超深沉井下沉施工技术分析
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沉井下沉施工方案一、施工前准备工作1.确定沉井下沉的位置和目标高度,并编制相应的施工方案。
2.进行周边环境的勘察,了解施工区域的土质、地下水位等情况,并分析可能的风险和隐患。
3.设计并安装沉井下沉的排水系统,以保证工作面的排水畅通。
二、下沉工程施工流程1.拆除沉井周围的临时支撑结构,并进行现场清理。
2.安装沉井下沉用的重力式压水板,以减小下沉过程中的阻力。
压水板的形式根据具体情况而定,可以是钢板、混凝土板等。
3.使用专用的液压顶升设备,将沉井逐步下沉到预定的位置。
施工过程中需要注意控制下沉速度和均匀性,以避免发生不可预测的事故。
4.在沉井下沉的过程中,及时对周围土体进行加密措施,以保证施工的安全性和稳定性。
三、施工经验与注意事项1.技术措施:沉井下沉施工需要采取一些措施,如细心监测下沉速度、加强周围土体的加固与支护、及时处理井内的泥土、强化排水系统等,以确保施工的顺利进行。
2.安全措施:对施工过程中的安全问题,如井内人员的安全、施工设备的稳定、立即处理发生的泥土渗漏、水渗漏等,及时预警并做好应对措施。
3.施工人员的素质:沉井下沉施工需要专业的施工团队进行操作,施工人员要具备专业的技术知识和高度的责任心,能够熟练掌握设备和工艺操作,并能够迅速应对各种突发情况。
4.施工质量的监控:沉井下沉施工完成后,需要进行相关质量检验,以保证施工的质量和安全性,并及时调整和修补可能存在的问题。
总结起来,沉井下沉施工是一项复杂的工程,需要科学规划和周密安排,同时施工过程中要注意安全和质量,确保施工的顺利进行。
只有做好施工前的准备工作,在施工过程中采取切实的措施,严格进行质量和安全的监控,才能够顺利完成沉井下沉工程,达到预期的效果。
沉井不排水下沉施工方案
在城市基础设施建设中,沉井施工是一项常见的工程方式。
然而,有时候因为施工场地的特殊条件,无法进行常规的排水以减轻土壤承载,这时就需要考虑沉井不排水下沉的施工方案。
在这种情况下,需要采取一系列的措施来确保施工的安全和有效进行。
场地调查与准备
在开始沉井不排水下沉施工之前,首先要对施工场地进行彻底的调查,包括地质情况、地下水位、周边建筑物等因素。
在确认施工场地的情况后,需要进行合适的场地准备工作,确保施工的顺利进行。
设计方案制定
根据场地调查的结果,制定适合的沉井不排水下沉施工方案。
这个方案应当包括施工序列、施工方法、设备选择等内容,需要充分考虑场地的特点和施工的实际情况。
施工技术选择
在沉井不排水下沉施工过程中,需要选择合适的施工技术。
常见的技术包括挤土法、循环注浆法等,这些技术可以有效减少水土流失,保证施工的安全性。
施工监控与调整
在施工过程中,需要对施工情况进行全程监控,并根据实际情况做出调整。
及时发现问题并采取措施是确保施工进度和质量的关键。
安全措施
沉井不排水下沉施工存在一定的风险,因此需要严格执行相关安全措施。
包括施工人员的培训、安全设备的使用等,确保施工过程中不发生安全事故。
施工结束与验收
当沉井不排水下沉施工完成后,需要进行相关的收尾工作和验收。
包括施工材料清理、施工设备回收等,确保整个工程顺利结束。
综上所述,沉井不排水下沉施工是一项复杂的工程活动,需要在施工前充分准备,在施工过程中加强监控,确保施工的安全和质量。
希望以上方案能够为相关工程提供一些参考,确保工程的顺利进行。
大型沉井排水下沉施工技术摘要:沉井是修建深基础和地下深构筑物的主要基础类型,它具有结构截面尺寸和刚度大,承载力高,抗渗,耐久性好,内部空间可有效利用等特点,施工时不需要复杂的机具设备,对地质较复杂的状况下均可施工。
本文结合七堡引水枢纽工程采用沉井施工方法对沉井排水下沉技术进行简单介绍。
关键词:沉井;七堡;排水下沉;偏移;倾斜量Abstract: Open caisson construction is deep foundation and the main base deep underground structures type, and it has the structure section size and rigidity, high bearing capacity, anti-permeability, good durability, interior space can effectively use and other characteristics, construction not in need of sophisticated equipment of the geological more