四、沉井基础
组成及作用
沉井基础是一种竖直的筒形结构,常用混凝土、钢筋混凝土或砖石等制成。
通过在井内挖土,使筒体在自重作用下克服井壁摩阻力下沉至设计高程,经混凝土封底填塞井孔后,使整个筒体成为一个支墩。
特点
(1) 埋深大;
(2) 整体性好;
(3) 承载力高;
(4) 对邻近建筑物影响小;
(5) 充分利用地下空间等特点;
(6) 施工时具有挡水或挡土等作用;
但施工工期较长,沉井下沉遇障或遇流砂等都会给施工带来困难。
应用
工程中,遇到下列情况时考虑采用沉井基础:
(1)荷载较大,表层地基土的承载力小,在一定深度有较好持力层;
(2)在河流中,虽土质较好,但冲刷大或有较大卵石,不便桩基施工;
(3)岩层表面较平坦且覆盖层较薄但河水深,采用扩大基础施工围堰有困难。
(4)在已有的浅基础邻近修建深埋的设备基础时,为避免基坑开挖对已有的基础产生影响等情况。
沉井的分类
1. 按沉井的形状
按沉井的平面形状,常用的沉井形状有:圆形、圆端形、矩形及单孔、多孔沉井;按沉井的剖面形状可分为:
(1)外壁垂直无阶式;
(2)有阶式和外壁倾斜式
2.按沉井的建筑材料,沉井可分为:
(1)混凝土沉井;
(2)钢筋混凝土沉井;
(3)钢沉井;
(4)砖沉井等。
3.按沉井的施工方法,沉井可分为:
(1) 一般沉井是指就地制造并下沉的沉井;
(2) 浮运沉井是在深水地区筑岛有困难或有碍通航时,可在岸边制作沉井,再浮运就位后下沉的沉井。
沉井的基本构造
沉井的轮廓尺寸其上部的墩(台)底部的形状尺寸决定,其长、短边之比应不大于 3。沉井顶面的尺寸通常为墩(台)底部再加0.2m~0.4m的襟边宽度;沉井高度则由上部结构、水文地质和土层承载力等决定,高的沉井要分节制作下沉,底节沉井的高度不宜过高。
(倒虹管沉井)
沉井下沉过程中可能遇到的问题及处理方法
沉井在下沉过程中可能出现的问题主要有两类:
(1) 下沉不均匀发生倾斜和位置偏移;
(2) 下沉困难。
发生偏斜的原因大致有这几种:
(1) 土质软硬不均匀;
(2) 挖土不对称;
(3) 刃脚处有障碍物未予清除;
(4) 一侧出现流砂而未得到控制等。
纠偏的方法是
(1) 在沉井下沉多的一侧回填砂石,以阻止继续下沉,在高的一侧集中 挖土;
(2) 在高的一侧配加重物,以加速该侧下沉;如有必要,还可在沉井顶部施加水平力来帮助纠偏。
(3) 如遇中心位置偏移,则应先人为造成沉井倾斜,再均匀取土,使之倾斜下沉,直到沉井中心线到达设计位置后,再行纠偏扶正 。