lecture4沉井基礎(chǔ)課件

1、lecture4沉井基礎(chǔ)地地 下下 工工 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 原原 理理第4講 沉井基礎(chǔ) 主講教師主講教師 ：胡敏云：胡敏云浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)主要內(nèi)容n什么是沉井n沉井施工工藝n沉井的構(gòu)造n沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)一、什么是沉井一、什么是沉井 (Sunk Shaft Foundation，Sunk well Foundation)n沉井基礎(chǔ)是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物和深基礎(chǔ)的一種型式。沉井基礎(chǔ)是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物和深基礎(chǔ)的一種型式。n特點(diǎn)：將位于地下一定深度的建筑物或建筑物基礎(chǔ)，先在地表制作特點(diǎn)：將位于地下一定深度的建

2、筑物或建筑物基礎(chǔ)，先在地表制作成一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物成一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物( (沉井沉井) )，然后在井壁的圍護(hù)下通過從井內(nèi)不，然后在井壁的圍護(hù)下通過從井內(nèi)不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再進(jìn)行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。進(jìn)行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 n適用于：建筑物和構(gòu)筑物的深基礎(chǔ)、地下室、蓄水池、設(shè)備深基礎(chǔ)、適用于：建筑物和構(gòu)筑物的深基礎(chǔ)、地下室、蓄水池、設(shè)備深基礎(chǔ)、橋墩等工程。橋墩等工程。浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井制作沉井安裝和下沉浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) 沉井施工浙江工

3、業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)lecture4沉井基礎(chǔ)沉井的分類沉井的分類 沉井平面尺寸及其形狀與高度，應(yīng)根據(jù)墩臺(tái)的底面尺寸、地基承載力及施工沉井平面尺寸及其形狀與高度，應(yīng)根據(jù)墩臺(tái)的底面尺寸、地基承載力及施工要求確定。力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，受力合理，施工方便。要求確定。力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，受力合理，施工方便。分類依據(jù)分類依據(jù)類型名稱類型名稱說說 明明制作材料制作材料混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石應(yīng)用最多的則為鋼筋混凝土沉井應(yīng)用最多的則為鋼筋混凝土沉井橫斷面形狀橫斷面形狀圓形、方形、矩形、橢圓形、多邊形圓形、方形、矩形、橢圓形、多邊形及多孔井字形及多孔井字形圓

4、形、矩形應(yīng)用最多圓形、矩形應(yīng)用最多豎向剖面形狀豎向剖面形狀圓柱形、階梯形及錐形圓柱形、階梯形及錐形一般為圓柱形一般為圓柱形減阻方法減阻方法泥漿沉井、氣囊沉井、卵石沉井、振泥漿沉井、氣囊沉井、卵石沉井、振動(dòng)沉井、多級(jí)沉井動(dòng)沉井、多級(jí)沉井最常用的是泥漿沉井，經(jīng)濟(jì)適用、最常用的是泥漿沉井，經(jīng)濟(jì)適用、簡(jiǎn)單方便簡(jiǎn)單方便與地下水土壓力與地下水土壓力平衡的方法平衡的方法普通沉井、淹水沉井、沉箱沉井、凍普通沉井、淹水沉井、沉箱沉井、凍結(jié)沉井結(jié)沉井普通沉井、淹水沉井較為常用普通沉井、淹水沉井較為常用井內(nèi)是否有水井內(nèi)是否有水不淹水沉井、淹水沉井不淹水沉井、淹水沉井浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)（

5、a）圓形單孔）圓形單孔（b）方形單孔）方形單孔（c）矩形單孔）矩形單孔（d）矩形雙孔）矩形雙孔（e）橢圓形雙孔）橢圓形雙孔（f）矩形多孔）矩形多孔 沉井平面圖沉井平面圖浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井剖面圖沉井剖面圖（a）圓柱形）圓柱形 （b）外壁單階形）外壁單階形 （c）內(nèi)壁多階形）內(nèi)壁多階形 （d）外壁多階形）外壁多階形浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)主要內(nèi)容n什么是沉井n沉井施工工藝n沉井的構(gòu)造n沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井施工工藝沉井施工工藝 場(chǎng)地平整，鋪墊場(chǎng)地平整，鋪墊木、制作底節(jié)沉木、制作底節(jié)沉井井拆模，

