沉井技术资料ppt课件.ppt

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1、5 5 沉井法施工技术沉井法施工技术 概概 述述 沉井的构造沉井的构造 沉井的施工工艺沉井的施工工艺本章内容本章内容沉井施工工程实例沉井施工工程实例5.1 5.1 概概 述述1 1沉井定义沉井定义 沉井（或沉箱）沉井（或沉箱）是用钢筋混凝土材料制成的带有刃脚的筒状是用钢筋混凝土材料制成的带有刃脚的筒状形或箱形结构物，是把不同断面形状（圆形、椭圆形、矩形、形或箱形结构物，是把不同断面形状（圆形、椭圆形、矩形、格形、多边形）的井筒或箱体，按边排土边下沉的方式使其沉格形、多边形）的井筒或箱体，按边排土边下沉的方式使其沉入地下，直至预定位置。入地下，直至预定位置。 沉井施工时就地逐节浇筑井身，同时在井

2、内连续挖土，依靠沉井施工时就地逐节浇筑井身，同时在井内连续挖土，依靠自重克服井侧摩阻力不断下沉，直至预定位置。沉井在建成后自重克服井侧摩阻力不断下沉，直至预定位置。沉井在建成后常常成为深基础或地下建（构）筑物的一部分。常常成为深基础或地下建（构）筑物的一部分。吊 仓 闸操 作 人 员 进 出 闸出 土 闸箱 筒隔 板作 业 室井 筒（ a)沉 井（ b） 沉 箱图 6-1 沉 井 与 沉 箱图图5.1 5.1 沉井与沉箱沉井与沉箱2 2沉井的特点沉井的特点（1 1）沉井的躯体刚度大、断面大、承载力高、抗渗能力强、）沉井的躯体刚度大、断面大、承载力高、抗渗能力强、耐久性好、内部空间可资利用。沉井

3、既是基础，又是施工时的耐久性好、内部空间可资利用。沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水围堰结构物。挡土和挡水围堰结构物。（2 2）施工场地占地面积小、出土量少、成本低、可靠性好。）施工场地占地面积小、出土量少、成本低、可靠性好。（3 3）适用土质范围广（淤泥土、砂土、粘土、砂砾等土层均）适用土质范围广（淤泥土、砂土、粘土、砂砾等土层均可施工）。可施工）。（4 4）施工深度大，可达）施工深度大，可达100 m100 m。（5 5）施工给周围地层中土体造成的位移小，故对邻近建筑物）施工给周围地层中土体造成的位移小，故对邻近建筑物的影响小，较适于近接施工，特别是沉箱工法对周围地层沉降的影响小，较适于

4、近接施工，特别是沉箱工法对周围地层沉降的影响极小，目前已有离开箱体边缘的影响极小，目前已有离开箱体边缘30 cm30 cm以外的地层无沉降以外的地层无沉降的沉箱施工实例问世。的沉箱施工实例问世。（6 6）与其它基础（桩基础、板式基础等）相比抗震性好。）与其它基础（桩基础、板式基础等）相比抗震性好。 沉井与沉箱施工中存在的问题是工序复杂、技术含量高、沉井与沉箱施工中存在的问题是工序复杂、技术含量高、施工期较长施工期较长 。宝珠寺水电站大型沉井群施工新长铁路九圩港大桥桥台沉井施工循泵房沉井准备下沉镇海污水处理厂配套管网明通水 荆楚在线消息（楚天都市报）（记者楚田）昨日中午，在汉荆楚在线消息（楚天都

5、市报）（记者楚田）昨日中午，在汉口循礼门地下通道工地，用于通道排水的口循礼门地下通道工地，用于通道排水的200200多吨重的沉井突多吨重的沉井突然发生缓慢倾斜，施工人员急忙调用挖掘机、槽钢顶住，他们然发生缓慢倾斜，施工人员急忙调用挖掘机、槽钢顶住，他们称，该情况属施工中的正常现象，将用几天的时间称，该情况属施工中的正常现象，将用几天的时间“扶正扶正”。现场一技术人员称，该沉井高现场一技术人员称，该沉井高9 9米多，长米多，长7 7米多，宽米多，宽5 5米多，米多，为钢筋混凝土结构，重达为钢筋混凝土结构，重达200200多吨，按正常施工，沉井将完全多吨，按正常施工，沉井将完全沉到地下去，起抽、排

