基礎工工程電子教教案開篇語語：本系列列是本本人搜搜集很很多圖圖片歸歸集而而成，，耗費費大量量時間間精力力的作作品，，謝謝謝大家家的支支持，，歡迎迎轉載載，把把知識識傳遞遞給更更多人人。一直以以來，，我都都想找找更多多的圖圖片來來展示示施工工現場場的概概況，，今年年我決決心把把這項項工作作好好好地完完成下下去，，給更更多非非現場場的考考生們們展現現直觀觀的概概念，，能夠夠更好好地理理解書書本知知識。。此為方方證市市政培培訓系系列1：《看圖識識市政政》以后我我會繼繼續推推出系系列2：《跟方證證背市市政》系列3：《方證講講案例例》，方證證畫書書、考考前沖沖刺等等系列列課程程。讓讓你充充分拿拿分，，輕松松自信信上陣陣，獲獲取滿滿意成成績！！等系系列課課程。。敬請繼繼續關關注。。方證召召開14年市政政培訓訓，方方證qq：5682444735.沉井基基礎5.1概述沉井：：帶刃腳腳的井井筒狀狀構造造物，，用人人工或或機械械方法法清除除井內內土石石，主主要借借自重重克服服井壁壁與土土層的的摩阻阻力，，逐節節下沉沉至基基底設設計標標高的的基礎礎。圖5.1沉井基基礎示示意特點：：下基深深，hmax=220m，適用用于深深水，，整體體性強強，穩穩定性性好，，承載載力大大造價高高，施施工期期長，，不排排水施施工時時難于于克服服刃腳腳下孤孤石、、沉船船、樹樹干等等障礙礙物，，易發發生流流砂現現象適用條條件：：上部荷荷載較較大在山區區河流流中沖沖刷大大河水較較深，，采用用擴大大基礎礎施工工圍堰堰有困困難5.1.1沉井的作作用及適適用條件件下沉方式式：就地制造造下沉沉沉井(一般沉井井)、浮運沉沉井制作材料料：砼沉井，，鋼筋砼砼沉井，，竹筋沉沉井（南昌贛贛江大橋橋、白沙沙沱長江江大橋）），鋼沉井井,磚石沉井井,木沉井外觀形狀狀：平面:力求簡單單對稱，，利于受受力，便便于施工工，有圓圓形、矩矩形和圓圓端形等等剖面:柱形(下沉過程程不易傾傾斜、井井壁接長長簡單，，模板反反復利用用)、階梯形形(下沉阻力力小)、錐形(下沉阻力力小)5.1.2沉井的分分類圖5.2沉井的平平面形式式5.1.3沉井基礎礎的構造造沉井組成成：刃腳井壁內隔墻井孔凹槽封底蓋板圖5.3沉井的的一一般構構造造井壁:沉井的主主要部分分，下沉沉過程起起擋土、、擋水及及壓重作作用，為為深基礎礎的護壁壁和建筑筑物的基基礎。5.1.3沉井基礎礎的構造造a)柱形;b)階梯形;c)階梯形;d)錐形一般：厚厚0.8～1.5m，每節高高≤5m，砼強度度等級≥≥C15。例：湘江江大橋（（一橋））8#墩，上節節厚2.6m，下節3.0m，22×12×5m，下沉12.6m圖5.4沉井立面面形狀刃腳：井壁下端端楔狀部部分，利利于切入入土中加加速下沉沉5.1.3沉井基礎礎的構造造一般底面面(踏面)厚100～200mm，以型鋼鋼加強，，高1m以上，砼砼強度等等級≥C20圖5.5刃腳構造造示意隔墻：加強沉井井整體剛剛度5.1.3沉井基礎礎的構造造內隔墻的的間距一一般不大大于5~6m，厚度一一般為0.5~1.0m一般要求求隔墻底底高出刃刃腳底面面0.5~1.0m圖5.6隔墻構造造示意井孔：挖土排土土的工作作場所和和通道位置：取土井的的平面布布置應與與中軸線線對稱，，以利于于沉井均均勻下沉沉大小：由取土方方法而定定，采用用挖土斗斗取土時時，應能能使挖土土斗自由由升降，，一般寬寬度≥3m，對稱布布置處理：以素混凝凝土、片片石混凝凝土或砌砌片填充充。