沉井基础
沉井基础的构造
沉井基础的构造
1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉
2.刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力
3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，同时，又把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏
4.凹槽：设置在刃脚上方井壁内侧，其作用时使封底混凝土和底板与井壁间有更好的联结，以传递基底反力
5.封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内
6.顶盖：井顶浇筑钢筋混凝土顶盖，待顶盖达到设计强度后方可砌筑墩、台。
沉井基础
沉井结构设计计算
沉井结构设计计算
8.3.3 沉井井壁计算
沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的 内力计算。 1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土 体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
沉井结构设计计算
接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。 井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
x x
沉井结构设计计算
简支支承双向板计算简图
沉井结构设计计算
③求出弯矩值后，封底混凝土的厚度
验算建议值
沉井结构或受其影响建筑物的安全 纵向钢筋最小 等级与拉力计算取值 构造配筋率 一级 二级 0.30G 三级 0.25G 钢筋混凝土最 小配筋率不宜 于少0.1%；少 筋混凝土不宜 少于0.05%
沉井施工 状态 排水下沉 不排水下 沉 泥浆套中 下沉
0.50G
0.40G
0.30G
0.25G
沉井结构设计计算
沉井外侧直立时的井壁受拉计算图
沉井结构设计计算
按《公路桥涵地基与基础设计规范》， 最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重 力G的1/4，即
Pl max G / 4
实际工程中，沉井被卡住较为常见，也 出现过被拉裂的沉井 。
沉井结构设计计算
表8-2 沉井竖向拉力计算及其最小配筋率
①计算刃脚外侧的土压力和水压 力。 ②由于刃脚下的土已被掏空，故 刃脚下的垂直反力Rv和刃脚斜面 水平反力U等于零 ③作用在井壁外侧的摩阻力T ④刃脚计算时重力g与前面相同 ⑤计算在刃脚外侧的钢筋（竖直） 数量
简述沉井基础的特点
简述沉井基础的特点沉井基础是一种常见的深基础形式，其特点是通过将混凝土块沉入土中，利用其自重来承受建筑物的荷载。
下面将从以下几个方面对沉井基础的特点进行详细阐述。
一、适用范围沉井基础适用于荷载较大、地质条件较差、地下水位高或有特殊要求的建筑物。
比如：高层建筑、大型厂房、桥梁等。
二、施工过程沉井基础的施工过程相对简单，主要包括：开挖坑底、制作混凝土块、运输块体到坑底、倾倒块体并振实。
其中，制作混凝土块需要注意控制混凝土配合比和养护时间，确保混凝土强度达到设计要求；运输和倾倒时需要注意保证块体整体性和稳定性。
三、承载力沉井基础的承载力主要取决于自身重量和周围土壤的侧阻力。
由于自身重量较大且与周围土壤紧密接触，因此能够承受较大的荷载。
同时，块体下沉后会产生周围土壤的侧阻力，增加基础的承载能力。
四、变形特点沉井基础的变形特点主要表现为沉降和倾斜。
由于其自身重量较大，因此在初期荷载作用下会出现一定程度的沉降。
随着时间的推移和荷载的增加，沉降逐渐趋于稳定。
同时，在块体下沉时还会出现一定程度的倾斜，需要通过调整块体位置来保证建筑物整体水平。
五、维护保养沉井基础在使用过程中需要进行维护保养，主要包括：定期检查块体是否有裂缝或位移、清除坑底积水、检查周围土壤是否松动等。
如发现问题需要及时处理，以确保基础安全可靠。
六、优缺点沉井基础具有以下优点：施工简单快捷、适用范围广泛、承载能力大、成本低等。
但是也存在一些缺点：变形较大、维护保养较为复杂等。
