第5章 沉井基礎(chǔ)

1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要 沉井基礎(chǔ)的分類、構(gòu)造及施工沉井基礎(chǔ)的分類、構(gòu)造及施工地下連續(xù)墻簡介地下連續(xù)墻簡介 n沉井：沉井：帶刃腳的井筒狀構(gòu)造物，帶刃腳的井筒狀構(gòu)造物，用人工或機械方法清除井內(nèi)土用人工或機械方法清除井內(nèi)土石，主要借自重克服井壁與土石，主要借自重克服井壁與土層摩阻，逐節(jié)下沉至基底設(shè)計層摩阻，逐節(jié)下沉至基底設(shè)計標(biāo)高的基礎(chǔ)。標(biāo)高的基礎(chǔ)。 a)b)n 特點特點埋深大（埋深大（hmax=220m），適用于深水，整體性強，），適用于深水，整體性強， 穩(wěn)定性好，承載力大；穩(wěn)定性好，承載力大；既是基礎(chǔ)，又是擋土和擋水圍堰構(gòu)造物；既是基礎(chǔ)，又是擋土和擋水圍堰構(gòu)造物；造價高，施工期長，不排水施工時難于克服刃

2、腳下造價高，施工期長，不排水施工時難于克服刃腳下孤石、沉船、樹干等障礙物，易發(fā)生流砂現(xiàn)象。孤石、沉船、樹干等障礙物，易發(fā)生流砂現(xiàn)象。 n 適用條件適用條件上部荷載較大上部荷載較大在山區(qū)河流中沖刷大在山區(qū)河流中沖刷大河水較深，采用擴大基礎(chǔ)施工圍堰有困難河水較深，采用擴大基礎(chǔ)施工圍堰有困難n下沉方式：下沉方式：就地制造下沉沉井就地制造下沉沉井( (一般沉井一般沉井) )、浮運沉井、浮運沉井 n制作材料：制作材料：砼沉井，鋼筋砼沉井，竹筋沉井砼沉井，鋼筋砼沉井，竹筋沉井(南昌贛江南昌贛江大橋、白沙沱長江大橋大橋、白沙沱長江大橋)，鋼沉井，鋼沉井, ,磚石沉井磚石沉井, ,木沉井木沉井n 外觀形狀：外

3、觀形狀：平面：平面：力求簡單對稱，力求簡單對稱，利于受力，便于施工，有利于受力，便于施工，有圓形、矩形和圓端形等圓形、矩形和圓端形等b )a )c)d )a) a) 柱形；柱形； b) b) 階梯形；階梯形； c) c) 階梯形；階梯形； d) d) 錐形錐形 沉井立面形狀沉井立面形狀剖面：剖面：柱形柱形( (下沉過程不易傾斜、井壁接長簡單，模下沉過程不易傾斜、井壁接長簡單，模板反復(fù)利用板反復(fù)利用) )；階梯形；錐形；階梯形；錐形( (下沉阻力小下沉阻力小) )n 沉井組成沉井組成 刃腳刃腳 井壁井壁 隔墻隔墻 井孔井孔 凹槽凹槽 封底封底 蓋板蓋板n 井壁井壁: :沉井主體部分，沉井主體部分

4、，下沉過程起下沉過程起擋土、擋水擋土、擋水及及壓重壓重作用，為深基礎(chǔ)作用，為深基礎(chǔ)的護壁和建筑物的基礎(chǔ)。的護壁和建筑物的基礎(chǔ)。 一般厚一般厚0.81.5m，每節(jié)高每節(jié)高5m，砼強度等，砼強度等級級C15。n刃腳：刃腳：井壁下端楔狀部分，利于切入土中加速下沉井壁下端楔狀部分，利于切入土中加速下沉0.5 m0.5 m45一般底面一般底面(踏面踏面)寬度不大于寬度不大于150 mm，軟土可適當(dāng)放寬；，軟土可適當(dāng)放寬；若下沉深度大，土質(zhì)較硬，若下沉深度大，土質(zhì)較硬，底面以型鋼（角鋼或槽鋼）底面以型鋼（角鋼或槽鋼）加強；加強；刃腳內(nèi)側(cè)斜面與水平面夾角刃腳內(nèi)側(cè)斜面與水平面夾角不宜小于不宜小于45度。度。頂

