摘要:沉井下沉的過(guò)程就是不斷糾偏的過(guò)程,隨著施工過(guò)程的推進(jìn),此偏移也隨之消減,此外由于沉井施工的復(fù)雜性,容易導(dǎo)致一系列的質(zhì)量問(wèn)題,本文就沉井施工中的糾偏及其它常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討。
1偏移原因分析及糾偏措施
1.1沉井下沉偏移原因的分析
沉井下沉的過(guò)程就是不斷糾偏的過(guò)程,保證沉井下沉質(zhì)量的前提就是做好下沉階段的糾偏工作,產(chǎn)生高差、位移的原因主要有:
(1)基土層軟硬不均,或有塊石等障礙。
(2)沉井挖土不對(duì)稱,井格間土層高差偏大。
(3)下沉系數(shù)偏小。底梁和刃腳被掏空時(shí)產(chǎn)生突沉。
(4)沉井內(nèi)產(chǎn)生流砂管涌,破壞了沉井的穩(wěn)定狀態(tài)。
(5)沉井四刃腳高差過(guò)大、沉井產(chǎn)生軸線偏移或產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)。
(6)井周土體不對(duì)稱或土質(zhì)不均勻,使沉井四周井壁受力不均勻。
1.2針對(duì)以上原因采取相應(yīng)的糾偏措施
(1)下沉過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)有塊石等下沉障礙時(shí),必須及時(shí)清除,防止障礙物被沉井壓入土中而難于清理,影響下沉。
(2)各井格內(nèi)以及井格之間應(yīng)對(duì)稱均勻地取土。一般高低差不得超過(guò)1m,終沉階段高差不得超過(guò)50cm。
(3)發(fā)現(xiàn)流砂管涌,原因是地下水位高于取土深度,應(yīng)及時(shí)注水,壓住水頭,決不能在流砂的狀態(tài)下繼續(xù)排水下沉。注水采用深井內(nèi)地下水,注水高度滿足沉井穩(wěn)定,此時(shí)應(yīng)根據(jù)觀測(cè)井內(nèi)地下水位標(biāo)高,決定增加降壓井?dāng)?shù)量。
(4)及時(shí)回填并密實(shí)井周坍陷土體區(qū)域,保持沉井壁四周正常的受力狀態(tài)。
1.3沉井下沉常用糾偏方法
1.3.1偏除土糾偏
沉井在入土較淺時(shí),容易產(chǎn)生傾斜,但也比較容易糾正。糾正傾斜時(shí),一般可在刃腳高的一側(cè)抓土,必要時(shí)可由人工配合在刃腳下除土。隨著沉井的下沉,在沉井高的一側(cè)減少刃腳下正面阻力,在沉井低的一側(cè)增加刃腳下的正面阻力,使沉井的偏差在下沉過(guò)程逐漸糾正,這種方法簡(jiǎn)單,效果較好。糾偏位移時(shí),可以預(yù)先使沉井向偏位方向傾斜。然后沿傾斜方向下沉,直至沉井底面中軸線與設(shè)計(jì)中軸線的位置相重合或接近時(shí),再將傾斜糾正或糾至稍微向相反方向傾斜一些,最后調(diào)正至使傾斜和位移都在容許范圍以內(nèi)為止。
1.3.2井外射水、井內(nèi)偏除土糾偏
當(dāng)沉井入土深度逐漸增大,沉井四周土層對(duì)井壁的約束力亦相應(yīng)增加,這樣給沉井糾偏工作帶來(lái)很大的困難。因此,當(dāng)沉井下沉深度較大時(shí),若糾正沉井的偏斜,關(guān)鍵在于破壞土層的被動(dòng)土壓力。高壓射水管沿沉井高的一側(cè)井壁外面插入土中,破壞土層結(jié)構(gòu),使土層的被動(dòng)土壓力大為降低。這時(shí)再采用上述的偏除土方法,可使沉井的傾斜逐步得到糾正。在有條件時(shí),還可以在沉井頂部加偏壓重的方法來(lái)糾正沉井的傾斜。
1.3.3壓重糾偏
在沉井高的一側(cè)壓重,最好使用鋼錠或生鐵塊,這時(shí)沉井高的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力大于低的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力,使沉井高的一側(cè)下沉量大些,亦可起到糾正沉井傾斜的作用。這種糾偏方法可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選用。
1.3.4沉井位置扭轉(zhuǎn)時(shí)的糾正
沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn),可在沉井偏位的二角偏出土,另外二角偏填土,借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩,使下沉過(guò)程中逐步糾正其位置。綜上所述沉井的傾斜、位移、扭轉(zhuǎn),應(yīng)在沉井下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1米以上時(shí)基本糾正好,糾正后應(yīng)謹(jǐn)慎下沉。在沉井刃腳接近設(shè)計(jì)標(biāo)高30厘米以內(nèi)時(shí),必須不使再有超出容許范圍的位置及方向偏差,否則難于糾正。