七、应用案例沉井基础在实际工程中得到广泛应用，比如：北京国家大剧院、上海东方明珠、深圳平安金融中心等。
这些建筑物均采用了沉井基础形式，为其提供了可靠的支撑。
沉井基础施工
沉井基础施工沉井一般由①井壁、②刃脚、③隔墙、④井孔、⑤凹槽、⑥射水管、⑦封底和⑧盖板等组成，如图2-5所示。
沉井在施工中具有独特优点：占地面积小；不需要板桩围护；与大开挖相比较，挖土量小；对邻近建筑的影响比较小；操作简便，无需特殊的专用设备。
图2-5 沉井基础示意图一、准备工作沉井钻孔要求：（1）面积在200m2以下（包括200m2）的沉井，应有一个钻孔（可布置在中心位置）。
（2）面积在200m2以上的沉井，在四角（圆形为相互垂直的两直径端点）应各布置一个钻孔。
（3）特大沉井可根据具体情况增加钻孔。
（4）钻孔底标高应深于沉井的终沉标高。
（5）每座沉井应有一个钻孔提供土的各项物理力学指标、地下水位和地下水含量资料。
二、沉井制作沉井的制作程序主要包括：测量定位、沉井分节、铺设承垫木、模板支设及拆除、施工缝处理等内容。
具体规定如下：1.平整场地（1）沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时，宜就地筑岛制作。
在地下水位较低的岸滩，若土质较好时，可开挖基坑制作沉井。
（2）在岸滩上或筑岛制作沉井，要先将场地平整夯实，以免在灌筑沉井过程中和拆除支垫时，发生不均匀沉陷。
若场地土质松软，应加铺一层30～50cm 厚的砂层，必要时，应挖去原有松软土层，然后铺以砂层。
当石渣、漂卵石等取材方便时，常不挖除松软土壤，可直接回填夯实，以便施工。
（3）沉井在制作至下沉过程中位于无被水淹没可能的岸滩上时，如地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实制作；如地基承载力不够，应采取加固措施。
（4）沉井可在基坑中灌筑，但应防止基坑为暴雨所淹没。
并应注意观察洪水，做好防洪措施。
在总的进度安排中，应抓住枯水期的有利季节。
（5）运输线路，风、水管路，电力线的铺设以及混凝土厂起吊设备的布置等，均应事先详细计划，妥善安设，以免干扰沉井施工作业。
2.测量定位在沉井地点进行测量工作，应符合下列要求：（1）定位轴线应保证能随时可以检查沉井的下沉位置。
（2）检查沉井标高的临时水准点应设在沉井施工影响范围以外，且安全可靠的地方。
沉井基础
2、 沉井的类型 沉井的类型较多。按沉井横截面形状分为： （1）．单孔沉井 沉井只有一个井孔，其形状有圆形、正方形及矩形等。 圆形沉井可承受较大的水平荷载，其井壁可做得稍薄些； 而方形或矩形沉井在水平力作用下，其断面会产生较大的 内力与变形，故其井壁较圆形沉井厚，制作时井壁的4个 拐角可用圆弧过渡，以改善受力条件。 （2）．单排孔沉井 沉井有两个或两个以上的井孔，各井孔以内隔墙分开， 且沿同一方向排列。按使用要求，单排孔可做成矩形、长 圆形及组合形等形状。 （3）．多排孔沉井 在沉井内部设置数道纵横交叉的内隔墙。这种沉井刚度 大，且在施工中易于均匀下沉，如发生偏斜，可通过部分 井孔内挖土纠偏；多排孔沉井因承载力高，适合于做大平 面尺寸的重型建筑物基础。
按沉井材质分
(1)混凝土沉井。因混凝土抗拉强度低，故这类沉井应做成圆 形，并仅适用于下沉深度不大(4～7 m)的软土层中施工。 (2)钢筋混凝土沉井。可以就地现浇，也可预制拼装，还可以 做成薄壁浮运沉井。因就地整体现浇的，故我国应用最多。 (3)钢丝网水泥沉井。一般作成30 mm厚的双壁空心浮运沉 井，它具有施工方便、节省钢材等优点，适用于深水基础。 (4)钢沉井。其强度高、重量轻、易于拼装，一般可做成双层， 但钢材用量大。因此常用于深水大型基础的浮运沉井。
2）、沉井分节 沉井的分节应视下沉进度、开挖方法、土质 性质、沉井的平面尺寸和沉井深度作全面分析而 定。第一节沉井的最小高度，以在拆除垫木时沉 井能抵抗纵向破裂为标准，如沉井底节下为松软 土时，则其第一节（即底节）的最大高度不得大 于0.8B，B为沉井宽度。其次各节应尽可能作高。 沉井下沉中，井顶高度（分节）应适合挖土起重 机械工作的要求。
4）、沉井模板及支撑
根据沉井分节高度进行井壁制作，由于沉井井壁厚， 混凝土工程量大，井壁内埋设钢筋与管路较多，同时井壁 还承受一定的不均匀纠偏力，浇筑沉井井壁时，一定要保 证质量。以下几方面应特别注意：
