摘要：沉井作為一種應(yīng)用較為廣泛的地基處理方法，在富陽境內(nèi)應(yīng)用屬第二次，在防沖處理中屬首次應(yīng)用，經(jīng)過洪水考驗(yàn)后，證明了沉井在新江堰的應(yīng)用是成功的。
1、引言
沉井是在工程上應(yīng)用較為廣泛的地基處理方法，在公路橋梁及水閘基礎(chǔ)工程上使用較多，其處理效果比較理想，可以同時解決地基承載力和地基滲透變形的問題。
沉井布置有多聯(lián)式和分離式及單井結(jié)構(gòu)。多聯(lián)式施工較困難些，分離式需解決沉井間的防滲問題。沉井的平面形狀多呈矩形，且布置簡單對稱，以便井體施工澆筑和均勻下沉。
2、沉井設(shè)計(jì)要點(diǎn)
本工程位于富陽市包家淇堤新江口，地處新桐鄉(xiāng)境內(nèi)富春江邊，受潮汐作用，屬感潮河段，沖刷較為嚴(yán)重。歷年來，黃金畈總干渠出口堰（以下簡稱堰）經(jīng)歷了多次洪水，損毀相當(dāng)嚴(yán)重，當(dāng)?shù)卮迕褚苍啻涡扪?，但屢修屢沖，效果較不理想。在本工程實(shí)施之前，富陽市水電局就新江堰的防沖問題組織了專家進(jìn)行實(shí)地察看并論證，因該處屬粉砂地基，沖刷又較為嚴(yán)重，在進(jìn)行了板樁、連續(xù)灌注樁、重力式擋墻及沉井共四組方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較之后，一致認(rèn)為該處適宜修建沉井，防止洪水對新江口的繼續(xù)侵蝕。
2.1沉井類型的選擇
沉井類型必須結(jié)合工程實(shí)際，根據(jù)地基特性、工作條件、施工條件，經(jīng)比較選用單井式沉井作為抗沖主體工程。
2.2沉井強(qiáng)度的計(jì)算
（1）刃腳處地基強(qiáng)度，須滿足下列條件：
N+G≤Rj+Rf
式中N–作用在沉井結(jié)構(gòu)上的豎向荷載（t）；
G–沉井自重（t）；
Rj–沉井底部地基土的總反力（t）；
Rf–沉井側(cè)面的總摩阻力（t）。
?。?）為保證沉井在施工時能順利下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，沉井自重G要滿足下沉要求：
2.3沉井結(jié)構(gòu)的擬定
根據(jù)堰流計(jì)算結(jié)果，該處堰頂寬度為8m，溢流面擴(kuò)散角按實(shí)際地形及滿足泄洪要求取5.4°，并結(jié)合沉井位置的地面高程，取沉井長度為12.33m。按強(qiáng)度計(jì)算及規(guī)范的要求，取沉井寬度為6m。根據(jù)沉井位置的沖刷強(qiáng)度分析，并參照地質(zhì)資料確定沉井高度為4m。因沉井表面積較大，為了滿足沉井井體的剛度要求，在沉井內(nèi)設(shè)置隔墻兩道，以保證沉井在下沉過程中防止井體彎矩過大而撓斷。
2.4沉井下沉
（1）沉井往往在設(shè)計(jì)頂高程上先進(jìn)行分節(jié)澆筑，然后挖去井內(nèi)的土方，借井體自重克服井壁摩阻力而下沉的，因此沉井澆筑高度應(yīng)根據(jù)地基土條件和要求控制的下沉速度等因素確定。第一節(jié)沉井井壁澆筑高度往往受到澆筑基底面地基承載力的限制，而在第二節(jié)以上的各節(jié)澆筑高度還要受到其下沉的各節(jié)井壁摩阻力的影響，如果處理不當(dāng)，將會造成沉井下沉的失控現(xiàn)象。
（2）因沉井沉放較深，能很好地解決淺層沖刷對堰體產(chǎn)生的影響，而且也有利于堰的穩(wěn)定。不可避免的是，當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)高程時，地下水位一般較高，對施工帶來一定難度，施工過程須設(shè)置多臺泥漿泵強(qiáng)排以降低地下水位。如果在存在承壓水層的地基上采用沉井時，特別是當(dāng)沉井下沉至含承壓水的土層，影響地基抗?jié)B穩(wěn)定性時，不僅沉井基礎(chǔ)施工會遇到很大困難，而且還會影響工程施工安全，因此在這種情況下不宜采用沉井基礎(chǔ)。
?。?）由于該沉井完全起防沖作用，上部不存在很大的荷載，經(jīng)計(jì)算，僅靠井壁的摩阻力就可維持沉井的穩(wěn)定，故沉井不封底，而是選用了滲透能力較好的宕碴作為井內(nèi)回填，且分層夯實(shí)，以防止產(chǎn)生滲透變形和過大的沉降。同時在沉井的底部設(shè)置了多處排水管，防止產(chǎn)生過大的揚(yáng)壓力，對沉井的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。
3、施工要點(diǎn)
3.1、施工圍堰、導(dǎo)流及防護(hù)
出口堰由于基礎(chǔ)位于正常水位以下，受富春江潮汐及河道水流影響，施工難度較大，是整個工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，沉井施工速度的快慢直接影響到整個工程的施工進(jìn)度。
為保證沉井干地施工，沉井的四周修筑草包圍堰，考慮到此段受水流沖刷較嚴(yán)重，在圍堰迎水側(cè)采用4m長，Φ16松木樁進(jìn)行加固。沉井左右岸堤腳為防止沖刷、塌方，用松木樁竹簾片等加以防護(hù)。
3.2、沉井施工
?。?）沉井施工程序
（2）沉井施工
本標(biāo)段工程C20鋼筋砼沉井工程量為114.14m3，分三次澆筑。第一次、第二次均澆筑1.8m，為方便施工，堤頂至沉井倉面搭設(shè)施工便道及工作平臺。砼澆筑時，采用人力翻斗車運(yùn)輸，通過泄槽直接入倉。待第二層砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85％以后，開始進(jìn)行沉井下沉。沉井下沉采用水力沖挖結(jié)合人工開挖的方法進(jìn)行。
沉井下沉?xí)r采用高壓水泵進(jìn)行沖挖，使沉井下沉，并采用潛水泵將沖挖出的含泥水抽到圍堰外的江中。根據(jù)沉井的下沉速度，一邊沖挖一邊沉放，直接到設(shè)計(jì)高程為止。
4、結(jié)語
包家淇堤新江出口堰采用沉井垂直防沖結(jié)構(gòu)結(jié)合水平拋石作為出口的保護(hù)措施，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在：
①工程質(zhì)量方面：極大地提高了黃金畈總干渠出口堰的防御能力，防沖刷深度達(dá)到了3m；
?、诠こ踢M(jìn)度方面，減少土方開挖量，縮短了整個工程的工期；
?、凵鐣б妫憾嗄陙?，屢沖屢修，效果不明顯，現(xiàn)經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，目前效果良好，并得到了上級領(lǐng)導(dǎo)和當(dāng)?shù)厝罕姷囊恢潞迷u。
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）