6、水的作用。目前，他们正在做下沉前的沉到地下去，起抽、排水的作用。目前，他们正在做下沉前的准备工作，但中午准备工作，但中午1212时许，沉井突然缓缓倾斜。估计是地下土时许，沉井突然缓缓倾斜。估计是地下土质太松软所致。他们将采取回填土方等措施将沉井质太松软所致。他们将采取回填土方等措施将沉井“扶正扶正”，约需几天时间。约需几天时间。3 3沉井的用途沉井的用途 沉井与沉箱在大型地下构造物和深基础方面有着极广泛的应沉井与沉箱在大型地下构造物和深基础方面有着极广泛的应用。沉井的适用条件为：用。沉井的适用条件为： （1 1）地层比较均匀平整，无影响沉井下沉的大块石、漂石及地层比较均匀平整，无影响沉井下沉的

7、大块石、漂石及障碍物。障碍物。 （2 2）土层的透水性较小，如软粘土，采用一般的排水措施可土层的透水性较小，如软粘土，采用一般的排水措施可进行开挖。若在砂土中下沉，则要采取降水措施或水中下沉。进行开挖。若在砂土中下沉，则要采取降水措施或水中下沉。 （3 3）因沉井下沉造成的井周土体破坏、沉陷和因抽水造成的因沉井下沉造成的井周土体破坏、沉陷和因抽水造成的井周地面下沉对周围建筑物和市政设施的影响均在容许范围内。井周地面下沉对周围建筑物和市政设施的影响均在容许范围内。 （4 4）基坑面积不宜太大，且形状较规则，一般控制在边长和基坑面积不宜太大，且形状较规则，一般控制在边长和直径不大于直径不大于50m

8、50m。但根据施工条件和施工经验，也可适当增大。但根据施工条件和施工经验，也可适当增大。4 4作用机理作用机理 钢筋混凝土沉井由井壁、刃脚、内隔墙、凹槽等组成，用钢筋混凝土沉井由井壁、刃脚、内隔墙、凹槽等组成，用于挡土、截水、防渗和承力。于挡土、截水、防渗和承力。 刃脚刃脚能减小下沉阻力，使沉井依靠能减小下沉阻力，使沉井依靠自重切土下沉自重切土下沉。根据土。根据土质软硬程度和沉井下沉深度来决定刃脚的高度、角度、踏面宽质软硬程度和沉井下沉深度来决定刃脚的高度、角度、踏面宽度和强度，在土层坚硬的情况下，刃脚或踏面常用型钢加强。度和强度，在土层坚硬的情况下，刃脚或踏面常用型钢加强。 井壁井壁用于承受

9、井外水、土压力和自重，同时起防渗作用。用于承受井外水、土压力和自重，同时起防渗作用。根据下沉系数和地质条件决定井壁厚度和阶梯宽度等。根据下沉系数和地质条件决定井壁厚度和阶梯宽度等。 设置设置内隔墙内隔墙能增大沉井刚度，缩小外壁计算跨度，同时又能增大沉井刚度，缩小外壁计算跨度，同时又将沉井分成若干个取土井，便于掌握挖土顺序，控制下沉方向。将沉井分成若干个取土井，便于掌握挖土顺序，控制下沉方向。 沉井视高度不同，可一次浇筑，也可分节浇筑，应保证在沉井视高度不同，可一次浇筑，也可分节浇筑，应保证在各施工阶段都能克服侧壁摩阻力顺利下沉，同时保证沉井结构各施工阶段都能克服侧壁摩阻力顺利下沉，同时保证沉井