complex situation all can construction. Based on the water control project seven castle open caisson construction method of open caisson drainage sinking technology is of simple introduction.Key Words: open caisson; seven fort; drainage sink; migration; tilt quantity一、工程概况七堡引水枢纽工程沿线共设置4个顶管井,各井均采用沉井施工,工程沿线地势起伏较大,场地区地貌上位于徐淮黄泛平原区,地面高程为23.0~29.5m,沿线多为农田。
1 偏移原因分析及纠偏措施1.1沉井下沉偏移原因的分析沉井下沉的过程就是不断纠偏的过程,保证沉井下沉质量的前提就是做好下沉阶段的纠偏工作,产生高差、位移的原因主要有:(1)基土层软硬不均,或有块石等障碍。
(2)沉井挖土不对称,井格间土层高差偏大。
(3)下沉系数偏小。
底梁和刃脚被掏空时产生突沉。
(4)沉井内产生流砂管涌,破坏了沉井的稳定状态。
(5)沉井四刃脚高差过大、沉井产生轴线偏移或产生较大的扭转。
(6)井周土体不对称或土质不均匀,使沉井四周井壁受力不均匀。
1.2针对以上原因采取相应的纠偏措施(1)下沉过程中,发现有块石等下沉障碍时,必须及时清除,防止障碍物被沉井压入土中而难于清理,影响下沉。
(2)各井格内以及井格之间应对称均匀地取土。
一般高低差不得超过1m,终沉阶段高差不得超过50cm。
(3)发现流砂管涌,原因是地下水位高于取土深度,应及时注水,压住水头,决不能在流砂的状态下继续排水下沉。
注水采用深井内地下水,注水高度满足沉井稳定,此时应根据观测井内地下水位标高,决定增加降压井数量。
(4)及时回填并密实井周坍陷土体区域,保持沉井壁四周正常的受力状态。
1.3沉井下沉常用纠偏方法1.3.1偏除土纠偏沉井在入土较浅时,容易产生倾斜,但也比较容易纠正。
纠正倾斜时,一般可在刃脚高的一侧抓土,必要时可由人工配合在刃脚下除土。
随着沉井的下沉,在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力,在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力,使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正,这种方法简单,效果较好。
纠偏位移时,可以预先使沉井向偏位方向倾斜。
然后沿倾斜方向下沉,直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时,再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些,最后调正至使倾斜和位移都在容许范围以内为止。
1.3.2井外射水、井内偏除土纠偏当沉井入土深度逐渐增大,沉井四周土层对井壁的约束力亦相应增加,这样给沉井纠偏工作带来很大的困难。
因此,当沉井下沉深度较大时,若纠正沉井的偏斜,关键在于破坏土层的被动土压力。
超大型陆地沉井降排水下沉施工工法一、前言超大型陆地沉井降排水下沉施工工法是指在土岩石层中开出空间,将建筑物通过下沉实现地面沉降,从而避免地基承载力不足等问题。
该工法能够显著减少地面沉降时间,降低对周围建筑物的影响,提高工程建设的成功率和经济效益。
二、工法特点超大型陆地沉井降排水下沉施工工法具有以下特点:1、施工过程中,通过压实土层实现室内空间的下沉;2、在施工前,通过降水来控制地下水位,提高工程施工的成功率;3、施工过程中,通过先进的设备和技术来保证建筑物的安全下沉,实现工程建设的快速完成。
三、适应范围超大型陆地沉井降排水下沉施工工法适用于以下情况:1、需要在有限的土地空间内建设大型建筑物;2、地基土层断层、失稳、松散、缺乏承载力等地质条件不适宜使用传统基础处理方法;3、需要快速完成建筑物下沉施工。
四、工艺原理超大型陆地沉井降排水下沉施工工法的实现主要依靠以下技术措施:1、降水技术:在施工前通过排水井控制地下水位,以便进行深层土层开挖;2、深部加固技术:在土层中开挖出建筑物大小的空间,通过施加压力来实现室内空间的下沉;3、同步监测技术:通过实时监控建筑物的下沉情况,保证建筑物的安全稳定。
五、施工工艺超大型陆地沉井降排水下沉施工工法主要分为以下四个施工阶段:1、井筒施工:开挖沉井井筒,设置加固桩和钢筋网,固定井筒以防止塌方;2、井下施工:在土层中开挖建筑物大小的空间,铺设地下排水及电气管线并进行混凝土浇筑;3、安全下沉施工:施加水平和竖向荷载保证空间安全下沉,同步监测并控制沉降速率;4、井口施工:安装旋转启闭、电动门等设备,恢复原状。