5、 蓋井 壁隔 墻凹 槽刃 腳封 底井 孔n隔墻：隔墻：將沉井空腔分隔成多個井孔，便于控制挖土下沉，將沉井空腔分隔成多個井孔，便于控制挖土下沉，防止或糾正傾斜和偏移，并加強沉井剛度，減小井防止或糾正傾斜和偏移，并加強沉井剛度，減小井壁撓曲應(yīng)力。壁撓曲應(yīng)力。一般要求厚度為一般要求厚度為0.51.0m，隔墻底高出刃腳底面，隔墻底高出刃腳底面0.51.0m ，避免被土擱住而妨礙下沉。，避免被土擱住而妨礙下沉。n 井孔：井孔：挖土排土的工作場所和通道挖土排土的工作場所和通道 尺寸：尺寸：由取土方法定，由取土方法定，采用挖土斗取土?xí)r，應(yīng)采用挖土斗取土?xí)r，應(yīng)能使挖土斗自由升降，能使挖土斗自由升降，一般寬度一

6、般寬度3m； 井孔應(yīng)對稱布置，以井孔應(yīng)對稱布置，以便于對稱挖土，保證沉便于對稱挖土，保證沉井均勻下沉。井均勻下沉。645123678n 凹槽凹槽 深約深約0.15-0.25m，高約高約1.0m，距刃腳底，距刃腳底面面1.5m以上以上 封底砼和井壁結(jié)合良好，使封底混凝土底面反力封底砼和井壁結(jié)合良好，使封底混凝土底面反力更好地傳給井壁。更好地傳給井壁。 n 封底和頂板：封底和頂板： 封底可防止地下水涌入井內(nèi)，底面承受地基土和水封底可防止地下水涌入井內(nèi)，底面承受地基土和水的反力。封底混凝土頂面應(yīng)高出凹槽的反力。封底混凝土頂面應(yīng)高出凹槽0.5m。 在井頂設(shè)置鋼筋混凝土頂板，承托上部結(jié)構(gòu)的全部在井頂設(shè)置

7、鋼筋混凝土頂板，承托上部結(jié)構(gòu)的全部荷載。頂板厚一般荷載。頂板厚一般1.52.0m，鋼筋配置由計算確定。，鋼筋配置由計算確定。 頂蓋井壁隔墻凹槽刃腳封底井孔n旱地沉井施工：旱地沉井施工：平整場地，制造第一節(jié)沉井、拆模平整場地，制造第一節(jié)沉井、拆模及抽墊、挖土下沉、接高沉井、井頂圍堰、基底檢及抽墊、挖土下沉、接高沉井、井頂圍堰、基底檢驗和處理、封底、充填井孔、澆筑頂蓋。驗和處理、封底、充填井孔、澆筑頂蓋。n水中筑島：水中筑島：水流速不大，水深水流速不大，水深2.0m0.5ma )b )最高施工水位b2.0m最高施工水位0.5mc )H防護圍堰0.5m最高施工水位bHtg( 45- /2)b2.0m

8、0.5ma )b )最高施工水位b2.0m最高施工水位0.5mc )H防護圍堰0.5m最高施工水位bHtg( 45- /2)水中筑島下沉沉井水中筑島下沉沉井n 浮運沉井浮運沉井水深筑島困難時，岸邊制作，滑入水中，井壁為空水深筑島困難時，岸邊制作，滑入水中，井壁為空體浮于水面，就位后灌注砼下沉至河床。體浮于水面，就位后灌注砼下沉至河床。 n 偏斜偏斜：沉井偏斜大多發(fā)生在下沉不深時，由于土質(zhì)不沉井偏斜大多發(fā)生在下沉不深時，由于土質(zhì)不均、井壁與刃腳中線不重合、抽墊方法欠妥、除土不均、井壁與刃腳中線不重合、抽墊方法欠妥、除土不均勻?qū)ΨQ等原因?qū)е鲁辆保痪鶆驅(qū)ΨQ等原因?qū)е鲁辆保?糾偏方法糾偏方法：

