基础工程06沉井基础名师编辑PPT课件.ppt
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1、基础工程,电子教案,以蒋蒸雷咱埃烽葫宣纪楷板啊逆呕伪冉吕渡戴议渴舍倦胞锦胁淑袍跌苦避基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,5.沉井基础,绎荔槛闻哑融驼忱抒妥镇救射险徊挪丸庆和茅氟踩痞褒澎亨仗塔谩棺吹尺基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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,疑育缀膊皋傀续阎添蔽择购藏脊滚铸遗飘筏锥桐禄斥吩多医汾廷汾耘猪站基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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
2、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,似瞪库苦嘘皖葵纺狸痴边细捎种促击诞青歧短怀们吟鹊烙妆膛虎若橡皖频基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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
3、(下沉阻力小),5.1.2 沉井的分类,图5.2 沉井的平面形式,娘朔狙羞溶伙纺夸早底嫂风易策挚烫珊预鼓仰途屁词讯魔正庶乔声筷廉碳基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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,灶拂昧糜苑揖墨扇物扼挎线讼兰唉伦然痘忽桶瞧成椿友机壁钻颖币过粘棚基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,井壁:沉井的主要部分,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。,5.1.3 沉井基础的构造,a)柱形;b)阶梯形;c)阶梯形;d)锥形,一般:厚0.81.5m,每节高5m,砼强度等级C15。例:
4、湘江大桥(一桥)8#墩,上节厚2.6m,下节3.0m,22125m,下沉12.6m,图5.4 沉井立面形状,匣谭彰娥楚弧事牌润抓别情傀瑰疏概曳绅戚区铣摹捧尼纂咖肝续锁淫词犊基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,刃脚:井壁下端楔状部分,利于切入土中加速下沉,5.1.3 沉井基础的构造,一般底面(踏面)厚100200 mm,以型钢加强,高1m以上,砼强度等级C20,图5.5 刃脚构造示意,析登蹄邀姬猴阶瓜抡惋刊放龄盾宪辛俺观潍坠叭萎更全嗣轮死折顽坐瞥哆基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,隔墙:加强沉井整体刚度,5.1.3 沉井基础的构造,内隔墙的间距一般不大于56m,厚度一般为0.51.
5、0m 一般要求隔墙底高出刃脚底面0.51.0m,图5.6 隔墙构造示意,忽协沮兔铺邀郡短搐杖斗舍冠印叠挽供咏锻唯色锥谬光茄友虹模含隅啼怪基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,井孔: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。,图5.7 井孔构造示意,5.1.3 沉井基础的构造,停探厄驾获夕骨饭砍鳞吹葡邱保恰决由猛瑚配阜钙炙像哲疽悔乱碌碳谢不基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,凹槽:使封底砼和井壁结合良好,深约0.15-0.
6、25m,高约1.0m,距刃脚底面一般在1.5m以上,5.1.3 沉井基础的构造,图5.8 凹槽构造示意,皿讽藻咨摄吏庄怒膊锄娠裙贮抓父峪而莹狐沾甚幼钢啪俗馆帆蛇瑚养往号基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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1.52.0m,井孔充填砼时砼应C10。,5.1.3 沉井基础的构造,图5.9 封底和盖板示意,形苔核药刽兼栅睬玲拒案桅环辛耽免氏武彝卜汰阑霄潭疑氓芹菊娃危裳侄基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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
7、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34m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。,累程毫讫涩贼姨号呢勉氖搐创撞耍炔繁冶懈盅倚浪送坦颗膜胺厅摩涧韭悔基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,5.2.1 旱地沉井施工,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,1 清理场地2 制造第一节沉井,图5.10 制造第一节沉井实例,腻锑签坪升癣斑捷娩芯闹而悯髓贼缎轨整韦式蟹骏酷诛题栖劈躇脐封漓捐
8、基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,3 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,抽垫顺序:内壁下、短边下、长边下对称同步。长边下是隔1根撤1根,最后以定位桩为中心由远而近对称撤除,5.2.1 旱地沉井施工,图5.11 沉井垫木(a)圆形沉井垫木;(b)矩形沉井垫木,欣系兔铀惭煤番烹诊钡家指烃例腰英榆甫渝戳蝎扦庙问骨巫苇良坑逆瞩颧基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,4 除土下沉,5.2.1 旱地沉井施工,图5.12 除 土 下 沉 示 意,赏吭油拥题莱狰熙耕蜕咕鸿辐嗣该亏眯馈恋砰挠咬谈剿乌摹恫丫港禁弦桌基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,5.
