮沫稳定浇系数:当沉摘井下山沉到心设计种标高惭，砼悟封底券并做事好钢蚊筋砼驶顶板甚、抽刘除井技内积驰水后卷，而尼内部尿结构肢及设纺备尚胸未安卷装，欺井外防地下稻水位单达最概高时剩，应涨考虑推沉井宵的抗质浮稳纲定验技算，灿要求悟抗浮乳稳定侮系数K2满足音：∑G—沉井何结构严的自吵重；

P—水对队沉井抓的浮迹力。遍等于棵地下蛮水位份以下候沉井妄排开奥同体梁积的臣水的递重量预。地基也强度较：沉井伴作为敏深基忧础时优，一射般要混求下仍沉到汇坚实喊的土繁层或支岩层名上。盖地基城强度颤须满悟足：

F—作用姐于沉鲁井顶主面处兴荷载

G—沉井瘦自重Rf—井侧尤总摩爷阻力Rj—沉井浇底部达地基芒土的迁总反以力Rj

=

fa

A

(

fa为基嘉底土羊承载亮力特断征值)F+G≤Rj+Rf2沉井苗作为妥天然蛙地基伟基础欣计算式中养：井侧浓总摩筑阻力Rf：可假设定井刊侧总控摩阻沃力Rf沿深娘度成饰梯形忍分布遇，距螺地面5m范围谜内按替三角拆形分袭布，5m以下孝为常斗数，面故总叼摩阻病力为Rf＝

U

(h－2.皱5)

qU—沉井夹周长

q—单位咳面积也摩阻卫力加却权平境均值脱，可卧按表融书5-今1取值借。图5.录15井壁蒸摩组携力分耀布假庄设式中边：基本摧假定堤：①地基鼠土为渐弹性火变形丝式介质执，水虑平向炮地基封系数油随深坝度成漠正比菊例增凭加(即m法)②不考梁虑基揭础与湾土之攀间的宽粘着球力和宝摩阻尺力③沉井腿刚度赢与土龟刚度赶之比饥为无匠限大依，横蒜向力食作用庄下只阳产生洁转动柄而无龟挠曲症变形根据驰基底茄地质拴情况炕，可叙分为敏非岩羽石地滑基和亏基底肆嵌入剖基岩逝内两昏种情妇况分篮析3考虑晚土体克弹性蚕抗力任的沉抱井设季计与自计算非岩面石地扁基在FH作用赏下，吨沉井爽将围俱绕位床于地陡面下泽深度z0处点A转动ω角则深僚度z处沉蛾井水傅平位亿移Δx为：Δx踪蝶=(

z0

涂

z)·邪ta洞nω将水吨平力FH和偏侍心竖薪向力FV(=矛F

＋G)等效弃为距捐基底树作用主高度昏为λ的水沉平力FH，即府：图5.锅16非岩颜石地艺基计考算示靠意沉井订底面传受到四的抗隆力：其中躲：Cz=倒mzC0=mh即土笼的横勤向抗摄力沿搞深度躁呈二铅次抛钓物线钢变化简，若亏基底圾竖向攀地基钥系数C0不变轻，σzx=ΔxCz=Cz(z0

涉

z)·田ta航nω沉井快受到规的横向窃抗力σzx式中C0按桩辩基计欲算方腹法确谦定，汽但不愁得小脱于10m0。图5.锈17非岩辈石地鼠基计谣算示押意上述习各式z0和ω为未鸟知数挥，可爬由静牧力平斗衡导恐得：式中b1为基反础计占算宽垮度，W为基蔽底截胖面模里量。联立孙求解的可得变：其中扇：将此睁代入骗上述份各式唯得土体聋横向狸抗力彻：基底埋边缘存处压注应力袭：式中A0为基究底面鲜积。离地僵面下仇深度z处截往面弯华矩为伙：基底寺嵌入够基岩词，在强水平族力和喷竖直索偏心搞荷载提作用形下，句可假系定基数底不残产生妙水平叠位移鲜，故可旋转寻中心A与基旗底中箭心重位合，夫即z0=h。基底拢嵌入饥处将爽存在握一水锯平阻甩力FR，其痕对A点的素力矩傲可忽盈略不唯计。取弯蛛矩平顺衡可匪导得牛：基底龙嵌入法基岩图内图5.泳18基底井嵌入令基岩损内计尼算由∑X=具0可得醋：地面跪下深归度z处截扮面上效的弯脚矩为：尚需筛注意,当基君础仅喉受偏仇心竖锤向力FV作用灰时,λ→∞，上创述各轮式不循能应详用。叙此时想应以M=FV·e代替翅上述支各式厦中FHh1，同孩理可宣导得堪上述擦两种犹情况蔽下相攻应的门计算凯公式君。土体形横向筋抗力抗：基底季边缘屿处压欣应力基底弃嵌入青处水型平阻稀力FRδ=再(z0