9、除土：除土、壓重、頂部施、壓重、頂部施加水平力、刃腳加水平力、刃腳下支墊下支墊n 難沉難沉：沉井下沉過慢或停沉；原因（正面阻力大、沉井下沉過慢或停沉；原因（正面阻力大、側(cè)阻過大、偏斜、孤石樹根等）；側(cè)阻過大、偏斜、孤石樹根等）； 解決方法：增加壓重和減少井壁摩阻力解決方法：增加壓重和減少井壁摩阻力（射水輔助（射水輔助下沉下沉 、加重井壁、增大開挖范圍和深度等）、加重井壁、增大開挖范圍和深度等）n 突沉突沉：常發(fā)生在軟土地區(qū)，沉井產(chǎn)生較大的傾斜或常發(fā)生在軟土地區(qū)，沉井產(chǎn)生較大的傾斜或超沉；超沉；主要原因：主要原因：井壁側(cè)阻較小。井壁側(cè)阻較小。 防治措施防治措施：均勻挖土，在刃腳處挖土不宜過深；增

10、：均勻挖土，在刃腳處挖土不宜過深；增大刃腳踏面寬度，增設(shè)底梁，提高刃腳阻力。大刃腳踏面寬度，增設(shè)底梁，提高刃腳阻力。n 流砂流砂：在粉、細(xì)砂層中下沉沉井，易出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；在粉、細(xì)砂層中下沉沉井，易出現(xiàn)流砂現(xiàn)象； 主要原因：主要原因：土中動水壓力的水頭梯度大于臨界值；土中動水壓力的水頭梯度大于臨界值； 防治措施防治措施：井點降水及不排水除土，或向井內(nèi)回灌：井點降水及不排水除土，或向井內(nèi)回灌水，降低井外水位。水，降低井外水位。5-5 5-5 其他深基礎(chǔ)簡介其他深基礎(chǔ)簡介u定義：定義：墩是一種利用機械或人工在地基中開挖成孔墩是一種利用機械或人工在地基中開挖成孔后灌注混凝土形成的大直徑樁基礎(chǔ)，由于其粗

11、大如墩，后灌注混凝土形成的大直徑樁基礎(chǔ)，由于其粗大如墩，故稱為墩基礎(chǔ)。故稱為墩基礎(chǔ)。u功能：功能：與樁相似，沉降量極小。與樁相似，沉降量極小。u適用適用于復(fù)雜地質(zhì)條件，常用于高層建筑中的柱基礎(chǔ)。于復(fù)雜地質(zhì)條件，常用于高層建筑中的柱基礎(chǔ)。不宜用于荷載較小、地下水位較高、水量較大的小型不宜用于荷載較小、地下水位較高、水量較大的小型工程，及相當(dāng)深度內(nèi)無堅硬持力層的地區(qū)。工程，及相當(dāng)深度內(nèi)無堅硬持力層的地區(qū)。墩基承載力高墩基承載力高，原則上采用一柱一墩；，原則上采用一柱一墩；墩基墩基持力層必須承載力較高且具有一定厚度持力層必須承載力較高且具有一定厚度；墩基的混凝土強度等級和配筋率應(yīng)滿足最低構(gòu)造要求；墩

12、基的混凝土強度等級和配筋率應(yīng)滿足最低構(gòu)造要求；設(shè)計時應(yīng)明確規(guī)定施工和質(zhì)檢方案；設(shè)計時應(yīng)明確規(guī)定施工和質(zhì)檢方案；施工前應(yīng)查明場地的水文地質(zhì)條件。施工前應(yīng)查明場地的水文地質(zhì)條件。墩基礎(chǔ)的設(shè)計施工要求：墩基礎(chǔ)的設(shè)計施工要求：定義：定義：成槽機沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑物周邊，開挖出成槽機沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑物周邊，開挖出具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，澆具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，澆注砼，筑成一個單元的墻段。再繼續(xù)開挖、澆筑砼，注砼，筑成一個單元的墻段。再繼續(xù)開挖、澆筑砼，并以某特定接頭方式連接墻段，形成一道連續(xù)的現(xiàn)澆并以某特定接頭方式連接墻段，形成一道連續(xù)的現(xiàn)澆壁式地下鋼筋砼