6、刃腳下一拆模，刃腳下一邊填塞砂、一邊邊填塞砂、一邊對(duì)稱抽拔出墊木對(duì)稱抽拔出墊木均勻開挖下沉沉均勻開挖下沉沉井，底節(jié)沉井下井，底節(jié)沉井下沉完畢沉完畢建筑第二節(jié)沉井，建筑第二節(jié)沉井，繼續(xù)開挖下沉并繼續(xù)開挖下沉并接筑下一節(jié)井壁接筑下一節(jié)井壁下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，清基清基沉井封底處理沉井封底處理施工井內(nèi)設(shè)計(jì)和施工井內(nèi)設(shè)計(jì)和封頂?shù)确忭數(shù)日憬I(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)不淹水沉井不淹水沉井 不淹水沉井，是指在沉井施工時(shí)，井不淹水沉井，是指在沉井施工時(shí)，井筒內(nèi)不充水，與普通法一樣的挖土和出土，筒內(nèi)不充水，與普通法一樣的挖土和出土，只是井壁結(jié)構(gòu)和減阻方法的不同，如普通只是井壁結(jié)構(gòu)和減

7、阻方法的不同，如普通沉井、多級(jí)沉井、振動(dòng)沉井、壁后河卵石沉井、多級(jí)沉井、振動(dòng)沉井、壁后河卵石沉井、壁后觸變泥漿沉井、凍結(jié)沉井等。沉井、壁后觸變泥漿沉井、凍結(jié)沉井等。大多采用人工挖掘，吊桶提升，自重（或大多采用人工挖掘，吊桶提升，自重（或加載）下沉。加載）下沉。 除普通沉井與多級(jí)沉井外，其它形式除普通沉井與多級(jí)沉井外，其它形式的沉井壁后均置放減阻介質(zhì)。不淹水沉井的沉井壁后均置放減阻介質(zhì)。不淹水沉井工藝較簡(jiǎn)單，易于操作，需用設(shè)備少，工工藝較簡(jiǎn)單，易于操作，需用設(shè)備少，工期較短，成本低。通常井筒涌水量在期較短，成本低。通常井筒涌水量在30m3/h左右、無承壓水，流砂層厚度小于左右、無承壓水，流砂層厚

8、度小于1.0m又無細(xì)粉砂層，而且下沉較淺的沉井，又無細(xì)粉砂層，而且下沉較淺的沉井，可以因地制宜地采用不淹水沉井法施工?？梢砸虻刂埔说夭捎貌谎退辆ㄊ┕?。 浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) （a）多級(jí)沉井）多級(jí)沉井 （b）振動(dòng)沉井）振動(dòng)沉井 （c）卵石沉井）卵石沉井 不淹水沉井的部分類型不淹水沉井的部分類型浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)淹水沉井淹水沉井 淹水沉井比較通用的是壁后泥漿和壁后淹水沉井比較通用的是壁后泥漿和壁后壓氣沉井。壁后壓氣沉井也叫氣囊沉井，效果壓氣沉井。壁后壓氣沉井也叫氣囊沉井，效果良好，但工藝技術(shù)復(fù)雜，壓氣消耗量很大，成良好，但工藝技術(shù)復(fù)雜，

9、壓氣消耗量很大，成本較高，故基本不用。壁后充填泥漿法簡(jiǎn)單、本較高，故基本不用。壁后充填泥漿法簡(jiǎn)單、方便，最為常用。方便，最為常用。 壁后充填泥漿法基本原理：在沉井井筒內(nèi)壁后充填泥漿法基本原理：在沉井井筒內(nèi)灌滿水，保持井內(nèi)外的水壓平衡，防止從刃腳灌滿水，保持井內(nèi)外的水壓平衡，防止從刃腳處涌砂冒泥及地表塌陷；以預(yù)先做好的套井為處涌砂冒泥及地表塌陷；以預(yù)先做好的套井為支撐圈來防止和糾正沉井過程中的偏斜；在井支撐圈來防止和糾正沉井過程中的偏斜；在井筒外壁的環(huán)形空間內(nèi)灌注觸變泥漿，以隔離井筒外壁的環(huán)形空間內(nèi)灌注觸變泥漿，以隔離井壁與土層，減少沉井側(cè)面阻力；靠井壁自重，壁與土層，減少沉井側(cè)面阻力；靠井壁自