六、劳动组织超大型陆地沉井降排水下沉施工工法中需要配备合适的专业施工队伍,队伍人员要求熟练掌握各种技术和设备的使用方法。
七、机具设备超大型陆地沉井降排水下沉施工工法需要使用各种机具设备,主要包括沉井机、混凝土泵车、防坍塌支护、建筑物下沉控制仪等。
八、质量控制超大型陆地沉井降排水下沉施工工法中需要严格控制施工质量,确保建筑物安全下沉,主要包括压实土层质量控制、深部加固质量控制和同步监测等。
沉井施工技术论文天津港项目耿传宇摘要:本文以天津临港产业区第一雨水泵站工程施工过程中用到的沉井下沉为参考依据,通过对沉井下沉中的控制及相关措进行的分析,得出该工艺的应注意的关键环节,本工艺避免了深基坑开挖以及支护等费用,缩短了工期。
关键词:下沉纠偏沉井根据地质情况,本沉井下沉采用冲水下沉法;如果遇到较坚硬的土体,采用人工开挖配合吊车调运的形式。
沉井整体混凝土强度达到100%后方可下沉。
下沉前,沉井外面涂刷沥青漆两遍。
1、沉井下沉计算地层特征,与沉井下沉相关的各层土质的特征见下表所示:摩阻力和地层对刃脚的反力,其比值称为下沉系数K,一般应不小于1.15~1.25。
沉井下沉系数可按下式计算:K=G/(Rf+R2)式中:K——沉井下沉系数G——沉井的总重(KN)Rf——作用在井壁侧面上的土层摩擦力(KN)R2——刃脚踏面下土的正面阻力(KN)Rf =U*(H-2)ƒ(本沉井下沉结束后仍有2m没有埋入土中)U——沉井周长(m)H——沉井入土深度(m)ƒ——土与井壁的单位面积摩阻力(Kpa)取平均13.74KpaR2=F*R极F——刃脚踏面支撑面积(m2)R极——踏面下土的极限承载力(Kpa)140KpaRf=U*(H-2.5)*ƒ=86.9*(6.75-2)*13.74=5671.83(KN)R2=F*R极=(86.9*1.2)*140=14599.2(KN)G=(480+430)*25=22750(KN)K=G /(Rf+R2)=22750/(5671.83+14599.2)=1.12经计算其下沉系数K为1.12,小于规范的1.25;符合沉井下沉要求。
2水冲配合人工开挖法下沉:下沉准备工作→设置垂直运输机械设备(安装淤泥泵)→冲水下沉→边下沉边观测→纠偏措施→沉至设计标高→核对标高、观测沉降稳定情况→井底设盲沟、集水井→铺设井内封底垫层→底板防水处理→底板钢筋施工与隐蔽工程验收→底板混凝土浇筑→井内结构施工→上部建筑及辅助设施→回填土。
沉井下沉施工质量控制探析沉井是修筑深基础和地下构筑物的一种施工工艺。
沉井下沉时,井身靠其自重或在其他措施协助下,克服与土壁间的摩阻力和刃脚反力,不断下沉,直至设计标高就位,然后进行封底。
沉井广泛用于设备基础、水泵房、桥墩、顶管的工作井、深地下室、取水口等工程施工。
沉井施工工艺的优点是:可在场地狭窄情况下施工较深的地下工程,且对周围环境影响较小;可在地质、水文条件复杂地区施工;施工不需复杂的机具设备;与大开挖相比,可减少挖、运和回填的土方量。
其缺点是:施工工序较多;技术要求高,下沉施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。
沉井下沉是沉井施工中一个重要的环节,做好沉井下沉施工质量控制对沉井施工质量具有重要意义。
1.地质勘察沉井施工前应做好地质勘察工作,以提供土层变化、地下水位、地下障碍物及有无承压水等情况,以及各土层的物理力学指标,为沉井下沉施工及可能遇到的问题提供技术依据。
2.下沉方案选择沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种,一般采用排水下沉。
当土质条件较差,可能发生涌土、涌砂、冒水或沉井产生位移、倾斜及沉井终沉阶段下沉较快有超沉可能时,才向沉井内灌水,采用不排水下沉。
当决定由不排水下沉改为排水下沉,或部分抽除井内灌水时,必须慎重,并应加强观察。
3.沉井下沉验算沉井下沉前应进行混凝土强度检查、外观检查,并根据规范要求、勘测报告,对各种形式的沉井在施工阶段应进行结构强度计算、下沉验算和抗浮验算,判断每个阶段可否下沉,是否会出现突沉,作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。
沉井下沉时,第一节混凝土强度达到设计强度,其余各节应达到设计强度的70%;其自重必须克服井壁与土间的摩阻力和刃脚、隔墙、横梁下的反力,采取不排水下沉时尚需克服水的浮力。
沉井制作在拟定高度后,下沉前,应验算下沉系数。
