浅析某工程中的沉井设计

第３６卷第１２期　２　０　１　０年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　营＿【０９ｃ　器　量ｎ　莩　虽ｎＶｌ０１．３６Ｎｏ．１２　Ａｐｒ．２０１０　导莩Ｎ§Ｈ　・７５・　文章编号：１００９—６８２５Ｉ２０１０）１２—００７５—０２　浅析某工程中的沉井设计　张摘顺杨媛媛　要：在复杂的地质情况下，对实际工程中的深坑采用了沉井的基础形式，同时介绍了沉井的具体设计过程，并对施工　中容易出现倾斜的情况提出了相应的措施，以完善沉井施工工艺。　关键词：沉井，井壁，刃脚，倾斜　中图分类号：ＴＵ４６３　文献标识码：Ａ　１　工程概况　状态，切面粗糙，中等干强度，中等韧性，局部夹黏土薄层，土质不　该层厚０．７０　ｍ～１－８０　ｍ。②２粉土：灰黄色，湿，稍密状态，无　天津市西青区某工业园区内需建设一条酸洗生产线，该生产　均，低强度，低韧性，具层理，夹粉质黏土薄层，土质不均，　线长１２０　ｍ，在该生产线内需设置一个长５　ｍ，宽３　ｍ，深１０　ｍ的　光泽反应，深坑，由于天津地区的地下水位偏高，地质情况复杂，因而深坑的　该层厚２．００　ｍ～３．２０　ｍ。③　粉质黏土：灰色，软塑状态，具层　理，土质不均，夹黏土薄层，该层厚１．６０　ｍ～２．８０　ｍ。③２淤泥质　基础设计成为该生产线设备基础设计的难点。　二次浇灌层　黏土：灰色，流塑状态，具层理，土质不均，夹淤泥质粉质黏土薄　层，该层厚３．１０　ｍ～４．９０　ｍ。④　粉质黏土：浅灰色，可塑状态，　㈣　丢ｋ牛　薹摧ＪＹ　０ｌ５　Ｕ．Ｕ０３＼－』＼　＿广　１２￣２００　切面粗糙，中等干强度，中等韧性，局部夹黏土薄层，土质不均，该　层最大揭露３．９０　ｍ。④　粉质黏土：浅黄色，可塑状态，切面粗　糙，中等干强度，中等韧性，局部夹黏土薄层，土质不均，该层最大　揭露５．５０　ｍ。该场地勘察深度范围内地下水类型为潜水类型，潜　Ｉ　【／　１２＠２０（１　烈　一Ｏ．９∞　水位年变化幅度的多年平均值约为０．８　ｍ，勘察期间，测得场地稳　１８￣２００　定水位埋深在０．９５　ｍ～１．５４　ｍ左右。　量　ｋ１８＠２加　跏　＼　１８＠２００　３沉井的设计　从以上地质资料来看，该场地土质较差，存在淤泥质黏土，呈　流塑状态，且地下水位较高，综合考虑在对生产线中长５　ｍ，宽　３　ｍ，深１０　ｍ的坑进行基础设计时采用沉井基础最为合适。　星　、尘１８＠２￣　／Ａ￣Ｚ０＠１００　１８＠２呻　１）沉井井壁的设计。因沉井需依靠自重克服土层摩擦力而　下沉到设计标高，因而对沉井进行设计时井壁的厚度至关重要，　既要满足沉井的下沉系数，还要考虑地基的承载力，同时由于该　工程井位处于地下水位以下，沉井还须满足抗浮的要求。综合上　述设计原则，对沉井井壁进行设计时分别考虑施工阶段和使用阶　段的情况，在施工阶段，考虑到沉井下沉到位时只承受外侧水土　荷载，根据水土荷载随深度增加而增大的特点，将沉井井壁竖向分　ｒ　￣１８＠２ｏｏ＋１—２ｏｏ　—ｌ　Ｆ≥　ｋ２０＠ｌＯＯｍｌ，　５　０００＼ｅｌ５混凝　图１　沉并　）　荨　罐　２工程地质资料　为三段，第一段刃脚以上长度２　８００　ｍｉＤ＿，沉井壁厚１　０００　ｍｍ。第二　经过勘察部门的勘察，该生产线所处地段的场地地貌属第四　段长度３　５００　ｍｍ，沉井壁厚８００　ｒｎｎ２。第三段长度３　７００　ｍｍ，沉井　系滨海相冲积、海积地貌单元，经历了漫长的水动力条件，沉积了　壁厚６００咖。当沉井下沉到位末封底时，沉井刃脚以上井壁按　巨厚的第四系沉积层。按沉积时代、成因类型划分为４个工程地　水平框架进行计算，第一段刃脚以上井壁不仅承受外侧水土荷　质层，进而划分为７个工程地质亚层，其各土质岩性特征、分布规　载，而且还要承受刃脚传来的荷载，因而该段井壁为受力最大的　律如下：①人工填土层：灰褐色，松散状态，上部为杂填土，以粉质　段构件。同理，可将第二段和第三段水平框架的弯矩图画出　一黏土为主，该层厚０．６０　ｍ～２．３０　ｍ。