10、重，使刃腳插入土中，經(jīng)水下破土、排矸克服正面使刃腳插入土中，經(jīng)水下破土、排矸克服正面阻力使井壁下沉；邊下沉，邊糾偏，邊在井口阻力使井壁下沉；邊下沉，邊糾偏，邊在井口接長(zhǎng)井壁，直至井筒全部穿過沖積層，使沉井接長(zhǎng)井壁，直至井筒全部穿過沖積層，使沉井刃腳坐落于基巖上；在封底、固井之后，轉(zhuǎn)入刃腳坐落于基巖上；在封底、固井之后，轉(zhuǎn)入基巖段普通方法施工?；鶐r段普通方法施工。 浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)u抓斗掘進(jìn)抓斗掘進(jìn)?？孔ザ纷灾叵蛳碌臎_擊力來破壞土層結(jié)構(gòu)，靠抓斗的提升閉合?？孔ザ纷灾叵蛳碌臎_擊力來破壞土層結(jié)構(gòu)，靠抓斗的提升閉合抓取泥土并將土提出井外。抓斗既是掘進(jìn)設(shè)備又是出土設(shè)備。抓

11、斗掘進(jìn)工藝抓取泥土并將土提出井外。抓斗既是掘進(jìn)設(shè)備又是出土設(shè)備。抓斗掘進(jìn)工藝簡(jiǎn)單，耗電小，在簡(jiǎn)單，耗電小，在30m左右的淺井中可作為主要的掘提設(shè)備。左右的淺井中可作為主要的掘提設(shè)備。u鉆機(jī)掘進(jìn)鉆機(jī)掘進(jìn)。常用的鉆機(jī)有沖擊鉆和旋轉(zhuǎn)鉆。沖擊鉆是靠鉆頭自重往復(fù)沖擊。常用的鉆機(jī)有沖擊鉆和旋轉(zhuǎn)鉆。沖擊鉆是靠鉆頭自重往復(fù)沖擊破壞巖土而完成掘進(jìn)工作。鉆頭的大小可為局部沖擊或全斷面沖擊，沖擊后破壞巖土而完成掘進(jìn)工作。鉆頭的大小可為局部沖擊或全斷面沖擊，沖擊后用水槍沖刷工作面，與壓氣結(jié)合排矸。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)是靠鉆頭上的刀齒作圓周運(yùn)用水槍沖刷工作面，與壓氣結(jié)合排矸。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)是靠鉆頭上的刀齒作圓周運(yùn)動(dòng)將土層擠切成泥沙或碎塊

12、，用壓氣排液器將其排出井外。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)連續(xù)破動(dòng)將土層擠切成泥沙或碎塊，用壓氣排液器將其排出井外。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)連續(xù)破土，效率高，適用于各種地層，是淹水沉井中使用較好、較廣的破土機(jī)具。土，效率高，適用于各種地層，是淹水沉井中使用較好、較廣的破土機(jī)具。u水槍破土水槍破土。水槍掘進(jìn)是目前我國(guó)沉井掘進(jìn)的主要方式。它是利用高壓水射。水槍掘進(jìn)是目前我國(guó)沉井掘進(jìn)的主要方式。它是利用高壓水射流沖刷切割工作面的土層，將其攪動(dòng)成泥漿后，由壓氣排液器排出地面而完流沖刷切割工作面的土層，將其攪動(dòng)成泥漿后，由壓氣排液器排出地面而完成掘進(jìn)工作。這種掘進(jìn)方式設(shè)備少，工藝簡(jiǎn)單、易于制作、操作和維護(hù)方便。成掘進(jìn)工作。這種掘進(jìn)方式設(shè)備少

