墩基础沉井基础及地下连续墙.ppt

第6章墩基础、沉井基础及地下连续墙§6-1 深基础简介一、有关概念1. 定义：采用特殊的施工方法完成的，具有特殊 结构形式的基础n20世纪50年代认为d ≥ 5m的基础就是深基础深基础施工n（1）明挖法：开挖到基坑设计标高，然后在 坑底建造基础的方法来实现如：一般的墩基 础施工但基础埋置越深，边坡稳定和排水问题就 越难解决，因而往往需要采用板桩围护及人工 降低地下水位等方法，从而给带来施工不方便 ，工作量大n（2）沉井、沉箱、地下连续墙等特殊施工法 2. 类型n桩基础n墩基础 n沉井n沉箱n地下连续墙等3. 特点：承载力高，施工技术复杂，施工设备特 别，造价高，工期长 4. 设计中应当考虑基础侧壁的摩擦阻力与浅 基础明显的区别） 5. 适用条件：当建筑物荷载很大，浅部土层满足 不了承载力要求（浅基础满足不了工程要求） ，并且经过一般的地基处理后还不能满足工程 要求时，或者建筑物对地基的沉降和稳定性要 求很高时，常需要采用深基础当然，究竟是 否采用深基础应当经过周密的技术经济方案比 较后确定二. 墩基础n墩基础是一种利用机械或人工在地基中开挖成 的大直径孔中灌注混凝土而形成的基础。

n一般直径为 800mm~2 50mm，深度为 20m~40m，最深可达60m~80m，底部常做成 扩大头以提高承载力，墩底直径最大已达 7.5m，当支承干基岩上时，竖向承载力可达 60MN~70MN，且沉降量很小n墩基础结构可分为三部分：墩帽（或墩承台） 、墩身和扩大头n墩基础原则上应采用一柱一墩，墩身比桩具有 更大的强度和刚度，墩身可穿越浅部不良地基 而直接支承在深部基岩或坚实上层上其优点 是：n ①直径大，承载力高，避免桩基的群桩效应 影响及承台传力的复杂性；n ②能较好地适应复杂的地质条件，达到预期 持力层，可直接检查成孔质量和上层性状，易 于清孔；n ③混凝上浇注质量易保证，施工速度较快n墩基础的承载力确定墩基础承载力的方法与桩基础基本相同n墩基础的构造n ①无扩大头墩基，宜将墩身分段扩大直径或 做成锯齿形，以增加侧摩阻力或适应施工条件 ；n ②有扩大头墩基，中心距宜＞1.5db，db/d <3.0,扩大头斜面高宽比h/b宜＞1.5.具体数值应 根据持力层上体稳定条件确定适用n墩基常用于高层建筑中柱基础，并可通过扩底 工艺获得很高的单墩承载力但其混凝上用量 大，施工时有一定难度，故不宜用于荷载较小 、地下水位较高、水量较大的小型工程及相当 深度内无坚硬持力层的地区。

n中心距宜＞ 1.5db，ndb/d <3.0,n扩大头斜面高 宽比h/b宜＞ 1.5三.沉井基础1、定义：沉井是一种带刃脚的井筒状构筑物 2. 施工步骤沉井施工顺序3、一般沉井构造4、沉井的横截画形状n根据使用要求可 做成方形、矩形 、圆形、椭圆形 等多种n井筒内的井孔有 单孔、单排多孔 及多孔等当沉 井下沉困难时， 其立画也可做成 台阶形沉井的优点n埋置深度较大；（200m)n占地面积小，井筒在施工过程中可做支承围护 ，不需另外的挡土结构，技术上操作简便，不 需放坡，挖土量少，节约投资，施工稳妥可靠 n沉井作为基础，整体性好，稳定性好，具有较 大的承载力5、适用通常适用于：n地基深层土的承载力大，而上部土层比较松软、易于 开挖的地层，或由于建筑物的使用要求，基础埋深很 大，或因施工原因，例如在已有浅基础邻近修建深埋 较大的设备基础时，为了避免基坑开挖对已有基础的 影响，也可采用沉井法施工n不便进行桩基础施工的河流中；n河水较深，采用扩大基坑的围堰施工有困难的情况下 6、可能发生问题n沉井在下沉过程中常会发生各种问题： （1）遇到大块石、残留基础或大树根等障碍物阻碍下 沉； （2）穿过地下水位以下的细、粉砂层时，大量砂土涌 入井内，使沉井倾斜；n这些都会对施工造成很大困难，甚至工作无法进行。