可按下式验算: K=R T B Q +-=Rf H D B Q +--)5.2(14.3 式中:K —下沉安全系数,一般应大于1.15~1.25;Q —沉井自重及附加荷重(KN );B —被井壁排出的水重(KN ),采取排水下沉时,B=0;T —沉井与土间的摩擦力(KN );D-沉井外径(M );H —沉井下沉高度(M );R —刃脚反力(KN ),如采取将刃脚底面及斜面的土方挖空,则R=0;f —井壁与土的摩擦系数,可从有关规定及勘察资料查得。
沉井吸泥下沉工艺(1)吸泥机在吸泥过程中,应处于悬吊状态,根据出泥情况及泥面高程移动,升降其位置,以保证吸泥机的最佳效果。
在吸泥过程中,沉井的最大斜倾和位移均不得大于1%。
扭角不大于1 度,超过时须采取纠偏(正)措施。
(2)使用空气吸泥机吸泥,排水量较大,为保证井内外水位平衡,防止翻砂,应设置相应的水泵不断向井内补水。
沉井进入粉细砂层时易塌孔易翻砂,所以在砂粘土及粘砂土中,井内水位必须高出井外2 米以上。
(3)沉井突然下沉,可能寻致土壁崩塌,引起沉井过大的位移与倾斜。
在正常吸泥情况下如发生沉井下沉速度迟缓,应研究并采取适当措施,不能吸泥过深。
节假日或其它原因停工时,应有专人负责观测,井内水位必须保持与井外水位齐平。
(4)吸泥机应作好长度标记,在砂土中吸泥,吸泥机位置应在孔中心吸,吸泥深度一般应底于刃脚1 米,刃脚处除土泥面应高出刃脚0.5 米,防止吸泥过快,致使吸泥深度瞬间超过规定。
吸泥时应经常换点,分层取土,在不纠倾的情况,相邻两井孔泥面高差超过50 厘米吸泥机即应换孔,保持沉井均匀下沉。
(5)由井孔内壁所测得的平均泥面高程与刃脚齐平时,沉井仍不下沉,即停止吸泥,将吸泥机底口提离泥面2 米以上,然后灌风并停止向井孔内补水。
采用空气幕降低井壁摩阻力的方法使沉井下沉。
严禁排水下沉,若沉井不能下沉可根据实测的土壤安息角情况,报上级单位批准方能增加吸泥深度,再利用空气幕迫使沉井下沉。
(6)防偏及纠偏。
沉井下沉到后期纠偏较难,所以沉井施工应以防偏为主。
在早期下沉时注意边下沉,边纠偏。
若沉井发生倾斜,纠正倾斜时,一般可采取取土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法进行。
对空气幕沉井可采取侧压气纠偏。
若倾斜发生在吸泥下沉阶段,应立即停止整体吸泥下沉,在沉井顶面高的一侧刃脚处进行偏吸泥、偏取土,刃脚低的一侧保持不动,尽可能地减少高的一侧的正面阻力,保留低侧沉井孔局部土壤,增大沉井的纠偏力矩,随着高侧的下沉,倾斜即可纠正。
漂浮法混凝土沉井施工技术应用摘要:本文介绍了进行超深混凝土沉井时,为了保持井体的完整和避免井内渗漏,分节预制混凝土井壁和井底,用大直径的工程钻机钻成孔,然后在吊车和提升卷扬的配合下逐节沉入充满泥浆的孔内,计算泥浆浮力的大小和井体自重的关系,通过在井体内注入泥浆调节平衡,在井口完成分节焊接,并在接缝处做防水处理。
在井体沉设到位后,利用后压浆技术将井底和四周环空用水泥浆封固,利用漂浮法实现超深沉井安装。
关键词:漂浮法沉井重量计算下沉控制固井中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:1 工程概况某油田技术公司因石油设备仪器测试实验需要,需建设5眼深度33米试验井。
拟建场地为一水塘,场地狭小,高差约为2米,大型机械作业困难。
2 工程设计(1)沉井井身构造外径1800mm,内径1300mm 井壁厚250mm, 井深33m。
(2)井身为预制混凝土管, 每节3m长, 底节采用预制钢筋混凝土井底,厚度700 mm。
采用焊接预留井口钢板头连接形式,双层sbs 改性沥青防水卷材防水。
(3)井壁管与井孔间隙的填充料为 po42.5,水灰比为0.5的素水泥浆(加uea微膨胀剂)填充,填充厚度200mm。
3 地质条件地质勘察最大揭露深度50.0 米范围内地层除表层填土外,主要为第四系全新统河湖相沉积~上更新统陆相沉积层,岩性以粉土、粉质粘土、粉细砂、细砂为主,土层构成自上而卞依次为:杂填土厚2.3m、砂质粉土2m、细砂2.2m、黏质粉土1.8m、粉质黏土3.7m、砂质粉土2.1m, 以下为细砂。
4 施工方法综合考虑沉井自重大,现有场地无法采用常规起重设备进行吊装及地质情况,沉井成孔采用回转钻机钻成孔,循环泥浆护壁。
预制混凝土管采用漂浮悬吊法沉井,孔底压注水泥浆固井、井底压浆提高承载力。
漂浮法是采用设计混凝土沉井封底,用吊车悬吊下入泥浆护壁的孔内。
沉井像一个容器漂浮在泥浆上。
当需要沉井下沉时,往沉井内注水,在水重荷载作用下,沉井下沉。