13、，工藝簡(jiǎn)單、易于制作、操作和維護(hù)方便。水槍掘進(jìn)系統(tǒng)包括高壓水泵、供水管路、和水槍三部分。水槍噴嘴、直管、水槍掘進(jìn)系統(tǒng)包括高壓水泵、供水管路、和水槍三部分。水槍噴嘴、直管、彎管和穩(wěn)流器組成。彎管和穩(wěn)流器組成。 淹水沉井掘進(jìn)出矸方法淹水沉井掘進(jìn)出矸方法浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)泥漿淹水沉井示意圖泥漿淹水沉井示意圖 旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)掘進(jìn)旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)掘進(jìn) 浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)n沉井法是適用于不穩(wěn)定含水地層中建造豎井的一種特殊施工方法。沉井法是適用于不穩(wěn)定含水地層中建造豎井的一種特殊施工方法。其實(shí)質(zhì)是：在設(shè)計(jì)的井筒位置上，地面預(yù)制好底部帶有刃腳的一其實(shí)質(zhì)是：在設(shè)

14、計(jì)的井筒位置上，地面預(yù)制好底部帶有刃腳的一段井筒，并在其掩護(hù)下，然后在井內(nèi)不斷挖土，借助筒體自重而段井筒，并在其掩護(hù)下，然后在井內(nèi)不斷挖土，借助筒體自重而逐步下沉，隨著井筒的下沉，在地面相應(yīng)接長(zhǎng)井壁，下沉到預(yù)定逐步下沉，隨著井筒的下沉，在地面相應(yīng)接長(zhǎng)井壁，下沉到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行封底。設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行封底。n沉井法具有工藝簡(jiǎn)單，需用設(shè)備少，易于操作，成本較低和勞動(dòng)沉井法具有工藝簡(jiǎn)單，需用設(shè)備少，易于操作，成本較低和勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn)，因而在地下工業(yè)廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉條件好等優(yōu)點(diǎn)，因而在地下工業(yè)廠房、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉(油油)庫、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢塢首、橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、庫、人防

15、掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢塢首、橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、取水構(gòu)筑物、污水泵站、礦用豎井、地下車道與車站、地下建取水構(gòu)筑物、污水泵站、礦用豎井、地下車道與車站、地下建(構(gòu)構(gòu))筑物的圍壁、大型深埋基礎(chǔ)等等廣泛應(yīng)用。筑物的圍壁、大型深埋基礎(chǔ)等等廣泛應(yīng)用。思考：沉井的關(guān)鍵技術(shù)是什么？施工中要解決的關(guān)鍵問題有哪些思考：沉井的關(guān)鍵技術(shù)是什么？施工中要解決的關(guān)鍵問題有哪些? ?浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)（1）防偏措施：）防偏措施：設(shè)置導(dǎo)向裝置設(shè)置導(dǎo)向裝置：在套井與沉井之間的環(huán)形空間內(nèi)要安設(shè)沉井的導(dǎo)向裝置。：在套井與沉井之間的環(huán)形空間內(nèi)要安設(shè)沉井的導(dǎo)向裝置。 均勻掘進(jìn)均勻掘進(jìn) ：根據(jù)不同的表土性質(zhì)和

16、工作面的高低狀況，采用不同的掘進(jìn)深度與順序。：根據(jù)不同的表土性質(zhì)和工作面的高低狀況，采用不同的掘進(jìn)深度與順序。防止突沉防止突沉 ： （2）糾偏措施：）糾偏措施：是借助于作用在沉井井筒偏低一側(cè)的外力來扶正井筒的工作。是借助于作用在沉井井筒偏低一側(cè)的外力來扶正井筒的工作?！皠?dòng)中糾偏動(dòng)中糾偏” 頂柱法頂柱法：用木材或鋼管柱子以一定角度頂住沉井偏低一側(cè)，在下沉過程中給井筒施加：用木材或鋼管柱子以一定角度頂住沉井偏低一側(cè)，在下沉過程中給井筒施加一水平推力一水平推力 。液壓千斤頂法：液壓千斤頂法：利用液壓千斤頂推動(dòng)活塞頂住沉井偏低一側(cè)進(jìn)行糾偏利用液壓千斤頂推動(dòng)活塞頂住沉井偏低一側(cè)進(jìn)行糾偏 。偏挖掘法：偏挖

