以沉井作为基础结构,将上部荷载传至地基的一种深基础。沉井是一个无底无盖的井筒,一般由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组和探测管、封底混凝土、顶盖诸部分组成。在沉井内挖土使其下沉,达到设计标高后,进行混凝土封底、填心、修建顶盖,构成沉井基础。
沉井下沉
分排水和不排水下沉两种,在软弱土层中须采用不排水下沉,以防涌砂和外周边土坍陷,造成沉井倾斜及位移,必要时采取井内水位略**井外水位的施工方法。出土机械可使用抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机等。近代各国发展用锚桩及千斤顶将沉井压下的方法。此外,还有用大直径钻机在井底钻挖的方法,如日本在圆形沉井内采用臂式旋转钻机,在硬粘土层内开挖,直径可达11米,由沉井外的电视机反映操作情况及下沉速度。
沉井到达设计标高后,一般用水下混凝土封底。井孔是否填充,应根据受力或稳定要求决定,可填砂石或混凝土,但在**冻结线0.25米以上的部分,应用混凝土或圬工填实。沉井基础的后一道工序是灌筑顶盖。
沉井施工工艺
沉井制作阶段和沉井下沉阶段。
分节灌筑、多次下沉:工序交插多、工期长,容易发生井身倾斜和沉降不均匀等现象
分节灌筑、一次下沉:制作总高度不宜**过沉井短边或直径的长度亦不应**过12m
一次灌筑、一次下沉:一般中小型沉井,其井身不高且地基较好时,可采用此法。
原则:根据沉井的规模(形状、尺寸、深度)、环境(水文地质、环境条件)、施工能力(设备及施工单位的经验和习惯)确定。
1、挖基坑及基础处理
平面尺寸略大于沉井平面的基坑;砂垫层一般选用级配较好的中、粗砂或砂夹卵石,砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制;
抽除垫木应按一定顺序分区、依次、对称、同步地进行,对矩形沉井,先内隔墙,再短边,后长边;长边的垫木应隔根抽出,然后以四角处的定位垫木为中心由远及近地对称抽除,后抽定位垫木。
垫木布置图
2、沉井制作
1)井壁外侧应做到光滑;
2)沉井制作高度应保证稳定性、有足够的下沉系数
3)节沉井的灌筑高度为1.5-2.0m,地面以上沉井的高度不**过6--7m,沉井**面露出地面尚有0.8--2m时,停止下沉,并在强度达70%后方可灌筑*二节;
4)沉井的实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得**过标准《地基和基础工程施工及验收规范》(GBJ1202)中的规定数值。
分类:
1)排水挖土下沉:在土质的透水性很低或渗水量不大的稳定土层,排水不会产生流砂。
优点:是挖土方法简单,容易控制,下沉较均衡且易纠偏,达设计标高后又能直接检验基底土的平衡,并可采用干封底,以加快工程进度,保证质量,节省材料,所以应**采用。
挖土一般先挖成“锅底”状,然后再挖靠近刃脚旁的泥土,挖土设备要均匀布置,使上面保持在同一水平上。
当沉井下部有梁时,应先将梁下土方**前开挖一部分,以免沉井下沉时土将梁**坏。
沉井下沉时,每次不得**过50cm即须进行清土校正,然后再继续开挖。
沉井下沉完毕后,一般应有3-5cm至5-10cm的下沉预留量。
泥浆的作用:
降低井壁与土之间的摩擦阻力
4、沉井基础处理及封底
当沉井沉到设计标高且稳定后(沉降速率20mm/d即认为稳定),先将**挖部分用煤渣填充夯实,再在刃脚四周填以毛石,有时尚须铺设10-30cm厚的砂垫层,然后用素混凝土封底
干封底:能保证混凝土的准确厚度及表面平整,且节省材料,保证质量;同时设备简单,进度快,省去后续的清理及抽水工作,所以应**采用。
湿封底:水下混凝土封底,是利用井内灌水的重量克服流砂的涌入,封底混凝土在水下进行灌注,水下灌注混凝土采用竖管灌注法,使用时应进行水密性及拉拔力的检验。
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