13、連續(xù)墻。壁式地下鋼筋砼連續(xù)墻。作用作用: :基坑開挖時防滲、基坑開挖時防滲、擋土，鄰近建筑物的支擋土，鄰近建筑物的支護，作為基礎(chǔ)的一部分。護，作為基礎(chǔ)的一部分。 優(yōu)點優(yōu)點無噪音、無振動，適用于城市與密集建筑群中施工無噪音、無振動，適用于城市與密集建筑群中施工(法法國最小距離國最小距離0.5m，日本，日本0.2 m)；土方量小，無需井點降水，造價低，配合逆筑法施工土方量小，無需井點降水，造價低，配合逆筑法施工速度快，適用于各種地質(zhì)條件；速度快，適用于各種地質(zhì)條件；能防滲、截水、承重、擋土、抗滑、防爆等。能防滲、截水、承重、擋土、抗滑、防爆等。 缺點缺點 施工技術(shù)要求高，槽段接頭質(zhì)量控制比較復(fù)雜，

14、小施工技術(shù)要求高，槽段接頭質(zhì)量控制比較復(fù)雜，小型工程造價較高，不適用于巖溶地區(qū)、粉、細(xì)砂地層。型工程造價較高，不適用于巖溶地區(qū)、粉、細(xì)砂地層。修筑導(dǎo)墻修筑導(dǎo)墻泥漿護壁泥漿護壁成槽成槽槽段連接槽段連接澆筑砼。澆筑砼。修筑導(dǎo)墻：修筑導(dǎo)墻：成槽施工前先開挖導(dǎo)溝，修筑鋼筋砼成槽施工前先開挖導(dǎo)溝，修筑鋼筋砼( (鋼、木鋼、木) )導(dǎo)墻，并設(shè)臨時支撐。導(dǎo)墻，并設(shè)臨時支撐。作用：作用：導(dǎo)向、容蓄泥漿，支撐設(shè)備荷載，維護表土導(dǎo)向、容蓄泥漿，支撐設(shè)備荷載，維護表土穩(wěn)定，防止槽口塌方。穩(wěn)定，防止槽口塌方。地下連續(xù)墻的施工地下連續(xù)墻的施工泥漿護壁：以膨潤土和細(xì)粒土在現(xiàn)場加水?dāng)嚢柚瞥?。泥漿護壁：以膨潤土和細(xì)粒土在現(xiàn)場

15、加水?dāng)嚢柚瞥伞?作用：作用：平衡水土壓力，護壁、防滲、攜渣、冷卻平衡水土壓力，護壁、防滲、攜渣、冷卻潤滑鉆頭。潤滑鉆頭。成槽成槽采用多頭鉆機開槽，每段槽孔長可取采用多頭鉆機開槽，每段槽孔長可取68m，采用，采用抓斗式或沖擊式鉆機成槽，每段長度可更大。墻體深抓斗式或沖擊式鉆機成槽，每段長度可更大。墻體深度可達幾十米。度可達幾十米。 槽段的連接槽段的連接接頭應(yīng)滿足受力和防滲要求。國內(nèi)多接頭應(yīng)滿足受力和防滲要求。國內(nèi)多用接頭管連接非剛性接頭。在挖除單用接頭管連接非剛性接頭。在挖除單元槽段土體后，在一端先吊放接頭管，元槽段土體后，在一端先吊放接頭管，再吊入鋼筋籠，澆筑砼后逐漸拔出接再吊入鋼筋籠，澆筑砼