17、掘法：利用改裝后的特殊掘進(jìn)設(shè)備挖除保留在沉井底部高側(cè)的偏土臺(tái)，有利于糾利用改裝后的特殊掘進(jìn)設(shè)備挖除保留在沉井底部高側(cè)的偏土臺(tái)，有利于糾正沉井的偏斜。正沉井的偏斜。 不同方位噴氣：不同方位噴氣：利用預(yù)留在井壁內(nèi)的環(huán)形管，在下沉慢的一側(cè)噴氣，另一側(cè)不噴氣，利用預(yù)留在井壁內(nèi)的環(huán)形管，在下沉慢的一側(cè)噴氣，另一側(cè)不噴氣，造成沉井井筒高低兩側(cè)阻力不對(duì)稱，有助于沉井偏斜糾正。造成沉井井筒高低兩側(cè)阻力不對(duì)稱，有助于沉井偏斜糾正。井壁防偏與糾偏井壁防偏與糾偏浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)木導(dǎo)向裝置木導(dǎo)向裝置滾輪導(dǎo)向裝置滾輪導(dǎo)向裝置浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)木頂柱木頂柱鋼管

18、頂柱鋼管頂柱浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井下沉工藝沉井下沉工藝n吸泥不排水沉井法吸泥不排水沉井法 適用于穿過較厚的亞砂土和粉砂土地層，且含水量大(30%40%)，或附近水源補(bǔ)給豐富，沉井下面的土層不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)流砂或涌土的土層地段。n排水下沉沉井法排水下沉沉井法 適用于場(chǎng)地面積較大，土質(zhì)好，地下水位較低的情況。n泥漿潤(rùn)滑套沉井法泥漿潤(rùn)滑套沉井法n空氣幕助沉法空氣幕助沉法n新工藝方法新工藝方法浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)主要內(nèi)容n什么是沉井n沉井施工工藝n沉井的構(gòu)造n沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)n沉井主要由刃角、井

19、壁、內(nèi)隔墻、取土井、凹槽、封底、頂板等部沉井主要由刃角、井壁、內(nèi)隔墻、取土井、凹槽、封底、頂板等部分組成。分組成。沉井結(jié)構(gòu)沉井結(jié)構(gòu)浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)n刃角位于沉井井筒的最下端，可為沉井井刃角位于沉井井筒的最下端，可為沉井井筒定向。筒定向。n刃角用鋒利的刀尖切入土層，破壞原狀土刃角用鋒利的刀尖切入土層，破壞原狀土的結(jié)構(gòu)，有利于克服沉井的正面阻力。一的結(jié)構(gòu)，有利于克服沉井的正面阻力。一般情況下，刃角外壁的直徑略大于井筒直般情況下，刃角外壁的直徑略大于井筒直徑，下沉后在井筒外形成一個(gè)環(huán)形空間，徑，下沉后在井筒外形成一個(gè)環(huán)形空間，便于放置減少側(cè)面摩阻力的介質(zhì)，以達(dá)到便于放

20、置減少側(cè)面摩阻力的介質(zhì)，以達(dá)到加大沉井下沉深度的目的。加大沉井下沉深度的目的。n沉井刃腳的結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，準(zhǔn)確的沉井刃腳的結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，準(zhǔn)確的尺寸和光滑的表面，以保證沉井在整個(gè)下尺寸和光滑的表面，以保證沉井在整個(gè)下沉過程中不致遭到破壞或者阻力增加。沉過程中不致遭到破壞或者阻力增加。刃角：刃角：浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)刃角的形狀：刃角的形狀： （a）刃腳基本形狀）刃腳基本形狀 （b）銳角式）銳角式（c）踏面式）踏面式（d）鈍角式）鈍角式 圖中圖中為臺(tái)階的寬度，一般為為臺(tái)階的寬度，一般為200300mm，為刃腳的角度，一般為為刃腳的角度，一般為2535，H為刃腳的