圖5.7井孔構造造示意5.1.3沉井基礎礎的構造造凹槽：使封底砼砼和井壁壁結合良良好深約0.15-0.25m，高約1.0m，距刃腳腳底面一一般在1.5m以上5.1.3沉井基礎礎的構造造圖5.8凹槽構造造示意封底和蓋蓋板：封底厚由由計算確確定，頂頂面突出出刃腳根根部不小小于0.5m，并達凹凹槽上端端，砼強強度一般般地基C20，巖石地地基C15。蓋板厚厚一般1.5～2.0m，井孔充充填砼時時砼應≥≥C10。5.1.3沉井基礎礎的構造造圖5.9封底和蓋蓋板示意意5.2沉井的施施工旱地沉井井施工：：平整場地地，制造造第一節節沉井、、拆模及及抽墊、、挖土下下沉、接接高沉井井、井頂頂圍堰、、地基檢檢驗和處處理、封封底、充充填井孔孔、澆筑筑頂蓋。。水上筑島島：水流速不不大，水水深≤3～4m時采用，，砂島應應高出施施工最高高水位0.5m以上，在在島上澆澆筑沉井井。浮運沉井井：水深筑島島困難時時采用，，岸邊制制作，滑滑入水中中，井壁壁為空體體可浮于于水面，，就位后后灌注砼砼下沉至至河床。。5.2.1旱地沉井井施工鋪墊木立模板綁綁鋼筋注混凝土土、養生生拆模及抽抽墊土內模制制造沉井井刃腳1清理場地地2制造第一一節沉井井圖5.10制造第一一節沉井井實例3拆模及抽抽墊拆模順序序：井孔模板板、外側側模板、、隔墻支支撐及模模板、刃刃腳面支支撐及模模板抽墊順序序：內壁下、、短邊下下、長邊邊下對稱稱同步。。長邊下下是隔1根撤1根，最后后以定位位樁為中中心由遠遠而近對對稱撤除除5.2.1旱地沉井井施工圖5.11沉井墊木木（a）圓形沉沉井墊木木；（b）矩形沉沉井墊木木4除土下沉沉5.2.1旱地沉井井施工圖5.12除土下下沉沉示意意5.接高沉井井6.設置井頂頂防水圍圍堰7.基底檢驗驗和處理理8.封底9.井孔填充充和頂板板澆筑5.2.1旱地沉井井施工5.2.2水中沉井井施工1.水中筑島島無圍堰防防護土島島有圍堰防防護土島島圍堰筑島島水流速不不大，水水深≤3～4m時采用圖5.13水中筑島島下沉沉沉井2.浮運沉井井水深筑島島困難時時采用，，岸邊制制作，滑滑入水中中，井壁壁為空體體浮于水水面，就就位后灌灌注砼下下沉至河河床。5.2.2水中沉井井施工圖5.14浮運沉井井施工示示意圖浮式沉井井：雙壁壁鋼殼直徑21.4米凈凈高13.6米5.2.4沉井下沉沉過程中中遇到的的問題及及處理偏斜→沉井偏偏斜大大多發發生在在下沉沉不深深時，，導致致偏斜斜原因因有多多種；；糾偏偏的方方法有有：除除土、、壓重重、頂頂部施施加水水平力力難沉→即沉井井下沉沉過慢慢或停停沉；；原因因（側側阻過過大、、踏面面過大大、孤孤石樹樹根等等）；；解決決方法法（射射水、、加重重井壁壁、減減小踏踏面、、小型型爆破破）突沉→沉井產產生較較大的的傾斜斜或超超沉，，突沉沉常發發生于于軟土土地區區；主主要原原因是是井壁壁側阻阻較小小流砂→在粉、、細砂砂層中中下沉沉沉井井，易易出現現流砂砂現象象；主主要原原因是是土中中動水水壓力力的水水頭梯梯度大大于臨臨界值值；防防治措措施有有：采采用井井點降降水及及不排排水除除土，，或向向井內內回灌灌水主要內內容：：①擬定外外形尺尺寸、、高度度、壁壁厚②視為天天然地地基上上深基基礎的的地基基強度度及變變形驗驗算③施工階階段刃刃腳、、井壁壁的強強度計計算④使用階階段井井壁及及頂板板、底底板強強度計計算5.3沉井的的設計計與計計算沉井高高度沉井底底面標標高，，主要要根據據上部部荷載載、水水文地地質條條件及及各土土層的的承載載力等等確定定。