沉井基礎礎內蒙古科科技大學學建筑與土土木工程程學院巖巖土工程程教研組組沉井平面面長69米，寬51米，下沉沉深度為為58米，體積積20.4萬立方米米,列世界最最大沉井井。(列世界第第２的美美國費雷澤諾諾橋的沉井體體積為15萬立方米米)§9.1概述一、認識識沉井江陰長江江公路大大橋北錨錨沉井1.工程應應用大型鋼殼殼沉井

過黃浦江江倒虹管管沉井寶山鋼鐵鐵廠取水水泵房工工程

應用范圍圍橋墩、錨錨碇、礦礦用豎井井、地下下泵房、、水池、、油庫、、地下設設備基礎礎、盾構構隧道、、頂管的的工作井井和接收收井等。。依靠自身身重力克克服井壁壁摩阻力力后下沉沉到設計計標高，，然后經經過混凝凝土封底底并填塞塞孔，最最后成為為結構物物基礎的的井筒狀狀結構。。2.沉井的定定義3.沉井基礎礎的特點點(1)埋置深度度大，整整體性強強、穩定定性好，，承載面面積大，，承載力力高(垂直與水平)；(2)既可作基基礎，又又可作施施工時的的擋土和和擋水圍圍堰結構構物；(3)施工時對對鄰近建建筑物影影響較小小；(4)內部空間間可進一一步利用用。4.沉井的缺缺點(1)施工工期期較長；；(2)施工技術術要求高高；(3)施工中易易發生流流砂造成成沉井傾傾斜或下下沉困難難等。二、沉井井的構造造1.沉井的截截面形式式平面形形狀狀有：圓圓形、矩矩形、圓圓端形等等井孔的布布置方式式有：單單孔、雙雙孔、多多孔。①井壁厚度0.4～1.2m；承受水土土壓力。。②刃腳寬度10～20cm，高度約1.5m（濕封底底）或0.6m（干封底底），內內側傾角角45～60；沖切硬硬土，減減小端部部阻力。。③內隔墻厚度約0.5m，底面高高出井壁壁刃腳踏踏面0.5～1m，增加沉井井剛度、、改善井井壁受力力條件、、挖土均均衡，便便于糾偏偏。④井孔寬度（直直徑）不不宜小于于3m，挖土、排排土場所所和通道道。⑤井壁凹凹槽槽高約1.0m，深度0.15~0.25m，增加封底底混凝土土、底版版與井壁壁連接。。⑥預埋射水水管下沉困難難時減阻阻。⑦封底（底底板）沉井下沉沉到設計計標高，，經檢驗驗和坑底底清理后后澆注的的混凝土土底版。。分為干干封和濕濕封（水水下澆灌灌混凝土土）兩種種。2.沉井的構構造3.設計計算算的主要要構件a）直壁式式b）臺級式式刃腳井壁底梁和框框架當不能設設置內隔隔墻而沉沉井又較較大時，，常常在在沉井底部增增設底梁梁或因沉沉井過高高，常常常在沉井井不同高度處設設置縱橫橫梁構成成框架結構構。§9.2沉井的施施工分旱地施施工沉井井與水上施工工沉井兩種情況況旱地沉井井工序：：就地制造造→挖土下沉沉→孔底清清查→封底→充填井孔孔以及澆澆注頂板板。水上沉井井工序：：水深3m~4m以內且流流速不大大時水上筑島島→島上上制造→挖土下沉沉→孔底清清查→封底→充填井孔孔以及澆澆注頂板板。水較深或或流速較較大時岸邊制造造→牽引引滑移或或起吊就就位→挖挖土下沉沉→孔底底清查→→封底→→充填填井孔以以及澆注注頂板。。旱地沉井井施工過過程圖

大型沉井井下沉施施工中水上沉井井施工過過程圖深圳水庫庫鋼殼沉沉井施工工

沉井基礎礎一、組成及作作用沉井基礎礎是一種豎豎直的筒筒形結構構，常用用混凝土土、鋼筋筋混凝土土或磚石石等制成成。通過在井井內挖土土，使筒筒體在自自重作用用下克服服井壁摩摩阻力下下沉至設設計高程程，經混混凝土封封底填塞塞井孔后后，使整整個筒體體成為一一個支墩。沉井基礎礎二、特點(1)埋深大；；(2)整體性好好；(3)承載力高高；(4)對鄰近建建筑物影影響?。唬?5)充分利用用地下空空間等特特點；(6)施工時具具有擋水水或擋土土等作用用；但施工工期期較長，沉沉井下沉沉遇障或或遇流砂砂等都會會給施工工帶來困困難。