某T形沉井基础及下沉稳定性施工设计VIP免费

某T形沉井基础及下沉稳定性施工设计作者：佚名1、工程概况及特点某污水处理厂粗格栅及进水泵房采用现浇钢筋混凝土结构、沉井法施工。进水泵房、粗格栅平面均为矩形，两者组合形成平面“T”形。进水泵房钢筋砼结构外部平面尺寸为13.9×7.4m，内有六道梁；粗格栅钢筋砼结构外部平面尺寸为13.25×8.8m，内有两道隔墙，隔墙厚0.4m。沉井在刃脚位置被梁和隔墙分成六格。沉井刃脚处宽1.2m，刃脚底宽0.4m，高1.6m；井壁厚0.7m；沉井高12.63m。根据设计及以往施工经验，沉井施工拟分两次浇筑、两次下沉；沉井采用不排水法下沉。沉井平面、剖面分别如图1、图2所示。该沉井基础施工具有以下特点：（1）混凝土一次性浇筑高度高（每节高约6.5m），即重心高，稳定性差；（2）仅靠第一节下沉后形成的支撑力不能满足第二节制作时的稳定要求；（3）形状特殊，为“T”形，重心与形心不重合，增加了沉井基础施工难度。2、地质情况拟建场区原为水田，淤积着大量的淤泥，已提前予以挖除。该工程的地质勘察报告显示，沉井设计刃脚底标高-3.35m位于5-1含圆砾细砂层。该处自上而下土层分布及各参数见表1所示。表1：土层物理力学性能指标表土层名称层底标高天然容重直快剪值地基承载力[σ]刃脚所处土层凝聚力内摩檫角（mkN/C（kPa）φ（度）（kPa1耕植土6.572-1粉质粘土5.6218.82812.51003粘质粉土混砂2.5218.71024.3754-2砂质粉土1.1218.9928.2120第一次沉刃脚底4-2夹淤泥质粉质粘土-0.13704-2砂质粉土-2.2818.9928.21205-1含圆砾细砂-5.2319.11127.7135设计刃脚底3、沉井基础设计及施工3.1沉井第一节自重经计算，沉井第一节自重G1=8759kN；即沿刃脚每延米沉井重q1=8759kN/70.7m=124kN/m；考虑施工荷载，取沿刃脚每延米沉井重Q1=1.15q1=124×1.15=143kN/m。3.2沉井基槽开挖为了减少沉井立模支架的高度、下沉深度和便于施工，淤泥挖除后再开挖深约0.7米的基槽（基础座落于2-1层），以方便垫层基础施工，开挖边坡1：1，四周设排水沟，通过水泵排水，保证施工需要。3.3砂垫层厚度计算及铺设根据砂垫层允许承载力的计算公式：[P]=[σ]×（1+2Htgφ）-γH其中：[σ]——地基承载力，现基础位于2-1层，取[σ]=100kPa；φ——砂垫层扩散角，取φ=40°；γ——粗砂容重，取γ=16.5kN/m3；H——粗砂垫层厚度；[P]——砂垫层允许承载力，取设计值[P]=160kPa。经计算，H=0.4m。考虑砂垫层采用小型平板式振动机械压实，其压实系数取0.96，故取砂垫层设计厚度H=0.5m。基坑排水后，在井壁外2m范围内整个基槽铺设中粗砂垫层，3.4承垫木间距计算承垫木采用标准枕木，标准枕木截面尺寸25cm×16cm，长度2.5m。每延米所需枕木数：n=Q1/（F×[P]）其中：Q1——每延米沉井重143kN/m；F——枕木接触面积，标准枕木F=2.5×0.22=0.55m2；[P]——砂垫层允许承载力，取设计值[P]=160kPa。计算得n=1.63，所以承垫木间距1/1.63=0.61m，取设计承垫木间距0.5m。在砂垫层上的沉井墙壁转角处分别设八组定位支架，定位支架为每五根枕木密排；再沿刃脚轴线的垂直方向，铺设枕木，枕木中心间距50cm。枕木铺设要求平整，其高差不宜大于10mm，以利受力均匀。枕木间的间隙用中粗砂找平、平板振捣器振平、密实，中粗砂铺设宽度、位置同枕木长度。然后沿刃脚底面位置再浇筑5cm厚C10素混凝土（其下先设置一层宽50cm的塑料薄膜，以与枕木隔离），素混凝土基础的水平投影面控制在刃脚两侧模板范围内，宽度同刃脚底面宽，为40cm，作为沉井浇筑前的基础，具体见图3所示。图3：刃脚基础设计断面示意图4、第二节沉井混凝土浇筑时的稳定性验算及技术处理第一节沉井下沉到标高（露出地面50cm）时，浇筑第二节沉井的稳定性计算如下：4.1第二节沉井自重及总重第二节沉井自重G2’=8216kN，考虑施工荷载取G2=1.15G2’=9448kN。即第一节和第二节沉井总重ΣG=8759+9448=18207kN。4.2由于采用不排水法下沉，此时井内（地下）水位在第一节沉井下50cm（即5.5m标高）位置，浮力F=rWV=10×337.4=3374KN其中水的重度rW=10KN/m3，水位5.5m标高下钢筋砼沉井体积V=337.4m34.3外露50cm时，井周摩阻力T1=S×fk=380×17=6460kN其中井周与土接触面积S=380m2；fk为井周摩阻系数，...