土木工程本科生专业课程--第五章 沉井基础PPT参考课件
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基础工程(第二版)沉井PPT课件
横向计算zx值应小于沉井周围土的极限抗力值。 极限抗力值计算方法：
当基础在外力作用下产生位移时，在深度z处基础一侧 产生主动土压力强度pa，而被挤压一侧土就受到被动土压 力强度pP，故其极限抗力，以土压力表达为
zx pp - pa
2021/2/12
30
由朗金土压力理论可知
zx
4
cos
(ztg
c)
2021/2/12
22
（一）非岩石地基上沉井基础的计算
沉井基础受到水平力H及偏心竖向力N作用。将水平
力H及偏心竖向力N引起的力矩等效转换成水平力H距离
基底的作用：
＝
Ne＋Hl H
M H
先讨论沉井在水平力H作用下的情况，水平力的作用
下，沉井将围绕位于地面下z0深度处的A点转动角，地面
下深度z处沉井基础产生的水平位移x和土的横向抗力zx
2021/2/12
25
求得z0、tgω，代入式(5-3)和式(5-4)，进而求得
zx
6H Ah
z(z0
z)
d
2
3dH
A
当有竖向荷载N及水平力H同时作用时，则基底边缘
处的压应力为
max min
N A0
3Hd
A
式中A0——基础底面积。
离地面或最大冲刷线以下z深度处基础截面上的弯矩
M Z＝H ( h z) z1xb1 (z z1 )dz1
200200mm的方木，使压应力不大于100kPa)。然后在 刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，立外模 ，最后浇灌第一节沉井混凝土。
2021/2/12
15
3. 拆模及抽垫
沉井混凝土达到设计强度70%时可拆除模板，强度达设 计强度后才能抽撤垫木。
当基础在外力作用下产生位移时，在深度z处基础一侧 产生主动土压力强度pa，而被挤压一侧土就受到被动土压 力强度pP，故其极限抗力，以土压力表达为
zx pp - pa
2021/2/12
30
由朗金土压力理论可知
zx
4
cos
(ztg
c)
2021/2/12
22
（一）非岩石地基上沉井基础的计算
沉井基础受到水平力H及偏心竖向力N作用。将水平
力H及偏心竖向力N引起的力矩等效转换成水平力H距离
基底的作用：
＝
Ne＋Hl H
M H
先讨论沉井在水平力H作用下的情况，水平力的作用
下，沉井将围绕位于地面下z0深度处的A点转动角，地面
下深度z处沉井基础产生的水平位移x和土的横向抗力zx
2021/2/12
25
求得z0、tgω，代入式(5-3)和式(5-4)，进而求得
zx
6H Ah
z(z0
z)
d
2
3dH
A
当有竖向荷载N及水平力H同时作用时，则基底边缘
处的压应力为
max min
N A0
3Hd
A
式中A0——基础底面积。
离地面或最大冲刷线以下z深度处基础截面上的弯矩
M Z＝H ( h z) z1xb1 (z z1 )dz1
200200mm的方木，使压应力不大于100kPa)。然后在 刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，立外模 ，最后浇灌第一节沉井混凝土。
2021/2/12
15
3. 拆模及抽垫
沉井混凝土达到设计强度70%时可拆除模板，强度达设 计强度后才能抽撤垫木。
沉井基础PPT课件
K2 G＋R f B'
式中 K2 —— 抗浮安全系数，一般取1.05～1.1。在不计 井壁摩阻力时，可取1.05。 B’ —— 封底后沉井所受的总浮力，kN；
（二）第一节沉井计算
竖向挠曲计算（沉井抽承垫木时计算） （三）刃脚计算 沉井刃脚相当于是三面固定，一面自由的双向板，为 简化计算一方面可看作固着在刃脚根部处的悬臂梁，梁长 等于井壁刃脚斜面部分的高度；另一方面，刃脚又可看作 为一个封闭的水平框架。因此，作用在刃脚侧面上的水平 外力将由悬臂梁和框架来共同承担，也即部分水平外力是 垂直向传至刃脚根部，余下部分由框架承担。
沉井是一种预制构件，在施工过程中受到各种外力的 作用，沉井结构强度必须满足各阶段最不利受力情况的 要求，沉井结构在施工过程中应主要进行下列验算。 （一）下沉系数K1，下沉稳定系数K1’和抗浮安全系数K2