n因此，对干准备用沉井法施工的场地，必须事先做好 地基勘探工作，并对可能发生的问题事先加以预防， 当问题发生时，要及时采取措施进行处理四.沉箱n在下沉前先将井底封闭的沉井n现今用得较少了1.盒式沉箱n闭口沉井n这种沉箱一般在岸上做 好，然后从水上拖运到 建筑场地就位，再在箱 体内填以砂、碎石、水 或混凝土等重物，令其 下沉至地表面，用以作 为建筑物的基础或作为 构筑物的主体n这种作法，箱的入土不 能很深，且要求承载面 比较平坦当地面不平 整时，常要求用水下开 挖整平的方法先行处埋 对于一些建造于水中 或水下的构筑物，如桥 墩、船坞重力式海洋平 台等，甩这种方法施工 往往比较经济2.气压沉箱n当沉井的下沉深 度要求达到地下 水位下较深时（ 例如15m以上） ，难以来用降低 地下水位的办法 进行井内开挖， 而采用水下机械 开挖又不易做到 均匀以保证井身 竖直下沉，在这 种情况下就常采 用气压沉箱沉箱的基本特点n与沉井不同的是沉箱的底部是一个有顶盖封闭的工作 仓，高度一般不小于3m．工作仓内由专用管路通入 压缩空气，以阻止仓外地下水的渗入，从而保证工人 得以在仓内进行挖土作业n工作仓的盖板与供交通和运输用的竖管相连通，竖管 可随沉箱的下沉而接长，其上与气闸相速接。

气闸是 进出工作仓的门户，工人在气闸内经受气压的变换后 ，再进入工作仓或大气中工作仓的气压高于大气压 不到100kPa时，不会感到很不舒服；大于此气压时 就得先在气闸内变换气压以适应之工作仓的气压高 于大气压约 300kPa时，工人在工作仓内的工作时间 每次不能多于 1.5～2.0小时除此之外，沉箱的其它 作业与沉井相同n气压沉箱施工时须向箱内压进压缩空气，以阻 止地下水流入，这种环境对施工人员的健康不 利，容易患职业病，甚至发生意外事故五.地下连续墙n 地下连续墙简介n分类 （1）按墙体材料分： 钢筋混凝土 素混凝土 塑性混凝土（由粘土、 水泥和级配砂石所合成的一种低强皮混凝土）、粘土 （2）按施工方法又可分： 现浇、预制、二者组 合成墙 （3）按槽孔形式分： 壁板式 桩排式壁板式加肋式地下连续墙 桩排式4.2 墙深和墙厚n地下连续墙的成墙深度由使用要求决定，大都 在50m以内；n墙宽与墙体的深度以及受力情况有关，目前常 用600mm及800mm两种，特殊情况下也有 400mm及1200mm的薄型及厚型地下连续墙 4.3 地下连续墙的施工顺序1. 开挖前先砌筑起基准作用、防止表面泥土坍落 的导墙导墙 。

1~2m深） 2. 利用大型挖抓或钻钻孔机械开筑单单元槽段到预预 定深度，开挖时时用配置好的泥浆护浆护 壁，单单元 槽段一般长长4~8m，6m为标为标 准槽段，最长长达 10m 3. 吊装钢钢筋进进入单单元槽段的墙墙内 4. 水下浇浇筑混凝土 5. 拔出节节点管，准备备下一单单元槽段施工 6.槽段的连连接主要施工要点n修筑导墙n成槽n制备泥浆n槽段的连接1.修筑导墙n槽孔施工以前，为保证槽壁竖直，防止挖土机械碰坏 槽壁，必须沿着设计轴线开挖导墙．起导向和防护作 用n导墙通常采用含钢率较低的现浇混凝土，也有采用预 制钢筋混凝土或钢材制成工具式导墙，以便于多次周 转使用2.成槽n成槽工艺是地下连续墙施工中最主要的工序， 是决定地下连续墙施工方法能否取得高速、优 质、低耗等项经济技术指标的主要关键n成槽机械可用冲击式钻机、液压抓斗、液压铣 槽机等n采用多头钻机开槽时，每段槽孔长度为 6～8m, 采用抓斗或冲击钻时，每段槽孔长度还可更大 槽段开挖3 泥浆护壁n在地下连续墙成槽过程中，槽壁保持稳定不坍塌的主 要原因是由于槽内充满由膨润土或细粘土做成的不易 沉淀的泥浆，泥浆起到护壁作用n泥浆的比重大于地下水的比重，通常泥浆的液间保持 高出地下水位0.5～1.0m，因此，泥浆的液柱压力足 以平衡地下水、土压力，成为槽壁土体的一种液态支 撑。

n此外，泥浆压力使泥浆渗人土体孔隙，填充其间，在 槽壁表面形成一层组织致密、透水性很小的泥皮，维 护了槽壁的稳定4、槽段的连接n地下连续墙各单元槽段之间 靠接头连接n接头通常要满足受力和防渗 要求，又要施工简单n国内目前使用最多的接头型 式是用接头管连接的非刚性 接头n在单元槽段内土体被挖除后 ，在槽段的一端先吊放接头 管，再吊入钢筋笼，浇销混 凝土，然后逐渐将接头管拔 出，形成半圆形接头5 钢筋笼吊装钢筋笼 。