岸边泵房沉井结构设计与施工 2页

'第+"卷第!*期山西建筑V:G/+"3:/!*·&"·’"")年#月QR.3SP.T9RP,U9,-TUQ?L文章编号：!""#$%&’(（’"")）!*$""&"$"’岸边泵房沉井结构设计与施工陈薇摘要：在总结工程实践的基础上，对沉井结构设计和施工时的沉井分段、浮力、下沉摩阻力的取值、流砂处理等问题进行了探讨，以使沉井结构工程取得良好的经济效益和技术效益。关键词：沉井结构，岸边泵房，设计，施工中图分类号：,-+!&文献标识码：.沉井不但是一种深埋基础，而且也能作为地下构筑物，尤其"———井体自重（当配重下沉时，应计入配重重量），23；用于给排水工程中的岸边泵房。往往埋深较大，有时地下水位较#———地下水浮力（排水下沉时为零），23；深，容易产生涌流或塌陷，常受水文地质条件的限制和施工季节$———井壁总摩阻力，23。的影响，故常采用钢筋混凝土沉井结构。如果有地下水存在，即使采用排水下沉，在井内无水但井外作为岸边泵房的沉井结构，设计的内容主要包括：有地下水时，沉井筒壁也会受浮力的作用，计算下沉系数时浮力!）外形尺寸、高度、壁厚；值不能取为零。当沉井位于粉土、砂土或砂卵石层时，应按设计’）抗浮、抗滑、抗倾覆稳定验算；水位的*"4!!""4计算浮力；当沉井位于粘性土层时，可按设+）下沉验算；计水位的("4计算浮力。)）施工阶段刃脚、井壁的强度计算；!/"施工阶段抗浮验算时的浮力取值(）使用阶段井壁、底板强度计算。有地下水地区的沉井，应当对沉井在下沉到设计标高并且浇在工程实践中，往往由于地质钻探资料数据的误差或不够详筑封底混凝土或底板后，进行沉井的抗浮验算。实际上，大多数细，或由于计算时数据取值偏离实际，或由于施工方法不当等原工程往往是头一年进行地质钻探和图纸设计，下一年进行施工，因，常常造成下沉困难或不能下沉到设计标高，或下沉倾斜等后而地质钻探和施工并不一定在同一季节，岸边泵房地基土层的地果。下面将在总结工程实践的基础上，探讨沉井结构设计时诸如下水位常与江河湖泊水位有关，而江河湖泊水位往往随季节的变井筒的分阶、摩阻力、浮力的取值、施工时流砂的处理及沉井勘察化而不同。在计算浮力时，应充分考虑到在整个施工期内的地下特殊要求等几个问题进行初步地探讨。水位有可能比地质钻探时的地下水位升高的情况。应按施工期!浮力取值的问题高水位进行抗浮验算。在施工时，如出现地下实际水位高于设计水位时，应采取井内补水，外加配重或临时降低地下水位等应急!/!计算下沉系数时浮力的取值措施，否则，井筒可能会上浮而破坏。计算下沉系数时浮力取值的大小关系到在施工时能否顺利下沉。满足式（!）要求时，沉井在自重作用下即可下沉。!/#使用阶段抗浮验算时的浮力取值使用阶段浮力的大小往往影响到沉井结构井壁或底板的厚"1#（!）!!0!!/"($度。岸边泵房在江河湖泊旁边，在洪水期常常受到江河湖泊水的式中：!———下沉系数；浸泡，在进行使用阶段抗浮验算时，计算浮力的设计水位应取江!"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""")）混凝土入模后应振捣密实，以防止内部产生缝隙造成渗角做成)(5或!+(5圆弧折角，并将基底清理干净。漏。’）施工时应注意记录天气预报，在雨、雪天及(级以上大风(）混凝土的养护：正常气候下应采取保温保湿养护。当冬季的天气不可施工。施工时，应采用暖棚法、蓄热法等特殊养护措施，并应保持混凝土+）卷材的搭接长度应符合67("!"&$’""!地下工程防水技表面湿润，防止早期脱水造成混凝土表面产生龟裂。