【文章內(nèi)容簡介】 系數(shù)的驗算公式為：K=（QB）/（T+R）；式中：K——下沉安全系數(shù)，~； Q——沉井自重及附加荷載（kN）； B——被井壁排出的水量（kN），如采取排水下沉法時，B=0； T——沉井與土間的摩阻力（kN），T=L（）?f； L——沉井周長（m）； H——沉井高（m）； f——井壁與土間的摩阻系數(shù)（KPa），由地質(zhì)資料提供； R——刃腳反力（kN），如將刃腳底部及斜面的土方挖空，則R=0；本工程沉井的驗算的條件為：沉井周長：；；沉井全高7m，分二節(jié)制作、二次下沉，；第一節(jié)沉井自重為1230kN；沉井總重為2480kN；沉井加支護墻總重：3256 kN（平均支護墻高5m）井壁摩阻系數(shù)為：下沉深度5m內(nèi)取8KPa， 5m以上取10KPa；刃腳阻力取60KPa。第一節(jié)沉井下沉系數(shù)驗算：K1 =1230/[（）8+60]= ；第一節(jié)沉井的下沉系數(shù)滿足順利下沉驗算要求。第二節(jié)沉井下沉系數(shù)驗算(不考慮刃腳反力)：K2 =2480/[()10 ]=。第二節(jié)沉井的下沉系數(shù)滿足順利下沉驗算要求。第三節(jié)沉井（加支護墻）下沉系數(shù)驗算(不考慮刃腳反力)：K3 =3256/[（）10]= ；第三節(jié)沉井的下沉系數(shù)滿足順利下沉驗算要求。沉井始沉階段，當素砼墊層敲拆后，沉井重心偏高，沉井井壁的四周無摩擦力，沉井的下沉系數(shù)很大，掏挖刃腳下的混凝土若不均勻，將會造成沉井很大的傾斜，所以在沉井挖土前，沉井的刃腳處先采用電鎬對稱破除，并同時分層掏挖，挖除的土方先集中在底中央，讓沉井逐漸下沉部分，使沉井刃腳埋在土層中，降低沉井重心。由于沉井在初期下沉過程中，下沉系數(shù)較大，故采取擠土下沉。后續(xù)出土順序由內(nèi)向外：先取內(nèi)圈泥土，再取外圈泥土，根據(jù)下沉情況掏除井壁下的土，最后形成全刃腳支承的大鍋底，使沉井安全下沉，由于本工程的下沉系數(shù)偏大，可依實際情況保留部分井壁下土塞，防止沉井突沉。嚴格控制刃腳外土塞，為保證沉井受力均勻，內(nèi)部應力沒有集中現(xiàn)象，在刃腳全支承不能滿足下沉要求時，需在刃腳處取土，做到均勻、對稱、層層剝離，循序漸進；但在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中下沉時，不宜搗刃腳。下沉過程中對下沉量，四角高差，偏位進行測量，及時了解下沉速度，并進行糾偏，當沉井達到允許偏差值1/4時必須糾偏。確保沉井在初始下沉階段形成良好的下沉軌道。觀測水位情況，嚴防涌砂現(xiàn)象的發(fā)生。施工時，應保持地下水位低于開挖面，以防流沙、管涌等現(xiàn)象發(fā)生。安排專人測量觀察井內(nèi)水位，每2小時觀測一次，特別是高潮位時須加強觀測。當?shù)叵滤徊荒軡M足施工要求時，分析原因，采取相應的措施，如增加深井點或采用濕沉法施工。濕沉施工時須保證沉井內(nèi)水位高于地下水位。對周圍建構(gòu)筑物等布點監(jiān)測，隨時掌握由于沉井下沉引起的環(huán)境影響問題。沉井下沉過程中，為防止對周圍土體產(chǎn)生較大的擾動和由于沉井后期下沉困難，可采用灌砂法措施。由于本工程沉井尺寸大，對沉井下沉的偏差要求高，因此在沉井下沉時應注意及時糾偏。沉井下沉主要以取土下沉為主，隨著井內(nèi)土體的破壞，沉井依靠自身重力克服踏面反力與井壁摩阻力而下沉，但因沉井下沉系數(shù)較大下沉穿越土層地質(zhì)條件差，為防止沉井下沉過程中土體塌方，因此沉井下沉過程中鍋底不宜過深。沉井糾偏在下沉過程中進行，按照“勤測勤糾，隨偏隨糾”的原則進行糾偏。在下沉過程中每隔2小時測量一次，在沉井初沉階段、終沉階段以及偏差較大適應加大觀測頻率，觀測數(shù)據(jù)及時上報作為糾偏依據(jù)。糾偏時應根據(jù)測量的偏差數(shù)據(jù)及時采取糾偏措施。