沉井作作為基基礎，，其頂頂面應應埋入入地面面0.2m或地下下水位位以下下0.5m。沉井平平面形形狀和和尺寸寸沉井平平面形形狀應應根據據上部部建筑筑物的的平面面形狀狀決定定。為防止止下沉沉過程程中少少許偏偏斜對對建筑筑物的的影響響，要要求留留有襟襟邊，，其寬寬度不不得少少于下下沉總總深度度的2%，且不不得小小于20cm。5.3.1沉井作作為整整體深深基礎礎的計計算1沉井尺尺寸設設計下沉系系數:在確定定沉井井的外外形尺尺寸和和壁厚厚時，，應保保證沉沉井在在各種種施工工階段段能克克服四四壁摩摩阻力力R1而順利利下沉沉，即即下沉沉系數數K1應滿足足：G—各種施施工階階段沉沉井的的自重重；Rt—沉井井井壁土土的摩摩阻力力。下沉系系數K1、抗浮浮穩定定系數數K2抗浮穩穩定系系數:當沉井井下沉沉到設設計標標高，，砼封封底并并做好好鋼筋筋砼頂頂板、、抽除除井內內積水水后，，而內內部結結構及及設備備尚未未安裝裝，井井外地地下水水位達達最高高時，，應考考慮沉沉井的的抗浮浮穩定定驗算算，要要求抗抗浮穩穩定系系數K2滿足：：∑G—沉井結結構的的自重重；P—水對沉沉井的的浮力力。等等于地地下水水位以以下沉沉井排排開同同體積積的水水的重重量。。地基強強度：：沉井作作為深深基礎礎時，，一般般要求求下沉沉到堅堅實的的土層層或巖巖層上上。地地基強強度須須滿足足：F—作用于于沉井井頂面面處荷荷載G—沉井自自重Rf—井側總總摩阻阻力Rj—沉井底底部地地基土土的總總反力力Rj=faA(fa為基底底土承承載力力特征征值)F+G≤Rj+Rf2沉井作作為天天然地地基基基礎計計算式中：：井側總總摩阻阻力Rf：可假定定井側側總摩摩阻力力Rf沿深度度成梯梯形分分布，，距地地面5m范圍內內按三三角形形分布布，5m以下為為常數數，故故總摩摩阻力力為Rf＝U(h－2.5)qU—沉井周周長q—單位面面積摩摩阻力力加權權平均均值，，可按按表書書5-1取值。。圖5.15井壁摩摩組力力分布布假設設式中：：基本假假定：：①地基土土為彈彈性變變形介介質，，水平平向地地基系系數隨隨深度度成正正比例例增加加(即m法)②不考慮慮基礎礎與土土之間間的粘粘著力力和摩摩阻力力③沉井剛剛度與與土剛剛度之之比為為無限限大，，橫向向力作作用下下只產產生轉轉動而而無撓撓曲變變形根據基基底地地質情情況，，可分分為非非巖石石地基基和基基底嵌嵌入基基巖內內兩種種情況況分析析3考慮土土體彈彈性抗抗力的的沉井井設計計與計計算非巖石石地基基在FH作用下下，沉沉井將將圍繞繞位于于地面面下深深度z0處點A轉動ω角則深度度z處沉井井水平平位移移Δx為：Δx=(z0z)·tanω將水平平力FH和偏心心豎向向力FV(=F＋G)等效為為距基基底作作用高高度為為λ的水平平力FH，即：：圖5.16非巖石石地基基計算算示意意沉井底底面受受到的的抗力力：其中：：Cz=mzC0=mh即土的的橫向向抗力力沿深深度呈呈二次次拋物物線變變化，，若基基底豎豎向地地基系系數C0不變，，σzx=ΔxCz=Cz(z0z)·tanω沉井受受到的的橫向抗抗力σzx式中C0按樁基基計算算方法法確定定，但但不得得小于于10m0。