2沉井下沉施工常見(jiàn)問(wèn)題和預(yù)防處理方法
2.1下沉困難
下沉困難(表現(xiàn)為沉井被擱置或懸掛,下沉極慢或不下沉)。
(1)主要原因可能有:
①井壁與土壁間的摩阻力過(guò)大;
?、诔辆灾夭粔颍鲁料禂?shù)過(guò)??;
③遇有地下管道、樹(shù)根等障礙物。
(2)預(yù)防和處理的方法有:
?、僭诰斁鶆蚣予F塊或其他荷重;
?、谕诔心_下的土,或在井內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土;
?、廴缡遣慌潘鲁量筛臑榕潘鲁粒詼p少浮力;
④在井外壁裝置射水管沖刷井周圍土,減小摩阻力;
⑤在井壁與土間灌入觸變泥漿或黃土,降低摩阻力;⑥清除障礙物。
2.2下沉過(guò)快
下沉過(guò)快(表現(xiàn)為沉井下沉速度超過(guò)挖土速度,出現(xiàn)異常情況)。
(1)主要原因可能有:
?、儆鲕浫跬翆?,土的耐壓強(qiáng)度小,使下沉速度超過(guò)挖土速度;
?、陂L(zhǎng)期抽水或因砂的流動(dòng),使井壁與土間摩阻力減小。
?、鄢辆獠客馏w液化。
(2)預(yù)防和處理的方法:
?、僦匦抡{(diào)整挖土,在刃腳下不挖或部分不挖土;
?、趯⑴潘ㄏ鲁粮臑椴慌潘ㄏ鲁猎黾痈×Γ?/div>
?、墼诔辆獗陂g填精糙材料,或?qū)⒕谕獾耐梁粚?shí)。
2.3突沉
突沉(表現(xiàn)為沉井下沉失去控制,出現(xiàn)突然下沉的現(xiàn)象)。
(1)主要原因可能有:
?、偻谕敛蛔⒁?,將鍋底挖得太深,沉井暫時(shí)被外壁摩阻力和刃腳托住,使處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)繼續(xù)挖土?xí)r,土壁摩阻力達(dá)極限值,井壁阻力因土的觸變性而突然下降,發(fā)生突沉;
?、诹魃按罅坑咳刖畠?nèi)。
(2)預(yù)防和處理的方法包括:
?、龠m當(dāng)加大下沉系數(shù),可沿井壁注一定的水,減少與井壁的摩阻力;
?、诳刂仆谕?,鍋底不要挖得太深,刃腳下避免掏空過(guò)多。
(3)控制流砂現(xiàn)象發(fā)生。
2.4傾斜
傾斜(表現(xiàn)為沉井垂直度出現(xiàn)歪斜,超過(guò)允許限度)。
(1)主要原因可能有:
?、俪辆心_下的土軟、硬不均;
?、诔劣袑?duì)稱地拆除磚胎模及砼墊層,井外四周的回填土夯實(shí)不均;
③沒(méi)有均勻挖土,使井內(nèi)土面高差懸殊;
④刃腳下控制空過(guò)多,沉井突然下沉,易產(chǎn)生傾斜;
⑤刃腳一側(cè)被障礙物擱位,未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理;
?、夼潘_(kāi)挖時(shí),井內(nèi)一側(cè)涌砂;
?、呔鈼壨粱蚨盐?,井上附加荷重分布不均,造成對(duì)井壁的偏壓。
(2)預(yù)防和處理的方法有:
①加強(qiáng)沉井過(guò)程中的觀測(cè)和資料分析,發(fā)現(xiàn)傾斜要及時(shí)糾正;
?、诜謪^(qū)、依次、對(duì)稱、同步地拆除磚胎模,及時(shí)用砂填實(shí);
③在刃腳高的一側(cè)加強(qiáng)取土,低的一側(cè)少挖或不挖土,待正位后再均勻分層取土;
?、茉谌心_較低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石或石塊,延緩下沉速度;
?、菰诰馍钔趦A斜反面的土方,回填到傾斜一面,增加傾斜面的摩擦;
?、薏慌潘鲁粒诳拷心_低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石,在井外射水或開(kāi)挖,增加偏心壓載,以及施加水平外力等措施。
2.5偏移
偏移(表現(xiàn)為沉井軸線與設(shè)計(jì)軸線不重合,產(chǎn)生一定的位移)。
(1)主要原因可能有:
?、俅蠖嘤捎趦A斜引起的,當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí),井身常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力,因而伴隨產(chǎn)生一定位移,位移大小,隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定;
②測(cè)量定位差錯(cuò)。
(2)預(yù)防和處理的方法有:
①控制沉井不再向偏移方向傾斜;
?、谟幸馐钩辆蚱坏南喾捶较騼A斜,當(dāng)幾次傾斜糾正后,即可恢復(fù)到正確位置或有意使沉井向偏位的一方傾斜,然后沿傾斜方向向下沉,直至刃腳處中心線與設(shè)計(jì)中線位置相吻合或接近時(shí),再將傾斜糾正;
③加強(qiáng)測(cè)量的檢查復(fù)核工作。
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