文档介绍：沉井基础
沉井的基本概念、作用及适用条件
沉井的概念:是井筒状的结构物(图1)。它是以井内挖土,依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后经过混凝土封底并填塞井孔,使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础(图2)。
图1 沉井下沉示意图
图2 沉井基础
沉井的优点:埋置深度可以很大,整体性强、稳定性好,有较大的承载面积,能承受较大的垂直荷载和水平荷载;沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡土围堰结构物,施工工艺并不复杂,因此在桥梁工程中得到较广泛的应用。同时,沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础,也常用作为矿用竖井、地下油库等。
沉井的缺点:施工期较长;对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象,造成沉井倾斜;沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大,均会给施工带来一定困难。
沉井
根据经济合理、施工上可能的原则,一般在下列情况,可以采用沉井基础:
,而表层地基土的容许承载力不足,做扩大基础开挖工作量大,以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用沉井基础与其他深基础相比较,经济上较为合理的;
,虽然土质较好,但冲刷大,或河中有较大卵石不便桩基础施工时;
,但河水较深;采用扩大基础施工围堰有困难时。
沉井的类型和构造
一、沉井的分类
(一) 按沉井的施工方法分类
:指就地制造下沉的沉井,这种沉井是在基础设计的位置上制造,然后挖土靠沉井自重下沉。如基础位置在水中,需先在水中筑岛,再在岛上筑井下沉。
2. 浮式沉井:在深水地区筑岛有困难或不经济,或有碍通航当河流流速不大时,可采用岸边浇筑浮运就位下沉的方法,这类沉井称为浮运沉井或浮式沉井。
(二) 按沉井形状分类
常用的有圆形、圆端形和矩形等。根据井孔的布置方式,又有单孔、双孔及多孔的分别。
沉井平面形式
a)单孔沉井;b)双孔沉井;c)多孔沉井
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圆形沉井:沉井在下沉过程中易控制方向;使用抓泥斗挖土,要比其他类型的沉井,更能保证其刃脚均匀地支承在土层上;在侧压力作用下,井壁只受轴向力(侧压力均布时),或稍受挠曲(侧压力非均布时);对水泥方向正交或斜交均有利,也即承受水平土压力和水压力性能良好。
圆端形沉井:控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形者有利,但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的沉井,可在沉井中设置隔墙,使沉井由单孔变成双孔或多孔。
矩形沉井:具有制造简单,基础受力有利的优点,常能配合墩台(或其他结构物)底部平面形状。四角一般做成圆角,可有效改善转角处的受力条件,减缓应力集中现象,以降低井壁摩阻力和避免取土清孔的困难。矩形沉井在侧压力作用下,井壁受较大的挠曲力矩;在流水中阻水系数较大,冲刷较严重。

主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。
土软,浅
土密,深
土软,深
上述各类沉井的适用条件:
柱形沉井,它在下沉过程中不易倾斜,井壁接长较简单,模板可重复使用。故当土质较松软,沉井下沉深度不大,可以采用这种形式。
锥形沉井,井壁可以减少土与井壁的摩阻力,其缺点是施工较复杂,消耗模板多,同时沉井下沉过程中容易发生倾斜。故在土质较密实,沉井下沉深度大,要求在不太增加沉井本身重量的情况下沉至设计标高,可采用这类沉井。锥形式的沉井井壁坡度一般为1/20~1/40,外壁倾斜式沉井同样可以减少下沉时井壁外侧土的阻力,但这类沉井具有下沉不稳定,制造困难等缺点,故较少使用。