井壁阻力克服方法
沉井外壁和土的摩擦力是沉井下沉的主要阻力。为克服这种阻力,一是加大沉井壁厚或在沉井上部增加压重,一是设法减少井壁和土之间的摩擦力。减少摩擦力的方法很多,常用的有射水法、泥浆套法及壁后压气法。
①射水法。在沉井下部井壁外面,预埋射水管嘴,在下沉过程中射水以减小周边阻力。
②泥浆套法。在沉井井壁和土层之间灌满触变泥浆以减少摩擦力,触变泥浆是用粘性土、水、化学处理剂等按一定配合比搅拌而成,当静置时它处于"凝胶"状态,沉井下沉时它受到搅动,又恢复"溶胶"状态而大大减少摩擦力,在实验室测出其静剪应力约为50~200帕。泥浆套法施工下沉倾斜量小,且易纠正,附近地表几乎无沉陷。从理论上分析,沉井下得愈深愈*下沉。某煤矿有一竖井,外径约9.2米,采用此法下沉深度近200米左右。沉井下沉到设计标高后,为了恢复沉井周边和土层的摩擦力,以增加沉井基础的承载能力,需要压入水泥浆,以破坏及代替泥浆套。此外,此法施工要求严格,井内外水压要相近,防止流砂、涌水破坏泥浆套,一旦遭破坏很难修复。因此,它不适于不稳定土层、漏浆土层以及河床易受冲刷的水中沉井。
③壁后压气法。习称"空气幕法"(图2)。在井壁内预埋管路,并沿井壁外侧水平方向每隔一定高度设一排气龛,在下沉过程中,沿管路输送的压缩空气从气龛内喷出,再沿井壁上升,从而减少摩擦力。在1975年于九江长江桥引桥沉井基础中曾经试用。初步资料表明:在粉细砂层及含水量较大的粘性土层中,可以减少摩擦力30%以上,下沉速度加快(与气龛数和喷气量有关),且无泥浆套法的缺点,可在水中施工,不受冲刷的影响。但在卵石层及硬粘土层内效果较差。
沉井下沉
分排水和不排水下沉两种,在软弱土层中须采用不排水下沉,以防涌砂和外周边土坍陷,造成沉井倾斜及位移,必要时采取井内水位略**井外水位的施工方法。出土机械可使用抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机等。近代各国发展用锚桩及千斤顶将沉井压下的方法。此外,还有用大直径钻机在井底钻挖的方法,如日本在圆形沉井内采用臂式旋转钻机,在硬粘土层内开挖,直径可达11米,由沉井外的电视机反映操作情况及下沉速度。
沉井到达设计标高后,一般用水下混凝土封底。井孔是否填充,应根据受力或稳定要求决定,可填砂石或混凝土,但在低于冻结线0.25米以上的部分,应用混凝土或圬工填实。沉井基础的后一道工序是灌筑顶盖。
预制沉井法施工通常采取排水下沉干式沉井方法和不排水下沉湿式沉井方法。前者适用于渗
水量不大, 稳定的黏性土; 后者适用于比较深的沉井或有严重流沙的情况。
排水下沉(干式)分为人工挖土下沉、机具挖土下沉、水力机具下沉。
不排水下沉(湿式)分为水下抓土下沉 、水下水力吸泥下沉、空气吸泥下沉。
沉井基础深较大,整体性好,稳定性好,具有较大的承载面积,能承受较大的垂直和水平荷载。此外,沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡水围堰结构物,其施工工艺简便,技术稳妥可靠,*特殊专业设备,并可做成补偿性基础,避免过大沉降,在深基础或地下结构中应用较为广泛,如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、和**建筑物基础等。但沉井基础施工工期较长,对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象,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,也将给施工带来一定的困难
以沉井作为基础结构,将上部荷载传至地基的一种深基础。沉井是一个无底无盖的井筒,一般由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组和探测管、封底混凝土、顶盖诸部分组成。在沉井内挖土使其下沉,达到设计标高后,进行混凝土封底、填心、修建顶盖,构成沉井基础。
沉井到达设计标高后,一般用水下混凝土封底。井孔是否填充,应根据受力或稳定要求决定,可填砂石或混凝土,但在低于冻结线0.25米以上的部分,应用混凝土或圬工填实。沉井基础的后一道工序是灌筑顶盖。
。1、编制施工方案根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件、技术的可能性,编制切实可行的施工方案或施工技术措施,以指导施工;2、整平场地整平场地至要求标高,按施工要求拆迁沉井周围上的破坏棱体范围内的地上障碍物,如房屋、电线杆、树木及其他设施,清除地面下3m以内的地下埋设物,如上下水管道、电缆线路及基础、设备基础、人防设施等;在沉井周围土的破坏棱体范围内有*性建筑物时,应会同有关单位研究并采取确保安全和质量的措施后,方可施工。3、布设测量控制网按设计总图和沉井平面布置要求设置测量控制网和水准基点,进行定位放线,定出沉井中心轴线和基坑轮廓线,作为沉井制作和下沉定位的依据。在原有建筑物附近下沉的沉井,应在原建筑物上设置沉降观测点,定期进行沉降观测;4、修建临时设施按施工总平面布置,修建临时设施,修筑道路、排水沟、截水沟,安装临时水、电、风管道线路,安设施工设备,并试水、试电、试运转;5、作技术交底,使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况、沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求,以及可能遇到的各种问题和处理方法。6、材料要求制作沉井所使用的混凝土、钢筋、砖、石等半成品与原材料必须符合设计要求,当无设计要求时,可参照本企业相关施工工艺及质量验收标准。7、主要机具主要机具有:混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、钢筋加工机械、小型反铲挖土机、抓斗挖土机、井点降水系统、水力冲射器、空气吸泥机、水泵、风镐或风铲、塔式、门式起重机或履带式起重机、卷扬机及土方运输车辆等。8、作业条件已编制切实可行的施工方案或施工技术措施并得到审批。施工人员及队伍具有专业施工经验并得到必要的安全及技术交底。施工准备工作就绪。9、质量关键要求沉井下沉前应对沉井结构作必要的强度检查,对下沉各个阶段作下沉计算,根据土质实际情况采取必要的降排水工作。10、职业健康安全关键要求对施工人员应作必要的安全技术交底,电焊作业人员应具有相应资格。11、环境关键要求 在沉井周围土的破坏棱体范围内有*性建筑物时,应会同有关单位研究并采取确保安全和质量的措施后,方可施工。开挖及降排水时,尚应考虑可能因土体变形及地下水位变化而引起周围地面沉降而影响周围的建筑物、地下管线和道路的安全。盐城市腾达潜水打捞有限公司