在确定沉井主体尺寸后，即可算出沉井自重，验算在 沉井施工下沉时，保证在自重作用下克服井壁摩阻力Rf而 顺利下沉，亦即下沉系数K1应为：
沉井基础
三、沉井施工过程中的结构强度计算
从底节沉井拆除垫木，直至上部结构修筑完成开始使用， 以及营运过程中沉井均受到不同外力的作用。因此，沉井的结 构强度必须满足各阶段最不利受力情况的要求。 针对沉井各部分在施工过程中的最不利受力情况，首先拟 出相应的计算图式，然后计算截面应力，进行必要的配筋，保 证井体结构在施工各阶段中的强度和稳定。
＝ K1 G－B R f R1 R2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中 K1 ——下沉稳定系数，一般取0.8～0.9。 R1 —— 刃脚踏面及斜面下土的支承力，kN； R2 —— 隔墙和底梁下土的支承力，kN。
当沉井沉到设计标高，在进行封底并抽除井内积水后， 而内部结构及设备尚未安装，井外按各个时期出现的最高 地下水位验算沉井的抗浮稳定：
式中 K2 —— 抗浮安全系数，一般取1.05～1.1。在不计 井壁摩阻力时，可取1.05。 B’ —— 封底后沉井所受的总浮力，kN；
（二）第一节沉井计算
竖向挠曲计算（沉井抽承垫木时计算） （三）刃脚计算 沉井刃脚相当于是三面固定，一面自由的双向板，为 简化计算一方面可看作固着在刃脚根部处的悬臂梁，梁长 等于井壁刃脚斜面部分的高度；另一方面，刃脚又可看作 为一个封闭的水平框架。因此，作用在刃脚侧面上的水平 外力将由悬臂梁和框架来共同承担，也即部分水平外力是 垂直向传至刃脚根部，余下部分由框架承担。
沉井是一种预制构件，在施工过程中受到各种外力的 作用，沉井结构强度必须满足各阶段最不利受力情况的 要求，沉井结构在施工过程中应主要进行下列验算。 （一）下沉系数K1，下沉稳定系数K1’和抗浮安全系数K2
在确定沉井主体尺寸后，即可算出沉井自重，验算在 沉井施工下沉时，保证在自重作用下克服井壁摩阻力Rf而 顺利下沉，亦即下沉系数K1应为：
沉井基础
三、沉井施工过程中的结构强度计算
从底节沉井拆除垫木，直至上部结构修筑完成开始使用， 以及营运过程中沉井均受到不同外力的作用。因此，沉井的结 构强度必须满足各阶段最不利受力情况的要求。 针对沉井各部分在施工过程中的最不利受力情况，首先拟 出相应的计算图式，然后计算截面应力，进行必要的配筋，保 证井体结构在施工各阶段中的强度和稳定。
＝ K1 G－B R f R1 R2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中 K1 ——下沉稳定系数，一般取0.8～0.9。 R1 —— 刃脚踏面及斜面下土的支承力，kN； R2 —— 隔墙和底梁下土的支承力，kN。
当沉井沉到设计标高，在进行封底并抽除井内积水后， 而内部结构及设备尚未安装，井外按各个时期出现的最高 地下水位验算沉井的抗浮稳定：
沉井基础施工ppt课件
沉井的分类
按沉井的施工方法分类 浮运沉井
按沉井的建筑资料分类
混凝土沉井 钢筋混凝土沉井 竹筋混凝土沉井
钢沉井
沉井的平面外形 沉井的立面外形
圆形 圆端形 矩形
柱形 阶梯形 锥形
a)
多图
5-3
孔沉井单孔沉 沉 井井 ；的
b)
平
双 孔 沉
面 外 形
井
；
c)
图 5-4 沉井剖面图 a〕直壁柱型； b〕外壁单阶型； c〕外壁多阶型； d〕内壁多阶型
刃脚阻力。
沉井封底
当沉井下沉至设计标高时，应进展沉降观测．假设8h内沉井的 下沉量不大于l0mm，方可进展封底。
干封法：干封法适宜于沉井底部无地下水的情况下浇筑底板混 凝土，这种方法本钱低、工期短、质量好。
水下封底应符合以下要求： (1)井内水位不应低于设计水位，锅底应按设计尺寸整理，堆
积于井底的浮泥应予去除。 (2)浇灌水下混凝土各导管的有效半径必需相互搭接，并盖满
沉井施工特点： 〔1〕沉井可在井筒的维护下作 垂直下挖，施工中井筒既能防土 又能防水，下沉终了后成为根底 的一部分。沉井法施工可以有效 地抑制明挖法土石方量大、干扰 大的弊病。〔2〕逐节接筑，不 断挖土，借助混凝土井筒的自重， 边挖土边下沉，因此比较简便、 平安。〔3〕必需经过先浇筑，
沉井制造
