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沉井下沉问题与处理-土力学与地基基础

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:② 井壁内埋设高压射水管组,射水辅助下沉。图9-22下沉困难处理措施3.突沉突沉常发生于软土地区,容易使沉井产生较大的倾斜或超沉。防止突沉的措施一般是控制均匀挖土,在刃脚处挖土不宜过深。项目小结本项目主要讲述了沉井基础的特点、分类及构造,明确了沉井施工的工序以及在施工过程中的注意事项和问题。在沉井施工过程中应注意哪些问题?

沉井下沉问题与处理-土力学与地基基础

1.偏 斜

(1)原因

沉井偏斜大多发生在下沉不深时。导致偏斜的主要原因有:

① 土岛表面松软,或制作场地或河底高低不平,软硬不均。

② 刃脚制作质量差,井壁与刃脚中线不重合。

③ 抽垫方法欠妥,回填不及时。

④ 除土不均匀对称,下沉时有突沉和停沉现象。

⑤ 刃脚遇障碍物顶住而未及时发现,排土堆放不合理,或单侧受水流冲击淘空等导致沉井受力不对称。

(2)处理措施

纠正偏斜,通常可用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法处理(见图9-21),空气幕沉井也可采用单侧压气纠偏。若沉井倾斜,可在高侧集中除土、加重物,或用高压射水冲松土层,低侧回填砂石,必要时在井顶施加水平力扶正。若中心偏移则先除土,使井底中心向设计中心倾斜,然后在对侧除土,使沉井恢复竖直,如此反复至沉井逐步移近设计中心。当刃脚遇障碍物时,须先清除再下沉。如遇树根、大孤石或钢料铁件,排水施工时可人工排除,必要时用少量炸药炸碎。不排水施工时,可由潜水工进行水下切割或爆破。

图9-21  沉井偏斜处理措施

2.下沉困难

(1)原因

下沉困难即沉井下沉过慢或停沉,导致难沉的主要原因为:

① 开挖面深度不够,正面阻力大。

② 偏斜,或刃脚下遇到障碍物或坚硬岩层和土层。

③ 井壁摩阻力大于沉井自重。

④ 井壁无减阻措施或泥浆套、空气幕等遭到破坏。

(2)处理措施

解决难沉的措施主要是增加压重和减小井壁摩阻力(见图9-22)。

增加压重的方法有:

① 提前接筑下节沉井,增加沉井自重。

② 在井顶加压沙袋、钢轨等重物迫使沉井下沉。

③ 不排水下沉时,可井内抽水,减小浮力,迫使下沉,但需保证土体不产生流砂现象。

减小井壁摩阻力的方法有:(www.xing528.com)

① 将沉井设计成阶梯形、钟形,或使外壁光滑。

② 井壁内埋设高压射水管组,射水辅助下沉。

③ 利用泥浆套或空气幕辅助下沉。

④ 增大开挖范围和深度,必要时还可采用0.1~0.2 kg炸药起爆助沉,但同一沉井每次只能起爆一次,且需适当控制炮振次数。

图9-22 下沉困难处理措施

3.突 沉

突沉常发生于软土地区,容易使沉井产生较大的倾斜或超沉。引起突沉的主要原因是井壁摩阻力较小,当刃脚下的土被挖除时,沉井支承削弱,或排水过多,挖土太深,出现塑流等。防止突沉的措施一般是控制均匀挖土,在刃脚处挖土不宜过深。此外,在设计时可采用增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施提高刃脚阻力。

4.流 砂

在粉细砂层中下沉沉井,经常出现流砂现象,若不采取适当措施将造成沉井严重倾斜,产生流砂的主要原因是土中动水压力水头梯度大于临界值。因此防止流砂的措施是:

(1)排水下沉时发生流砂可向井内灌水,采取不排水除土,减小水头梯度。

(2)采用井点或深井和深井泵降水,降低井外水位,改变水头梯度方向使土层稳定,防止流砂发生。

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项目小结

本项目主要讲述了沉井基础的特点、分类及构造,明确了沉井施工的工序以及在施工过程中的注意事项和问题。

项目思考题

1.何谓沉井地基?它适用于哪些场合?

2.沉井基础的主要构成有哪些?沉井基础有哪些类型?

3.沉井基础施工有哪些步骤?在沉井施工过程中应注意哪些问题?

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