16、后逐漸拔出接頭管，形成半圓形接頭。頭管，形成半圓形接頭。拔出接頭管澆灌混凝土已挖好槽段5.4.3.已完成段安放鋼筋籠已完成槽段2.1.未開挖段接頭管導(dǎo)墻未開挖槽段 槽段砼澆注槽段砼澆注 吊放鋼筋籠前須檢測槽段；吊放鋼筋籠前須檢測槽段； 制作、吊放鋼筋籠；鋼筋綁扎一制作、吊放鋼筋籠；鋼筋綁扎一般可先用鉛絲臨時固定，再點焊焊般可先用鉛絲臨時固定，再點焊焊條、拆除鉛絲；條、拆除鉛絲； 澆灌水下砼澆灌水下砼:一般控制水灰比在一般控制水灰比在0.6以內(nèi)，以內(nèi)，d25mm，塌落度，塌落度180200mm，盡量使用外摻劑以減少水，盡量使用外摻劑以減少水灰比，增大流動度，減少離析現(xiàn)象，灰比，增大流動度，減少離

17、析現(xiàn)象，防止導(dǎo)管堵塞防止導(dǎo)管堵塞。n 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 擬定外形尺寸、高度、壁厚擬定外形尺寸、高度、壁厚 視為天然地基上深基礎(chǔ)的地基強度及變形驗算視為天然地基上深基礎(chǔ)的地基強度及變形驗算 施工階段刃腳、井壁的強度計算施工階段刃腳、井壁的強度計算 使用階段井壁及頂板、底板強度計算使用階段井壁及頂板、底板強度計算 沉井高度沉井高度 沉井底面標(biāo)高，主要根據(jù)上部荷載、水文地質(zhì)條件沉井底面標(biāo)高，主要根據(jù)上部荷載、水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。及各土層的承載力等確定。 沉井作為基礎(chǔ)，其頂面應(yīng)埋入地面沉井作為基礎(chǔ)，其頂面應(yīng)埋入地面0.2m或地下水位或地下水位以下以下0.5m。 沉井平面形狀和尺寸沉

18、井平面形狀和尺寸 沉井平面形狀應(yīng)根據(jù)上部建筑物的平面形狀決定。沉井平面形狀應(yīng)根據(jù)上部建筑物的平面形狀決定。 為防止下沉過程中少許偏斜對建筑物影響，要求留為防止下沉過程中少許偏斜對建筑物影響，要求留襟邊，其寬度襟邊，其寬度 下沉總深度的下沉總深度的2%，且不得小于，且不得小于20cm。n 沉井尺寸設(shè)計沉井尺寸設(shè)計 下沉系數(shù)下沉系數(shù): 確定沉井的外形尺寸和壁厚時，應(yīng)保證沉井在各確定沉井的外形尺寸和壁厚時，應(yīng)保證沉井在各種施工階段能克服四壁摩阻力種施工階段能克服四壁摩阻力R1而順利下沉，即要求而順利下沉，即要求K1：11.10 1.25tGKR G各種施工階段沉井的自重；各種施工階段沉井的自重；Rt

19、沉井井壁土的摩阻力。沉井井壁土的摩阻力。 下沉系數(shù)下沉系數(shù)K1、抗浮穩(wěn)定系數(shù)、抗浮穩(wěn)定系數(shù)K2 抗浮穩(wěn)定系數(shù)抗浮穩(wěn)定系數(shù):當(dāng)沉井下沉到設(shè)計標(biāo)高，砼封底并做好鋼筋當(dāng)沉井下沉到設(shè)計標(biāo)高，砼封底并做好鋼筋砼頂板、抽除井內(nèi)積水后，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)備尚未安裝，井砼頂板、抽除井內(nèi)積水后，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)備尚未安裝，井外地下水位達最高時，應(yīng)考慮沉井的抗浮穩(wěn)定，即要求外地下水位達最高時，應(yīng)考慮沉井的抗浮穩(wěn)定，即要求K2：05.12PRGKtG沉井結(jié)構(gòu)的自重；沉井結(jié)構(gòu)的自重； P水對沉井的浮力，等于地下水位以下沉井排開同體積的水重水對沉井的浮力，等于地下水位以下沉井排開同體積的水重 地基強度：地基強度：沉井作為深基