10、结构强度和下沉稳定。强度和下沉稳定。5 5沉井分类沉井分类 沉井与沉箱的分类方法较多，大致有按建筑材料、构筑方沉井与沉箱的分类方法较多，大致有按建筑材料、构筑方法、下沉方法、开挖方式、取土方式、断面形状、使用目的、法、下沉方法、开挖方式、取土方式、断面形状、使用目的、深度等几种分法（表深度等几种分法（表5.15.1）。）。5.2 5.2 沉井的构造沉井的构造 沉井的基本构造如图沉井的基本构造如图5.25.2所示，井筒一般由所示，井筒一般由井壁、刃脚、内井壁、刃脚、内隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖（对沉箱而言，还应增设气闸、（对沉箱而言，还应增设气闸、人孔）等部分构成。当沉

11、井作为上部结构的深基础时，还应有人孔）等部分构成。当沉井作为上部结构的深基础时，还应有隔墙及顶板。沉井的平面形式根据不同的使用要求有多种多样，隔墙及顶板。沉井的平面形式根据不同的使用要求有多种多样，一般宜采用对称布置，常见有圆形及方形，其中圆形沉井结构一般宜采用对称布置，常见有圆形及方形，其中圆形沉井结构受力好，下沉阻力小，对土体扰动少；至于方形沉井，其长宽受力好，下沉阻力小，对土体扰动少；至于方形沉井，其长宽比不宜大于比不宜大于3 3，否则应设肋墙。，否则应设肋墙。内隔墙顶盖井壁凹槽刃脚底板内隔墙顶盖井壁凹槽刃脚图6-2 箱体构造图1. 1. 井壁井壁 井壁是箱体的主要部分，井壁必须具备一定

12、的强度以承受井壁是箱体的主要部分，井壁必须具备一定的强度以承受作用其上的水、土压力造成的弯曲应力，通常为钢筋混凝土作用其上的水、土压力造成的弯曲应力，通常为钢筋混凝土结构或钢结构。井壁必须具备一定的自重，以便克服下沉时结构或钢结构。井壁必须具备一定的自重，以便克服下沉时的摩阻力，为此井壁厚度一般为的摩阻力，为此井壁厚度一般为0.30.32.0m2.0m。 对于对于直壁柱形沉箱直壁柱形沉箱，其井壁厚度均匀、与深度无关；井壁，其井壁厚度均匀、与深度无关；井壁易较好地被土层约束，沉入时的竖向精度高，摩阻力大适于易较好地被土层约束，沉入时的竖向精度高，摩阻力大适于不太深、松散土质的情况使用。不太深、松

13、散土质的情况使用。 对对阶梯型沉井阶梯型沉井而言，井壁厚度随深度的加大呈台阶形增大，而言，井壁厚度随深度的加大呈台阶形增大，这是由于沉井沉箱底部收到的土、水压力较大，需要适当提这是由于沉井沉箱底部收到的土、水压力较大，需要适当提高刚度的原因所致。高刚度的原因所致。2.2.刃脚刃脚 刃脚，即井壁最下端的尖角部分。刃脚是井筒下沉过程中刃脚，即井壁最下端的尖角部分。刃脚是井筒下沉过程中切土受力最集中的部位，所以必须有足够的强度，以免破损。切土受力最集中的部位，所以必须有足够的强度，以免破损。通常称刃脚的底面为踏面，踏面的宽度依土层的软硬程度及井通常称刃脚的底面为踏面，踏面的宽度依土层的软硬程度及井壁

14、重量、厚度而定，一般为壁重量、厚度而定，一般为151530cm30cm。对硬地层来说，踏面。对硬地层来说，踏面应用钢板或者角钢保护。刃脚侧面的倾角通常为应用钢板或者角钢保护。刃脚侧面的倾角通常为45456060度。度。刃脚高度，一般湿封底时取刃脚高度，一般湿封底时取1.5m1.5m，干封底时取，干封底时取0.6m0.6m的高度。的高度。3.3.内墙、井孔内墙、井孔 内墙即当箱体内部空间较大或者设计要求将其内部空间分内墙即当箱体内部空间较大或者设计要求将其内部空间分割成许多小空间时，箱内设置的割成许多小空间时，箱内设置的内隔墙内隔墙。内墙还有提高沉井刚。内墙还有提高沉井刚度、减小井壁跨度和便于纠