h2)阳ta痛nω

+δ0δ0为h2范围恳内台纽奉身弹狗性挠束曲变膨形引鹿起的崭墩顶阵水平口位移其中乐：FH、M为墩乖顶作凝用的漂水平州力及负弯矩4墩台竿顶水资平位谋移计入割基础桶实际晃刚度尸对地滔面处病水平品位移由及转悲角的宏影响麻后(t霸an尘ω≈旧ω)，可赤写为跌：δ

=

(z0K1+h2K2)ω+

δ0K1、K2—水平日位移钩影响茶系数居，根乞据αh及λ/h查书软表5-宣2。墩台再顶水乒平位疗移：横向陷抗力经验肆表明惭最大凡横向怖抗力务大致欧在z=h/3和z=h处，轰故式中η1—

取决裳于上捧部结和构形国式的间系数镰，一扯般取η1＝1，对沿于拱席桥η1＝0.傲7；η2—考虑储恒载鼻弯矩Mg对总监弯矩M的影珠响系债数，网即5验算要求σzx应小分于井感周土司的极誓限抗厅力值忍，而铸极限盘抗力傅以土涛压力视表示载，即警：σzx

≤PpPa由朗皇金土眉压力脆理论埋可得享：墩台粱顶水或平位汇移其中却：L为相碌邻跨叶中最库小跨呼的跨疲度（m），灶当L<2悉5m，取L＝25饺m。此外栗，对膨高而理窄的斯沉井产还应睁验算罚产生唯施工宇容许浊偏差逐时的夺影响率。（cm）要求中：基底应力σma市x≤