20、礎(chǔ)時，一般要求下沉沉井作為深基礎(chǔ)時，一般要求下沉至堅實土層或巖層上，且地基強度須滿足：至堅實土層或巖層上，且地基強度須滿足： F作用于沉井頂面處荷載作用于沉井頂面處荷載 G沉井自重沉井自重Rf井側(cè)總摩阻力井側(cè)總摩阻力Rj沉井底部地基土的總反力沉井底部地基土的總反力Rj = fa A ( fa為基底土承載力特征值為基底土承載力特征值)F + G Rj + Rf n 沉井作為天然地基基礎(chǔ)計算沉井作為天然地基基礎(chǔ)計算式中：式中： 井側(cè)總摩阻力井側(cè)總摩阻力Rf：可假定井側(cè)總摩阻力可假定井側(cè)總摩阻力R Rf f沿深度成沿深度成梯形分布，距地面梯形分布，距地面5m5m范圍內(nèi)按三角形分布，范圍內(nèi)按三角形分布

21、，5m5m以下為以下為常數(shù)，故總摩阻力為常數(shù)，故總摩阻力為f2h2f1h1f4h4f3h3Rth0HGFfah-2.5mh5mRjRf U (h2.5 ) q U沉井周長沉井周長 q單位面積摩阻力單位面積摩阻力加權(quán)平均值，可按加權(quán)平均值，可按表表5-15-1取值。取值。圖圖5.15 5.15 井壁摩阻力分布假設(shè)井壁摩阻力分布假設(shè)式中：式中：基本假定：基本假定： 地基土為彈性變形介質(zhì)，水平向地基系數(shù)隨深度地基土為彈性變形介質(zhì)，水平向地基系數(shù)隨深度成正比例增加成正比例增加( (即即m m法法) ) 不考慮基礎(chǔ)與土之間的粘著力和摩阻力不考慮基礎(chǔ)與土之間的粘著力和摩阻力 沉井剛度與土剛度之比為無限大，

22、橫向力作用下沉井剛度與土剛度之比為無限大，橫向力作用下只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而無撓曲變形只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而無撓曲變形 根據(jù)基底地質(zhì)情況，可分為非巖石地基和基底嵌根據(jù)基底地質(zhì)情況，可分為非巖石地基和基底嵌入基巖內(nèi)兩種情況分析入基巖內(nèi)兩種情況分析n 考慮土體彈性抗力的沉井設(shè)計與計算考慮土體彈性抗力的沉井設(shè)計與計算n 非巖石地基非巖石地基 maxdd/2min1xOZZ1zxFVeFHlha)b)FHh2z1hh0Zd/20在在FH作用下，沉井將圍繞位于地作用下，沉井將圍繞位于地面下深度面下深度z0處點處點A轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動角角則深度則深度z處沉井水平位移處沉井水平位移x為：為： 將水平力將水平力FH和偏心豎向力和偏心豎向力

23、FV (=F G)等效為距基底作用高度為等效為距基底作用高度為的的水平力水平力FH，即：，即： VHHHF eF lMFFx = (z0z)tanmaxdd/2min1xOZZ1zxFVeFHlha)b)FHh2z1hh0Zd/20/ 2010tan2ddCC其中： Cz = mz C0 =mh即土的橫向抗力沿深度呈二次拋物即土的橫向抗力沿深度呈二次拋物線變化，若基底豎向地基系數(shù)線變化，若基底豎向地基系數(shù)C0不不變，沉井底面受到的抗力：變，沉井底面受到的抗力：zx =xCz =Cz (z0z)tan 沉井受到的沉井受到的橫向抗力橫向抗力zxzx式中式中C0按樁基計算方法確定，但不按樁基計算方法