软弱地质沉井超沉和干封底施工工法软弱地质沉井超沉和干封底施工工法一、前言软弱地质条件下,沉井超沉和干封底施工工法能够有效解决施工中的地质问题,保证工程的稳定和安全。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点沉井超沉是指在软弱地质中,通过选用适当的超沉井工艺,使井口沉降达到预期效果。
而干封底是指在井底用切割包围法来防止水注入井筒。
该工法具有以下特点:1. 适用范围广:适用于软弱地质中各种类型的井筒施工,有效防止地下水渗透和泥浆涌出。
2. 施工周期短:采用高强度钢筋、自密实混凝土等材料,施工过程简单快捷,可以大大缩短施工时间。
3. 抗震性好:采用超沉井工艺可以增加井筒的稳定性和抗震能力,提高工程的抗震性能。
4. 环保性好:采用干燥施工,不需使用大量水泥和墙纸等材料,减少环境污染。
三、适应范围沉井超沉和干封底施工工法适用于软弱地质条件下的各种井筒施工,包括储油池、油罐、化工池等各种储存设施,以及巨型塔吊台座等基础工程。
四、工艺原理该工法的核心原理是在软弱地质中,通过井底钻进井筒并注入硫橡胶等材料,形成井底隔水带或隔泥带,防止地下水或泥浆的渗透。
同时,在施工过程中选用适当的施工措施,如钢筋捆扎、深度喷砼和自密实混凝土等,增加井筒的稳定性。
工程实例表明,该工法能够有效解决软弱地质带来的施工困难,并保证工程的安全和稳定。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下阶段:井筒准备、沉井超沉施工、干封底施工等。
具体步骤包括井筒预制、基础尺寸确认、沉降监测、切割包围、硫橡胶浇注、筑底、架设支撑等。
每个施工阶段都有详细的施工要求和控制措施,以确保施工的质量和安全。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力,确保施工进度和质量。
需要组织的工种包括井筒预制工、沉降监测员、切割包围工、硫橡胶浇注工、筑底工、支撑工等。
根据施工工艺的不同阶段,合理分配和调动人员,确保施工工序的协调和连贯。
沉井下沉施工方案
在城市建设中,沉井下沉是一种常见的施工技术,用于埋设地下管线、设备等。
本文将就沉井下沉的施工方案进行详细介绍,包括施工准备、具体施工步骤、施工注意事项等内容。
施工准备
在进行沉井下沉之前,需要进行完善的施工准备工作。
具体步骤如下:
1.确定沉井下沉的位置和深度。
2.对工作区域进行详细的勘探,确定地下管线、地质情况等。
3.制定详细的施工方案,包括沉井的结构设计、沉井的尺寸等。
4.确保施工现场周围的安全措施得以落实,确保施工过程中不会对周围
环境造成影响。
具体施工步骤
1.地面准备:清理施工区域,确保施工区域平整,无障碍物。
2.沉井吊装:利用起重机将沉井吊装至指定位置。
3.沉井定位:根据设计要求,对沉井进行准确定位。
4.沉井下沉:通过液压或其他设备,控制沉井缓慢下沉至设计深度。
5.固定与连接:沉井下沉至位后,进行固定与管线连接等工作。
6.检测与验收:对沉井下沉后的工作进行检测验收,确保施工质量合格。
施工注意事项
1.沉井下沉过程中,需要严格控制沉井的下沉速度,避免造成地下水位
下降、地基沉降等影响。
2.沉井下沉过程中,需要随时监测施工区域周围的变化,确保施工安全。
3.施工过程中,应注意周围环境的保护,避免对周围居民、交通等造成
影响。
4.施工完成后,应及时清理施工现场,确保环境整洁。
通过以上详细的施工方案,我们可以更好地掌握沉井下沉的施工要点,确保施
工过程安全高效,达到预期效果。
沉井下沉施工方案1. 引言沉井下沉施工是一种常见的工程施工方法,用于处理各类管线或设备的井口降低、下沉等工作。
本文将介绍沉井下沉施工的方案和流程,以及相关的注意事项。
2. 施工前准备工作在进行沉井下沉施工前,需要进行一系列的准备工作,以保证施工的顺利进行。
2.1 施工方案设计在设计施工方案时,需要考虑以下几个因素:•下沉目标:明确下沉的目标和要求,确定井口的预期位置和深度。
•施工工艺:选择适合的施工工艺,包括沉井下沉的方法和设备,以及下沉速度等。
•安全预措施:制定相应的安全预措施,确保施工过程的安全性。
2.2 施工场地准备在施工前,需要对施工场地进行准备工作,包括以下内容:•场地平整:清理施工场地,确保地面平整。
•周边环境:清理周边环境,确保施工安全。
•材料准备:准备施工所需的材料和设备,包括沉井设备、测量工具等。
3. 沉井下沉施工流程下面是沉井下沉施工的基本流程:3.1 施工准备•布置施工场地和设备。
•检查施工场地的平整度和稳定性。
•做好安全防护措施,确保施工安全。
3.2 沉井设备安装•将沉井设备安装到施工现场。
•检查设备的工作状态和安全性。
3.3 井口处理•对井口进行清理和处理。