②　粉质黏土：黄褐色，可塑　来，根据弯矩图算出施工阶段的池壁配筋；同时在使用阶段时，封　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｆａｃｅ　ｕｐｌｉｆｔ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｎａｉｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｆｅｎｇ　ＧＡＯＸｉａｎｇ－ｙａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｆａｃｅ　ｕｐｌｉｆｔ　ｉｎ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｃａｕｓｅｓ，ｔｈｅ　ｓｏｉｌ—ｎａｉｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔｓ　ｓｔａｔｅ　ｍａｙ　ｏｃｃｕｒ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｓｏｉｌ—ｎａｉｌ　ｗｏｒｋｓ，ｍａｋｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｓｏｉｌ－ｎａｉｌｓ　ｎｄ　ｉａｎ　ｌｉｎｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｓｏｉｌ—ｎａｉｌｓ　ａｎｄ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔＯ　ｓｏｌｖｅ　ａｌｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ，ｕｐｌｉｆｔ，ｕｐｒｉｇｈｔ　ｓｏｉｌ—ｎａｉｌ　收稿日期：２０１０—０１—１２　作者简介：张顺（１９６２一），男，高级工程师，中国钢研科技集团公司，北京１０００８１　杨媛媛（１９８０一），女，工程师，中国钢研科技集团公司，北京１０００８１　・７６・　第３６卷第１２期　２　０　１　０年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＩ　ＶｏＩ．３６　Ｎｏ．１２　Ａｐｒ．２０１０　文章编号：１００９—６８２５（２０１０）１２．００７６—０２　灰土挤密桩法在处理湿陷性黄土地基中的应用　邹　忠　摘要：阐述了应用灰土挤密桩地基的工程地质条件，介绍了灰土挤密桩地基的特性与适应范围，通过具体工程实例，探　讨了灰土挤密桩的地基处理效果，并提出了该桩基施工中应注意的问题。　关键词：灰土挤密桩，黄土地基，湿陷性，效果　中图分类号：ＴＵ４７２．３２　文献标识码：Ａ　湿陷性黄土在我国分布很广，主要分布在黄河中游。庆阳市　以消除地基土的湿陷性、降低土的压缩性，提高承载力，增强水稳　地处黄土高原，共１２条大原，原面积２　３６８．４　ｋｍ　，其中的董志原　性和减小变形。近年来，随着高层建筑的不断增多，庆阳市区建　是庆阳市第一大原，也是我国最大最完整的一块黄土高原，面积　筑工程灰土挤密桩法处理地基得到了广泛应用。分析总结近年　９１０　ｋｒｎ２。该地区建筑物主要分布在地处董志原中部的庆阳市区　来在庆阳市建筑工程中灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基的经　辖区内。近年来，随着城市建设和建筑业的迅速发展，一些体形　验教训，就进一步提高灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基应用的　浅谈肤浅的认识。　大、层数多的高层建筑不断涌现，这些工程的地基处理中，灰土挤　技术水平，密桩法主要应用于该地区地下水位以上稍湿的湿陷性黄土和人　１　应用灰土挤密桩地基的工程地质条件　工填土（杂填土、素填土）场地上工业与民用建筑物地基的处理，　根据有关地质报告提供的资料，该地区的黄土有４类：离石黄　底混凝土及底板均已做好，此时排水措施也已经取消，地下水位　连接情况以及底板的长宽比，沉井的底板按四边铰支的双向板计　并考虑整个沉井（构）筑物的最大自重荷载计算，确定该沉井　按设计最高水位０．