术规范的)/+/!’条针对不同材料所作的不同规定。#/#卷材防水层)）防水层做完后应及时砌保护墙并回填土，以防裸露时间过长，使墙体受环境温度的影响而产生裂缝。!）卷材防水层施工时在基底已干燥的情况下，应先将阴、阳!"#$"%&’(’)$$*’+’’%,-’.)/)0’&-&"/)0%&&"1’2$+!’345*/62*/)789,.（!%&’()*+,-(./01-23485*1-234"2-61,-01()7，$(+76()"+"""’，,’+)(；’%&’()*+8()9:6;-(<=()(9>0>)3#62>(6，8()9:6"+"+""，,’+)(）:;+$&,2$：9:;<=>?@A=BCD?EFGHDD?IF=D?;?>BJ，=BCHJ@=JKFJJ?@C:AB:LD?M?>BBCJ??LHE?=>F>@?DED:F>@LD:N?KBJO:D;BC?HJL?KBJ:O@?J=E>，;HB?D=HGH>@K:>JBDFKB=:>/PBHGJ:LD:L:F>@JBC?;?HJFD?JO:DLD?M?>B=>EBC?J??LHE?H>@BC?LD:K:>JBDFKB=:>/9’<#"&0+：F>@?DED:F>@LD:N?KBJ，LD?M?>B=:>，J??LHE?收稿日期：’"")$"($’+作者简介：陈薇（!#(#$），女，!#&’年毕业于山西广播大学工民建专业，工程师，广州市公用事业规划设计院，广东广州(!"!%" 第’#卷第!-期&##(年3月·4!·河湖泊的最高水位设计。流砂现象是沉井施工中常遇的问题之一，当采用排水下沉及沉井穿过地下水位以下的粉、细砂层或粘土颗粒含量小于!#0，!下沉系数的取值粉粒含量大于-$0的粉土层时，当其厚度大于&$1+，且井内水下沉系数!!!"#$时，即满足要求。有时会遇到在施工时位比井外水位低#"$+以上时，由于地下水动水压力较大，动水很难下沉或不能下沉的现象，分析其原因，得出下沉系数取值偏将粉砂颗粒冲入沉井内，形成流砂，使施工发生困难，井筒外壁土小是影响因素之一。层发生下陷、沉塌，从而削弱对井壁外缘的摩阻力，造成沉井倾斜众所周知，岸边泵房选址条件除了满足工艺要求外，尚应要或超沉，并影响附近地面及建筑物引起沉陷开裂。在施工时，如求有较好的地基条件，其中岸边地形的稳定性是最基本的要求。遇到流砂现象，可以采取如下处理措施：就江河岸边泵房而言，工艺一般要求选在冲刷岸而不在沉积岸，也就是说，场地应是稳定的，其地基天然是较密实而并非较松软!）在施工时，应认真研究地质勘察报告，如预估有粉细砂层或粉土层，将会出现流砂。如采用排水下沉时，则应在下沉前在的。由于岸边的土层往往变异性较大，因此在设计计算时，应考沉井外围设置井点降水系统，排除产生流砂的可能条件。虑下沉系数。下沉系数应根据不同的土质选定，建议按下列情况选取下沉系数：&）在遇到薄层流砂时，可加快沉井下沉的速度以穿越流砂层。!）当沉井位于软弱土层中时，宜取!!%!"#$；’）如在排水下沉时遇到流砂现象，其影响比较严重无法克服&）对于砂土层中的沉井，取!!%!"#$!!"!#；时，应停止开挖，在井内灌水改为不排水下沉。’）对于砂卵石层中的沉井，取!!%!"!#!!"!$；(）如采用不排水下沉时，当遇到粉细砂或粉土层时，应保持(）对于位于粘土层中的沉井，取!!%!"!$!!"&#；井内水位高于井外水位#"$+以上。$）对位于泥岩层的沉井，取!!%!"&#!!"&$。