沉井基础
沉井基础
井孔中不填料或仅填以砂砾，须在沉井的
封 底
顶面浇筑钢筋混凝土顶盖板，以支承墩（台） 及上部结构的全部荷载。
和
封底是在沉井下沉达到设计高程并经清理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
顶 后以混凝土浇筑的，其强度等级一般不低于
盖 C15，（岩石地基可用C15,一般地基用C20），
z x pp-pa
由朗金土压力理论可知
zx
4
cos
(ztg
c)
式中: 为土的容重， 和c分别为内摩擦角和粘聚力。
桥梁结构中，根据试验知道出现最大的横向抗力
大致在 z=h/3和z=h处，即
hx 3
12
4
cos
h tg
3
c
hx
12
一、沉井作为整体深基础的设计与计算
沉井作为整体深基础设计主要是根据上部结构特点、 荷载大小以及水文、地质情况，结合沉井的构造要求及 施工方法，拟定出沉井的平面尺寸，埋置深度，然后进 行沉井基础的计算。
沉井基础的计算，根据它的埋置深度可用两种不同的 计算方法。
★当沉井埋置深度在最大冲刷线以下较浅仅数米时，这 时可以不考虑基础侧面土的横向抗力影响，而按浅基础设
沉井基础
凹槽设置于沉井下部接近刃脚处，其作
用是使封底混凝土嵌入井壁而形成一个整
体，以便封底混凝土底面的反力能更好的
凹 槽
传给井壁。
凹槽槽深约0.15～0.2m，高约1.0m。
沉井基础
隔墙是为减小井壁的跨距，加强沉井的刚 度，同时便于掌握挖土、控制沉井下沉和纠偏
隔 设置的。 墙 隔墙厚度一般小于井壁，且高于刃脚 0.5m，
沉井基础_??????
沉井基础沉井基础是一种基础类型，适用于某些建筑物的建设，比如高层建筑、大型工厂和桥梁等。
沉井基础的特点是深挖地面，将基础一直下穿到岩石层或稳定土层，以保证建筑物的稳固和安全。
下面是的关于沉井基础的详细介绍。
一、沉井基础的定义沉井基础是指将基础一直下穿到稳定土层或岩石层中，并使其与地面齐平或略高的一种特殊的结构基础。
沉井基础能够保证建筑物能够承受垂直荷载和水平荷载的作用，因此常常用于需要增加基础承载力或稳定性的建筑物中。
二、沉井基础的特点1. 承载力强：沉井基础的底部直接承受建筑物的重量，因此能够很好地分担建筑物的荷载，保证其稳定性和安全性。
2. 防震性能好：由于沉井基础深挖地面，使其与岩石层或稳定土层结合紧密，从而增强了地基的稳定性与抗震性能。
3. 可适应复杂地质条件：由于沉井基础的深挖和建造过程中不受地下水位、不稳定土层及不同地质条件的影响，因此能够适应复杂的地质条件。
4. 价格高昂：由于沉井基础的建造难度高，需要大量的人力和物力，因此其价格往往比传统基础高昂。
三、沉井基础的分类1. 钢垫板沉井基础：利用钢垫板建造而成的沉井基础，适用于建筑物的基础承重能力较小，但地形和地质条件复杂的地方。
2. 混凝土沉井基础：使用混凝土来建造的沉井基础，适用于建筑物重量较大或基础承载力要求较高的场合。
3. 钢筋混凝土沉井基础：结合钢筋和混凝土使用的沉井基础，是常见的沉井基础类型之一。
四、沉井基础的建造沉井基础的建造过程一般包括以下步骤：1. 地质勘察：在建造沉井基础之前，必须进行地质勘察以确定地层的情况，以及确定沉井基础的深度和尺寸等参数。
2. 地面处理：在地面周围进行挖掘和处理，清理土石和水泥混凝土等，为沉井基础的建造提供空间和材料。
3. 筛选混凝土：将混凝土通过筛子筛选，以确保沉井基础中的混凝土具有一定的密实性和强度。
4. 沉井施工：将建筑物的基础按需求挖掘下穿到稳定土层或岩石层，并且使用混凝土浇筑。
5. 上表加固：在沉井基础上表向外加固，以增加其承载力和稳定性。
简述沉井基础的使用范围
简述沉井基础的使用范围
沉井基础是一种常用的地基工程技术，广泛应用于建筑、桥梁、码头等工程领域。
它是通过在地面上挖掘深井，然后将混凝土灌注到井内，形成一个坚固的基础结构。
沉井基础的使用范围非常广泛，下面将从多个角度来介绍其应用领域。
沉井基础适用于建筑工程中的高层建筑。
由于高层建筑的自重较大，地基的稳定性是确保建筑物安全的关键。
沉井基础能够通过深入地下，将建筑物的重量分散到更深的土层，增加地基的稳定性，从而确保高层建筑的安全性。
沉井基础也广泛应用于桥梁工程中。
桥梁是连接两个地点的重要交通设施，承受着车辆和行人的重量和振动。
为了确保桥梁的稳定性和安全性，需要在桥墩的下方设置沉井基础。