24、確定，但不得小于得小于10 m0。上述各式上述各式z z0 0和和為未知數(shù)，可由靜力平衡導(dǎo)得：為未知數(shù)，可由靜力平衡導(dǎo)得： b1為基礎(chǔ)計算寬度，為基礎(chǔ)計算寬度，W為基底截面模量。聯(lián)立求解得：為基底截面模量。聯(lián)立求解得：21H01466,tan23b hhdWFzAmhb hh其中：其中：310018,23hCb hWdmhACCh HZX1H10000 tan0hhXFbdzFbmz zzdzH 1zx 1d0020 0hMF hb z dzWH06zxFz zzAhm axVHm in03FF dAA將此代入上述各式得土體橫向抗力：將此代入上述各式得土體橫向抗力： 基底邊緣處壓應(yīng)力：基底邊緣

25、處壓應(yīng)力： 式中式中A0為基底面積。為基底面積。離地面下深度離地面下深度z處截面彎矩為：處截面彎矩為：H11103H1H0 22zzzxMFhzbzzdzF b zFhzzzhA 基底嵌入基巖，在水平力和豎直偏心荷基底嵌入基巖，在水平力和豎直偏心荷載作用下，可假定基底不產(chǎn)生水平位移，載作用下，可假定基底不產(chǎn)生水平位移，故旋轉(zhuǎn)中心故旋轉(zhuǎn)中心A與基底中心重合，即與基底中心重合，即z0 = h?；浊度胩帉⒋嬖谝凰阶枇浊度胩帉⒋嬖谝凰阶枇R，其對，其對A點的力矩可忽略不計。由彎矩平衡得：點的力矩可忽略不計。由彎矩平衡得：HtanFmhD n 基底嵌入基巖內(nèi)基底嵌入基巖內(nèi)31612bhWdD

26、其中1dd/2hhAzxFRzxFHOz21R1HH016hzxb hFbdzFFD31HH212zb F zMFhzhzDh地面下深度地面下深度z z處截面上的彎矩為處截面上的彎矩為尚需注意尚需注意,當(dāng)基礎(chǔ)僅受偏心豎向力當(dāng)基礎(chǔ)僅受偏心豎向力FV作用時作用時,，上述各式不，上述各式不能應(yīng)用。此時應(yīng)以能應(yīng)用。此時應(yīng)以 M=FVe 代替上述各式中代替上述各式中FHh1，同理可導(dǎo)得，同理可導(dǎo)得上述兩種情況下相應(yīng)的計算公式。上述兩種情況下相應(yīng)的計算公式。H zxFhz zDhVHmaxmin2FF dAD土體橫向抗力土體橫向抗力基底邊緣處壓應(yīng)力基底邊緣處壓應(yīng)力基底嵌入處水平阻力基底嵌入處水平阻力FR由

27、由X= 0可得：可得： = ( z0h2 ) tan+ 00為為h2范圍內(nèi)臺身彈性撓曲變形引起的墩頂水平位移范圍內(nèi)臺身彈性撓曲變形引起的墩頂水平位移3222032H hM hE IE I其中：其中：FH、M為墩頂作用的水平力及彎矩為墩頂作用的水平力及彎矩計入基礎(chǔ)實際剛度對地面處水平位移及轉(zhuǎn)角的影響后計入基礎(chǔ)實際剛度對地面處水平位移及轉(zhuǎn)角的影響后(tan)，可寫為：，可寫為： = (z0 K1+ h2 K2) + 0K1、K2水平位移影響系數(shù)，根據(jù)水平位移影響系數(shù)，根據(jù)h及及 /h查書表查書表5-2。墩臺頂水平位移：墩臺頂水平位移：4tancoszxzc1234tancos3 hxhc124ta