15、偏的作用。度、减小井壁跨度和便于纠偏的作用。 井壁与内墙，或者内墙和内墙间所夹的空间即为井壁与内墙，或者内墙和内墙间所夹的空间即为井孔井孔。 内墙间距一般不超过内墙间距一般不超过5 56m6m、，其厚度一般为、，其厚度一般为0.50.51m1m。内墙底应比刃脚高出内墙底应比刃脚高出0.5m0.5m以上，使其对井筒下沉无妨碍，隔以上，使其对井筒下沉无妨碍，隔墙下部应设约墙下部应设约0.80.81.2m1.2m的过人孔。取土是在井孔内进行的，的过人孔。取土是在井孔内进行的，所以井孔的尺寸应能保证挖土机械自由升降，取土井孔的布设所以井孔的尺寸应能保证挖土机械自由升降，取土井孔的布设应力求简单和对称。

16、应力求简单和对称。4. 4. 凹槽凹槽 凹槽位于刃脚内侧上方，用于箱体封底时使井壁与地板混凹槽位于刃脚内侧上方，用于箱体封底时使井壁与地板混凝土更好地连接在一起。以便封底底板反力能更好地传递给井凝土更好地连接在一起。以便封底底板反力能更好地传递给井壁。通常凹槽高度在壁。通常凹槽高度在1m1m左右，凹深左右，凹深151530cm30cm。5. 5. 底板底板 当井体下沉到设计标高后，为防止地下水涌入井内，须在当井体下沉到设计标高后，为防止地下水涌入井内，须在下端刃脚踏面至凹槽上缘的整个空间，填充不渗水的能承受基下端刃脚踏面至凹槽上缘的整个空间，填充不渗水的能承受基底地层反力并具有一定刚度的材料，

17、以防止地下水的涌入和基底地层反力并具有一定刚度的材料，以防止地下水的涌入和基底的隆起。这层填充材料的整体即底板。通常底板为两层浇筑底的隆起。这层填充材料的整体即底板。通常底板为两层浇筑的混凝土，下层为无筋混凝土，上层为钢筋混凝土。的混凝土，下层为无筋混凝土，上层为钢筋混凝土。6. 6. 底梁和框架底梁和框架 当设计要求不允许在大断面或大深度沉井沉箱内设置内隔当设计要求不允许在大断面或大深度沉井沉箱内设置内隔墙时，为确保箱体的刚度，可采用在底部增设底梁，或者在外墙时，为确保箱体的刚度，可采用在底部增设底梁，或者在外壁不同深度处设置若干道由纵横大梁构成的水平框架，以提高壁不同深度处设置若干道由纵横

18、大梁构成的水平框架，以提高整体的刚度。整体的刚度。7. 7. 顶盖顶盖 顶盖即沉井封底后根据条件和需要，在井体顶端构筑的一顶盖即沉井封底后根据条件和需要，在井体顶端构筑的一层盖子。通常为钢筋混凝土或钢结构。层盖子。通常为钢筋混凝土或钢结构。顶盖的作用是承托上部顶盖的作用是承托上部构造物，同时也可增加井体的刚度。构造物，同时也可增加井体的刚度。顶盖厚度视上部构造物荷顶盖厚度视上部构造物荷载状况确定。载状况确定。沉井的构筑方法沉井的构筑方法 井筒构筑方法有井筒构筑方法有浇筑接筑法和预制管片法浇筑接筑法和预制管片法两种：两种： 浇筑接筑法，浇筑接筑法，即现场分节立模，浇筑钢筋混凝土，浇一节、即现场分

19、节立模，浇筑钢筋混凝土，浇一节、沉一节，然后再立模浇筑下一节，逐步接长井筒的方法，浇沉一节，然后再立模浇筑下一节，逐步接长井筒的方法，浇筑时应注意均匀对称。这种方法的缺点是从现场组装钢筋框筑时应注意均匀对称。这种方法的缺点是从现场组装钢筋框架立模到浇筑混凝土及养护，需要的人力、物力均较多，且架立模到浇筑混凝土及养护，需要的人力、物力均较多，且工期较长，不经济。由于工期长，下沉不连续，故对防止周工期较长，不经济。由于工期长，下沉不连续，故对防止周围地表沉降和保证井筒的垂直不利。围地表沉降和保证井筒的垂直不利。 预制管片拼接法预制管片拼接法是针对上述浇筑接筑法的缺点而提出的一是针对上述浇筑接筑法的

