黏土-砂交互地层沉井下沉阻力研究

为明确交互地层中沉井下沉阻力特征,以常泰长江大桥6号墩沉井基础为背景,基于实测数据对黏土-砂交互式地层中大型沉井下沉过程中的刃脚踏面反力、侧壁压力及侧摩阻力的大小与分布规律进行研究。结果表明：沉井下沉阻力集中在外圈井壁,外圈井壁刃脚踏面反力与踏面埋置深度的相关性较高,且受沉井自重的影响显著,因下部粉质黏土层与粉砂、细砂层的极限承载力相当,随沉井底口由砂土层进入粉质黏土层,外圈井壁刃脚踏面反力均值并无显著变化;在第2次浇筑井壁混凝土阶段,沉井底面位于粉砂、细砂层与下部粉质黏土层分界面,随着沉井自重增大,砂土层内的刃脚踏面反力显著增加,粉质黏土层内的刃脚踏面反力因受土层的超孔隙水压力消散的影响反而有所减小;刃脚踏面由砂层进入粉质黏土层后,位于砂土层内的沉井侧壁压力及下沉侧摩阻力显著增大。     

武汉杨泗港长江大桥主塔沉井硬塑黏土中下沉技术

武汉杨泗港长江大桥主桥为主跨1 700m的双层钢桁梁悬索桥,2个桥塔墩均采用沉井基础,沉井基底持力层均为硬塑黏土层,其中,1号和2号桥塔墩沉井需分别在硬塑黏土层中下沉6.2m和10.6m。2个桥塔墩沉井均采用不排水法下沉,当沉井刃脚进入硬塑黏土层后,井孔内的硬塑黏土采用绞吸法取土,先利用潜水挖泥机对土体进行强制式切削,再利用吸泥管将钻屑与水的混合物排出;刃脚下方的硬塑黏土采用水下爆破法取土,先将硬塑黏土炸松后抛掷到井孔内,再利用潜水挖泥机取出;沉井下沉时还采取了空气幕助沉技术。最终2个桥塔墩沉井基础在硬塑黏土中均顺利下沉到位。     

南京长江四桥北锚碇沉井下沉施工

南京四桥北锚碇基础采用69×58m矩形沉井,沉井顶面高程+4.30,刃脚高程-48.50m,置于密实圆砾石层,下沉深度为52.8m。为使沉井顺利下沉到位,同时减少对长江大堤的不利影响,沉井前期采用深井降水和泥浆泵吸泥的排水下沉方案,后期采用空气吸泥机吸泥的不排水下沉方案。为了不破坏沉井底部圆砾石层,最后启用空气幕助沉措施,使沉井沉至设计位置。     

临近既有铁路线大型钢筋混凝土沉井施工技术

官厅水库特大桥为主跨720m的单跨悬索桥。大桥南岸锚碇基础为33m高全钢筋混凝土沉井结构,标准平面尺寸为56m×50m。沉井中心距离京包铁路线仅60m,墩位处地质结构主要为粉质黏土和圆砾土。为对既有铁路线进行防护,采用单排钻孔灌注桩作为防护桩,在沉井施工之前完成防护桩的施工。沉井接高之前直接在地面根据沉井刃脚仿形开挖沟槽,沉井底节采用土模法在沟槽内安装模板和绑扎钢筋进行接高,底节完成后沉井采用翻模法正常接高,单次接高3m,接高到15m后开始第1次下沉施工。沉井共分2次下沉施工,进入地下水5m前采用干挖取土下沉,之后采用水下吸泥取土下沉。下沉施工采用潜水泵水下高压射水辅助吸泥,空气幕实施助沉。施工过程快速、平稳有序,确保了铁路路基的稳定,沉井按设计要求下沉到位。     

水泥稳定卵石层加固桥梁深水基础

由于设计或施工上的原因,桥梁基础,尤其是深水基础的埋置深度不足,需要采取加固措施,采用水泥稳定卵石层是一种经济、简便、有效的办法。赛岐大桥是104国道跨越赛江的一座大型桥梁,由于位于近海河段,不但潮差大(最大潮差7.02m),而且水深达26m,7#沉井位于赛江主河道偏福州侧,该墩位在设计钻探时,由于钻探孔数不足,资料反映不全,同时,在设计时对沉井基底的岩面不平整性估计不足,所以在施工时,当沉井下沉至-23.67m标高时,沉井刃脚靠下游偏赛岐侧遇到突出的岩面而受阻,其余部分尚座落在卵石层上,经潜水员检查,接触岩石部分只占沉井周边的1/4。此…     