沉井基础能够通过深入地下，将桥墩的重量分散到更深的土层，增加桥梁的承载能力和稳定性。
沉井基础还适用于码头工程。
码头是船舶停泊和货物装卸的重要场所，承受着巨大的水平和垂直载荷。
为了确保码头的稳定性和安全性，需要在码头的下方设置沉井基础。
沉井基础能够通过深入地下，将码头的重量分散到更深的土层，增加码头的承载能力和稳定性。
沉井基础还可以应用于其他工程领域，如水坝、高架等。
无论是哪个领域，沉井基础都能够通过深入地下，增加地基的稳定性，从而
确保工程的安全性和稳定性。
沉井基础的使用范围非常广泛，几乎可以应用于所有需要增加地基稳定性的工程领域。
它通过深入地下，将结构的重量分散到更深的土层，增加地基的承载能力和稳定性。
无论是建筑、桥梁、码头还是其他工程领域，沉井基础都是一种可靠的地基工程技术。
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7沉井基础
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7.1 一般规定
7.1.1 模板及支架、钢筋和混凝土的施工应符合铁道部现行《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）的有关规定及设计要求。
7.1.2 沉井浮运设施必须经过检查试运转并符合施工工艺设计要求。
沉井施工前必须根据设计文件提供的地质资料，制订施工方案、技术措施和编制施工组织设计。
7.1.3 沉井施工前应对洪汛、凌汛、潮汐、河床冲刷、通航漂流物、山洪和泥石流等情况作调查研究，制订相应的安全措施。
7.1.4 沉井下沉前应按设计要求，对附近的堤防、建筑物等影响范围，制订防护和环保措施，并在下沉过程中建立观测制度。
7.2 就地制作沉井
I 模板及支架
主控项目
7.2.1 模板及支架安装和拆除的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第4.2.1条、第4.2.2条和第4.3.1条的规定。
一般项目
7.2.2 模板及支架安装和拆除的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第4.2.3条、第4.2.4条和第4.3.2条的规定。
Ⅱ钢筋
主控项目
7.2.3钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第5.2.1～5.2.3条、第5.3.1条、第5.4.1条、第5.4.2条和第5.5.1～5.5.4条的规定。
一般项目
7.2.4钢筋原材料、加工、连接和安装的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第5.2.4条、第5.3.2条、第5.4.3条和第5.5.5条的规定。
Ⅲ混凝土
主控项目
7.2.5混凝土原材料、配合比设计、施工和外观质量的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）（TB10424—2003）第6.2.1～6.2.7条、第6.3.1条～6.3.4条、第6.4.1～6.4.16条的规定。
一般项目
7.2.6混凝土施工和外观质量的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第6.4.18条的规定。
7.2.7混凝土沉井制作允许偏差和检验方法应符合表7.2.7的规定。
表7.2.7 混凝土沉井制作允许偏差和检验方法
Ⅳ下沉
主控项目
7.2.8底节沉井混凝土必须达到设计强度，其上各节达到设计强度的70%后方可下沉。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位每节沉井下沉前进行一组同条件养护试件强度试验；监理单位检查强度试验报告或见证试验。
一般项目
7.2.9就地制作沉井下沉至设计高程后，允许偏差和检验方法应符合表7.2.9的规定。
表7.2.9 就地制作沉井下沉至设计高程后允许偏差和检验方法
检验数量：施工单位每座沉井全部检查。
Ⅴ清基、填充
主控项目
7.2.10沉井清理基底必须符合下列规定：
1沉井下沉至设计高程后，基底地质条件应符合设计要求；
2清理后的基底距隔墙底面的高度、刃脚斜面露出的高度和有效面积应符合设计要求；