筑岛法 当水深小于3m，流速≤1.5m/s时，可采用砂或砾石在水 中筑岛(图5-12 a〕，周围用草袋围护；假设水深或流速加大， 可采用围堤防护筑岛[图5-12b〕]；当水深较大〔通常<15m〕 或流速较大时，宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c〕。
(园沉井为相互垂直两直径与园周的交点) 间程度间隔的1/100并≯30cm H为沉井高度。
沉井基础PPT课件
第四章 第一节 第二节
外壁竖直形式的沉井，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。 倾斜式及台阶式井壁可以减少土与井壁的摩阻力，其缺点是施
第三节
第四节
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。
第三节
第四节
封底混凝土底面承受地基土和水的反力，这就要求封底混凝土有一 定的厚度(可由应力验算决定)，其厚度根据经验也可取不小于井孔 最小边长的1.5倍。封底混凝土顶面应高出刃脚根部不小于0.5m， 并浇灌到凹槽上端。封底混凝土标号对岩石地基用C15；一般地基 用C20。盖板厚度一般为1.5～2.0m。井孔中充填的混凝土，其强度 等级不应低于C10
第三节
第四节
第五节 第六节
(二)
第四章 第一节 第二节
一般沉井构造上主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、射水管、 封底和盖板等组成。
盖板 井孔
第三节
第四节
人孔 隔墙 凹槽 刃脚 封底 井壁
第五节 第六节
第四章 第一节 第二节
1.井壁 井壁是沉井的主要部分。它在沉井下沉过程中起挡土、挡水及利 用本身重量克服土与井壁之间的摩阻力的作用。当沉井施工完毕后， 它就成为基础或基础的一部分而将上部荷载传递给地基。因此，井 壁必须具有足够的强度和一定的厚度。根据井壁在施工中的受力情 况，可以在井壁内配置竖向及水平向钢筋，以增加井壁强度。井壁 厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便于取土和清基等因素而定， 一般为0.80～1.50m，为便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小 于0.4m。钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土强度等 级不低于C15
外壁竖直形式的沉井，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。 倾斜式及台阶式井壁可以减少土与井壁的摩阻力，其缺点是施
第三节
第四节
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。
第三节
第四节
封底混凝土底面承受地基土和水的反力，这就要求封底混凝土有一 定的厚度(可由应力验算决定)，其厚度根据经验也可取不小于井孔 最小边长的1.5倍。封底混凝土顶面应高出刃脚根部不小于0.5m， 并浇灌到凹槽上端。封底混凝土标号对岩石地基用C15；一般地基 用C20。盖板厚度一般为1.5～2.0m。井孔中充填的混凝土，其强度 等级不应低于C10
第三节
第四节
第五节 第六节
(二)
第四章 第一节 第二节
一般沉井构造上主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、射水管、 封底和盖板等组成。
盖板 井孔
第三节
第四节
人孔 隔墙 凹槽 刃脚 封底 井壁
第五节 第六节
第四章 第一节 第二节
1.井壁 井壁是沉井的主要部分。它在沉井下沉过程中起挡土、挡水及利 用本身重量克服土与井壁之间的摩阻力的作用。当沉井施工完毕后， 它就成为基础或基础的一部分而将上部荷载传递给地基。因此，井 壁必须具有足够的强度和一定的厚度。根据井壁在施工中的受力情 况，可以在井壁内配置竖向及水平向钢筋，以增加井壁强度。井壁 厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便于取土和清基等因素而定， 一般为0.80～1.50m，为便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小 于0.4m。钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土强度等 级不低于C15
