大型沉井群的沉井下沉阻力監(jiān)測(cè)技術(shù).pdf

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1、第26卷第2期華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版)V01．26No．22009年6月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Jun．2009大型沉井群的沉井下沉阻力監(jiān)測(cè)技術(shù)李宗哲，朱婧，居炎飛，鄭俊杰(1．華中科技大學(xué)a．土木工程與力學(xué)學(xué)院，b．控制結(jié)構(gòu)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430074；2．中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北武漢430071)摘要：介紹了向家壩水電站大型沉井群中的6號(hào)沉井下沉阻力的監(jiān)測(cè)技術(shù)。在沉井下沉的過程中，采用鋼筋應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)沉井的側(cè)摩阻力，采用土壓力計(jì)

2、監(jiān)測(cè)沉井刃腳的土壓力，分別得到了每節(jié)沉井的側(cè)摩阻力、沉井與土層的摩擦系數(shù)以及沉井的刃腳的土壓力。通過這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，既控制了沉井的安全平穩(wěn)下沉，也為類似的大型沉井的監(jiān)測(cè)和施工提供了有益參考。關(guān)鍵詞：沉井；側(cè)摩阻力；土壓力；測(cè)試中圖分類號(hào)：TU473．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7037(2009)02-0043-04沉井基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)是確保其平穩(wěn)下沉，而水電站壩基地質(zhì)復(fù)雜，施工場(chǎng)地受限，左岸主體及下沉過程中井壁與土的摩阻力和井端阻力是沉井導(dǎo)流工程施工難度極大，甚至超過了三峽水電站。能否順利下

3、沉的控制因素。因此，沉井在下沉過為保障一期土石圍堰安全，確保左岸主體及導(dǎo)流程中下沉阻力的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)受到巖土工程界的廣泛工程順利施工，選擇了結(jié)構(gòu)可靠性好，施工進(jìn)度保重視。證性較高的沉井擋墻方案，這是國(guó)內(nèi)首次采用世1980年，Hogervorst?進(jìn)行了三個(gè)足尺的吸力界上最大的沉井群。式沉井錨的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以研究沉井的安裝特點(diǎn)，測(cè)本工程圍堰基礎(chǔ)由lO個(gè)23133X17Ill的矩形量它的軸向力和側(cè)阻力。1986年，Tjeltal2等進(jìn)沉井組成，頂部高程270．0m，沉井高度43．0～行了兩個(gè)大型貫人試驗(yàn)，觀察

4、了端阻力和井壁摩57．4m不等，底部進(jìn)入巖層，最深入巖7m，最深擦力，獲得與沉井安裝和運(yùn)行相關(guān)的不確定因素。沉井57m。前期作為擋土墻及縱向圍堰堰基進(jìn)1993年，DyvikL3等在北海岸的天然軟粘土上進(jìn)行二期基坑開挖，后期作為二期圍堰結(jié)構(gòu)的一部行了四個(gè)小型沉井模型試驗(yàn)，觀察了在靜載和循分，解決堰基覆蓋層的處理及二期工程施工的矛盾。環(huán)荷載下的變化情況。1999年，黃金枝等針對(duì)l#～10#沉井依次沿一期土石圍堰成“L”型大型沉井下沉施工的動(dòng)態(tài)、不確定性和非決定性錯(cuò)開布置，相鄰沉井凈間距為2．0m；1#

5、～8#沉井時(shí)變系統(tǒng)的特征，給出了動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的模型和順土石圍堰并垂直大壩軸線錯(cuò)開布置，9#、10#與求解方法。同時(shí)針對(duì)常規(guī)方法監(jiān)測(cè)沉井施工中存在的障礙，應(yīng)用數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)，給出了動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)和支持系統(tǒng)j。2001年，吉林等根據(jù)江陰大橋北錨沉井基礎(chǔ)變位觀測(cè)資料，揭示長(zhǎng)江下游地區(qū)軟土地基上大跨徑懸索橋錨碇沉井基礎(chǔ)在施工及營(yíng)運(yùn)階段的變位規(guī)律。1工程概況向家壩水電站是國(guó)家“十一五”期間重點(diǎn)水電建設(shè)項(xiàng)目，位于四川與云南交界處的金沙江下游河段，壩址左岸下距四川宜賓縣的安邊鎮(zhèn)4．0圖1向家壩沉井群現(xiàn)場(chǎng)照片

6、km，右岸下距云南水富縣城1．5km。由于向家壩收稿日期：2008．12講作者簡(jiǎn)介：李宗哲(1960一)，男，河南人，教授級(jí)高工，博士研究生，研究方向?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程，hz1359@163．corn?！?4·華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版)2009年大壩軸線平行布置；1撐～4#沉井縱向外墻邊線在沉井縱向外墻邊線的間距依次向左岸遞增2．0m、一條直線上，5#～9#沉井縱向外墻邊線與l#～4#5．0m、9．0m、15．0m、24．0m，見圖1和圖2。k毫i星刊一I．1，：、～J。rl沉井101_一口

7、口EZS29!i；，一—L亡。沖沙孔壩段____皿／—一—一二期縱堰大壩f：游段堰項(xiàng)中心一鮭．壩／~0+181900)一--_·‘EZS壩左O+I7840L_JUii0。0口口沉井8墓J-___________一n0n口口f呂目l??．井2沉井1壩左O+量1{45400旦旦U崮?？诳诳诳诳诳诳诳诳诳趬巫驩l2340017000×5+2000×5=9500017000×4+2000×3=7400019400注：高程、樁號(hào)及蹦!標(biāo)單位為m，其它單位為mm。圖2沉井平面布置在沉井下沉過程中，利用沉井自重

8、，邊挖邊沉由此可見，堰基可能產(chǎn)生的主要工程地質(zhì)問直到設(shè)計(jì)標(biāo)高。下沉?xí)r，要克服井壁與土的摩阻題有：壓縮變形和不均勻沉降、滲漏和滲漏變形以力、刃腳的支撐力。為了保證沉井的正常下沉，有及沖刷破壞。其中砂層具有中高壓縮性和中等透必要在沉井下沉過程對(duì)井壁與土的摩阻力、刃腳水性，易產(chǎn)生壓縮變形，而且在滲流作用下，較容的支承力等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。在沉井第2節(jié)以上采易產(chǎn)生流土是影響壩基穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。取泥漿套助沉措施。3監(jiān)測(cè)目的及內(nèi)容2工程地質(zhì)條件沉井采用分節(jié)制作、分節(jié)下沉的方式施工，因第二期縱向圍堰