21、高度，一般為為刃腳的高度，一般為3.0m左右，過高則阻力增大，過低則易流失泥左右，過高則阻力增大，過低則易流失泥漿，而且也不夠穩(wěn)定。刃腳尖形式常用的有漿，而且也不夠穩(wěn)定。刃腳尖形式常用的有銳尖、踏面和鈍尖銳尖、踏面和鈍尖三種。銳尖其夾角三種。銳尖其夾角一般小于一般小于25，刃尖鋒利易切入土層，下沉阻力較小，但其強(qiáng)度有限，不適用，刃尖鋒利易切入土層，下沉阻力較小，但其強(qiáng)度有限，不適用于礫卵石等地層，通常采用的較少；踏面刀腳穩(wěn)定性好，但是下沉?xí)r阻力較大，于礫卵石等地層，通常采用的較少；踏面刀腳穩(wěn)定性好，但是下沉?xí)r阻力較大，適用于松散且無堅(jiān)硬障礙物的沖積層；鈍尖刀腳結(jié)構(gòu)較合理，強(qiáng)度較大，適用于適用于

22、松散且無堅(jiān)硬障礙物的沖積層；鈍尖刀腳結(jié)構(gòu)較合理，強(qiáng)度較大，適用于各種沖積地層，其夾角通常為各種沖積地層，其夾角通常為30。浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)刃角的構(gòu)造：刃角的構(gòu)造： 國(guó)內(nèi)沉井常用的刃腳主要有鋼結(jié)構(gòu)刃腳和鋼靴刃腳。國(guó)內(nèi)沉井常用的刃腳主要有鋼結(jié)構(gòu)刃腳和鋼靴刃腳。 鋼靴刃腳鋼靴刃腳是在刃腳鋼筋骨架下部，焊接上由鋼板與鋼軌組裝而成的是在刃腳鋼筋骨架下部，焊接上由鋼板與鋼軌組裝而成的鋼靴刃尖，然后澆灌混凝土而成。這種刃腳有一定強(qiáng)度，可節(jié)省鋼材。鋼靴刃尖，然后澆灌混凝土而成。這種刃腳有一定強(qiáng)度，可節(jié)省鋼材。缺點(diǎn)是澆灌混凝土?xí)r立模較困難，且容易變位，影響刃腳的規(guī)格質(zhì)量。缺點(diǎn)是澆

23、灌混凝土?xí)r立模較困難，且容易變位，影響刃腳的規(guī)格質(zhì)量。 鋼結(jié)構(gòu)刃腳鋼結(jié)構(gòu)刃腳的骨架用兩排角鋼或者輕型鋼軌焊接組成，骨架內(nèi)外均的骨架用兩排角鋼或者輕型鋼軌焊接組成，骨架內(nèi)外均用用1012mm厚的鋼板圍包焊牢，澆灌混凝土后即成。鋼結(jié)構(gòu)刃腳厚的鋼板圍包焊牢，澆灌混凝土后即成。鋼結(jié)構(gòu)刃腳強(qiáng)度大，整體性能好，組裝安放不易變形，便于澆灌混凝土不需要安強(qiáng)度大，整體性能好，組裝安放不易變形，便于澆灌混凝土不需要安設(shè)模板，施工規(guī)格與質(zhì)量能夠得到保證，缺點(diǎn)是耗費(fèi)鋼材較多。設(shè)模板，施工規(guī)格與質(zhì)量能夠得到保證，缺點(diǎn)是耗費(fèi)鋼材較多。浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)刃腳鋼結(jié)構(gòu)刃腳 圓鋼尖鋼靴刃腳圓鋼

24、尖鋼靴刃腳 鋼軌尖鋼靴刃腳鋼軌尖鋼靴刃腳 浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)n沉井井壁是設(shè)計(jì)井筒的沉井井壁是設(shè)計(jì)井筒的永久井壁永久井壁，其結(jié)構(gòu)型式應(yīng)該根據(jù)具體工程的，其結(jié)構(gòu)型式應(yīng)該根據(jù)具體工程的需要來確定。需要來確定。n沉井井壁按沉井井壁按材料材料一般有現(xiàn)澆鋼筋混凝土井壁、預(yù)制鋼筋混凝土井壁、一般有現(xiàn)澆鋼筋混凝土井壁、預(yù)制鋼筋混凝土井壁、大型砌塊、鋼和鑄鐵井壁等結(jié)構(gòu)。后兩種井壁規(guī)格質(zhì)量好，強(qiáng)度大，大型砌塊、鋼和鑄鐵井壁等結(jié)構(gòu)。后兩種井壁規(guī)格質(zhì)量好，強(qiáng)度大，便于施工，但消耗鋼材多，價(jià)格昂貴。便于施工，但消耗鋼材多，價(jià)格昂貴。n我國(guó)目前