5 沉井基础-PPT文档资料
位置：取土井的平面布 置应与中轴线对称，以利 于沉井均匀下沉 大小：由取土方法而定， 采用挖土斗取土时，应能 使挖土斗自由升降，一般 宽度≥3m，对称布置 处理：以素混凝土、片 石混凝土或砌片填充。
图5.7 井孔构造示意
15
5.沉井基础
5.1.3
沉井基础的构造
凹槽：使封底砼和井壁结合良好 深约0.15-0.25m，高约1.0m，距刃脚底面一般在 1.5m以上
图5.5 刃脚构造示意
13
5.沉井基础
5.1.3
沉井基础的构造
隔墙：加强沉井整体刚度
内隔墙的间距一般 不大于5~6m，厚 度一般为0.5~1.0m 一般要求隔墙底高 出刃脚底面
0.5~1.0m
图5.6 隔墙构造示意
14
5.沉井基础
5.1.3
沉井基础的构造
井孔：挖土排土的工作场所和通道
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
立面形状
主要有竖直式、倾斜式及台阶式等。采用形式 应视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。
上述各类沉井的适用条件：
外壁竖直形式的沉井，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。 倾斜式及台阶式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。 台阶式井壁的台阶宽度约为100～200mm。倾斜式的沉井 井壁坡度一般为1/20～1/50，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。
基础工程PPT(附动画)第五章 沉井基础
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
（二）壁后压气沉井法 它是通过对沿井壁内周围预埋的气管中喷射高压气流， 气流沿喷气孔射出，再沿沉井外壁上升，形成一圈压气层(又 称空气幕)，使井壁周围土松动，减少井壁摩阻力，促使沉井 顺利下沉。
与泥浆润滑套相比的优点： 壁后压气沉井法在停气后即可恢复土对井壁的摩阻力， 下沉量易于控制，且所需施工设备简单，可以水下施工，经 济效果好。 在一般条件下较泥浆润滑套更为方便，它适用于细、粉 砂类土和粘性土中。但设计方法和施工措施尚待积累更多的 资料。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
3.拆模及抽垫 当沉井混凝土强度达设计强度70％时可拆除模板，达设 计强度后方可抽撤垫木。抽撤垫木应分区、依次、对称、同 步地向沉井外抽出。其顺序为：先内壁下，再短边，再长边， 最后定位垫木。长边下垫木隔一根抽一根，以固定垫木为中 心，由远而近对称地抽，最后抽除固定垫木，并随抽随用砂 土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井施工过程动画演示1
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井施工过程动画演示2
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
二、水中沉井的施工
（一）筑岛法 当水深小于3m，流速≤1.5m/s时，可采用砂或砾石在水中 筑岛(图5-12 a），周围用草袋围护；若水深或流速加大，可 采用围堤防护筑岛[图5-12b）]；当水深较大（通常<15m） 或流速较大时，宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c）。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
四、沉井施工新方法简介
20世纪90年代以来，在国外一些发达国家提出了
沉井基础ppt课件
沉井基础
7.1 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。
和下沉深度而定。
土软，浅
土软，深
