油气输送管道穿越工程设计规范 [附条文说明] GB50423-2013 建标库

6.7  竖井工程

6.7.2  圆井有利于结构受力,地质条件差时采用;矩形等断面竖井的空间利用率高,且施工(支模,钢筋绑扎等)方便。

6.7.4  沉井深度超过50m,均应采取措施。措施中包括设后浇带、用补偿收缩混凝土和增加水平钢筋等。

6.7.5  土对井壁摩阻力的数值与沉井入土深度、土的性质、地下水状况、井壁外形及施工方法有关,此项数值应根据实践或经验资料确定。

6.7.9  沉井平面形状、大小主要由地基容许承载力而定。若沉井设在受水流冲刷较大的地方,应考虑阻水较小的截面形式(如做成圆端或尖端)。对于圆形沉井,从外形来说是阻水较小的,但对于外形较大尺寸的沉井,反而增大挡水面积,对抗冲刷不利,所以宜加以比较。一般管道隧道的沉井都设在不受水流冲刷或水流冲刷很小的位置,沉井平面多选为圆形。

    棱角处做成圆角或钝角,可使沉井在平面框架受力状态下减小应力集中,同时可减少井壁摩擦面积和便于吸泥(不致形成死角)。做成圆角、圆端形后在下沉过程中,容易形成“土拱”作用,减少侧面土压力,亦即减小土对井壁摩擦力,方便下沉。

    沉井井孔的最小宽度应视取土机具而定,一般不宜小于2.5m~3m。井孔布置应结合取土机具所能及的范围一起考虑,统筹安排布置。

    沉井外壁从主体结构的受力来考虑,最好做成垂直的,以能增强土对沉井的侧向弹性抗力作用,但有时为了顺利下沉的需要,往往又将沉井外壁做成台阶形或斜坡形,但在有些土质中采用台阶形或斜坡形外壁对减少土对井壁的摩擦力未必有效。沉井采用任何形式的外壁,应根据设计要求,地质及水文情况、施工技术条件、施工方法等全面考虑确定。

    松软土中制造沉井底节,如高度过大容易发生倾斜而且难以纠偏,故一般认为不应大于沉井宽度的0.8倍。

6.7.20  本条对桩墙式围护结构的设计进行了规范,说明如下:

    1  计算方法。本规范推荐采用侧向地基反力法,其特点是将围护墙视为竖向弹性地基上的结构,用压缩刚度等效的土弹簧模拟地层对墙体变形的约束作用,可以跟踪施工过程,逐阶段地进行计算。由于能较好地反映基坑开挖和回筑过程中各种基本因素,如加、拆撑、预加轴力等对围护结构受力的影响,并在分步计算中考虑结构体系受力的连续性,因而被我国工程界公认为是一种较好的深基坑围护结构的计算方法。当把围护结构作为主体结构的一部分时,还可以较好地模拟围护墙刚度和结构组成随施工过程变化等各种复杂情况。

    2  土压力取值。基坑开挖阶段作用在围护结构墙背上的土压力视墙体水平位移的大小在主动土压力和静止土压力之间变化。当墙体水平位移很小时,墙背土压力接近静止土压力,并随墙体水平位移增大而减小,最终达到土压力的最小值,即主动土压力。设计时应根据对围护结构的变形控制要求以及实际的变形情况,结合地区经验,合理确定墙背土压力的计算值。

6.7.21  地下连续墙应符合的规定说明如下:

    1  单元槽段的长度和深度。槽段长度和深度的确定,一般应与以下因素有关:

        (1)设计要求:即与结构物的用途、形状、尺寸、地下连续墙的预留孔洞等有关。

        (2)槽段稳定性要求:即与场地工程地质条件、水文地质条件、周围的环境条件和泥浆质量、比重等有关。

        (3)施工条件:即与挖槽机性能、贮浆池容量、钢筋笼的加工和起吊能力、混凝土供应和浇灌能力,现场施工场地大小和施工操作的有效工作时间等有关。

    2  地下连续墙的接头形式应满足结构使用和受力要求,当作用纵向分布并没有内衬时,可采用普通圆形接头;无内衬时应采用  防水接头;当需要把单元槽段连成整体时,采用刚性接头。

    3  从传力可靠和简化施工考虑,地下连续墙与主体结构水平构件宜采用钢筋连接器连接。钢筋连接器的抗疲劳性能及割线模量应符合《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的要求。

    4  为保证使用要求,墙体表面的局部突出大于100mm时应予以凿除,墙面侵入隧道净空的部分也应凿除。

6.7.22  钻孔咬合桩

    钻孔咬合桩是指平面布置的排桩间相邻桩相互咬合(桩圆周相嵌)而形成的钢筋混凝土“桩墙”,它用作构筑物一定深度内的基坑支护结构。目前经过大量的工程实践,钻孔咬合桩在国内已成为一项成熟的支护结构施工技术,在地铁、道路下穿线、高层建筑物等城市构筑物的深基坑工程中已广泛推广,适用于有淤泥、流沙、地下水富集等不良条件的地层。

    钻孔咬合桩“桩墙”有别于圆形桩与异形桩组合的“桩墙”,咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合以后,成为无缝的连续“桩墙”;它与普通钻孔支护排桩相比,大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性;它具有良好的截水性能,不需普通钻孔排桩的辅助截水及桩间挡土措施。

    作为一种新的基坑支护技术,钻孔咬合桩的设计尚无针对性较强的专门的设计规范作为指导,目前设计人员主要依据的规范有:国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010,行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120,以及地方规范,比如深圳地区《深圳市基坑支护技术规范》SJG05等;但是不同的设计者选用的设计理论也不尽相同,从大量的成功的工程实例来看,钻孔咬合桩采用刚度等代地下连续墙计算方法的设计是安全可靠的。

6.7.23  型钢水泥土搅拌墙

    1  竖井支护结构都应根据基坑周围环境保护要求确定变形控制指标,型钢水泥土搅拌墙的变形控制还应满足内插型钢拔除回收等的要求。竖井开挖过程中应避免发生较大变形造成水泥土开裂,影响其截水效果以及对水泥土抗剪能力的削弱。

    2  目前,工程中多采用普通硅酸盐水泥进行三轴水泥土搅拌桩的施工,相关经验积累都是建立在此基础上的。我国幅员辽阔,各地土层条件差异较大,若在工程中采用其他品种的水泥,应通过室内和现场试验确定施工参数,积累经验。