•确保井口的平整度和稳定性,以便下沉工作的进行。
3.4 下沉操作•按照设计方案,进行下沉操作。
•定期测量下沉的深度和位置,调整下沉速度,确保施工目标的实现。
3.5 完成工作•当达到施工要求时,停止下沉操作。
•进行必要的整理和清理工作。
•检查施工结果,确保井口的稳定和安全。
4. 注意事项在进行沉井下沉施工时,需要注意以下事项:•确保施工过程的安全性,采取必要的安全预措施。
•定期检查设备的工作状态和安全性。
•注意下沉速度的控制,避免过快或过慢导致施工问题。
•在下沉过程中,及时调整方向和位置,以保证施工结果的准确性。
•在施工完成后,对施工现场进行整理和清理,确保环境的整洁。
5. 结论沉井下沉施工是一种常见的工程施工方法,通过合理的施工方案和流程,可以有效地处理管线或设备的井口降低、下沉等工作。
一.下沉过快1.现象沉井下沉速度超过挖土速度,出现异常情况,施工难以控制。
2.原因分析(1)遇软弱土层,土的承载力很低,使下沉速度超过挖土速度。
(2)长期抽水或因砂的流动,使井壁与土的摩阻力下降。
(3)沉井外部土体出现液化。
3.预防措施(1)发现下沉过快,可重新调整挖土,在刃脚下不挖或部分不挖土。
(2)将排水法改为不排水法下沉,增加浮力。
(3)在沉井外壁间填粗糙材料,或将井筒外的土夯实,增大摩阻力。
4.治理方法(1)可用木垛在定位垫架处给以支承,以减缓下沉速度。
(2)如沉井外部土液化出现虚坑时,可填碎石处理。
二.下沉过慢1.现象沉井下沉速度很慢,甚至出现不下沉的现象。
2.原因分析(1)沉井自重不够,不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。
(2)井壁制作表面粗糙,高洼不平,与土的摩阻力加大。
(3)向刃脚方向削土深度不够,正面阻力过大。
(4)遇孤石或大块石等障碍物,沉井局部被搁住,或刃脚被砂砾挤实。
(5)遇摩阻力大的土层,未采取减阻措施,或减阻措施遭到破坏,侧面摩阻力增大。
(6)在软粘性土层中下沉,因故中途停沉过久,侧压力增大而使下沉过慢或停沉。
3.预防措施(1)沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工,保持尺寸准确,表面平整光滑。
(2)使沉井有足够的下沉自重,下沉前进行分阶段下沉系数X 的计算(X 值应控制不小于1.10~1.25),或加大刃脚上部空隙。
(3)在软粘性土层中,对下沉系数不大的沉井,采取连续挖土,连续下沉,中间停歇时间不要过长。
(4)在井壁上预埋射水管,遇下沉缓慢或停沉时,进行射水以减少井壁与土层之间的摩阻力。
(5)在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土20%、火碱5%、水75%)或黄泥浆,以降低摩阻力,并加强管理,防止泥浆流失。
泥浆应根据土层特性按下表选用。
不同土层对泥浆要求土层名称土层特点对泥浆要求粘土层粘土层结构紧密,地下水渗透缓慢,土体侧压力较大应采用密度较大、失水量较小的泥浆,以防粘土遇水膨胀,而造成土壁坍落破坏砂层砂层结构松散,易坍落,有地下水渗透应采用粘度较高,静切力较大,产生的泥皮薄而坚韧的泥浆,以防止砂层塌落和泥浆流失卵石层卵石间孔隙较大,结构较松散,地下水渗流较畅通应采用粘度高,静切力大、密度较小的泥浆,以防止泥浆流失4.治理方法(1)如因沉井侧面摩阻力过大造成,一般可在沉井外侧用0.2~0.4MPa 压力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。
超深沉井下沉施工技术分析苏现月摘要:沉井基础是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种型式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物(沉井),然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使沉井在自重作用下逐渐下沉,达到预定设计标高后,再进行封底,构筑内部结构。
广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础;水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井。
而沉井下沉是沉井施工比较难以控制的关键工序,本文以上海城市环境APL三期(LOAN 7707-CHA)城市污水管理子项目白龙港片区南线输送干线完善工程(过江管及连接管)SST1.2标过江管及浦东连接管工程为例,主要阐述在制作顶管穿越黄浦江工作井中,进行超深沉井下沉的施工工艺的施工流程、关键技术以及应对措施等,着重阐述了排水下沉、不排水下沉以及沉井下沉的减摩、防止超沉、防止倾斜等措施的关键技术,为今后超深沉井下沉施工提供了可以借鉴的经验。