28、ncoshxhc MMg8 .012 橫向抗力橫向抗力 經(jīng)驗表明最大橫向抗力大致在經(jīng)驗表明最大橫向抗力大致在z = h/3和和z = h處，故處，故1 取決于上部結(jié)構(gòu)形式的系數(shù)，一般取取決于上部結(jié)構(gòu)形式的系數(shù)，一般取1=1，拱橋，拱橋1=0.7；2考慮恒載彎矩考慮恒載彎矩Mg對總彎矩對總彎矩M的影響系數(shù)，即的影響系數(shù)，即 要求要求zx應(yīng)小于井周土的極限抗力值，而極限抗力以土應(yīng)小于井周土的極限抗力值，而極限抗力以土壓力表示，即：壓力表示，即： zx PpPa 由朗金土壓力理論可得：由朗金土壓力理論可得： 墩臺頂水平位移墩臺頂水平位移L5 . 0其中：其中：L為相鄰跨中最小跨的跨度（為相鄰跨中最小

29、跨的跨度（m），當(dāng)），當(dāng)L25m，取，取L25m。 此外，對高而窄的沉井還應(yīng)驗算產(chǎn)生施工容此外，對高而窄的沉井還應(yīng)驗算產(chǎn)生施工容許偏差時的影響。許偏差時的影響。（cm）要求：要求： 基底應(yīng)力基底應(yīng)力max f ah要求：要求：在抽出墊木及挖土可能有不均勻等不利條件下，第一節(jié)在抽出墊木及挖土可能有不均勻等不利條件下，第一節(jié)井壁在自重作用下應(yīng)按單支點、簡支梁等驗算井壁強度。井壁在自重作用下應(yīng)按單支點、簡支梁等驗算井壁強度。1mh/2h/2V2REAWTQ1mgV1MN 排水除土下沉排水除土下沉 不排水除土下沉不排水除土下沉a)c)b)lb0.7l0.15l0.15l0.5l0.5l考慮下兩種最不利

30、情況：考慮下兩種最不利情況： 刃腳外撓：刃腳外撓：沉井下沉至一沉井下沉至一半深度，上部井壁已全部加半深度，上部井壁已全部加高，刃腳入土高，刃腳入土1m1m。此時刃腳。此時刃腳斜面上土的橫向推力向外作斜面上土的橫向推力向外作用，產(chǎn)生向外撓曲。用，產(chǎn)生向外撓曲。刃腳內(nèi)撓：刃腳內(nèi)撓：沉井下沉至接沉井下沉至接近設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏近設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏空，沉井自重全部由外側(cè)摩空，沉井自重全部由外側(cè)摩阻力承擔(dān)。此時在外側(cè)水、阻力承擔(dān)。此時在外側(cè)水、土壓力作用下，使刃腳產(chǎn)生土壓力作用下，使刃腳產(chǎn)生向內(nèi)撓曲。向內(nèi)撓曲。1mh/2h/2V2REAWTQ1mgV1MNWgEATMNMCAMMB井壁的水平配筋

31、井壁的水平配筋 下沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏空，下沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏空，水、土壓力最大，按水平框架計算內(nèi)力。水、土壓力最大，按水平框架計算內(nèi)力。WgEATMNMCAMMB 井壁的豎直配筋井壁的豎直配筋 下沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏空，下沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下土已掏空，且上部井壁被土夾住，下部似懸掛在土且上部井壁被土夾住，下部似懸掛在土中的最不利位置計算井壁拉力。中的最不利位置計算井壁拉力。 等截面沉井產(chǎn)生的最大拉力等截面沉井產(chǎn)生的最大拉力max等于沉等于沉井自重的井自重的1/4，即，即t tmaxG/4，其位置在沉，其位置在沉井的井的h/2處。處。 此外，還應(yīng)驗算井壁在使用階段中各種受力時的強度。此外，還應(yīng)驗算井壁在使用階段中各種受力時的強度。干封底：干封底：可按構(gòu)造要求確定厚度，一般為可按構(gòu)造要求確定厚度，一般為0.60.61.2m1.2m水下封底水下封底: :砼厚度由抗浮要求和強度條件確定砼厚度由抗浮要求和強度條件確定按按抗浮抗浮計算時，封底砼厚度作為沉井重量的一部分，應(yīng)計算時，封底砼厚度作為沉井重量的一部分，應(yīng)滿足抗浮要求；滿足抗浮要求；按按強度強度條件計算時