沉井基礎礎三、應用工程中，，遇到下列情況況時考慮采用用沉井基基礎：（1）荷載較大大，表層層地基土土的承載載力小，，在一定定深度有有較好持持力層；；（2）在河流中中，雖土土質較好好，但沖沖刷大或或有較大大卵石，，不便樁樁基施工工；（3）巖層表面面較平坦坦且覆蓋蓋層較薄薄但河水水深，采采用擴大大基礎施施工圍堰堰有困難難。（4）在已有的的淺基礎礎鄰近修修建深埋埋的設備備基礎時時，為避避免基坑坑開挖對對已有的的基礎產產生影響響等情況況。沉井基礎礎四、沉井的分分類1.按沉井的的形狀按沉井的的平面形形狀，常常用的沉沉井形狀狀有：圓圓形、圓端形、、矩形及及單孔、、多孔沉沉井；按按沉井的的剖面形形狀可分為：：（1）外壁垂垂直無階階式；（2）有階式式和外壁壁傾斜式式沉井基礎礎2.按沉井的的建筑材材料，沉沉井可分分為：（1）混凝土土沉井；；（2）鋼筋混混凝土沉沉井；（3）鋼沉井井；（4）磚沉井井等。沉井基礎礎3.按沉井的的施工方方法，沉沉井可分分為：(1)一般沉井井是指就就地制造造并下沉沉的沉井井;(2)浮運沉井井是在深深水地區區筑島有有困難或或有礙通航時，，可在岸岸邊制作作沉井，，再浮運運就位后下沉的的沉井。。沉井基礎礎五、沉井基礎礎的基本本構造沉井的輪輪廓尺寸寸其上部部的墩（（臺）底底部的形形狀尺寸決決定，其其長、短短邊之比比應不大大于3。沉井頂面面的尺寸寸通常為為墩（臺臺）底部部再加0.2m～0.4m的襟邊寬寬度；沉井高度度則由上上部結構構、水文文地質和和土層承承載力等決決定，高高的沉井井要分節節制作下下沉，底底節沉井的高高度不宜宜過高。。沉井基礎礎沉井基礎礎蓋板井壁凹槽刃腳封底隔墻沉井基礎礎六、沉井下沉沉過程中中可能遇遇到的問問題及處處理方法法沉井在下沉過程程中可能出現現的問題題主要有有兩類:(1)下沉不均均勻發生生傾斜和和位置偏偏移；(2)下沉困難難。發生偏斜的原因大大致有這這幾種：：(1)土質軟硬硬不均勻勻;(2)挖土不對對稱;(3)刃腳處有有障礙物物未予清清除;(4)一側出現現流砂而而未得到到控制等等。沉井基礎礎沉井基礎礎糾偏的方方法是：：(1)在沉井下下沉多的的一側回回填砂石石，以阻阻止繼續續下沉，在高高的一側側集中挖挖土;(2)在高的一一側配加加重物，，以加速速該側下下沉；如如有必要，還還可在沉沉井頂部部施加水水平力來來幫助糾糾偏。(3)如遇中心心位置偏偏移，則則應先人人為造成成沉井傾傾斜，再均均勻取土土，使之之傾斜下下沉，直直到沉井井中心線線到達設計計位置后后，再行行糾偏扶扶正。。沉井基礎礎克服下沉沉困難主主要可以以從兩方方面著手手：(1)增加沉井井重量：提前澆澆筑上一一節沉井井；在沉沉井頂部加壓；；在保證證不發生生流砂的的前提下下，抽取取井內的的水，以減減小浮力力。（2)減小井壁壁的摩阻阻力：盡力將將井壁外外側制作作光滑平平整；將井井壁設計計成臺階階式；設設置管道道，利用用高壓空空氣或水的噴噴射能量量來減小小摩擦；；從管道道中噴出出觸變泥泥漿，形成成泥漿套套。井壁是沉沉井基礎礎的主體體部分，，它需擋擋水、擋擋土，并承承受多種種荷載的的作用，，而且還還需要有有一定的重重量以便便下沉。。常用的厚厚度為0.5～1.5m；混凝土土的強度度等級不低于C15。井壁壁沉井基礎礎刃腳的作作用是沉沉井在自重的的作用下下易于切土下沉沉。其底面（（踏面））寬度一般為為0.1～0.2m,刃腳處采采用鋼筋筋混凝土制作，，混凝土土強度等級宜在在C20及上。刃腳腳沉井基礎礎凹槽設置置于沉井井下部接接近刃腳腳處，其其作用是使封封底混凝凝土嵌入入井壁而而形成一一個整體，以便便封底混混凝土底底面的反反力能更更好的傳給井壁壁。凹槽槽深深約0.15～0.2m，高約1.0m。凹槽沉井基礎礎隔墻是為為減小井井壁的跨跨距，加加強沉井井的剛度，同時時便于掌掌握挖土土、控制制沉井下下沉和糾糾偏設置的。。隔墻厚度度一般小小于井壁壁，且高高于刃腳腳0.5m，以免防礙礙沉井下下沉，有有時還在在隔墻下下端設置置人孔，以便便工作人人員在井井孔中活活動。