fah要求纸：在抽晋出垫萍木以沿及挖迟土可绝能有订不均异匀等碍不利怒条件爷下，边第一贡节井险壁在享自重恳作用听下应贿按单塔支点准、简涉支梁捞等验努算井羊壁强帽度。1.第一逐节井明壁的陪应力赛验算5.歌3.悔2沉井拨施工企过程蜻的结胜构强结度计充算排水跑除土修下沉不排台水除摔土下污沉图5.渗19底节生沉井聚支点荷布置俗示意考虑余下两涨种最宽不利犬情况柳：刃脚第外挠晚：沉井牌下沉枣至一祖半深冈度，组上部刷井壁脂已全蓄部加歪高，看刃脚录入土1m。此认时刃段脚斜洗面上剩土的童横向途推力安向外肆作用业，产牙生向预外挠奋曲。刃脚维内挠龙：沉井卖下沉腐至接而近设围计标重高，渔刃脚莲下土弓已掏赴空，毙沉井依自重早全部邮由外揭侧摩顽阻力送承担队。此飘时在克外侧虚水、惜土压胖力作挡用下削，使阳刃脚性产生集向内剑挠曲挂。2.刃脚盐计算图5.雾20刃脚湿向外狱绕曲卖受力跌示意赠图图5.孕21刃脚白向内肚绕曲填受力靠示意刚图井壁纽奉的水嘴平配尤筋下沉另到设怜计标庙高，咐刃脚拼下土抬已掏使空，牧水、号土压料力最棕大，胸按水述平框器架计孔算内透力。井壁蜂的竖除直配荣筋：下沉帝到设漏计标香高，牺刃脚孤下土筐已掏娃空，详且上范部井垂壁被晃土夹彼住，壮下部甲似悬扒挂在冻土中劈燕的最衡不利莲位置剩计算团井壁软拉力迹。等截湾面沉邮井产颗生的悲最大冬拉力τma驾x等于或沉井货自重严的1/软4，即tma水x＝G/4，其表位置亿在沉宴井的h/2处。3.井壁烘计算此外无，还他应验抖算井义壁在咽使用部阶段垃中各准种受呀力时厨的强渔度。图5.告22单孔符矩形屿框架津受力干封职底：可按浸构造烦要求传确定况厚度合，一巴般为0.淡6～1.丑2m水下丝式封底:砼厚稿度由葬抗浮碍要求谦和强炼度条栽件确炮定按抗浮计算缴时，翻封底该砼厚娘度作料为沉岸井重诸量的狠一部棕分，板应满都足抗此浮要向求；按强度条件葛计算药时，腰当封茧底砼否达设索计强宾度，姓井中寺水被掏抽除本，且凤未浇绪筑钢脚筋砼详底板彻时，畅将封部底受端到的雕最大咸水压坏力减瓣去砼质自重灿作为决荷载兰、素牢砼板耐承受盒水压容力来傍计算作弯矩奶，验创算强援度。计算没模式底板可视宜为四歪边嵌谣固于掩井壁(或隔如墙、歇格梁)上的嘱单向匀或双戴向板乌。荷型载取权最大想水浮牙力或轮沉井默最大辩自重精时引多起的有反力崇。顶板按动鹅、静灾荷载房诚作用训下的誓单向阀或双摩向板璃计算削。4.封底需砼及丢底板筑、顶演板厚慌度计杰算地下颤连续课墙：成槽机趣沿着祖深基遣础或奇地下轮构筑咏物周聪边，掀开挖尽出具筛有一拆定宽驳度(或直扮径)与深偏度的次沟槽(或孔)，在农槽内散设置物钢筋饱笼，哗浇注笋砼，丸筑成直一个崖单元咱的墙刘段。涉再继悟续开呀挖、贴浇筑江砼，心并以终某特雀定接谎头方煌式连钟接墙裹段，婆形成飘一道乏连续邀的现熟浇壁丈式地循下钢真筋砼侍连续尼墙。1概述作用:基坑稻开挖腰时防绩渗、洗挡土蹦，邻个近建底筑物坊的支博护，早以及凯作为名基础惜的一市部分潜。5.逼5.以2地下惕连续临墙优点①无噪滨音、瞧无振饿动，舌适用半于城牲市与剑密集疮建筑章群中篇施工(法国耍最小舌距离0.过5m，日料本0.河2再m)；②土方助量小,无需翠井点姓降水帆，造嘉价低师，施鹊工速就度快恨，适刑用于商各种雄地质历条件(如钢浅板桩牛难以骑进入扇砂卵机石层历和风掠化岩)；③能防趣渗、皆截水鸽、承肉重、烟挡土早、抗共滑、肚防爆搂等。缺点僵：施工纳技术刮要求锹高，锅槽段魔接头隙质量凯控制欠比较凶复杂敬，小说型工漆程造播价较漆高，当不适笛用于宇岩溶烫地区外、粉来、细师砂地朱层。5.逃5.渴2地下等连续间墙发展:①逐渐毕广泛钥地应有用预描制桩丝式式及摘板式铜地下漆连续乎墙，挤其墙碎面光哥滑、牛墙体联质量并好，舱强度提高；②向大盛深度怒、高彼精度咬方向数发展搁，日虏本液装化天炭然气胸地下桌储库卸工程详施工抢深度询达10秩0m，施僚工垂趟直精依度可读达1/鲁20钻00；③高分扎子聚慌合物多泥浆医的应毕用、津废泥德浆处谁理技朴术的驳实用猪化。5.尘5.凤2地下胜连续劣墙地下摧连续丹墙的绑施工冤分为雁：修醒筑导知墙、渣泥浆器护壁男、成闸槽、计槽段中连接适、浇歼筑砼碎。1.修筑葡导墙成槽期施工牵前，姓应开拜挖导艺沟，栏修筑潜钢筋清砼(钢、早木)导墙授，并挪设置耗临时丢支撑仁。作用裙：导船向、槐容蓄规泥浆醒，支春撑成尾槽设殊备的袄荷载侦，维畜护表肤土稳老定，炕防止茄槽口眼塌方施。2.泥浆鲜护壁作用辈：平淹衡侧盾向水眠、土旺压力若，护啄壁、孟防渗摘、携石渣、弱冷却矮润滑兔钻头甘。2地下董连续早墙的但施工⒊成槽无粘卷性土内、硬剪土和锻夹有填孤石唱等较茎为复钻杂的匪地层碰可用冲击名式钻机辛成槽粘性刚土和N值小导于30的砂备性土窃，采访用抓斗付式,但深喝度宜派≤15闸m回转掩式，勒尤其怒是多既头钻孩，地零质条维件适萌应性纸好，委而且拴功效炮高，兄壁面平平整忽，一眯般当h>钥20仅m时宜载优先堡考虑采用占多头巴钻机禁开槽往，每恰段槽熄孔长同度可能取6～8m，采标用抓岛斗式恢或冲度击式鹅钻机鸽成槽毙，每测段长阁度可钉更大戚。墙途体深伯度可趁达几享十米胜。⒋槽段氏的连缩慧接接头项应满疲足受铺力和舟防渗射要求缓。国他内多耀用接践头管扯连接尸非刚勤性接恩头。守当单僻元槽权段土销体被裂挖除女后，们在一苦端先看吊放高接头窝管，案再吊钻入钢苍筋笼轧，浇影筑混窗凝土增，然践后逐费渐