25、多使用整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土井壁，井壁內(nèi)布置我國(guó)目前多使用整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土井壁，井壁內(nèi)布置雙層鋼筋雙層鋼筋。n沉井井壁與一般井壁不同，其沉井井壁與一般井壁不同，其受力狀況較受力狀況較復(fù)雜。沉井井壁厚度應(yīng)該復(fù)雜。沉井井壁厚度應(yīng)該根據(jù)下沉能力和強(qiáng)度核算綜合來定根據(jù)下沉能力和強(qiáng)度核算綜合來定 。 井壁：井壁：浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) 鋼筋混凝土沉井井壁圖鋼筋混凝土沉井井壁圖1-鋼靴；鋼靴；2-刃腳；刃腳；3-豎向鋼筋；豎向鋼筋；4-環(huán)向鋼筋；環(huán)向鋼筋；5-徑向聯(lián)系筋；徑向聯(lián)系筋；6-觸變泥漿豎向輸漿管；觸變泥漿豎向輸漿管；7、9-第第2、1層出漿管；層出漿管；8、10-第第2、

26、1層環(huán)向配液管；層環(huán)向配液管；11-刃腳臺(tái)階；刃腳臺(tái)階；12-預(yù)埋吊掛鋼筋預(yù)埋吊掛鋼筋浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)（1）水下澆注封底止水墊：目的是為了防止在排除井內(nèi)淹水時(shí)）水下澆注封底止水墊：目的是為了防止在排除井內(nèi)淹水時(shí)發(fā)生涌砂冒泥事故，同時(shí)也為工作面預(yù)注漿、繼續(xù)下掘井筒發(fā)生涌砂冒泥事故，同時(shí)也為工作面預(yù)注漿、繼續(xù)下掘井筒創(chuàng)造有利的條件。創(chuàng)造有利的條件。 拋石注漿法拋石注漿法：垂直導(dǎo)管法垂直導(dǎo)管法 ：（2）聯(lián)結(jié)套井與沉井上部井壁：）聯(lián)結(jié)套井與沉井上部井壁：（3）井筒壁后注漿：為了加強(qiáng)土層和井壁的固結(jié)，隔離含水層）井筒壁后注漿：為了加強(qiáng)土層和井壁的固結(jié)，隔離含水層的水力聯(lián)系

27、，需要充填井壁與井幫之間的間隙。的水力聯(lián)系，需要充填井壁與井幫之間的間隙。 （4）砌筑沉井刃角基座：就是按照井筒直徑補(bǔ)平、加固刃角，）砌筑沉井刃角基座：就是按照井筒直徑補(bǔ)平、加固刃角，使沉井與下部井壁聯(lián)結(jié)成為整體井筒結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)井筒穩(wěn)固使沉井與下部井壁聯(lián)結(jié)成為整體井筒結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)井筒穩(wěn)固性。刃腳基座有單錐和雙錐兩種形式性。刃腳基座有單錐和雙錐兩種形式 。封底與固井封底與固井沉井井筒下沉至設(shè)計(jì)深度后，雖停止了掘進(jìn)和下沉井井筒下沉至設(shè)計(jì)深度后，雖停止了掘進(jìn)和下沉的工作，但就整個(gè)沉井施工來說并未結(jié)束，還沉的工作，但就整個(gè)沉井施工來說并未結(jié)束，還需要進(jìn)行封底與固井工作。需要進(jìn)行封底與固井工作。浙江工業(yè)