20、缺点而提出的一种方法，即在在现场拼装预制管片接筑井筒的方法。这种方种方法，即在在现场拼装预制管片接筑井筒的方法。这种方法的优点是省力、工期短、经济、井外周围地表沉降小，井法的优点是省力、工期短、经济、井外周围地表沉降小，井筒下沉垂直度好。筒下沉垂直度好。井筒下沉法井筒下沉法 井筒下沉方法有靠自重下沉的自沉法和压沉法（自重井筒下沉方法有靠自重下沉的自沉法和压沉法（自重+ +压入压入荷载，压入荷载荷载，压入荷载 自重）两种。自重）两种。 纯自沉法纯自沉法是靠井筒自身的重量下沉井筒。这种方法的缺点是是靠井筒自身的重量下沉井筒。这种方法的缺点是井筒垂直度很难保证。故近年来该工法在都市内构造物密集的井筒

21、垂直度很难保证。故近年来该工法在都市内构造物密集的居民区的施工实例减少。居民区的施工实例减少。 SSSS工法亦属自沉工法，工法亦属自沉工法，可克服纯自沉法的缺点。这是一种可克服纯自沉法的缺点。这是一种沉井刃脚钢靴改形及在井筒外壁面和地层之间的间隙中填充卵沉井刃脚钢靴改形及在井筒外壁面和地层之间的间隙中填充卵砾的沉井工法。砾的沉井工法。 压沉法，压沉法，即井筒的下沉是靠即井筒的下沉是靠加在井筒上的外压力（地锚反力）加在井筒上的外压力（地锚反力）和自重力完成的和自重力完成的，但通常外压力，但通常外压力 自重力，该法的优点是通过自重力，该法的优点是通过调整地锚反力的大小及地锚的条数来调节压入力的大小

22、及均匀调整地锚反力的大小及地锚的条数来调节压入力的大小及均匀性，故能较好地控制井筒的下沉姿态。性，故能较好地控制井筒的下沉姿态。 目前开口沉箱几乎均采用压沉法，但是采用这种方式时，就目前开口沉箱几乎均采用压沉法，但是采用这种方式时，就地层条件而言，必须在适当的深度找到可以作为锚固点的地层，地层条件而言，必须在适当的深度找到可以作为锚固点的地层，以便得到必要的锚固反力。以便得到必要的锚固反力。泥浆助沉措施泥浆助沉措施 所谓的泥浆助沉，即在井壁与土层之间设置一层触变泥浆，所谓的泥浆助沉，即在井壁与土层之间设置一层触变泥浆，利用泥浆的润滑作用可使井筒下沉过程中的土层对井壁的摩擦利用泥浆的润滑作用可使

23、井筒下沉过程中的土层对井壁的摩擦阻力大为降低，其结果使井筒的下沉变快且稳定。阻力大为降低，其结果使井筒的下沉变快且稳定。挖土方法挖土方法 沉井的挖土方法有水挖法、干挖法及自动化水中反铲挖土法沉井的挖土方法有水挖法、干挖法及自动化水中反铲挖土法三种。三种。水挖法水挖法 当地层不稳定，地下水涌水量较大时，为避免排水造成的涌当地层不稳定，地下水涌水量较大时，为避免排水造成的涌砂等不利现象的发生，通常做不排水施工。因此开挖时井内井砂等不利现象的发生，通常做不排水施工。因此开挖时井内井外水位基本一致，所以地下水位以下的开挖是水中挖掘。水中外水位基本一致，所以地下水位以下的开挖是水中挖掘。水中挖土设备可用