本工程沉井距河道較近，開始下沉時位于填土層，下沉系數(shù)較大，很容易發(fā)生偏移，因此在施工時必須慎重，特別要控制好初沉，嚴格注意沉井頭尾兩側(cè)均勻出土，不使沉井下沉過程中發(fā)生大位移，盡量在深度不深的情況下糾偏，符合要求后方可繼續(xù)下沉。下沉初始階段是沉井易發(fā)生偏差的時候，同時也較易糾正，這時應以糾偏為主，次數(shù)可增多，以使沉井形成一個良好的下沉軌道。下沉過程中，應做到均勻，對稱出土，嚴格控制泥面高差，當出現(xiàn)平面位置和四角高差出現(xiàn)偏差時應及時糾正，糾偏時不可大起大落，避免沉井偏離軸線，同時應注意糾偏幅度不宜過大，頻率不宜過高。糾偏以不對稱取土糾偏為主，不宜通過“掏刃腳”的方式糾偏。沉井下沉時若發(fā)生偏斜，根據(jù)測量所得四角標高及四角下沉速度差異進行分析，標高較高的一側(cè)適當多出土，另一側(cè)適當少出土，人為造成踏面反力的差異，調(diào)整沉井各部位的下沉速度。多出土的范圍及深度應根據(jù)沉井刃腳高差、下沉速度差及鍋底形狀確定。沉井中偏差應在沉井下沉了1/3～1/2井高以前時基本糾正好，糾正后應謹慎下沉，不再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則由于土體形成了約束沉井下沉的“通道”，使沉井難于糾正。沉井下沉至距設(shè)計標高2m以上時，必須不再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則難于糾正。在終沉階段糾偏幅度不宜過大，應注意勤測勤糾。在沉井上方四個角落（圓形井室為互相兩直徑與沉井壁的交點）預埋鋼釘，軸線采用沉井四個定位點拉線確定，軸線位移采用經(jīng)緯儀測量。下沉時標高、軸線位移每班至少測量一次，每次下沉穩(wěn)定后應進行高差和中心位移量的計算；終沉時，每小時測一次，嚴格控制超沉，沉井封底前自沉速率應小于10mm/8h；如發(fā)生異常情況應加密量測。 沉井下沉階段的允許偏差 沉井終沉的允許偏差當沉井下沉至距設(shè)計底標高30100cm時，應停止井內(nèi)挖土，使其靠自重下沉至或接近設(shè)計底標高。再經(jīng)過2~3天的下沉穩(wěn)定，24小時觀測下沉不大于10mm時，可進行沉井封底。沉井封底采用排水法施工封底（干封底），降水方式采用噴射井點井外降水，若井內(nèi)存在積水則井內(nèi)挖集水井使用潛水泵輔助降水。封底前應整理好鍋底和清除浮泥，對新老砼接觸面應鑿毛清洗，井內(nèi)積水應盡量排干，并設(shè)置至少一個集水井，其深度和大小要滿足水泵吸水要求。封底前按照設(shè)計規(guī)定，一般先用大塊石先將刃腳下墊實，整修鍋底。素混凝土封底一次澆筑、分格、逐段、對稱進行，不得中途停頓，避免產(chǎn)生施工縫而造成滲漏現(xiàn)象，須從沉井壁四周向中央進行。素混凝土封底的同時集水井不得填埋，排水工作、降水工作繼續(xù)進行，以保證混凝土在終凝前不滲水。素混凝土封底表面應平整，當強度達到設(shè)計強度25%以上時才允許在上面綁扎底板鋼筋，鋼筋綁扎經(jīng)檢驗合格后方可澆筑底板混凝土。頂管施工完成后，進行溜槽施工，由具有相應資質(zhì)檢測單位進行閉水試驗，試驗合格后，按照設(shè)計圖紙要求進行擋水墻、蓋板、井筒施工。流槽：非粘土磚、M10水泥砂漿砌筑，25厚1:2水泥砂漿抹面。檢查井蓋座采用700球墨鑄鐵重型防盜井蓋，非車行道范圍井蓋座承載能力為C250，車行道范圍井蓋座承載能力為D400，產(chǎn)品質(zhì)量應符合《檢查井蓋》GB/T238582009。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，包河沿線沉井施工作業(yè)面位于高壓線下，且高壓線位置較低，按照正常沉井施工工藝將會無法保證安全距離，引發(fā)安全事故。因此，主體井室分三次澆筑，三次下沉，第二、三次澆筑高度分別為2m、支護墻每次澆筑、下沉高度不大于3m。