一种超大型沉井的下沉方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111501809A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010285689.2(22)申请日2020.04.13(71)申请人中铁大桥勘测设计院集团有限公司地址430056湖北省武汉市经济技术开发区（沌口）博学路8号(72)发明人秦顺全谭国宏傅战工庄勇郑清刚杜勋唐超(74)专利代理机构武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙)42225代理人邱云雷(51)Int.Cl.E02D23/08(2006.01)E02D17/00(2006.01)G06F30/13(2020.01)G06F30/23(2020.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种超大型沉井的下沉方法(57)摘要本申请公开一种超大型沉井的下沉方法，包括：步骤S1：将超大型沉井底部的土体划分为盲区和非盲区，并计算非盲区的土体的容许取土深度Hc＇；步骤S2：根据非盲区的容许取土深度Hc＇，计算盲区内的土体的临界宽度B＇，临界宽度B＇为超大型沉井在下沉时盲区的土体发生破坏时的临界宽度；步骤S3：在非盲区向下持续取土直至形成的井孔的深度达到容许取土深度Hc＇；步骤S4：在井孔内向相邻的盲区对称侧向取土直至盲区内的土体的宽度不断减小至临界宽度B＇，此时，超大型沉井将依靠自重切土下沉；步骤S5：在超大型沉井停止向下切土下沉后，重复步骤S3～步骤S4，直至超大型沉井下沉至设计高程。本申请能够实现超大型沉井的平稳安全下沉。CN111501809ACN111501809A权利要求书1/2页1.一种超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述下沉方法包括以下步骤：步骤S1：根据超大型沉井(1)中井壁刃脚(4)的宽度、布置在所述超大型沉井(1)顶部的取土施工平台(2)宽度，将所述超大型沉井(1)底部的土体划分为盲区(3)和非盲区(5)，并计算非盲区(5)的土体的容许取土深度Hc＇；步骤S2：根据所述非盲区(5)的容许取土深度Hc＇，计算盲区(3)内的土体的临界宽度B＇，所述临界宽度B＇为所述超大型沉井(1)在下沉时所述盲区(3)的土体发生破坏时的临界宽度；步骤S3：在所述非盲区(5)向下持续取土直至形成的井孔的深度达到所述容许取土深度Hc＇；步骤S4：在所述井孔内向相邻的盲区(3)对称侧向取土直至盲区(3)内的土体的宽度不断减小至临界宽度B＇，此时，所述超大型沉井(1)将依靠自重切土下沉；步骤S5：在所述超大型沉井(1)停止向下切土下沉后，重复步骤S3～步骤S4，直至所述超大型沉井(1)下沉至设计高程，即完成所述超大型沉井(1)的下沉。2.如权利要求1所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述盲区(3)的宽度B的大小取所述超大型沉井(1)的最大隔墙宽度B1、所述取土施工平台(2)宽度B2的较大值。3.如权利要求2所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：步骤S101：确定所述盲区(3)的宽度B；步骤S102：根据所述盲区(3)的宽度B、所述超大型沉井(1)的有效重量、以及所述井壁刃脚(4)下土体墙的土体参数，计算所述非盲区(5)的土体的临界取土深度Hc；步骤S103：根据所述非盲区(5)的土体的临界取土深度Hc确定所述非盲区(5)的容许取土深度Hc＇。4.如权利要求3所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，在所述步骤S102中，所述临界取土高度Hc的计算公式为：式中，为土体摩擦角，P为所述超大型沉井(1)的重力，h为所述井壁刃脚(4)的入土深度，γ为土体容重，c为土体粘聚力，为土体等效内摩擦角，B为所述盲区(3)的宽度，h0为所述井壁刃脚(4)离地面的初始高度。5.如权利要求3所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述容许取土深度Hc＇的大小不超过所述临界取土高度Hc。6.如权利要求5所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述容许取土深度Hc＇的大小为所述临界取土高度Hc的0.5～0.7倍。7.如权利要求4所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：根据所述井壁刃脚(4)、所述土体墙的土体参数，构建所述井壁刃脚(4)和所述井壁刃2CN111501809A权利要求书2/2页脚(4)下的土体墙的二维有限元分析模型；在所述二维有限元分析模型中，设置所述土体墙的初始宽度为所述盲区(3)的宽度B，土体参数通过土力学实验获得，分步减小所述土体墙的宽度，直至所述井壁刃脚(4)下的土体墙发生剪切破坏，得到所述井壁刃脚(4)下的土体墙发生剪切破坏时的目标宽度b＇，所述目标宽度b＇即为临界宽度B＇。8.如权利要求7所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在于，所述土体墙的当前宽度为上一次实验的0.9倍。9.如权利要求1所述的超大型沉井的下沉方法，其特征在