24、机械抓土斗，也可用高压水枪破土，由空气吸泥挖土设备可用机械抓土斗，也可用高压水枪破土，由空气吸泥机排土，即水力机械取土法；还可用潜水电钻加高压水枪破土，机排土，即水力机械取土法；还可用潜水电钻加高压水枪破土，潜水砂泵排土，即钻吸法。潜水砂泵排土，即钻吸法。 水挖法要求在地表配备泥浆沉淀设备、泥水分离设备及具备水挖法要求在地表配备泥浆沉淀设备、泥水分离设备及具备废泥、废水排放条件。废泥、废水排放条件。干挖法干挖法 干挖法，即排水挖土法。干挖法，即排水挖土法。 对于卵石、孤石、密实黏土、泥岩等地层，不易出现隆起，对于卵石、孤石、密实黏土、泥岩等地层，不易出现隆起，涌砂、涌水量不多，即使排水也对环境

25、污染不大的现场和其他涌砂、涌水量不多，即使排水也对环境污染不大的现场和其他不适合水中开挖等情形，应考虑采用干挖法，因干挖法成本低、不适合水中开挖等情形，应考虑采用干挖法，因干挖法成本低、进度快，关键是控制好地下水位。进度快，关键是控制好地下水位。自动化水中反铲挖土法自动化水中反铲挖土法 SOCS SOCS工法，自动化沉井工法，是采用预制管片拼接井筒自工法，自动化沉井工法，是采用预制管片拼接井筒自动挖土、排土。自动压沉井控制井筒姿态的高精度沉井工法。动挖土、排土。自动压沉井控制井筒姿态的高精度沉井工法。自动压沉施工管理系统是通过自动采集、处理设置在沉井井筒自动压沉施工管理系统是通过自动采集、处理

26、设置在沉井井筒上的各种传感器测得的数据，自动调整压入力的布局，高精度上的各种传感器测得的数据，自动调整压入力的布局，高精度控制沉井下层姿态的施工管理系统。由测量系统和控制系统构控制沉井下层姿态的施工管理系统。由测量系统和控制系统构成。成。5.3 5.3 沉井的施工工艺沉井的施工工艺 沉井的施工方法主要取决于施工现场的工程地质和水文条沉井的施工方法主要取决于施工现场的工程地质和水文条件，一般依次有如下工序：件，一般依次有如下工序： 下沉前的准备：包括平整场地、定位和铺砂垫层、浇注下沉前的准备：包括平整场地、定位和铺砂垫层、浇注或设置第一节井筒，拆除垫木等。或设置第一节井筒，拆除垫木等。 挖土，排

27、土，下沉井筒。挖土，排土，下沉井筒。 接高井壁筒。接高井壁筒。 封底及浇筑底板封底。封底及浇筑底板封底。 沉井内部结构的施工沉井内部结构的施工 平整场地、定位和铺砂垫层平整场地、定位和铺砂垫层 沉井施工场地要求平整干净，沉井施工场地要求平整干净，当天然地面土质不均时，应清当天然地面土质不均时，应清除地表杂物，排清及排除地面除地表杂物，排清及排除地面以下以下3m3m的障碍物。在沉井现的障碍物。在沉井现场刃脚下铺填砂石垫层，以免场刃脚下铺填砂石垫层，以免沉井开始浇注时产生较大的不沉井开始浇注时产生较大的不均匀沉降。当天然地面土质较均匀沉降。当天然地面土质较硬时，可只将地表杂物处理干硬时，可只将地表

28、杂物处理干净并平整，否则应在筑井现场净并平整，否则应在筑井现场刃脚下挖槽铺砂垫层，并注意刃脚下挖槽铺砂垫层，并注意夯实，如图夯实，如图6.46.4所示。砂垫层所示。砂垫层的厚度一般不应小于的厚度一般不应小于0.5m0.5m，并，并应便于抽取垫木。应便于抽取垫木。 刃脚下应满铺垫木。垫木的作用是支承第一节沉井的刃脚下应满铺垫木。垫木的作用是支承第一节沉井的重量并按垫木定位、立模板以绑扎钢筋。垫木一般用枕重量并按垫木定位、立模板以绑扎钢筋。垫木一般用枕木或方木，使用长短两种垫木相间布置，在直线部分垂木或方木，使用长短两种垫木相间布置，在直线部分垂直铺设，圆弧部分向圆心铺设，如下图所示。铺设垫木直铺