3在软土中沉井沉至设计高程并清基后，应进行沉降观测，待8h内累计下沉小于10mm 时，方可封底。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位观察、测量；监理单位观察、测量并检查施工记录。
7.2.11沉井应在封底混凝土强度达到设计强度后方可抽水填充。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位抽水前进行一组同条件养护试件强度试验；监理单位检查试验报告。
7.2.12沉井填充必须符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：观察。
7.3 浮式沉井
I 模板及支架
主控项目
7.3.1模板及支架安装和拆除的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第4.2.1条、第4.2.2条和第4.3.1条的规定。
一般项目
7.3.2模板及支架安装和拆除的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第4.2.3条、第4.2.4条和第4.3.2条的规定。
Ⅱ钢筋
主控项目
7.3.3钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第5.2.1～5.2.3条、第5.3.1条、第5.4.1条、第5.4.2条和第5.5.4条的规定。
一般项目
7.3.4钢筋原材料、加工、连接和安装的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第5.2.2条、第5.3.2条、第5.4.3条和第5.5.2条的规定。
Ⅲ混凝土
主控项目
7.3.5 混凝土原材料、配合比设计、施工和外观质量的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第6.2.1～6.2.7条、第6.3.1～6.3.4条、第6.4.1～6.4.16条的规定。
一般项目
7.3.6混凝土施工质量的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第6.4.18条的规定。
7.3.7混凝土沉井制作允许偏差和检验方法应符合本标准第7.2.7条的规定。
Ⅳ钢沉井制作
主控项目
7.3.8 钢沉井使用材料的规格、强度应符合施工工艺设计的要求和有关产品标准的规定。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：观察、尺量和检查产品合格证。
7.3.9沉井气筒必须按受压容器的有关规定制造，并经压力（不得低于工作压力的1.5倍）试验合格后方可使用；底节沉井应作水压试验，其余各节应经水密检查，合格后方可下水。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位作水压试验和水密检查；监理单位见证试验。
一般项目
7.3.10钢沉井制造的允许偏差应符合设计要求和本标准第7.2.7条的有关规定。
Ⅴ浮运就位
主控项目
7.3.11沉井浮运必须检算其稳定性。
沉井浮运必须符合施工工艺设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：检算和观察，
监理单位旁站监理。
一般项目
7.3.12浮式沉井应在枯水期和流速平稳时进行，沉井就位落至河床后应尽快安排下沉。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：观察。
Ⅵ下沉
主控项目
7.3.13浮式沉井下沉的检验必须符合第7.2.8条和第7.3.9条的规定。
一般项目
7.3.14浮式沉井下沉至设计高程后，允许偏差和检验方法应符合表7.3.14的规定。
表7.3.14 浮式沉井下沉至设计高程后允许偏差和检验方法
检验数量：施工单位每座沉井全部检查。
Ⅶ清基、填充
主控项目
7.3.15浮式沉井不排水情况下清理基底的检验必须符合本标准第7.2.10条的有关规定。
7.3.16浮式沉井填充的检验必须符合本标准第7.2.11条的规定。
一般项目
7.3.17 浮式沉井填充的检验应符合本标准第7.2.11条和第7.2.12条的规定。