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沉井结构刚度大,整体性好,且主体结构一般在地面浇筑,施工简单,质量能得到较好的保证。同时,沉井墙体既是结构物基础的一部分,又起到围护结构的作用,在经济和技术上衡量较为合理。相对于大开挖施工,在施工过程中沉井开挖土方少,在地狭人稠的城市市政工程施工中应用广泛,尤其在城市污水处理工程当中应用更广。
然而广东地区,特别是珠三角沿海地区,普遍地貌为珠江三角洲冲积平原,地层岩性特征多呈现为淤泥层覆盖厚,出海口附近海陆交互相淤泥分布广。由于污水处理工程的特殊性,工程施工所在地往往地质条件较差,沉井施工极易遇到淤泥地层。淤泥地层具有承载能力差、摩擦系数小等特性。而在流塑状淤泥底层中进行沉井施工易出现突沉、涌土、沉速过快、超沉及倾斜等现象,不容易控制。处理不当不仅容易造成经济损失,更为工程建设埋下安全和质量隐患。
本文在广泛查阅文献基础上,立足相关建筑技术规范,结合广州市南沙开发区京珠大道南污水泵站和东部快速干线污水泵站工程在流塑状淤泥地层中施工沉井的实例,对流塑状环境中沉井施工技术和沉井的纠偏等方面进行了系统研究。本课题研究内容包括:沉井施工方法选择、地基处理、施工技术和纠偏方法等,其研究成果对同类工程的设计与施工有指导和参考意义。本课题研究得出以下结论:
1、流塑状淤泥层中沉井施工较一般地质条件下的沉井施工复杂,要完成沉井的安全顺利下沉需要软基处理的多种施工技术相配合。
2、沉井范围内可以通过施工石灰粉喷桩,达到降低土体流动性,改善挖土条件的目的。同时,井壁范围的桩体由于具备一定的强度和承载力,对沉井起到承托和导向的作用,使下沉的速度和姿态可控,工程实践表明效果良好。
3、排水下沉法当中,在沉井外侧设置止水帷幕,这样的一道封闭式的具有抗剪性、抗渗性双重作用的止水帷幕是沉井施工质量安全所必须的。
4、千斤顶顶升平衡法纠偏技术,原理简单,对于大幅度的偏差纠正效果明显,实践证明对流塑状淤泥地层沉井的纠偏效果良好,在同类工程的纠偏方法中属于创新。