大型沉井的设计、施工及监测PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 沉井的发展历程 1

1.1.1 沉井的分类 1

1.1.2 沉井的历史 4

1.2 沉井的应用实例 5

1.2.1 建筑市政部分 5

1.2.2 国内在桥梁及水利工程上的应用 7

1.2.3 国外的应用 13

1.3 国内外研究现状 16

1.3.1 沉井的现场测试研究现状 16

1.3.2 沉井模型实验的发展现状 17

1.3.3 沉井下沉阻力的数值模拟研究现状 17

1.3.4 沉井的设计理论发展 20

第2章 大型沉井的施工 22

2.1 沉井的构造和施工方法 22

2.2 沉井下沉方式 25

2.2.1 沉井降排水下沉 25

2.2.2 沉井不排水下沉 29

2.2.3 半排水下沉施工工艺 31

2.3 助沉技术 33

2.3.1 泥浆润滑套技术 33

2.3.2 砂套助沉工艺 34

2.3.3 大型沉井的空气幕助沉工艺 36

2.4 首节沉井的拼接和接高 40

2.4.1 地基处理 40

2.4.2 沉井接高 45

2.5 清底及封底 57

2.5.1 封底施工 57

2.5.2 封底混凝土检测 58

2.6 填芯及顶板施工 58

2.6.1 填仓施工 58

2.6.2 沉井顶板施工 60

2.7 沉井常见施工事故及对策 62

2.7.1 沉井偏斜 62

2.7.2 沉井拒沉 63

2.7.3 沉井突沉 63

2.7.4 井内流砂 63

第3章 大型沉井设计计算 64

3.1 沉井设计的一般原则 64

3.2 荷载 65

3.2.1 水压力和土压力的计算方法 65

3.2.2 侧摩阻力的计算 66

3.2.3 刃脚反力的计算 69

3.3 稳定系数和下沉系数 71

3.4 下沉期的沉井设计工况 73

3.4.1 沉井底节验算 73

3.4.2 沉井井壁计算 74

3.4.3 沉井刃脚受力计算 76

3.4.4 混凝土封底的计算 82

3.5 浮运沉井的计算 83

3.5.1 浮运沉井稳定性验算 83

3.5.2 浮运沉井露出水面最小高度的验算 84

3.6 沉井基础的计算 84

3.6.1 沉井作为整体深基础的设计与计算 84

3.6.2 抗浮验算 89

第4章 大型沉井的现场监测 90

4.1 沉井结构应力应变监测 90

4.1.1 受力分析 90

4.1.2 钢壳底板应力应变 91

4.1.3 隔墙底部钢筋应力应变 92

4.1.4 沉井顶部钢筋应力应变 93

4.1.5 混凝土应变 94

4.2 支承反力、土压力和摩阻力监测 95

4.2.1 沉井刃脚反力 95

4.2.2 隔墙底部反力 96

4.2.3 沉井侧壁土压力和摩阻力 97

4.3 沉井变位 98

4.3.1 沉井下沉期的几何姿态 98

4.3.2 沉井下沉期的底部开挖地形 99

4.3.3 沉井封底、填芯及上部结构施工期 99

4.3.4 正常使用期 100

4.4 对周边环境的影响 100

4.4.1 重要堤防的监测 100

4.4.2 周边建筑的监测 101

4.5 仪器和数据线的保护 101

4.5.1 仪器的保护 101

4.5.2 数据线的保护 101

4.6 监测数据分析与处理 103

4.6.1 监测频率 103

4.6.2 监测重点 103

4.6.3 预警信息 103

4.6.4 报表提交 103

4.7 监测实例——南京长江第四大桥北锚碇沉井 103

4.7.1 仪器布置及安装 105

4.7.2 下沉情况 106

4.7.3 应力情况 107

4.7.4 应力控制点 108

4.7.5 其他说明 109

4.8 监测实例——马鞍山长江大桥南锚碇沉井 109

4.8.1 仪器布置及安装 110

4.8.2 下沉情况 111

4.8.3 应力情况 112

4.8.4 应力控制点 114

4.8.5 混凝土应变情况 115

第5章 大型沉井设计施工的若干问题探索研究 116

5.1 大型沉井的主要问题 116

5.1.1 大型沉井的特点 116

5.1.2 首次下沉高度选择 117

5.1.3 下沉指标计算 120

5.1.4 开挖方式对沉井安全性的影响 126

5.2 土体支承刚度对下沉期沉井内力的影响分析 127

5.2.1 计算参数 128

5.2.2 计算步骤和杆件编号 128

5.2.3 各工况计算结果 129

5.3 马鞍山长江大桥南锚沉井实测下沉阻力分析 133

5.3.1 仪器布置 134

5.3.2 下沉曲线 134

5.3.3 下沉阻力分析 135

5.4 沉井下沉期荷载分布特征的细观实验研究 141

5.4.1 实验模型介绍 141

5.4.2 沉井侧壁土压力值分析 143

5.4.3 沉井下沉时的影响范围分析 144

5.4.4 沉井下沉过程PFC分析 146

5.4.5 结论 149

5.5 沉井－桩复合基础试验研究 150

5.5.1 试验模型 150

5.5.2 沉井－桩复合基础竖向承载性能分析 152

5.5.3 单桩水平荷载下变形和承载特性曲线 155

5.5.4 小结 165

5.6 分体式组合沉井的设想 165

参考文献 171