关键词:超深沉井排水下沉不排水下沉1、工程概况本标段为污水管管道自华泾路提升泵站穿越黄浦江,沿林浦路,S20路至济阳路交汇井,总长3705m,其中过江管Φ2700,L=1105m;浦江连接管Φ2700,L=2575m,均采用“F”型钢承口式钢筋砼管,楔形橡胶圈接口,管道平均埋深6.00~10.20m,沿线需要穿越黄浦江、M8号线、S20立交等重要构筑物。
本工程包括工作井3座、接收井4座,采用沉井、钻孔灌注桩、旋喷桩等围护结构形式。
W2号工作井为沉井是顶管穿越黄浦江的工作井。
W2沉井总高度30.61m,最大直径13.6m,沉井高度大、直径小,长细比为2.25:1,对沉井下沉垂直度控制、下沉稳定性控制难度高,井位西南方向距离井边12.70m处有砖砌一层民房,民房基础较浅,对地下土体的扰动反应敏感,沉井下沉时,周围土体沉降容易造成民房墙体开裂等破坏影响,对周围构(建)筑物保护措施要求高,在上海地区实属罕见。
地层特性见表1,地基承载力设计值见表2。
表1 地层特性表表2 地基承载力设计值参数表沉井施工时主要涉及的土层为:①1杂填土、②1褐黄色粉质粘土、②2灰黄色粉质粘土、③1灰色淤泥质粉质粘土、③t灰色粘质粉土、④1灰色淤泥质粘土、⑤1灰色粘土、⑤2-1灰色砂质粉土夹粉质粘土、⑤2t灰色粉质粘土夹粘质粉土、⑤2-2灰色粉砂、⑤3-1灰色粉质粘土。
沉井封底时,刃脚处于⑤3-1灰色粉质粘土。
对本工程基础有直接影响的主要为浅部土层的潜水,其补给来源主要为大气降水与周边河道。
勘测期间地下水埋深0.60~2.30m,平均1.38m。
根据上海市地区经验,潜水埋深一般为地表下0.3~1.5m,粘平均地下水位为地表下0.5~0.7m。
场地中下部分布有微承压水(⑤2-1、⑤2-2)和承压水(⑦2),根据上海区域水文地质资料,⑤2-1层顶埋深约12.6~19.2m。
2、沉井制作总体概况沉井内径为ф11m,距离外径3m处采用双排ф850(搭接250)水泥搅拌桩加固,桩长31m;两个出洞口加固范围为8m×8m×8m,采用水泥搅拌桩地基加固。
根据设计图纸要求和地质情况分析,。
沉井高度30.61m,井壁厚度分别为1.3m、1.4 m两阶。
沉井井壁、底板混凝土强度等级为C35,抗渗等级为P10,混凝土垫层强度等级为C25水下混凝土。
因周边有房屋和高压电线杆要保护,且沉井深度深,又有承压水等因素,为确保安全,根据地下土质以及地下水分布情况,将采用排水下沉和不排水下沉相结合的方法进行下沉施工。
在井的外围采用搅拌桩帷幕做隔离保护,以确保沉井和周边环境的安全。
该沉井拟采用五次制作两次下沉,第一次、第二次、第三次制作共15.00米,采用排水下沉;第四次、第五次制作共14.00米,采用不排水下沉,水下封底;剩余1.61m待沉井下沉至设计标高,水下封底完成后制作。
起沉标高为+3.36m,第一次制作 5.50m(-25.64m~-20.14m),第二次制作5.00m(-20.14m~-15.14m),第三次制作4.50m(-15.14m~-10.64m),第一次下沉高度14.00 m(标高:+3.36~-10.64m);第四次制作7.00m(-10.64m~-3.64),第五次制作7.00m(-3.64m~+3.36m);第二次下沉至沉井设计标高-25.64。
沉井第一次下沉排水下沉,用水力冲泥取土,泥浆泵排泥;不排水下沉用水力冲泥、空气吸泥机排泥。
3、沉井下沉3.1第一次下沉第一次下沉采用排水下沉,利用高压水枪冲碎土层后,再用泥浆泵将泥浆及土的碎块排到井外,使沉井下沉。
下沉时在井壁外周采用膨润土浆减阻措施,以保证沉井顺利下沉。
挖土下沉应遵从均匀、对称的原则。
挖土顺序为先中后边。
下沉发生倾斜时,通过调整挖土的方法随挖随纠。
沉井下沉至预订高度2m以内时,应先挖靠近刃脚及地梁下土体,并形成“反锅底”状,然后逐步挖中央部分,随“反锅底”趋近平缓,沉井亦缓缓到位。
挖土设备:水力机械化挖土设备,水力机械化开挖下沉,是利用水枪的高压射流冲碎土层,同时搅拌形成泥浆,汇集于井底的集泥坑,由水力吸泥机吸出地面排放。
水力机械化挖土设备主要由高压水泵、高压供水管路、水力冲枪、水力吸泥机以及排泥水管路组成。
现场配置2台水力冲枪和1只水力吸泥机。
①第一次下沉系数计算注:当井壁外侧为阶梯性并采用灌砂助沉时,灌砂段的单位摩擦力标准值可取7~10kPa。