29、设，圆弧部分向圆心铺设，如下图所示。铺设垫木应放样，从定位垫木排起，垫木之间用砂、卵石填充夯应放样，从定位垫木排起，垫木之间用砂、卵石填充夯实、整平并保证标高实、整平并保证标高致。致。刃脚下木垫板（底模）沉井承垫半平面 121270方木枕木剖面桥中线剖面(a)(b)(a)矩形沉井；(b)圆形沉井图6-6 垫木布置实例混凝土垫层混凝土垫层 近年来，国内已成功地推广了混凝土垫层，其优点是可以扩近年来，国内已成功地推广了混凝土垫层，其优点是可以扩大沉井刃脚支承面积和省去刃脚下的底模板，在木材紧张的情大沉井刃脚支承面积和省去刃脚下的底模板，在木材紧张的情况下，其优越性就更为突出。况下，其优越性就更为突

30、出。 混凝土垫层厚度一般取混凝土垫层厚度一般取5 510cm10cm。 混凝土垫层宽度一般取混凝土垫层宽度一般取1.01.01.5m1.5m。 为了固定沉井刃脚钢木模板，可在混凝土垫层内埋入小方木。为了固定沉井刃脚钢木模板，可在混凝土垫层内埋入小方木。制作第制作第1 1节井筒节井筒 ssshhlGtan20 沉井首先在刃脚处对称地铺置垫木，以支承第沉井首先在刃脚处对称地铺置垫木，以支承第1 1节沉井的重节沉井的重量，垫木一般为枕木或方木，其量、尺寸间距应由计算确定，量，垫木一般为枕木或方木，其量、尺寸间距应由计算确定，再以垫木来定位立模、绑扎钢筋及浇捣混凝土。再以垫木来定位立模、绑扎钢筋及浇捣

31、混凝土。 沉井第一节的制作重量通过垫木（或混凝土垫层）、砂垫层沉井第一节的制作重量通过垫木（或混凝土垫层）、砂垫层扩散至下卧层面上的应力应小于地基土的承载力特征值，即：扩散至下卧层面上的应力应小于地基土的承载力特征值，即： ssshhlGptan21第二节以上的沉井制作重量通过承垫木（或混凝土垫层）、第二节以上的沉井制作重量通过承垫木（或混凝土垫层）、砂垫层扩散至下卧层层面上的应力应小于地基土的极限承载砂垫层扩散至下卧层层面上的应力应小于地基土的极限承载力，即：力，即： （5-35-3）式中，式中，沉井第一节单位长度制作重量；沉井第一节单位长度制作重量；沉井第二沉井第二 节以上单位长度制作重量

32、；节以上单位长度制作重量；承垫木（或混凝土垫层）宽承垫木（或混凝土垫层）宽度；度；砂垫层厚度；砂垫层厚度；扩散角，取扩散角，取2222 3030 ；砂的重砂的重度；度；下卧层承载力特征值；下卧层承载力特征值；下卧层极限承载力。下卧层极限承载力。砂垫层宽度以满足抽垫木要求为主，在沉井每侧增加砂垫层宽度以满足抽垫木要求为主，在沉井每侧增加2.52.53.0m3.0m。 ssshhlGptan21拆除垫木拆除垫木 在第在第1 1节沉井的混凝土达到设计强度的节沉井的混凝土达到设计强度的7070以上时，可拆除以上时，可拆除垫木和准备下沉，为防止井壁产生纵向破裂，垫木应按一定垫木和准备下沉，为防止井壁产生

33、纵向破裂，垫木应按一定的顺序逐渐拆除。拆除垫木的一般的顺序是：对矩形沉井，的顺序逐渐拆除。拆除垫木的一般的顺序是：对矩形沉井，先拆内隔墙下的，再拆短边井壁下的，最后拆长边下的；长先拆内隔墙下的，再拆短边井壁下的，最后拆长边下的；长边下垫木应隔根抽除，然后以四角处的定位垫木为中心，由边下垫木应隔根抽除，然后以四角处的定位垫木为中心，由远及近地对称抽除，最后抽定位垫木。对圆形及其他形状的远及近地对称抽除，最后抽定位垫木。对圆形及其他形状的沉井，同样按上述原则进行。沉井，同样按上述原则进行。约50cm约50cm约50cm约30cm砂沉井刃脚碎石图6-7 拆除垫木时在刃脚处回填 拆除垫木后应及时在刃脚

