超大型沉井設(shè)計施工關(guān)鍵問題研究.pdf

1、超大型沉井基礎(chǔ)在大跨徑橋梁中已經(jīng)得到了較多的應(yīng)用，目前在設(shè)計和施工兩方面都積累了一定的經(jīng)驗，但同時也都遇到了一些困難。本文即以南京長江四橋北錨碇沉井和馬鞍山長江大橋南錨碇沉井的建設(shè)為依托，采用現(xiàn)場測試、數(shù)值計算、理論分析等手段，選取設(shè)計施工過程中的若干關(guān)鍵問題進行了研究，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　采用數(shù)值計算研究了刃腳底部土體破壞面的范圍和形狀，在此基礎(chǔ)上改進了既有的Meyerhof楔形基礎(chǔ)公式和Meyerhof條形基礎(chǔ)公式，推導(dǎo)

2、了新的單一對數(shù)螺旋線破壞面承載力理論公式，以便用于刃腳底部土體承載力的計算。
　　對首次接高涉及到的相關(guān)內(nèi)容進行了較為系統(tǒng)的研究，給出了合理確定接高高度的方法。在進行大量現(xiàn)場測試的基礎(chǔ)上，提出了首次接高期間的沉降計算經(jīng)驗公式，揭示出了隔墻底部土壓力和隔墻底板應(yīng)力的分布變化規(guī)律，同時給出了計算隔墻底部土體承載力的參數(shù)取值建議和降低隔墻井壁連接部應(yīng)力的措施。
　　采用數(shù)值計算和現(xiàn)場測試手段進一步研究了隔墻底部的應(yīng)力情況，發(fā)現(xiàn)可以

3、從首次接高高度、井壁外側(cè)回填、開挖方案三方面對其進行控制?，F(xiàn)場測試結(jié)果表明，作用在外井壁的水土荷載會使墻底應(yīng)力下降，增加浮力將引起墻底應(yīng)力上升，靠近井壁部位的墻底應(yīng)力主要取決于刃腳變形情況。另外，與井壁相連的鋼筋混凝土隔墻容易出現(xiàn)斜裂縫，但不影響結(jié)構(gòu)安全。
　　對外井壁水土壓力進行了現(xiàn)場測試，結(jié)果表明重液公式只能用于計算凹槽部位(由斷面內(nèi)縮形成)的總壓力，不能用于非凹槽部位；遠離沉井底部各節(jié)段的側(cè)壁土壓力和摩阻力存在著5-10m的

4、臨界深度，此間的數(shù)值隨埋深增加而變大，此后則出現(xiàn)大小波動。另外，根據(jù)若干出現(xiàn)過下沉困難的工程實例，總結(jié)出了新的等效下沉力參數(shù)及使用建議，可以用來判斷超大型沉井的下沉可行性。
　　數(shù)值計算、既有離心模型試驗成果和工程項目觀測結(jié)果均表明，大型深埋基礎(chǔ)的荷載-沉降曲線為緩變型，應(yīng)按變形控制設(shè)計；對超大型沉井來說，按照現(xiàn)行《JTGD63-2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》計算的承載力容許值對應(yīng)的沉降偏大，建議實際取用值再乘以0.5左右的