圖5.17非巖石石地基基計算算示意意上述各各式z0和ω為未知知數，，可由由靜力力平衡衡導得得：式中b1為基礎礎計算算寬度度，W為基底截面面模量。聯立求解可可得：其中：將此代入上上述各式得得土體橫向抗抗力：基底邊緣處處壓應力：：式中A0為基底面積積。離地面下深深度z處截面彎矩矩為：基底嵌入基基巖，在水水平力和豎豎直偏心荷荷載作用下下，可假定定基底不產產生水平位位移，故旋旋轉中心A與基底中心心重合，即即z0=h。基底嵌入處處將存在一一水平阻力力FR，其對A點的力矩可可忽略不計計。取彎矩平衡衡可導得：：基底嵌入基基巖內圖5.18基底嵌入基基巖內計算算由∑X=0可得：地面下深度度z處截面上的的彎矩為：尚需注意,當基礎僅受受偏心豎向向力FV作用時,λ→∞，上述各式式不能應用用。此時應應以M=FV·e代替上述各各式中FHh1，同理可導導得上述兩兩種情況下下相應的計計算公式。。土體橫向抗抗力：基底邊緣處處壓應力基底嵌入處處水平阻力力FRδ=(z0h2)tanω+δ0δ0為h2范圍內臺身身彈性撓曲曲變形引起起的墩頂水水平位移其中：FH、M為墩頂作用用的水平力力及彎矩4墩臺頂水平平位移計入基礎實實際剛度對對地面處水水平位移及及轉角的影影響后(tanωω≈ω)，可寫為：：δ=(z0K1+h2K2)ω+δ0K1、K2—水平位移影影響系數，，根據αh及λ/h查書表5-2。墩臺頂水平平位移：橫向抗力經驗表明最最大橫向抗抗力大致在在z=h/3和z=h處，故式中η1—取決于上部部結構形式式的系數，，一般取η1＝1，對于拱橋橋η1＝0.7；η2—考慮恒載彎彎矩Mg對總彎矩M的影響系數數，即5驗算要求σzx應小于井周周土的極限限抗力值，，而極限抗抗力以土壓壓力表示，，即：σzx≤PpPa由朗金土壓壓力理論可可得：墩臺頂水平平位移其中：L為相鄰跨中中最小跨的的跨度（m），當L<25m，取L＝25m。此外，對高高而窄的沉沉井還應驗驗算產生施施工容許偏偏差時的影影響。（cm）要求：基底應力σmax≤fah要求：在抽出墊木木以及挖土土可能有不不均勻等不不利條件下下，第一節節井壁在自自重作用下下應按單支支點、簡支支梁等驗算算井壁強度度。1.第一節井壁壁的應力驗驗算5.3.2沉井施工過過程的結構構強度計算算排水除土下下沉不排水除土土下沉圖5.19底節沉井支支點布置示示意考慮下兩種種最不利情情況：刃腳外撓：：沉井下沉至至一半深度度，上部井井壁已全部部加高，刃刃腳入土1m。此時刃腳腳斜面上土土的橫向推推力向外作作用，產生生向外撓曲曲。刃腳內撓：：沉井下沉至至接近設計計標高，刃刃腳下土已已掏空，沉沉井自重全全部由外側側摩阻力承承擔。此時時在外側水水、土壓力力作用下，，使刃腳產產生向內撓撓曲。2.刃腳計算圖5.20刃腳向外繞繞曲受力示示意圖圖5.21刃腳向內繞繞曲受力示示意圖井壁的水平平配筋下沉到設計計標高，刃刃腳下土已已掏空，水水、土壓力力最大，按按水平框架架計算內力力。井壁的豎直直配筋：下沉到設計計標高，刃刃腳下土已已掏空，且且上部井壁壁被土夾住住，下部似似懸掛在土土中的最不不利位置計計算井壁拉拉力。