采用小型汽車泵泵送，汽車泵無法展開時，采用裝載機運送，配合溜槽進行混凝土澆筑。臨建筑物沉井下沉見專項施工方案。據(jù)調(diào)查康林河DW16，DW17位于運營的火車道旁，因此施工時，需對鐵路進行保護，采用鋼板樁支護，并對鐵路側(cè)土體進行注漿加固，采用水下挖土及封底施工。若現(xiàn)場存在無法進行降水施工或者降水無效的情況，可采用不排水下沉及水下封底的方法進行施工。 不排水下沉采用抓斗進行水下取土，取土應對稱進行，每次開挖厚度最好不要超過200mm。其沉井的下沉要求與排水下沉一致，具體見排水下沉要求。遇到流沙層時應向井內(nèi)灌注水，使得流沙不涌入井內(nèi)。水下封底采用不排水封底，混凝土坍落度宜為180～200mm，在開始灌注混凝土時，宜用較小的坍落度。本工程井室采用內(nèi)徑200mm的導管，用根導管灌注水下混凝土時，應依先低處、后高處，先周圍、后中部的順序進行，相鄰兩管混凝土的高差不得超過管距的1/15～1/20。（1）封底前準備導管上部用23節(jié)長度為1m左右短管組成，導管提升后便于拆卸，其余部分導管為減少接頭漏水現(xiàn)象，可用長導管組成，其最下部一節(jié)底端不應帶有法蘭盤，以免破壞水下砼和管端部的防水效果，導管內(nèi)壁表面應力求光滑，誤差應小于177。2mm，導管應有足夠抗拉強度，能承受導管自重和盛滿砼后的總重量。 （2）清基沉井在下沉距設(shè)計標高1m時，結(jié)合封底土塞高度，確保砼封底厚度，并用空氣吸泥機清除井內(nèi)鍋底浮泥，并將井墻、底梁等與封底砼接觸處沖洗干凈。由潛水員配合測量出土面高度，繪制出土面高程圖，進行針對性清基。（3）拋石和找平根據(jù)土面高程圖，先拋一層塊石，再拋碎石由潛水員配合找平，達到設(shè)計要求封底標高。（4）設(shè)備準備導管采用Φ200特制加厚的無縫鋼管，絲口連接，保證足夠的強度和剛度。導管安裝后進行壓水試驗，導管安裝時每個接口內(nèi)放置兩根密封圈，確保不漏水。導管拼裝長度約10m左右，用砼提升機架起吊。每井室布置最少3根導管。其中井中最低位置布置一根。（5）沉井封底施工方法封底用C20素混凝土。施工時，導管底距井底土面3040cm，在導管頂部布置3m3左右的漏斗以確保澆筑進的下料需要。在漏斗的頸部安放球塞，并用繩索或粗鐵絲系牢。球塞安放時球塞中心應在水面以上，在球塞上部先鋪一層稠水泥砂漿，使球塞潤滑后，再澆砼。漏斗先盛滿坍落度較大的砼，然后將球塞慢慢下放一段距離。澆筑時割屢繩索或粗鐵絲，同時迅速不斷向漏斗內(nèi)灌入混凝土，此時導管內(nèi)和球塞，空氣和水受混凝土重力擠壓由管底排出，砼在管底周圍堆成圓錐狀，半導管下端埋入砼內(nèi)。在水下砼澆筑過程中，導管的提升做到慢提快落，并嚴防將導管拔出混凝土外，導管插入砼內(nèi)深度一般控制在1m以上為宜，當漏斗已達到最大高度不能再提升時，拆卸上部的短管。拆除短管的時間應控制在2030分鐘。在澆筑工作快要結(jié)束時，可采用流動性較大的砼，但不應改變水灰比，并適當增加導管埋在砼內(nèi)的深度。砼表面標高已達到設(shè)計標高，將導管從砼內(nèi)拔出，并沖洗干凈。在水下砼澆筑過程中，應經(jīng)常不斷測量水下砼面的上升情況，以及擴散半徑和施工進度，并根據(jù)測量資料控制導管的埋入深度。除沉井下沉沉井標高、軸線位移監(jiān)測外，需實時監(jiān)測沉井施工、頂管施工過程中的周邊道路、建筑物沉降情況，及時處理監(jiān)測結(jié)果，向監(jiān)理、設(shè)計、施工人員作信息反饋。必要時，應根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果采取相應措施。 