土密，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。 阶梯式沉井的台阶宽度约为100～200mm。鉴于沉井所承受的土压力与水压力， 均随深度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁随深度分为几段，做成阶 梯形。下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力 可以减小，有利于下沉。
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 1.按沉井的平面形状：
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。
2.按沉井的立面形状 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
7.1 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。
和下沉深度而定。
土软，浅
土软，深
土密，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。 阶梯式沉井的台阶宽度约为100～200mm。鉴于沉井所承受的土压力与水压力， 均随深度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁随深度分为几段，做成阶 梯形。下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力 可以减小，有利于下沉。
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 1.按沉井的平面形状：
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。
2.按沉井的立面形状 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
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5.2 沉井的类型及构造
9 凹槽 ★ 作用：①使封底混凝土更好的与井壁联结 ②如将沉井改为沉箱，凹槽处可制作箱顶
10 井顶围堰 ★ 作用：防止井顶以上的土，水落入井内
11 封底混凝土 厚度由计算确定 12 顶盖
受力和稳定条件确定是否填充
主要内容
5.1 天然地基上深基础的修筑方法 5.2 沉井的类型和构造 5.3 沉井的施工方法 5.4 沉井的设计计算
5.4 沉井的设计计算
5.4.1 集资料
设计资料：①上部结构、墩台类型及尺寸、沉井基 础的设计荷载
②水文、地质资料等 设计内容：①作为基础本身的检算，深埋刚性基础
土木工程本科生专业课程——基础工程
第五章 沉井基础主要Fra bibliotek容5.1 天然地基上深基础的修筑方法 5.2 沉井的类型和构造 5.3 沉井的施工方法 5.4 沉井的设计计算
5.1 天然地基上深基础的修筑方法
概述
基础埋深
施工难度
施工安全系数
水中施工
需采用特殊 的处理方式
施工困难 新方法
造价上升
需更多更强 的支撑结构
③ 难沉问题 井底有障碍物
井壁阻力过大
5.3 沉井的施工
★清除障碍物 ★加重法 ★减小井壁摩阻力
高压射水法
泥浆套法
空气幕法 ④ 突沉问题
炮震法
主要发生在软土地区，可加宽刃脚踏面解决
主要内容
5.1 天然地基上深基础的修筑方法 5.2 沉井的类型和构造 5.3 沉井的施工方法 5.4 沉井的设计计算
5.3 沉井的施工
5.3.2 水中沉井的施工
• 筑岛法
在河流浅滩或水位不深 水流速度不大时采用
5.3 沉井的施工
• 浮运法
在深水河道中，水流速度 较大，人工筑岛有困难时
双壁浮运沉井
浮运沉井下水
带气筒浮运沉 井
带临时性井底 浮运沉井
5.3 沉井的施工
5.3.3 沉井下沉问题及处理方法
① 沉井倾斜
4 井孔设置及大小 ★ 设置目的：排土 ★ 平面尺寸：挖土机具能顺利通过，对称布置 ★ 设置方式: 单孔、双孔及多孔
5.2 沉井的类型及构造
5 井壁
应有足够的强度和重量
竖
台
斜
直
阶
坡
形
形
形
易于控制 方向，但 阻力大， 不易下沉
台阶宽度 10~20mm 多设在沉 井分节处