马鞍山长江大桥北锚碇沉井监测分析

马鞍山长江大桥北锚沉井体积巨大,下沉施工中有必要对其进行实时监测,主要监测内容包括刃脚与侧壁土压力、沉井结构钢板钢筋应力、沉井内外水位及沉井几何姿态等。首先采用数值分析,确定了沉井下沉初期为沉井结构受力的最不利工况,且边隔墙中跨部位为关键截面。监测结果表明,所选的关键截面较为合理。在沉井下沉初期,刃脚土压力对吸泥极为敏感。随着沉井的下沉,侧壁摩阻力逐渐增大,刃脚土压力趋于减小。沉井结构钢板与钢筋应力未出现过大拉应力,沉井几何姿态监测结果也表明下沉施工顺利。     

大型沉井在软土地基中下沉现场监测

以温州市鹿城区七都岛—铁塔公园段跨瓯江电力隧道工程七都岛侧沉井基础为研究对象，对沉井在软土地基中下沉进行监测研究，通过现场监测数据分析，对沉井侧摩阻力、刃脚底部压力、沉井外土面沉降进行分析，得出沉井在软土地基中的下沉特性，这对理论研究与实际工程设计都有参考意义。现场监测数据结果表明：在软土地基中沉井侧摩阻力随着沉井入土深度的增加呈线性增加，到达一定峰值后缓慢降低；下沉过程中刃脚土压力的波动较为剧烈，其中刃脚斜面阻力占同一深度踏面阻力的10%左右；沉井下沉对周边土体沉降的影响范围比沉井在其他土体中小10%左右，为沉井下沉深度的10%左右。     

第四纪地层沉井法施工注浆堵水施工技术

介绍了城陵矶长江穿越隧道南岸竖井第四纪地层沉井施工过程中,在遇到砾砂、卵石层地层时下沉困难而无法达到基岩层,提前封底采取沉井底部注浆堵水进行土体改良加固,形成注浆止水帷幕,保证竖井向下安全开挖的措施。     

沙洋汉江大桥减压逼降沉井施工方案

沙洋汉江大桥位于汉江下游江汉平原,桥位处地质为松散的第四纪沉积层,厚达160～170米。河床表面为厚约20～30米的砂及砂卵石层,其下为粘土、砂、亚砂土及砂卵石的互相交错沉积层,并夹有少数坚硬砂岩薄层。 通航主孔上部构造为7孔104米预应力T型刚构,中间挂梁跨径为30米。下部结构基础由于冲刷深,地基承载力低,而必须埋置在施工水位30米以下的卵石层上,并以沉井基础较为适宜。但因沉井下沉深度过大,下沉时如何克服摩擦阻力就成了基础工程的关键。     

盾构法施工大漂石处理技术

为解决特殊地质条件下大漂石造成盾构掘进受阻或偏离设计路线的问题,对盾构法施工中大漂石破碎原理进行阐述,提出土压平衡盾构和泥水平衡盾构在大漂石处理上的针对性设计,结合富水砂卵石地层中盾构法隧道施工实践,总结出行之有效的大漂石处理措施和“破大放小”的成功处理经验,可为类似工程提供借鉴。     

深厚淤泥土层大型沉井基础下沉阻力研究

为了解深厚淤泥土层中大型沉井基础下沉阻力的分布特征,以温州瓯江北口大桥(主桥为主跨800m的三塔钢桁梁悬索桥)为背景,对中塔沉井基础下沉阻力监测数据进行分析,研究侧壁土压力、底面支承反力分布规律,以及刃脚底面反力与静力触探指标之间相关性。结果表明:淤泥土地层中施工的大型沉井基础,其侧壁压力沿深度方向近似线性增长,其值略大于相同深度位置的水土自重压力;沉井刃脚底面及斜面的反力值在底口入土一定深度后保持稳定,刃脚底面与斜面反力的比值为1.8~2.2,相对稳定;刃脚底面反力值与静力触探试验的锥尖阻力具有较高的相关性,在沉井底口中心下沉到一定深度后,其比值为1.4~2.2。     

井筒式地下车库自下沉沉井建造技术

为解决城市核心区停车问题，提出井筒式地下车库自下沉沉井建造技术，充分挖潜利用地下空间资源建设地下立体停车库。该技术采用“装配式+自下沉沉井”技术施工，将装配式建筑的特点和自下沉沉井工艺相结合； 采用工厂标准化生产预制片，质量可靠； 现场拼装，减少混凝土浇筑施工量，有效节约工期。整个沉井施工过程无放坡、占地小、无需大型设备、施工速度快、安全性高、噪音小，对周边建筑和管线影响小。该技术已在工程实践中得以应用。     

