凈水廠沉井觸變泥漿輔助下沉的原理

凈水廠沉井觸變泥漿輔助下沉的原理分析摘要：玉環(huán)縣陳陳岙里凈水廠廠取水井屬小小型沉井，下下沉方案采取取觸變泥漿輔輔助消除刃腳腳阻力和外壁壁摩擦力，依依靠沉井自重重下沉。對沉沉放工藝、下下沉監(jiān)測和垂垂直、水平糾糾偏技術(shù)作了了論述。關(guān)鍵鍵詞：沉井驗驗算；下沉方方案；沉井施施工；泥漿置置換；觸變壓壓漿1工程概況玉環(huán)環(huán)縣陳岙里凈凈水廠位于浙浙江省玉環(huán)縣縣陳岙里村旁旁，其中取水水泵房、取水水井采用沉井井基礎(chǔ)形式，根根據(jù)浙江省水水電勘測設(shè)計計院提供的地地質(zhì)資料，沉沉井處土層為為第四條全新新統(tǒng)坡～洪積積層，以黃褐褐色粉質(zhì)粘土土夾碎石為主主，土質(zhì)致密密、堅硬，其其主要物理力力學(xué)指標(biāo)，ＷＷ＝23.33%，r=19..8kＮ／ｍ３，ｅ＝0.770，ａｖ＝0.20ＭPａ－１，ｃ＝33..7kＰａ，?＝23.90，地基載力力標(biāo)準(zhǔn)值ｆｋｋ＝180kＰａ，沉井井外壁與土的的單位摩阻力力ｆ＝40kＰａ。經(jīng)測算算，必須采用用輔助下沉的的方法才能使使沉井正常下下沉，為此，設(shè)設(shè)計采用了觸觸變泥漿潤滑滑套下沉沉井井的方法?，F(xiàn)現(xiàn)以取水井為為例進行介紹紹：沉井采用用單孔矩形，其其尺寸為3..2ｍ×7.2ｍ，高度16ｍ的鋼筋混混凝土防水沉沉井。對沉井井自重下沉進進行了驗算，對對施工過程中中的關(guān)鍵因素素進行敘述。由由于觸變泥漿漿輔助下沉易易使沉井產(chǎn)生生較大傾斜，因因此在施工過過程中進行了了跟蹤觀測，采采取了一系列列預(yù)防和糾偏偏措施。沉井井于2000年5月施工，2000年10月竣工，上上部結(jié)構(gòu)也于于2001年3月竣工，投投入運行后至至今均無異常常。2沉井自重下下沉驗算沉井井的結(jié)構(gòu)計算算按有關(guān)規(guī)范范計算，此文文從略。由于于沉井外壁周周圍與粘性土土層的側(cè)壁摩摩阻力較大，沉沉井不易下沉沉，故在沉井井外壁設(shè)置泥泥漿套，以減減少其摩阻力力(圖1)。工程利用沉沉井外壁刃腳腳臺階形成110ｃｍ觸變泥泥漿套。計算算沉井自重下下沉系數(shù)ｋ的的公式如下：：式中：Ｑ—沉井井自重，Ｑ＝＝235×99.8＝2303kＮ；Ｂ—地下水浮托托力，取Ｂ＝＝０；T—沉井外壁與土土的總摩阻力力，Ｔ＝Ｌ（ｈｈ－2/5)＝20.8×（8.13－2.5)＝117.11kＮ；Ｒ—沉井刃腳反反力，Ｒ＝００(挖空)；Ｌ—沉井外壁周周長，Ｌ＝20.8ｍ；ｈ—沉井高度，ｈｈ＝8.13ｍ；ｆ—沉井外壁與與土單位面積積摩阻力，采采用觸變泥漿漿輔助下沉，ｆｆ＝4.9ｋＮ／ｍ２。按浙江省省《建筑軟弱弱地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)范》ＤＤＢＪ1.110～1.20標(biāo)準(zhǔn)，K值宜取1.10～1.20，上述計算算結(jié)果符合規(guī)規(guī)范要求，即即采用泥漿護護壁后沉井可可以順利下沉沉。3沉井施工3..1施工布置(11)根據(jù)現(xiàn)場情情況，設(shè)泥漿漿池1座其尺寸為4ｍ×６ｍ，拌和和棚一間面積積3ｍ×３ｍ，拌漿漿機1臺，壓漿泵泵2臺，輸漿管管道用?75的膠管和鋼鋼管，壓漿管管布設(shè)采用井井內(nèi)外管法施施工，管材為為?50鋼管，施工工布置示意圖圖見圖2。(2)為防止壓壓漿時泥漿直直接沖射土壁壁和減少壓漿漿出口處的堵堵塞，在射口口處設(shè)角鋼ＬＬ100×1100×8長度為20ｃｍ組成射射口圍圈見圖圖3。為防止地地面土層坍塌塌而破壞泥漿漿套，設(shè)地表表圍圈。地表表圍圈采用鋼鋼板、角鋼焊焊接，安裝高高度頂口高出出地面50ｃｍ，圍圈圈外側(cè)用粘性性土回填分層層夯實見圖44。