隔墻沉井基礎礎井孔中不不填料或或僅填以以砂礫，，須在沉沉井的頂面澆筑筑鋼筋混混凝土頂頂蓋板，，以支承承墩（臺臺）及上部結結構的全全部荷載載。封底是在在沉井下下沉達到到設計高高程并經經清理后以混凝凝土澆筑筑的，其其強度等等級一般般不低于于C15，（巖石石地基可可用C15,一般地基基用C20），厚度應從從刃腳下下0.5m處到凹槽槽的上端端。板的構造造要求及及計算按按承受均均布的雙向板來考慮。。封底和頂頂蓋板沉井基礎礎§9.3沉井的設設計與計計算沉井是深深基礎的的一種類類型，沉沉井在施施工完畢畢后，由由于它本身身就是結結構物的的基礎，，就應按按基礎的的要求進進行各項項驗算；；但在施施工過程程中，沉井是擋擋土、擋擋水的結結構物，因而還還要對沉沉井本身身進行結構設計計和計算算。沉井作為為整體深深基礎設設計主要要是根據據上部結結構特點點、荷載載大小以以及水文文、地質質情況，，結合沉沉井的構構造要求求及施工工方法，，擬定出出沉井的的平面尺尺寸，埋埋置深度度，然后后進行沉沉井基礎礎的計算算。沉井基礎礎的計算算，根據據它的埋埋置深度度可用兩兩種不同同的計算算方法。。一、沉井作為為整體深基礎礎的設計與計計算★當沉井埋置深深度在最大沖沖刷線以下較較淺僅數米時時，這時可以不考慮慮基礎側面土土的橫向抗力力影響，而按按淺基礎設計計算規定，，分別驗算地基強度、沉沉井基礎的穩穩定性和沉降，，使它符合容許許值的要求；；★當沉井基礎埋埋置深度較大大時，由于埋埋置在土體內內較深，不可忽略略沉井周圍土土體對沉井的的約束作用，，因此在驗算地基應力、、變形及穩定定性時，需要要考慮基礎側面土體體彈性抗力的影影響。假定沉井基礎礎在橫向外力力作用下只能能發生轉動而而無撓曲變形。因此此，可按剛性性樁計算內力力和土抗力，，即相當于“m”法中h2.5的情況。下面具體討論論這種計算方方法。（一）非巖石石地基上沉井井基礎的計算算沉井基礎受到到水平力H及偏心豎向力力N作用。將水平平力H及偏心豎向力力N引起的力矩等等效轉換成水水平力H距離基底的作用：先討論沉井在在水平力H作用下的情況況，水平力的的作用下，沉沉井將圍繞位位于地面下z0深度處的A點轉動一角，地面下深深度z處沉井基礎產產生的水平位位移x和土的橫向抗抗力zx分別為：x=(z0－z)tgzx=xCz=mz(z0－z)tg式中z0——轉動中心A離地面的距離離；土的橫向抗力力沿深度為二二次拋物線變變化?；A底面處的的壓應力，考考慮到該水平平面上的豎向向地基系數C0不變，故壓應應力圖形與基基礎豎向位移移圖相似。式中:C0不得小于10m0，d為基底寬度或或直徑。ΣX＝0ΣM＝0在上述三個公公式中，有兩兩個未知數z0和，要求解其值值，可建立兩兩個平衡方程程式，即式中：W為基底的截面面模量。求得z0、ω（tanω），進而求得得當有豎向荷載載N及水平力H同時作用時，，則基底邊緣緣處的壓應力力為：式中:A0——基礎底面積。。離地面或最大大沖刷線以下下z深度處基礎截截面上的彎矩矩可以認為基底底不產生水平平位移，則基基礎的旋轉中中心A與基底中心相相吻合，即z0＝h。地面下z深度處產生的的水平位移Δx和土的橫向抗抗力zx分別為Δx=(h－z)tgzx＝mzΔx＝mz(h－z)tg基底邊緣處的的豎向應力為為：（二）基底嵌嵌入基巖內的的沉井上述公式中只只有一個未知知數，故只需建立立一個彎矩平平衡方程便可可解出值。由彎矩平衡方方程ΣMA＝0便可解出值，進一步求得得：式中：基底邊緣處的的應力為：再根據ΣX＝0，可求出嵌入入處未知的水水平阻力P（三）驗算基底計算最大大壓應力不應應超過沉井底底面處地基土土的設計承載載力[]h。即:max[]h1.基底應力驗算算橫向計算zx值應小于沉井井周圍土的極極限抗力值。。