不排水开挖下沉
1.基本要求
(1)井内挖土深度,一般根据土质而定,最深不应低于刃脚2m(此数与沉井平面尺寸的大小有关)。若土质特别松软时,不应直接在刃脚下除土。
(2)尽量加大刃脚对土的压力。(2)尽量加大刃脚对土的压力。(2)尽量加大刃脚对土的压力。
(3)通过粉砂、细砂等松软地层时,不宜以降低井内水位而减少浮力的办法,促使沉井下沉,应保持井内水位高出井外1~2m。
(4)除为了纠正沉井倾斜外,井内的土一般应由各井孔均匀清除,各井孔土面高差不得超过500mm。
(5)沉井入土较深,一般采取抓土、吸泥、射水交替或联合作业;
2.抓斗挖土下沉
在砂或砾石类土中,一般当锅底比刃脚低1~1.5m时,沉井即可靠自重下沉。
在黏质土或紧密土中刃脚下的土不易向中央坍塌,则应配以射水管松土。
多井孔的沉井。如用一台抓斗时,应对称逐孔轮流进行使其均匀下沉,各井孔内土面高差不大于0.5m。
3.水枪冲土下沉
水枪冲土吸泥机排渣下沉是沉井的主要方法,适用于粉质黏土、黏质粉土、粉细砂土中。必要时应向沉井内注水,以加高井内水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥时,应保持沉井内水位高出井外水位1~2m。
水枪冲土系统包括:高压水泵、供水管路、水枪等。
取土顺序为先中央后四周,并沿刃脚留出土台,最后对称分层冲挖,不得冲空刃脚踏面下的土层。
沉井常见通病防治:
一、砂垫层密实度不均匀或不密实
(1)现象:沉井制作时沉降过大或明显倾斜。
(2)原因分析:基坑砂垫层承载力很差或明显不均匀,砂垫层施工末按分层摊铺振实的技术要求施。
(3)预防措施:砂垫层施工必需按技术要求分层摊铺(每层松砂厚20~25cm),分层振实。
(4)治理方法:沉井倾斜较大的可在井身高位处挖除局部砂垫层加以纠偏。
二、沉降或倾斜过大
(l)现象:沉井制作浇筑混凝土过程中或刚浇筑完不久,沉井产生过大的沉降或倾斜。
(2)原因分析:沉井制作时基坑底下土层或其下卧土层支承强度不够,或地基软硬不均匀,如有暗涌、大型障碍物等;砂垫层厚度不够或施工质量差(不密实、不均匀、被地下水浸泡等),致使其支撑强度达不到要求;多次下沉的沉井接高时刃脚入土深度少,或井内水浮力不够,或井底及其下卧土层支撑强度不够;沉井制作高度偏大,井身较小,重心过高;刃脚下承垫枕木末对称均匀地抽出,或末及时填塞好枕木抽出后的空隙。
(3)预防措施:事先查清沉井基坑地层及其下卧层情况,并采取相应技术措施;加强砂垫层的施工设计及施工质量控制。砂垫层应有足够厚度,砂垫层质量要达到规定要求;多次下沉的沉井接高施工时,应事先核算其下沉稳定系数,并采取稳定沉井的技术措施(刃脚处多留土、井内灌水、填土或砂等);适当控制小面积沉井下沉前的制作高度,井高不宜大于沉井短边或直径,超过l2m时要采取保证沉井稳定的措施;抽除刃脚承垫枕木时要按技术要求进行施工,或改用素混凝土底模垫层施工法。
(4)治理方法:一次下沉的沉井可在井位高处挖除部分刃脚处砂垫层进行纠偏;多次下沉的沉井接高时的倾斜,则按沉井纠偏方法施工。
三、沉井模板及支架损坏
(1)现象:沉井制作浇筑混凝土时模板构件或支架变形、损坏。
(2)原因分析:沉井在第二节开始制作时沉降较大,产生模板及支架变形、损坏的情况;由于脚手架及支架与模板固定连接,并且脚手架及支架刚度相对较大,当两者沉降差较大时,模板易被拉坏。
(3)预防措施:外脚手架可与模板基本脱开,只在极少几处用拉结件联系,当沉井高度不很大时,可只在井顶以上与内模支架拉结;在沉井第二节的内模支架不采用落地式,而应采用支撑式,即支架支撑在沉井底梁或临时性钢梁上,便其与沉井同步下沉;第一节沉井制作高度不宜过大,否则要适当加厚砂垫层并保证质量,以减少沉井沉降量,保证模板安全。
(4)治理方法:当发现模板开始被脚手架或支架拉坏时,则暂停浇筑混凝土,适当加固模板构件,并尽可能将脚手架及支架与模板间改用活络套等方式联系,以减少其相互影响。
四、邻近地面变形过大
(l)现象:沉井在排水下沉施工时,井周土体产生严重塑流或流砂现象,地面出现大幅度沉降。
(2)原因分析:井底土层很软弱,沉井埋深又较大;井内外水土压差较大。
(3)预防措施:当沉井附近有重要环保要求(建筑物或地下管线等)时,则可将井周或井底土层进行加固处理(如井点降水、注浆加固、搅拌桩等);在外井壁制作时预留泥浆槽,采用触变泥浆护壁措施等。
(4)治理方法:按现场施工及环保要求,及时将井周地面回填,并修复施工便道,必要时采取土层加固措施。
五、下沉极慢或停沉
(1)现象:沉井排水下沉时,下沉速度极其缓慢,甚至不下沉。
(2)原因分析:沉井井壁薄,自重相对较轻;井底碰到硬土层;沉井倾斜较大,为了纠偏,井底相当部分土体没有开挖,因而井底土体阻力大;井底碰到大型硬质障碍物,井身被搁住。
(3)预防措施:施工设计时验算的沉井下沉系数不能过小,必要时要加厚井壁;事先查清井底土层情况,对硬土层要准备好破土技术措施(包括施工设备);沉井下沉时要控制好井位高差,不让井身倾斜过大。
八、顶管施工