周边环境复杂的软土地区沉井设计.doc

1、1周边环境复杂的软土地区沉井设计摘要：在软土地区，沉井下沉施工势必会不同程度上造成周边土体、市政管线、建筑物的沉降和裂缝。珠海市高压燃气管道横穿省道 S366 工程的顶管接收井周边环境复杂、拟建场地存在较厚的淤泥层，为减少对周边环境的影响，采取了非常规的助沉法设计，对沿海地区沉井设计具有一定的借鉴意义。 关键词：沉井；助沉法；软土；周边环境 Abstract: In soft soil area, The well-sinkings sinking is bound to causing the surrounding soil, municipal pipelines, building s

2、ubsidence and cracks to varying degrees. The high pressure gas pipeline across provincial road S366 works of Zhuhai City have a receiving well. The proposed site of the receiving well have complex surrounding environment and has a thick layer of silt. In order to reduce the impact on the surrounding

3、 environment, I designed the method of sinking aid. When design a well-sinking in Coastal areas can refer to this article. Key words: well-sinking; the method of sinking aid; soft soil; surrounding environment 中图分类号：TV39 文献标识码：A 文章编号： 21 引言 在我国沿海地区的市政工程建设中，因海相沉积软土具有触变性、流变性、高压缩性等不良工程性质，沉井下沉施工势必会不同程度上

4、造成周边土体、市政管线、建筑物的沉降和裂缝，施工条件非常复杂。 珠海市高压燃气管道横穿省道 S366 工程的顶管接收井周边条件非常复杂，本文详细介绍了助沉法的设计理念和方法，对类似工程具有一定的指导意义。 2 工程概况 为了与现状管接驳，珠海市天然气利用工程有一根 D71112.5 天然气高压管道需在广生村附近穿越省道 S366。省道 S366 为双向 14 车道的城市快速干道，路宽 140m，是连接主城区与西区的重要通道。道路横断面分为：中央分隔断 8m、主车道 18.75m（3.754m 四车道+3m 硬路肩） 、主辅绿化带 17.25、辅道 12m、机非绿化带 5m、非机动车道 3.5m

5、、人行道 4m、绿化带 2.5m。主辅绿化带、辅道、机非绿化带、非机动车道、人行道、绿化带下不同深度埋设了很多给水、排水、电力、通信等市政管线，其中给水及部分其他管线不能拆改。为避免堵塞交通、避开各种市政管线，考虑采用顶管法施工。结合各种市政管线的布置，经与相关职能部门沟通，将接收井设在主道靠近主辅绿化带的行车道上，占用两个行车道及硬路肩。为减少顶管施工对上部管线及道路的影响，管线管底设计标高为-5.1 米。 3本工程难点众多，主要有： （1）接收井周边管线众多，最近距离 2.7m，要求沉井下沉施工尽量减少扰动周边土体。 （2）接收井位于机动车道，临近车道施工期正常通车，需避免造成道路沉降，并

6、保证施工期的行车安全。 （3）接收井位置路基以下存在层厚 5.709.90 米的流塑状淤泥。 （4）地下水位高，天然水位标高 1.481.94 米。 （5）施工空间狭窄，施工组织要求高。 3 详细设计 3.1 综述 （1）设计使用年限为 1 年，基坑安全等级为一级。支护结构构件的重要性系数采用 0=1.1。 （2）抗浮设计水位按 2.0m 标高计。 （3）接收井施工期间，南侧机动车道按 40KPa 计，限行 10t 以上车辆；井壁往外 10m 范围内地面堆载按 10KPa 计。接收井施工完成后，上部车载：城-A 级。 3.2 地基处理及帷幕 施工现场应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍，场

7、地低洼处回填粘性土，不得回填杂填土。 在井壁外 1m 采用 D600 高压旋喷桩双排咬合形成止水帷幕；为防止沉井超沉、提高井底承载力、减少后期沉降，在井壁及底板下采有 D600高压旋喷桩处理。旋喷桩采用双管旋喷工艺，喷嘴数量不少于 2 个，喷4嘴孔径 23mm。浆液喷射压力为 2040MPa。 接收井位于省道 S366 主道上，根据地勘资料及省道 S366 设计资料，主道下面有较多块石，大小不一、分布无规律，故考虑对接收井处的高压旋喷桩必要时进行引孔。 3.3 沉井结构 接收井为内径 5.6m、井壁厚度 0.6m 的圆形钢筋混凝土结构，总高度为 12.12m。井筒全高分三次制作，三次下沉，首次

8、下沉高度 2.95m、第二次下沉高度 4.67m，第三次下沉高度 4.5m。 沉井首节制作的垫层宜采用“中粗砂+C15 素混凝土垫层” ，中粗砂垫层厚度为 1.0m，素混凝土垫层厚度为 20cm。 沉井下沉至设计标高后，施工中粗砂垫层，厚度不小于 30cm，压实系数不小于 0.95。在砂垫层上部浇筑 C25 封底混凝土。待封底混凝土强度达到 100设计强度时，对与底板接触的封底混凝土顶面及井壁进行凿毛，并清洗干净后，浇筑钢筋混凝土底板。 3.4 沉井下沉工艺 考虑到帷幕桩已穿透淤泥层，本工程采用排水法下沉施工。为防止沉井下沉过程中，周边淤泥涌入井内造成周边土体沉降、管线破坏、并保证周边道路行车

9、的安全，考虑采用助沉法施工。根据计算，在井壁外面设均匀 4 根 D800 钻孔灌注桩提供抗拔力，在灌注桩上部设反力锚箱，在井壁设钢筋混凝土牛腿或钢牛腿，通过千斤顶及反力拉杆对沉井施加向下的反力助沉。 沉井下沉过程中，自重和侧阻力都是在不断变化的，故井内土塞的5高度也是变化的，这是因为土塞太高则下沉阻力太大，井体难以下沉；土塞太低的话则不能有效防止周边淤泥涌入井内，根据计算计算，相关参数如表 1。 表 1 反力助沉参数表 4 结论及不足 在普遍存在淤泥质软土的沿海地区，市政工程中的沉井周边往往存在需要保护的建筑物、管线等，助沉法下沉工艺可以减少下沉过程中对周边环境的影响、通过调节不同反力锚箱的反力较易纠偏，同时也可加快施工进度。 因外侧帷幕桩形成封闭圆拱，承受了部分土压力，可以对井壁进行优化。按照规范1，刃脚竖向的向内弯曲内力是在刃脚下的土体全部掏空的假定下计算得出的，和实际情况不符，偏于保守，亦可对刃脚进行优化。有待进一步完善和研究。 参考文献 1 ECES 137:2002给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程 。