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1、沉井不同开挖方法姿态控制试验一、 试验目的拟通过试验，对比分析沉井后期，同等支撑面积条件下，锅底开挖形式及预留心土开挖下沉方式沉井侧阻突然减小时，沉井发生突沉倾斜风险。 图-1 锅底开挖下沉方法示意图 图-2 预留核心土开挖方法示意图二、 试验模型设计（1）模型箱设计模型箱示意图如下图所示。模型箱净空平面尺寸为2m2m，四周用钢模板拼装，观察面用钢化玻璃面板，玻璃板高1.2m，长1.6m。模型框架用工15焊接导向架，高2.3m，下20cm，焊接槽钢作为测绳或者反力装置安装平台。 （a）俯视图 （b）前视图图-3 模型箱示意图沉井模型见下图所示，按瓯江北口北锚碇1：50的比例制作33=9隔仓的模
2、型，为避免沉井模型吊装损坏，模型浇筑时内适量布置钢筋网片。在埋设土压力盒位置预埋PVC管。用5*8mm的塑料管模拟空气幕，塑料管紧贴模板布置，便于空气幕扎孔。图-4 沉井模型（cm）图-5 空气管布置沉井刃脚大样图如下图所示。图-6 沉井刃脚大样图（cm）（2）仪器和材料通过调研市场上的仪器和材料，需要监控摄像机1台，微型土压力计10个（端部土压力，侧壁土压力测试），PVC管15m（空气幕管道），数显倾角仪2个（沉井横桥、顺桥向倾斜测量），塑料细管4根（土压力仪器模型布置管道），小型空压机一台，皮尺4个（测量沉井四个角点沉降），转换接头3个（连接空气幕管道），仪器材料如下图所示。 （a）微型土
3、压力计 （b）PVC管 （c）数显倾角仪 （d）塑料细管 （e）小型空压机 （f）转换接头（g）皮尺图-7 仪器设备三、 位移测量方式采用沉井四角悬挂皮尺的方式对沉井位移进行测量。四、 试验用土及铺装方法试验用土采用淤泥质土，在模型箱内分层铺填软土，沉井下沉试验前测量压实找平的淤泥质土基本参数，包括颗粒级配，含水率等。在土层表面做好记录，以便观测沉井下沉时土体位移情况。五、 沉井下沉方式（1）传统大锅底开挖下沉方式将制作完成的沉井模型放到指定位置，利用沉井模型自重完成初始下沉；通过在模型舱内逐步取土，在沉井下沉过程中，观察沉井外侧土体位移情况。沉井在不均匀取土如下图所示。图-8 沉井自重作用下
4、沉为了模拟减阻过程，开启空气幕实现侧面减阻（若效果不好，在与沉井接触部分铺设少量细砂），或者前期通过吊绳吊重，开挖成锅底后释放部分重量，观测沉井倾斜情况。试验中对沉井的沉降和土压力进行采集。并辅以摄像机记录沉井下沉过程。图-9 沉井倾斜情况示意图（2）预留核心土开挖下沉方式将制作完成的沉井模型放到指定位置，利用沉井模型自重完成初始下沉；通过在模型舱内逐步取土，观察沉井外侧土体位移情况。图-10 沉井自重作用下沉预留核心土开挖状态下，沉井不均匀取土，发生倾斜示意图如下图所示。图-11 沉井倾斜情况示意图为了模拟静阻转为动阻过程，开启空气幕实现侧面减阻（若效果不好，在与沉井接触部分布置薄砂层），或者前期通过吊绳吊重，开挖成锅底后释放部分重量，观测沉井倾斜情况。试验中对取土过程中注意对沉井的沉降和土压力的采集。并辅以摄像机记录沉井下沉过程。六、 不同开挖下沉方法结果分析对传统锅底开挖下沉方法及预留核心土开挖下沉方法，沉井突沉倾斜风险所倾斜发生过程、倾斜量、土压力等数据进行分析，获得不同开挖方式沉井突沉倾斜规律。第 7 页 共 7 页