沉井第一次下沉采用排水下沉,下沉采用触变泥浆减摩方法,沉井下沉的摩阻力取fk=7kPa;第一次下沉深度为14m,下沉时刅脚部份拆插入土中,下沉系数应≥1.05;K st1= (Gk-Ffw,k) /( Ffk+R)式中K st1—第一次下沉系数;G1k—沉井自重标标准值(kN);Ffw,k—下沉过程中水的浮托力标准值(kN);Ffk—井壁总摩擦阻力标准值(kN);Ffk=U×(H-2.5)×f =43.33×(14-2.5)×7=3488.07kNF取刅脚外凸面和井壁的加权平均值,周边刅脚下不挖土。
R=12.5×3.14×0.5×290=5691.25代入数值得:K st1= (G k-F fw,k) /( F fk+R)= (22278.25-0)/(3488.07+5691.25)=2.43>1.05;满足要求。
②第一次下沉稳定性进行验算第一次下沉系数较大,应对沉井的下沉稳定性进行验算,并符合kst,s﹤1.0,第一次下沉深度为H=14m。
Kst,s = (Gk-F′fw,k) /( F′fk+ Rb)式中K st,s—下沉稳定系数;Gk—沉井自重标准值(包括外加助沉重量的标准值kN);F′fw,k—验算状态下水的浮托力标准值(kN);F′fk—验算状态下井壁总摩阻力标准值(kN)。
F′fk=U×(H-2.5)×f =43.33×(14-2.5)×7=3488.07KN式中:U——沉井的周长43.33(m)H——沉井入土深度(m)f——土与井壁的单位面积摩阻力,取f=7kPa;式中Rb——沉井刃脚、隔墙和底梁下地基土的极限承载力之和(kN);Rb =F×R极=57.99×290=16817.1kNF——刃脚、底梁支撑面积57.99(m2)R极——踏面位于⑤1层灰色粘土,踏面下土的极限承载力取290kPa。
代入数值:K st1=(G k-F′fw,k) /( F′fk+ R b)=0.91故符合kst,s﹤1.0 满足要求③第一次下沉因采用排水下沉,故需验算层压水是否会顶穿井底土层。
其中:h —基坑底至承压含水层顶板间距离(22m);γs —基坑底至承压含水层顶板间的土的重度(18kN/m3);H —承压水头高度至承压含水层顶板的距离;33Mγw —水的重度(kN/m3),取10kN/m3;Fs —安全系数,一般为1.0~1.2;Fs=(h×γs)/(H×γw)=(22×18)/(33×10)=1.2 安全沉井第一次下沉数据汇总如表4表4 沉井第一次下沉数据汇总表日期(2012年/月/日)6/11 6/12 6/13 6/14 6/15 6/16 6/17 6/18 6/19 6/20 6/21 6/22累计下沉量(m)3.590 3.7904.102 4.8215.785 7.412 9.261 11.001 12.779 14.137 14.374 14.376 倾斜:最高点与最低点高差(cm)10.0 14.3 14.5 14.8 14.9 28.0 28.3 17.7 7.9 15.0 14.6 13.8图1 沉井第一次下沉曲线图第一次下沉到位后着手进行接高施工,第一次下沉到位后,在井内回填2m高黄砂,扩大土体承载面积,并在井内回灌水至地面以下0.5m处,以减轻沉井自重。
接高时地基稳定性验算如下:①第五次接高至29m时,沉井自重G自重 =40562.14kN;②回灌水高度为地面标高下0.5m;F浮 =10×12.4×1.4×3.14×(15.61-0.5)=8236.52kN③第五节接高时,沉井井壁单位静摩阻力标准值f取7kPa,所受静摩阻力为F静;F静—井壁总静摩阻力标准值(kN)Ffk= U×H×f =13.8×3.14×14×7=4246.54kN式中:U——沉井的周长43.33(m)H——沉井入土深度(m)f——土与井壁的单位面积静摩阻力(7kPa)④沉井接高时,坑底采用黄砂回填至刃脚上方,此时刃脚和底梁的地基承载力为Rb。
Rb——沉井刃脚和底梁下地基土的极限承载力之和(kN);Rb=F×R极=(85.91+50)×290=39413.9kNF——刃脚、底梁踏面面积R极——踏面下土的极限承载力(取290kPa),踏面处于踏面位于⑤1层灰色粘土(参见表1)。
接高稳定性系数K=G自重/(F浮+F静+Rb)=40562.14/51896.96=0.78﹤1.0通过以上计算,第五次接高时,地基承载力、井壁静摩阻力、水的浮托力之和大于沉井自重,故接高稳定性满足要求。
3.2第二次下沉沉井接高后采用不排水下沉,接高完成后保持井内水位不排水继续下沉,下沉施工过程中必须严格控制井身垂直度、倾斜度、标高等各项指标,确保其偏差在允许规范范围内。
不排水下沉采用空气吸泥机冲泥,潜水员水下操作,泥浆沉淀池用作泥水沉淀处理。
不排水下沉,应控制好井内水位。
沉井下沉速度根据井内水位高低来控制,降低井内水位,下沉速度加快;升高井内水位,下沉速度减慢。