%沉井勘察的特殊要求"下沉摩阻力的取值沉井的勘察除了与一般建筑工程的勘察要求相同外，还应查在沉井的下沉计算和下沉稳定计算时，都要计算井壁外缘的明以下内容：标准总摩阻力，对于井壁外缘平直的沉井和井壁外缘为阶梯形的沉井，其单位周长摩阻力"（)*／+&）分别由式（&）（、’）计算：!）查明影响沉井施工的块石、漂石及障碍物。#&）查明岩土层的单位标准摩阻力&’值。"#%（$,&%$#）&’（&）’）查明水位地质条件，包括河流的流速、流量、洪水位、枯水"#%（#%$#!#%-#）&’（$,$!,&%$#）.$!&（’）位、河床的冲刷、淤积和变迁情况，地下水类型、最高和最低地下为了减少沉井的壁厚，降低工程造价，在满足抗浮、抗倾覆及水位、渗透系数等。抗滑的前提下，在沉井的下沉计算时，单位标准摩阻力宜取文献(）开挖边坡对岸边稳定性的影响和沉井施工对邻近建筑物［&］中推荐的参考值的下限值，并用配重下沉法进行下沉验算。的影响。#施工时井筒制作分节问题沉井结构工程建设中，各个环节应密切配合。在勘察时，应对于高度大于!&+!!/+的较深的沉井，一般应分段制作注意沉井勘察的特殊要求。在设计时，应多作比较、精心计算，下下沉，分段的依据既要考虑地质土层的情况，又要考虑方便施工。沉系数的取值宜适当提高，井壁外缘的单位标准摩阻力的取值大设计时应通过计算确定，并应在设计施工图说明中明确分节的高小会大大影响沉井结构工程的造价，沉井制作分节高度应由计算度及下沉方法。确定。在施工时，分节和下沉应严格按照设计说明进行施工。只第一节即最下一节沉井的最小高度，应以撤除定位垫木前井有这样，才能使沉井结构工程取得良好的经济效益和技术效益。壁能抵抗纵向弯曲为原则，通过计算确定。其最大高度应由沉井参考文献：在最上层土质或砂垫层开始下沉时，即在抽完垫木后的下沉稳定［!］上海市政工程设计院等"给水排水工程结构设计手册［2］"北性计算确定。当沉井下沉到高出地面!+左右时，即应停止下京：中国建筑工业出版社，!34(，-"沉，然后接高浇筑井壁，浇筑高度应通过验算下沉稳定性确定，一［&］陈载斌"钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册［2］"成都：四般不应超过$+。由于沉井结构是一种特殊结构，应选择技术力川科学技术出版社，!33!，!&"量强的有沉井施工经验的队伍来施工，并在施工期间同监理部门［’］彭圣洁"建筑工程质量通病防治手册（第二版）［2］"北京：中严格监督和把关。施工单位应严格按施工图纸说明进行分节和国建筑工业出版社，!33#，-"下沉。［(］岩土工程手册编导委员会"岩土工程手册［2］"北京：中国建$施工出现流砂的处理筑工业出版社，!33(，!#"!"#$#%&’()($*+(%,-.*,&+(+/0.10"+.%#)%"+-#23456#&（()*+,-./)")0123455*26’"1*++2+,578’2,+2+,43*98:;，()*+,-./)$!#!/#，<.2+*）78%,-)*,：6789:;<=>=?@1?71ABC>7DEF?G:18=EF<18>1:，>89<=C>=1B==:C89:HB:=8>?7=?7=:A:18>7D89:7B+;:F=?@89:C::EI:AAC>J>=>?7I9:789:=8FB18BF:?@C::EI:AA>=C:=>D7:C<7C1?7=8FB18:C，>7?FC:F8?+<):;:88:F:1?7?+><7C8:197?A?D>18=>7C::EI:AA=8FB18BF:EF?G:18="9#:;+-$%：=8FB18BF:?@C::EI:AA，EB+E9?B=:<=9?F:，C:=>D7，1?7=8FB18>?7'