監(jiān)測內(nèi)容一覽表監(jiān)測項目位置或監(jiān)測對象監(jiān)測精度監(jiān)測儀器周邊建筑（管道）水平位移建筑物外墻（管道頂部）2″水準儀周邊建筑（管道、道路）沉降建筑物柱基（道路、管道頂部）水準儀坑邊土體沉降（臨房屋側(cè)）臨房屋側(cè)土體水準儀地下水位地下水位/水位計房屋裂縫房屋裂縫處游標卡尺、小鋼尺各監(jiān)測項目的測點布設(shè)位置及密度應與頂管施工的區(qū)域、基坑開挖順序、被保護對象的位置及特性相匹配；同時參照圍護樁位置、附屬結(jié)構(gòu)位置等參數(shù)，進行測點布置，主要為了解變形的范圍、幅度、方向，從而對頂管工程信息有一個清楚全面的認識、基坑環(huán)境安全提供全面、準確、及時的監(jiān)測信息。設(shè)計各監(jiān)測項目布點情況如下：下沉范圍的建筑、重要管線、道路監(jiān)測由于沉降離房屋較近，因此臨近房屋監(jiān)測為重點監(jiān)測對象。裂縫觀測點，應根據(jù)裂縫的走向和長度，分別布設(shè)在裂縫的最寬處和裂縫的末端。裂縫的觀測標志應跨裂縫牢固安裝。標志選用粘貼式金屬片標志，標志安裝完后，應拍攝裂縫觀測初期的照片。建筑物進行沉降變形監(jiān)測，觀測點主要布置在布設(shè)在主要柱基上，水平位移宜布設(shè)在建筑物外墻的頂端和下部等變形敏感的部位。每隔十米設(shè)置一個監(jiān)測點，編號JZi (i為點編號)。測點利用長8公分帶帽鋼釘直接布置穩(wěn)定的建筑物上，并測得穩(wěn)定的初始值。地下管線變形監(jiān)測點設(shè)立在管頂或檢修井的管道上，采用抱箍式標志。當不能直接設(shè)在管道上時。可在管線周圍土體中埋設(shè)位移傳感器直接監(jiān)測管線的變形。道路沉降觀測需設(shè)置3個以上沉降觀測點，利用8公分帶帽鋼釘布置于道路上。臨房屋土體沉降監(jiān)測土體沉降需設(shè)置沉降觀測樁，沿房屋每10m布置一個監(jiān)測樁。地下水位監(jiān)測在基坑與房屋間設(shè)置基坑外監(jiān)測井，降水過程中觀測地下水位的變化。在兩降水井間設(shè)置降水情況監(jiān)測井，降水過程中觀測降水效果。根據(jù)現(xiàn)場施工情況合理安排監(jiān)測時間間隔，做到既經(jīng)濟又安全。根據(jù)以往同類工程的經(jīng)驗，擬定監(jiān)測頻率為見下表。 監(jiān)測頻率監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測頻率圍護施工降水沉井下沉頂管頂進期間基坑頂部水平位移/1次/2時1次/2時1次/1天周邊建筑（管道）水平位移1次/2時1次/2時1次/2時1次/1天周邊建筑（管道）沉降1次/2時1次/2時1次/2時1次/1天坑邊土體沉降（臨房屋側(cè)）/1次/2時1次/2時1次/1天地下水位/1次/1時1次/1時1次/1天房屋裂縫1次/2時1次/天1次/天1次/天說明：現(xiàn)場監(jiān)測將采用定時觀測與跟蹤觀察相結(jié)合的方法進行。監(jiān)測頻率可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化大小進行適當調(diào)整。監(jiān)測數(shù)據(jù)有突變時，監(jiān)測頻率加密到每小時二～三次。各監(jiān)測項目的開展、監(jiān)測范圍的擴展，隨基坑施工進度不斷推進。監(jiān)測報警指標一般以總變化量和變化速率兩個量控制，累計變化量的報警指標一般不宜超過設(shè)計限值。本工程報警指標初步擬定為下表：項目報警指標備注鋼板樁位移監(jiān)測累計20mm，2mm/d坑邊土體沉降（臨房屋側(cè)）累計20mm，2mm/d周邊道路沉降監(jiān)測累計30 mm，5mm/d周邊建筑位移監(jiān)測2/1000，差異沉降周邊建筑沉降監(jiān)測，差異沉降每期觀測結(jié)束后，應及時處理觀測數(shù)據(jù)。當觀測數(shù)據(jù)處理結(jié)果出現(xiàn)下列情形之一時，必須立即停止施工并通知技術(shù)總工及建設(shè)單位位采取相應措施。變形量達到預警值或接近允許值。變形量出現(xiàn)異常變化