等截面沉井井產生的最最大拉力τmax等于沉井自自重的1/4，即tmax＝G/4，其位置在在沉井的h/2處。3.井壁計算此外，還應應驗算井壁壁在使用階階段中各種種受力時的的強度。圖5.22單孔矩形框框架受力干封底：可按構造要要求確定厚厚度，一般般為0.6～1.2m水下封底:砼厚度由抗抗浮要求和和強度條件件確定按抗浮計算時，封封底砼厚度度作為沉井井重量的一一部分，應應滿足抗浮浮要求；按強度條件計算時時，當封底底砼達設計計強度，井井中水被抽抽除，且未未澆筑鋼筋筋砼底板時時，將封底底受到的最最大水壓力力減去砼自自重作為荷荷載、素砼砼板承受水水壓力來計計算彎矩，，驗算強度度。計算模式底板可視為四邊邊嵌固于井井壁(或隔墻、格格梁)上的單向或或雙向板。。荷載取最最大水浮力力或沉井最最大自重時時引起的反反力。頂板按動、靜荷荷載作用下下的單向或或雙向板計計算。4.封底砼及底底板、頂板板厚度計算算地下連續墻墻：成槽機沿著深深基礎或地地下構筑物物周邊，開開挖出具有有一定寬度度(或直徑)與深度的的溝槽(或孔)，在槽內內設置鋼鋼筋籠，，澆注砼砼，筑成成一個單單元的墻墻段。再再繼續開開挖、澆澆筑砼，，并以某某特定接接頭方式式連接墻墻段，形形成一道道連續的的現澆壁壁式地下下鋼筋砼砼連續墻墻。1概述作用:基坑開挖挖時防滲滲、擋土土，鄰近近建筑物物的支護護，以及及作為基基礎的一一部分。。5.5.2地下連續續墻優點①無噪音、、無振動動，適用用于城市市與密集集建筑群群中施工工(法國最小小距離0.5m，日本0.2m)；②土方量小小,無需井點點降水，，造價低低，施工工速度快快，適用用于各種種地質條條件(如鋼板樁樁難以進進入砂卵卵石層和和風化巖巖)；③能防滲、、截水、、承重、、擋土、、抗滑、、防爆等等。缺點：施工技術術要求高高，槽段段接頭質質量控制制比較復復雜，小小型工程程造價較較高，不不適用于于巖溶地地區、粉粉、細砂砂地層。。5.5.2地下連續續墻發展:①逐漸廣泛泛地應用用預制樁樁式及板板式地下下連續墻墻，其墻墻面光滑滑、墻體體質量好好，強度度高；②向大深度度、高精精度方向向發展，，日本液液化天然然氣地下下儲庫工工程施工工深度達達100m，施工垂垂直精度度可達1/2000；③高分子聚聚合物泥泥漿的應應用、廢廢泥漿處處理技術術的實用用化。5.5.2地下連續續墻地下連續續墻的施施工分為為：修筑筑導墻、、泥漿護護壁、成成槽、槽槽段連接接、澆筑筑砼。1.修筑導墻墻成槽施工工前，應應開挖導導溝，修修筑鋼筋筋砼(鋼、木)導墻，并并設置臨臨時支撐撐。作用：導導向、容容蓄泥漿漿，支撐撐成槽設設備的荷荷載，維維護表土土穩定，，防止槽槽口塌方方。2.泥漿護壁壁作用：平平衡側向向水、土土壓力，，護壁、、防滲、、攜渣、、冷卻潤潤滑鉆頭頭。2地下連續墻墻的施工⒊成槽無粘性土土、硬土土和夾有有孤石等等較為復復雜的地地層可用用沖擊式鉆機成槽槽粘性土和和N值小于30的砂性土土，采用用抓斗式,但深度宜宜≤15m回轉式，，尤其是是多頭鉆鉆，地質質條件適適應性好好，而且且功效高高，壁面面平整，，一般當當h>20m時宜優先先考慮采用多頭頭鉆機開開槽，每每段槽孔孔長度可可取6～8m，采用抓抓斗式或或沖擊式式鉆機成成槽，每每段長度度可更大大。墻體體深度可可