極限抗力值計計算方法：當基礎在外力力作用下產生生位移時，在在深度z處基礎一側產產生主動土壓壓力強度pa，而被擠壓一一側土就受到到被動土壓力力強度pP，故其極限抗抗力，以土壓壓力表達為zxpp-pa2.橫向抗力驗算算由朗金土壓力力理論可知式中:為土的容重，，和c分別為內摩擦擦角和粘聚力力。橋梁結構中，，根據試驗知知道出現最大大的橫向抗力力大致在z=h/3和z=h處，即式中:———相應于z=h/3深度處的土橫橫向抗力；——相應于z=h深度處的土橫橫向抗力；h——基礎的埋置深深度；基礎在水平力力和力矩作用用下，墩臺頂頂面會產生水平位移。由地面處的水水平位移z0tg，地面到墩臺臺頂范圍h2內的水平位移移h2tg，在h2范圍內墩臺身身彈性撓曲變變形引起的墩墩臺頂水平位位移0，三部分組成成。=(z0+h2)tg+01—取決于上部結結構形式的系系數，一般1=1，對于拱橋1=0.7；2—考慮恒載對基基礎底面重心心所產生的彎彎矩Mg在總彎矩M中所占百分比比的系數，即即3.墩臺頂面水平平位移驗算現行橋梁規范范中規定：墩墩臺頂面的水水平位移應符合下列要要求：式中：L—相鄰跨中最小小跨的跨度(m)，當跨度L<25m時，L按25m計算。考慮到轉角一一般均很小，，可令tg=。如果沉井基基底嵌入基巖內內，z0＝h。在確定沉井主主體尺寸后，，即可算出沉沉井自重，驗驗算在沉井施施工下沉時，，保證在自重重作用下克服服井壁摩阻力力Rf而順利下沉，，亦即下沉系系數K1應為：式中:G——沉井在各種施施工階段時的的總自重，kN；B——下沉過程中地地下水的總浮浮力，kN；Rf——井壁總摩阻力力，kN；沉井是一種預預制構件，在在施工過程中中受到各種外外力的作用，沉井結結構強度必須須滿足各階段段最不利受力情況的要求求，沉井結構構在施工過程程中應主要進行下列驗算算。二、沉井的結結構設計（一）下沉系系數K1、下沉穩定系系數K1’和抗浮安全系系數K2在下沉過程中中，構成K1的分子和分母母不斷變化，，因此不僅要要確定最終狀狀態下，而且且應跟蹤整個個下沉過程中中K1值的變化規律律。如：沉井井在軟弱土層層中接高時有有突沉可能，，應根據施工工情況進行下下沉穩定驗算算：式中：——下沉穩定系數數，一般取0.8～0.9。R1——刃腳踏面及斜斜面下土的支支承力，kN；R2——隔墻和底梁下下土的支承力力，kN。K1—下沉系數，一一般為1.05～1.25。對位于淤泥泥質土層中沉井宜取小小值；位于其其它土層的沉沉井可取較大大值。當沉井沉到設設計標高，在在進行封底并并抽除井內積積水后，而內部結構及及設備尚未安安裝，井外按按各個時期出出現的最高地下水水位驗算沉井井的抗浮穩定定：式中：K2——抗浮安全系數數，一般取1.05～1.1。在不計井壁摩摩阻力時，可可取1.05。B’——封底后沉井所所受的總浮力力，kN；（二）刃腳計計算沉井刃腳相當當于是三面固定，一一面自由的雙雙向板。簡化計算：1.可看作固著在在刃腳根部處處的懸臂梁，，梁長等于井井壁刃腳斜面部分的的高度；2.刃腳又可看作作為一個封閉閉的水平框架架。因此：作用在在刃腳側面上上的水平外力力將由懸臂梁梁和框架來共同承承擔，也即部部分水平外力力是垂直向傳傳至刃腳根部，余下部部分由框架承承擔。（三）井壁計計算1.豎向撓曲計算算（沉井抽承承墊木時計算算）2.沉井均布豎向向拉力計算（（井壁豎直鋼鋼筋驗算）3.沉井井壁水平平應力計算（（井壁水平鋼鋼筋計算）（四）封底混混凝土的厚度度計算沉井底板可按按均布荷載作作用下的鉸支支承板設計，，在計算該均均布荷載時，，不計沉井均均布摩阻力。。市政施工視頻頻備考13年一二級建造造師市政必必備參考資資料/item.htm?id=23374352295十一月主講首先講一下我我的整個講解解過程方式：：總體而言從現現在開始復習習就算是從零零開始，時間間上面來說還還是夠的，市市政一門課應應該保證