有利下沉 但易偏斜 100：1至
长边下的垫木是隔一根撤一根，以定 位垫木为中心，由远而近地对称拆除
5.3 沉井的施工
• 挖土下沉 ★排水挖土下沉：无地下水或土层渗水量较小且稳定 ★不排水挖土下沉：与上述情况相反
为避免沉井发生倾斜，挖土应分层均匀进行 先挖井孔中心，再挖隔墙下，后挖刃脚下土 • 接筑沉井 • 地基检验和处理 • 井底填充 • 制作顶盖
沉井基础 沉箱基础
5.1 天然地基上深基础的修筑方法
施工方法
制作 井筒
挖土 下沉
到达设 封底填 修筑上 计标高 充制盖 部结构
5.1 天然地基上深基础的修筑方法
施工过程：沉井挡土、挡水，起临时围堰作用
特点
优点
运营阶段：深埋的实体基础 刚度大、横向抗力大、抗震性能较好
机具简单、施工方便
主要内容
5.1 天然地基上深基础的修筑方法 5.2 沉井的类型和构造 5.3 沉井的施工方法 5.4 沉井的设计计算
★偏挖土：在下沉少的一侧多挖土，下沉多的一侧 少挖土或不挖土
★偏压重：在井顶不对称加重，不对称射水，或在 井顶施加水平力将沉井扶正
★在沉的少的一侧挖土，底面灌注膨润土泥浆，以 减小井壁与土之间的摩擦力
5.3 沉井的施工
② 沉井偏移 ★先偏挖土使之倾斜，再均匀挖土至井底中心 接近设计标高时，再纠倾斜
50：1
5.2 沉井的类型及构造
6 隔墙 ★ 作用：① 减小受弯跨度，提高沉井刚度，降低
沉井应力 ② 均匀挖土，控制下沉方向，不致倾斜
★ 特点：① 厚0.8~1.2m，底面高出刃脚踏面不小于0.5m ② h较大时，设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处 ③ 排水下沉，隔墙底留1.0-1.2m2过人通道 ④ 设置透水孔，一般20-20cm2，设置在隔墙 上部离顶部2~3m
江阴长江公路大桥
世界第一大沉井
北锚碇采用大型深沉井 基础，平面尺寸为69米×51 米，下沉58米，为世界第一 大沉井(面积近９个半篮球场，
高度相当于２２层楼)。
北岸
南岸
南岸重力嵌岩锚
5.3 沉井的施工
5.3.1 陆地沉井的施工
• 场地准备 • 立模、绑扎钢筋
垫木法
方法
无垫木法
土模法
填土内模 挖土内模
5.2 沉井的类型及构造
5.2.1 沉井类型
按下沉方法
一般沉井 浮运沉井
按沉井材料
混凝土沉井 钢筋混凝土沉井 钢沉井 其他沉井
5.2 沉井的类型及构造
5.2.2 沉井构造
1——井壁 2——刃脚 3——隔墙 4——井孔 5——凹槽 6——射水管 7——封底 8——顶盖
5.2 沉井的类型及构造
1 平面形状 圆形沉井
5.2 沉井的类型及构造
7 射水管组 ★ 作用：①利用高压水流冲松井壁四周的土，降 低侧阻力端阻力 ②控制水量、水压大小，调整下沉方向
8 探测管组
★ 作用：①探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高 ②清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉 ③沉井水下封底后，可作为刃脚或隔墙下 封底混凝土的质量检查孔
★ 使用条件：平面尺寸大，不排水下沉较深的沉井
5.3 沉井的施工
垫木布置示意图
5.3 沉井的施工
挖土内模 • 浇筑混凝土
对称均匀地进行，防止不均匀沉降引起沉 井开裂，且尽量一次性浇筑
5.3 沉井的施工
• 拆除模板和垫木 ★模板拆除时间：侧面直立模板≥设计强度25% 刃脚斜面、隔墙底面≥设计强度75% 垫木=设计强度 ★垫木拆除顺序：先内壁，后外壁；先短边，后长边
3 沉井高度 ★ 顶面标高H1：低于最低水位或低于地面 ★ 底面标高H2：由最小埋深和地基承载力确定 ★ 沉井高度H: H=H1-H2
● 高沉井可分节制造：每节高不大于5~6m， 首节不大于4~6m
● 第二节沉井过高，会导致沉井下沉发生倾斜 以及使下沉不深的首节沉井发生问题
5.2 沉井的类型及构造
平面 形状
矩形沉井
圆端形沉井
① 受力性能好，充分发挥混凝土 抗压强度
② 挖土方便，下沉均匀，易于控 制方向
③ 基底σmax>同面积的矩形
① 制造方便，下沉方向不易控制 ② 能充分利用地基承载力
① 介于前两者之间
5.2 沉井的类型及构造
2 平面尺寸 ★ 顶面尺寸：大于墩底尺寸 ★ 底面尺寸：由地基承载力确定