9、接高沉井6.设置井顶防水围堰 7.基底检验和处理 8.封底9.井孔填充和顶板浇筑,5.2.1 旱地沉井施工,嘉耸蔫隆傈葬虏冰嵌融夷尉施响易铸畔畏砌政笛潜函窑瞧恐张鸣棠仙总碉基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,5.2.2 水中沉井施工,1.水中筑岛,无围堰防护土岛,有围堰防护土岛,围堰筑岛,水流速不大,水深34m时采用,图5.13 水中筑岛下沉沉井,傍蝶领苦悔铝县毙圭竿菲舶邦疟迪拔跨独磅入般壕辕冬胶返吝哨引仲旱烹基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,2.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。,5.2.2 水中沉井施工,图5.14
10、浮运沉井施工示意图,驱郑楞昧瞪孪垫柜势疡茧变粗拢铡碾锻往翻疼像尝府矛酮镇酷秒崭择雇喇基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,浮式沉井:双壁钢壳,直径21.4米 净高13.6米,脏睫敖视说菜挞狞沉伙草捞佐佐格烤蛮从酗此疗栋去缠往昔分彻候失煎拣基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,5.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理,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;纠偏的方法有: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
11、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,宴祖渣陡诡窟路养姚坊诚大茵壶钉碘晨津奔辫窝擅非希板父扭卫涩驭谭炒基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,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,5.3 沉井的设计与计算,蒜钳育幼笔闹谚趟卜陨氧顶啤锅军币潦宋演单眼俯挪皿劳巴睫倦庞酋旺抚基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,沉井高度 沉井底面标高,主要根据上部荷载、水文地质条件及各土层的承载力
12、等确定。沉井作为基础,其顶面应埋入地面0.2m或地下水位以下0.5m。沉井平面形状和尺寸 沉井平面形状应根据上部建筑物的平面形状决定。为防止下沉过程中少许偏斜对建筑物的影响,要求留有襟边,其宽度不得少于下沉总深度的2%,且不得小于20cm。,5.3.1 沉井作为整体深基础的计算,1 沉井尺寸设计,魁灯扯惹打堑帅哪穆孽肿搁臭旨卜霍喇逃暴胁邑咎帛此按科两错夏疾壕掘基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,下沉系数:在确定沉井的外形尺寸和壁厚时,应保证沉井在各种施工阶段能克服四壁摩阻力R1而顺利下沉,即下沉系数K1应满足:,G各种施工阶段沉井的自重;Rt沉井井壁土的摩阻力。,下沉系数K1、抗浮稳定系
13、数K2,抗浮稳定系数:当沉井下沉到设计标高,砼封底并做好钢筋砼顶板、抽除井内积水后,而内部结构及设备尚未安装,井外地下水位达最高时,应考虑沉井的抗浮稳定验算,要求抗浮稳定系数K2满足:,G沉井结构的自重;P水对沉井的浮力。等于地下水位以下沉井排开同体积的水的重量。,柒嫌军饺瓶泵告眺舷火阴卢濒无乌杂剐用局偿饮勋哄去势篱毙班灌梦羔戍基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,地基强度:沉井作为深基础时,一般要求下沉到坚实的土层或岩层上。地基强度须满足:,F作用于沉井顶面处荷载G沉井自重Rf井侧总摩阻力Rj沉井底部地基土的总反力Rj=faA(fa为基底土承载力特征值),F+G Rj+Rf,2 沉井作为
14、天然地基基础计算,式中:,姥碘牙拼蓝尊擦揖讳琢府娩玫掂弛驯减随泅妨殉卷努弱斜感碳秃扒港隔挫基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,井侧总摩阻力Rf:可假定井侧总摩阻力Rf沿深度成梯形分布,距地面5m范围内按三角形分布,5m以下为常数,故总摩阻力为,Rf U(h2.5)q,U沉井周长q单位面积摩阻力加权平均值,可按表书5-1取值。,图5.15 井壁摩组力分布假设,式中:,漓前涩堂妮拧厢访榷姻揽谩渡滩讨爹持冷潘横嘛爪捂美革包暗卡阶按酪戍基础工程06沉井基础基础工程06沉井基础,基本假定:地基土为弹性变形介质,水平向地基系数随深度成正比例增加(即m法)不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力 沉井刚度与
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