3.2泥漿制備泥漿漿采用優(yōu)質(zhì)膨膨潤土、石堿堿和水調(diào)制而而成，其配比比按重量比44∶1∶1∶15，土質(zhì)變化化處稍微做了了調(diào)整。施工工中對以下泥泥漿指標(biāo)進行行了嚴格的控控制。①比重：采用用比重計測定定，控制在11.10～1.3之間；②粘度：采用用粘度計裝入入700ｃｍ３泥漿，測定500ｃｍ３流出的時間間不小于100ｓ；③膠體率：要要求達到100%；④ｐＨ值：采采用ｐＨ試紙紙測試，其值值控制在6～８之間。對對失水量及泥泥皮厚、靜切切力、含沙量量按常規(guī)控制制。當(dāng)泥漿池池內(nèi)泥漿存放放過久，泥漿漿老化出現(xiàn)泥泥皮時，須灑灑水保養(yǎng)。3.3壓漿壓漿漿采用壓漿泵泵，正常壓注注壓力為1000～800kＰａ，啟動動時壓力稍高高，壓漿采用用一個孔一個個孔的壓注，并并隨沉井下沉沉不斷補漿，使使泥漿面始終終保持在地面面以上0.3ｍ左右。壓壓漿時泥漿流流動半徑約為為5ｍ左右，流流動坡度約為為5%～10%，在整個施施工過程中，未未出現(xiàn)泥漿漏漏失現(xiàn)象。3.4沉井下沉(11)沉放作業(yè)。第第一節(jié)沉井達達到100%的設(shè)計強度度后方可抽除除墊木使其下下沉，下沉方方法選用排水水下沉，先沿沿沉井刃腳一一定距離挖一一圈排水溝，設(shè)設(shè)3～４個集水水井，深度比比地下水深1～1.5ｍ，溝和井底底深度隨沉井井挖土而不斷斷加深，井內(nèi)內(nèi)設(shè)水泵將水水抽出井外排排。挖土采用用人工挖土，對對稱均勻地從從中間逐漸挖挖向四周，每每層厚0.4～0.5ｍ，在刃腳腳處留1.0ｍ臺階，然然后再沿沉井井壁每2ｍ一段向刃刃腳方向逐層層全面、對稱稱、均勻地削削薄土層，每每次削5～10ｃｍ，使沉沉井在自重作作用下均勻破破土下沉。根根據(jù)下沉?xí)r地地質(zhì)情況，考考慮預(yù)留50～100ｍｍ沉降量量，以免沉井井下沉至設(shè)計計算高下。((2)泥漿清除置置換。沉井下下沉至離設(shè)計計標(biāo)高50～100mm后，迅速用用混凝土進行行封底，隨后后，先用清水水通過壓漿管管將泥漿逐孔孔壓出，然后后注入水泥砂砂漿將清水置置換出來，使使井壁與外壁壁土層緊密連連結(jié)，增加井井壁周邊的摩摩阻力。(33)下沉監(jiān)測測測量控制和觀觀測。沉井位位置標(biāo)高控制制是在沉井外外部地面及井井壁頂部四面面設(shè)置縱橫十十字中心控制制線、水準(zhǔn)基基點。沉井垂垂直度的控制制，是在井筒筒內(nèi)按4等分標(biāo)號垂垂直軸線，各各吊線錘1個對準(zhǔn)下部部標(biāo)板來控制制。沉井下沉沉?xí)r，隨時觀觀測沉降量和和垂直度，以以便即時糾正正，每班至少少測量兩次，并并做好記錄。3.5糾偏由于土質(zhì)不均，挖土不均衡，沉井在下沉過程中曾出現(xiàn)偏斜，并采用兩種糾偏方法。3.5.1沉井取土糾偏首先，在沉井制作時，沉井四角預(yù)埋鐵件，系上纜風(fēng)繩、將纜風(fēng)繩固定在錨墩上；在以后的挖土過程中沉井發(fā)生傾斜時，可借纜風(fēng)繩調(diào)整其位置。對沉井入土深度較淺時(≤2ｍ)，糾正偏斜可采用合理取土的方法，在刃腳高的一側(cè)底部取土，在刃腳低的一側(cè)，底部墊枕木，隨著取土量的增大，并由纜風(fēng)繩的穩(wěn)定作用，其沉井傾斜從而得到糾正。3.5.2沉井頂施加水平力糾偏沉井下沉出現(xiàn)偏斜在采用第一種方法不能奏效的情況下，采用了在沉井頂部施加水平力的方法。(1)在刃腳低的一側(cè)沉井頂部固定I２０水平槽鋼；(2)再在該側(cè)加斜撐I20槽鋼；(3)斜撐槽鋼固定于基坑內(nèi)枕木上；(4)沉井內(nèi)取土。由于沉井內(nèi)取土土后其底部支支撐力減少，在在沉井自重力力的作用下及及斜撐槽鋼的的支撐力，形形成水平推力力，從而使沉沉井向刃腳高高一側(cè)偏移，在在沉井頂部攬攬風(fēng)繩的