８　ｍ进行核算，井壁按四边支撑的双向板进行　算，计算，最后根据两种工况综合比较得出井壁实际所需的配筋量　底板厚度为９００　ｒｎｉｎ。　（见图１）。　４沉井的倾斜控制措施　沉井在施工当中极其容易出现倾斜，因而在施工时需采用因　２）沉井刃脚的设计。在进行沉井刃脚设计时不仅需要考虑　沉井下沉时作用在刃脚四周的水、土压力，还需要考虑沉井自重　地制宜的下沉方式，尤其应注意初沉阶段的控制，这是沉井下沉　在刃脚踏面和斜面上产生的垂直反力和水平推力，同时对刃脚上　位置正确与否及倾斜控制的关键，应控制下沉速度慢一些。当遇　部井壁上留有连接底板的企口凹槽，也需对凹槽处的截面进行竖　难下沉土层时，宜采用在沉井的外壁随下沉随填砂的方法，以减　向挠曲受力验算。通过对刃脚竖向向外挠曲受力的计算以及刃　少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，也有利于均匀下沉，同时在　脚竖向向内挠曲弯矩计算，得出具体刃脚的尺寸及配筋（见图２）。　沉井开始下沉和将沉至设计标高时，按锅底形分层挖土，周边开　挖深度应小于３０　ｃｒｎ或更薄一些，距离设计标高２０　ｃｍ－－３０　ｅｌＴｌ左　右应停止取土，依自重惯性下沉至设计标高。　５结语　沉井是修建深基础的主要基础类型，在工业生产线中经常采　用。本工程生产线中的深坑在地下水位较高、场地土质存在淤泥　质黏土的情况下，采用沉井这种基础形式最为合理。综合考虑多　方面因素，为本工程生产线中的深坑设计出合适的沉井壁厚、刃　脚以及底板的厚度，同时为施工中容易出现倾斜的情况提出了相　应的控制措施。实践也证明该工程生产线完成后经过一段时间　的使用，情况良好。　图２刃脚详图　参考文献：　２００９，３５（２８）：１３９—１４０．　１］　郭云鹏．沉井结构设计与施工方法探讨［Ｊ］．山西建筑，　３）底板的计算。钢筋混凝土底板视其周边与井壁所设凹槽　［或水平插筋的构造情况，确定支座条件，根据该工程刃脚与井壁的　Ｐｒｉｍａｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｎｋ　ｗｅｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｏｎｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｕｎ　ＹＡＮＧ　Ｙｕａｎ－ｙｕａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｅｎ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｙｐｅ－ｓｕｎｋ　ｗｅｌｌ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｐｉｔ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｗｏｒｋｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｕｎｋ　ｗｅｌｌ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｒｎｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔＯ　ｐｅｒｆｅｃｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｕｎｋ　ｗｅｌ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｎｋ　ｗｄｌ，ｓｉｄｅ　ｗａｌｌ，ｆｏｏｔ　ｂｌａｄｅ，ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　收稿日期：２０１０—０１．０４　作者简介：邹忠（１９５６，），男，工程师，甘肃省庆阳市交通战备办公室，甘肃庆阳７４５０００