超深大沉井下沉期间受力现场试验研究

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对于超深大沉井的下沉施工,其控制性关键因素在于侧壁摩阻力和端部阻力的确定。目前沉井相关设计规范往往基于大直径桩和中小型沉井的研究成果,针对超深大沉井的研究却较为缺乏,因此,本文通过对实际超深大沉井下沉期间受力进行现场监测试验,分析实测数据,同时,与相关现行规范的计算值进行对比分析,得到了以下的主要结论:(1)在超深大沉井着床过程中,刃脚踏面有效接触应力达到或超过0.4~0.5MPa,或沉井GPS姿态曲线最终趋于稳定,可作为沉井着床稳定的依据,将二者有机结合起来,判别结果更为精准。(2)本项目中超深大沉井吸泥下沉期间刃脚附近存在压力松弛区,与《给水排水钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137:2015)提供的侧壁摩阻力建议分布形式有差异,说明该规范建议的摩阻力分布形式应用在超深大沉井时应予以修正。(3)本项目中,随着沉井的埋深不断增加,侧壁摩阻力在下沉阻力中所占比重逐渐增加,沉井埋深10.5m时,比重为34.95%,摩阻力小于端部阻力,埋深53m时,比重达到68.19%,摩阻力大于端部阻力。在沉井下沉后期,出现下沉困难时,采取的助沉措施应以减少摩阻力为主。(4)规范法计算本项目沉井不同埋深的地基承载力,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)始终大于《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005),埋深为10.5m时,前者与后者的比值达到1.58,随着埋深增加,二者比值渐渐缩小,相对前者,后者更加保守,安全系数更高。(5)在本项目超深大沉井不同埋深下,现场监测实测摩阻力均比《给水排水钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137:2015)计算的摩阻力大,沉井埋深10.5m时,前后两者比值最高,达到18.52,埋深53m时最小,达2.49。随着沉井埋深增加,规范下的朗肯土压力理论计算法较经验取值法摩阻力计算值更接近实测值,计算误差更小。
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