28、大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)拋石注漿法拋石注漿法垂直導(dǎo)管法垂直導(dǎo)管法浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井結(jié)構(gòu)沉井結(jié)構(gòu)n在沉井施工之前，為了定位、組裝沉井的刃腳與一段井壁，預(yù)先要在在沉井施工之前，為了定位、組裝沉井的刃腳與一段井壁，預(yù)先要在沉井位置的四周，做好一個(gè)有一定深度、直徑略大于沉井的井筒，通常沉井位置的四周，做好一個(gè)有一定深度、直徑略大于沉井的井筒，通常稱之為稱之為套井套井。套井的作用在于防止沉井在下沉過程中井壁外圍土層的坍。套井的作用在于防止沉井在下沉過程中井壁外圍土層的坍塌，為井架與井口建筑物保持一個(gè)完整的地基基礎(chǔ)，利用套井作為安設(shè)塌，為井架與井口建筑物保

29、持一個(gè)完整的地基基礎(chǔ)，利用套井作為安設(shè)沉井導(dǎo)向設(shè)施、糾正偏斜或者加壓下沉沒施的基礎(chǔ)。套井與沉井間的環(huán)沉井導(dǎo)向設(shè)施、糾正偏斜或者加壓下沉沒施的基礎(chǔ)。套井與沉井間的環(huán)形空間，可以作為觸變泥漿的儲(chǔ)漿槽，或者壁后壓氣的出氣口。為此，形空間，可以作為觸變泥漿的儲(chǔ)漿槽，或者壁后壓氣的出氣口。為此，要求套井要有一定的深度和強(qiáng)度以及較大的穩(wěn)定性。要求套井要有一定的深度和強(qiáng)度以及較大的穩(wěn)定性。n套井較淺，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般較沉井井壁小，因此，在安裝導(dǎo)向裝置與套井較淺，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般較沉井井壁小，因此，在安裝導(dǎo)向裝置與糾偏機(jī)具的套井部位，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，一般均布置雙層鋼筋或適當(dāng)加大壁糾偏機(jī)具的套井部位，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，一般均

30、布置雙層鋼筋或適當(dāng)加大壁厚，以便為井壁下沉創(chuàng)造一個(gè)可靠的防偏與糾偏基礎(chǔ)。厚，以便為井壁下沉創(chuàng)造一個(gè)可靠的防偏與糾偏基礎(chǔ)。 沉井的結(jié)構(gòu)除了刃角、井壁結(jié)構(gòu)等，有時(shí)還包括套井。沉井的結(jié)構(gòu)除了刃角、井壁結(jié)構(gòu)等，有時(shí)還包括套井。套井：套井：浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)主要內(nèi)容n什么是沉井什么是沉井n沉井施工工藝沉井施工工藝n沉井的構(gòu)造沉井的構(gòu)造n沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算（沉井在施工過程中的有關(guān)計(jì)算）沉井在施工過程中的有關(guān)計(jì)算）n下沉系數(shù)計(jì)算下沉系數(shù)計(jì)算n沉井底節(jié)驗(yàn)算沉井底節(jié)驗(yàn)算n沉井井壁計(jì)算沉井井壁計(jì)算n沉井刃角計(jì)算沉井刃角計(jì)算n沉井封底計(jì)算沉井封底計(jì)算n沉井抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算

31、沉井抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算n沉井下沉對(duì)周圍環(huán)境的影響沉井下沉對(duì)周圍環(huán)境的影響浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) 下沉系數(shù)計(jì)算下沉系數(shù)計(jì)算25. 115. 1bfwsRRNGKUfHRkf5 . 2UfhHRkf5 . 2211浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)保證沉井首次接高期間的穩(wěn)定性9 . 08 . 021RRRNGGKfwG：沉井自重；G：施工荷載，按沉井表面0.2t/m2進(jìn)行計(jì)算；Nw：水的浮力；R1：接高期間，沉井刃腳踏面及斜面下土的支承力；R2：接高期間，沉井隔墻下土的支承力。浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) 沉井底節(jié)驗(yàn)算按施工中的情況確定受力計(jì)算簡(jiǎn)圖，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法驗(yàn)算截面按施工中的情況確定受力計(jì)算簡(jiǎn)圖，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法驗(yàn)算截面和配筋。和配筋。浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ)沉井井壁計(jì)算n豎直方向n水平方向浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉井基礎(chǔ) 沉井刃角計(jì)算 豎向撓曲（懸臂構(gòu)件） 水平向撓曲（水平框架）浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院lecture4沉