长沙理工大学：《基础工程》课程电子教案（PPT课件）第五章 沉井基础

5.沉井基础 用容提要 √沉井基础的分类、构造及施工 √沉井作为整体深基础的计算 √沉井施工过程的结构强度计算 √地下连续墙简介 2

2 5.沉井基础 内容提要 ü 沉井基础的分类、构造及施工 ü 沉井作为整体深基础的计算 ü 沉井施工过程的结构强度计算 ü 地下连续墙简介

5.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摩阻， 逐节下沉至基底设计标高的基础。 a b) 图5.1沉并基础示意

3 5.沉井基础 n 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摩阻， 逐节下沉至基底设计标高的基础。 a) b)

5.沉井基础 5.1.1沉井的作用及适用条件 ■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 4

4 5.沉井基础 n 特点 ü 下基深，hmax =220m，适用于深水，整体性强， 稳定性好，承载力大 ü 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 n 适用条件 ü 上部荷载较大 ü 在山区河流中冲刷大 ü 河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难

5.沉井基础 5.1.2沉井的分类 ■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~，砖石~，木~ ■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） 图5.2沉井的平面形式

5 5.沉井基础 n 下沉方式：就地制造下沉沉井(一般沉井)、浮运沉井 n 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～ ,砖石～ ,木～ n 外观形状： ü 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 ü 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) 图5.2 沉井的平面形式

5.沉井基础 5.1.3沉井基础的构造 沉井组成 顶板 取土孔 刃脚 井壁 内隔墙 井孔 井壁 √ 凹槽 封底 封底 盖板 图5.3沉井的一般构造 6

6 5.沉井基础 n 沉井组成 ü 刃脚 ü 井壁 ü 内隔墙 ü 井孔 ü 凹槽 ü 封底 ü 盖板 图5.3 沉 井 的 一 般 构 造

5.沉井基础 5.1.3沉井基础的构造 ■井壁：沉井主要部分，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。 a b) c d 图5.4沉井立面形状 a)柱形；b)阶梯形；c)阶梯形；d)锥形 √一般：厚0.8~1.5m,每节高≤5m,砼强度等级≥C15。 。例：湘江大桥（一桥）8#墩，上节厚2.6m,下节3.0m, 22×12×5m,下沉12.6m

7 5.沉井基础 n 井壁:沉井主要部分，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。 a) b) c) d) a) 柱形; b) 阶梯形; c) 阶梯形; d) 锥形 ü一般：厚0.8～1.5m，每节高≤5m，砼强度等级≥C15。 • 例：湘江大桥(一桥)8 #墩，上节厚2.6m，下节3.0m， 22×12×5m，下沉12.6m 图5.4 沉井立面形状

5.沉井基础 5.1.3沉井基础的构造 ■刃脚：井壁下端 0.8~1.5m 楔状部分，利于切 入土中加速下沉 一般底面（踏面）厚 100~200mm,以型钢 加强，高1m以上，砼强 度等级>C20 角钢 >45 ≤0.15m >0.5m 图5.5刃脚构造示意

8 5.沉井基础 n 刃脚：井壁下端 楔状部分，利于切 入土中加速下沉 0.5 m >0.5 m >45 ü 一般底面(踏面)厚 100～200 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

5.沉井基础 5.1.3 沉井基础的构造 ■隔墙：加强沉井整体刚度 √内隔墙的间距一般 不大于56m,厚 顶盖 井壁 度一般为0.5~1.0m 隔墙 √一般要求隔墙底高 凹槽 出刃脚底面 刃脚 0.5~1.0m 封底 图5.6隔墙构造示意

9 5.沉井基础 顶 盖 井 壁 隔 墙 凹 槽 刃 脚 封 底 井 孔 n 隔墙：加强沉井整体刚度 ü 内隔墙的间距一般 不大于5~6m，厚 度一般为0.5~1.0m ü 一般要求隔墙底高 出刃脚底面 0.5~1.0m 图5.6 隔墙构造示意

5.沉井基础 5.1.3 沉井基础的构造 ■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 10

10 5.沉井基础 n 井孔：挖土排土的工作场所和通道 ü 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 ü 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 ü 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 6 4 5 3 2 1 6 7 8

5.沉井基础 5.1.3沉井基础的构造 ■凹槽：使封底砼和井壁结合良好 √深约0.15-0.25m,高约1.0m,距刃脚底面一般在 1.5m以上 顶板 取土孔 凹槽 刃脚 图5.8凹槽构造示意 11

11 5.沉井基础 n 凹槽：使封底砼和井壁结合良好 ü 深约0.15-0.25m，高约1.0m，距刃脚底面一般在 1.5m以上 图5.8 凹槽构造示意