大型沉井下沉阻力监测技术

介绍了泰州长江大桥南锚碇沉井基础的施工特点和下沉阻力现场监测技术。在下沉过程中,采用土压力计监测了每节沉井的侧壁土压力和沉井的刃脚土压力。通过这些监测数据的整理和规律分析,既控制了沉井的安全平稳的下沉,也为同类型的大型沉井的设计和施工提供了可以参考的依据。     

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉分析

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉采取“3次接高,3次下沉”的方案.为保证该方案的施工安全,对沉井下沉可行性指标进行验算,并对沉井首次接高期间的沉降量进行预估.计算结果表明,该方案能够满足沉井下沉初期结构本身的安全,保证首次接高期间的沉降量尤其是不均匀沉降量在允许的范围内.南锚碇沉井下沉时,土体采用分区对称的开挖方式,当沉井下沉至标高-34 m左右时启动空气幕助沉,通过对沉井降排水下沉和不排水下沉的过程进行实时监控和分析,有效地确保了该沉井下沉的安全、平稳.     

沉井下沉施工过程中的关键技术

沉井基础施工的核心是沉井的下沉,合理的设计是沉井能够顺利下沉的关键。对南京长江第四大桥北锚碇及泰州长江大桥南、北锚碇等几个大型沉井施工中遇到的困难及解决方法进行了研究。结果表明:在沉井的设计中,适当增加其重率以及合理的设置助沉措施是决定沉井能够顺利下沉的关键因素。     

泰州长江公路大桥深水沉井基础定位下沉与控制技术研究

为解决泰州长江公路大桥在复杂条件下深水沉井定位难、摆动大等难题,以该桥中塔沉井为例,采用河工模型试验、CFD方法分析沉井着床阶段的河床冲刷形态和沉井摆动,同时研究终沉阶段下沉系数和沉井施工监控系统.根据分析研究结果,沉井定位采用“钢锚墩+锚系”的半刚性定位系统;采用“小锅底”取土方式下沉;采用信息化实时监控系统实时监测沉井空间几何姿态,确保了沉井准确定位与平稳下沉,最终将其平面误差控制在30 cm以内,垂直度误差为1/363.     

T形沉井的基础及下沉稳定性施工设计

沉井是修建深基础、地下构筑物所广泛应用的施工方法之一。该文通过对某污水处理厂粗格栅及进水泵房T形沉井(构筑物)基础的下沉施工设计计算、施工实践,解决了T形沉井制作及不排水法下沉施工中的稳定性问题。     

淤泥地层中压入式沉井挤土效应的有限元分析

针对淤泥地层中压入式沉井下沉所产生的挤土效应及其环境影响问题,结合某超深地下车库工程,分析沉井压入挤土引起 的土体变形机制,并采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)法对下沉过程进行模拟,重点研究压入式下沉所引起的挤土效应。 研究结果表 明: 1)从土体位移来看,压入式沉井下沉挤土将引起地层发生4种典型变形,分别为井内土塞区的土体上拱、井边沉降区的土体被 带动下沉、稍远的主要隆起区的土体受挤压向上隆起及再远处的次要隆起区的土体隆起幅度逐渐减小; 2)下沉速度越快,竖向挤 土效应越大而水平挤土效应越小,刃脚挤压应力也越大,而当下沉速度为0.2~0.3 m/d时挤土效应最小; 3)土体压缩模量增大,竖 向和水平的挤土效应都会增大,且压缩模量小于2.03 MPa时挤土效应较小; 4)隔离桩可以较好地限制挤土效应引起的土体位移, 但相应地也会使挤压应力增大; 5)为控制挤土效应,建议沉井压入下沉过程中遇到高压缩性的软弱地层时以压入为主,而在遇到 相对较坚硬的地层时则应更多进行井内取土辅助压入。     

沉井结构在大型原水泵房中的应用及研究

在长江取水工程中,取水口的高度会对通航及河床稳定有直接的影响,因此在设计中一般会尽量降低取水口标高,这将会导致与之相连的原水泵房的埋深通常都比较深.在这种情况下,沉井施工工艺将比传统的基坑支护更有优势.通过具体的工程实例,阐述了沉井结构如何以带框架(或中隔墙)下沉的形式应用于较大型原水泵房,并对沉井在下沉阶段、水下封底阶段、顶管施工阶段及使用阶段中的稳定性及受力进行分析研究,为同类工程提供借鉴.     

上软下硬土层中沉井施工时克服阻沉的对策

该文在剖析了沉井施工下沉力学分析的基础上,针对上软下硬的地基土层的特点,提出了相应的施工对策,特别推荐了选用复式沉井结构形式,采用沉井法与逆作法相结合的施工工艺,并在工程实践中取得了良好的应用,对今后类似工程的施工,具有一定的指导、借鉴作用。