34、底部垫碎石或卵石，在拆除垫木后应及时在刃脚底部垫碎石或卵石，在内、外侧填砂，如图下图所示，以控制不均匀沉降。内、外侧填砂，如图下图所示，以控制不均匀沉降。挖土下沉挖土下沉 在井壁混凝土达到设计强度时，可挖土下沉，根据地质条在井壁混凝土达到设计强度时，可挖土下沉，根据地质条件，沉井下沉分排水和不排水两种。件，沉井下沉分排水和不排水两种。1 1）排水下沉）排水下沉 当沉井所穿过的土层透水性较低，地下水涌入量不大，不当沉井所穿过的土层透水性较低，地下水涌入量不大，不会因排水而产生大量流砂而使施工产生困难，或沉井易倾斜，会因排水而产生大量流砂而使施工产生困难，或沉井易倾斜，甚至影响附近建（构）筑物的正

35、常使用时，可采用排水下沉。甚至影响附近建（构）筑物的正常使用时，可采用排水下沉。排水下沉可在干燥的条件下施工，挖土方便均匀，下沉也均衡，排水下沉可在干燥的条件下施工，挖土方便均匀，下沉也均衡，一旦发生倾斜也容易纠正，是首选的下沉方法。一旦发生倾斜也容易纠正，是首选的下沉方法。排水下沉时的挖土要求：排水下沉时的挖土要求： 刃脚下土层较软时，分层开挖，稳步下沉，先中间挖深刃脚下土层较软时，分层开挖，稳步下沉，先中间挖深4050cm4050cm，逐渐向四周均匀扩挖到离刃脚，逐渐向四周均匀扩挖到离刃脚1m1m处。处。 刃脚下土层较坚硬，沉井不易下沉时，可向刃脚扩挖，刃脚下土层较坚硬，沉井不易下沉时，可

36、向刃脚扩挖，甚至掏空刃脚或采取其他措施。甚至掏空刃脚或采取其他措施。2 2）不排水下沉）不排水下沉 而当土层不稳定、涌水量很大时，在井内排水很容易产生而当土层不稳定、涌水量很大时，在井内排水很容易产生大量流砂，此时则不能采用排水下沉方法，只能在水下进行大量流砂，此时则不能采用排水下沉方法，只能在水下进行挖土下沉。井内水位应始终保持高出井外水位挖土下沉。井内水位应始终保持高出井外水位12m12m，井内，井内出土视土质情况可用机械抓斗水下挖土，也可用高压水泵破出土视土质情况可用机械抓斗水下挖土，也可用高压水泵破土，再用吸泥机排出泥浆。土，再用吸泥机排出泥浆。接高井壁接高井壁 当沉井下沉到高出地面当

37、沉井下沉到高出地面1m1m左右时，应停止挖土使其停止下左右时，应停止挖土使其停止下沉，然后在井壁上端预留的插筋上接高浇筑钢筋混凝土井壁。沉，然后在井壁上端预留的插筋上接高浇筑钢筋混凝土井壁。每次接筑高度一般为每次接筑高度一般为3 35m5m，并应一次连续浇注完成。每节沉，并应一次连续浇注完成。每节沉井的混凝土应分层同时对称灌注，以防倾斜。井壁制作要求外井的混凝土应分层同时对称灌注，以防倾斜。井壁制作要求外壁平滑，如有蜂窝麻面，应用水泥砂浆仔细修补平整。如此重壁平滑，如有蜂窝麻面，应用水泥砂浆仔细修补平整。如此重复直至沉井达到设计标高。必要时刃脚斜面附近的地基要适当复直至沉井达到设计标高。必要时

38、刃脚斜面附近的地基要适当加固，以承受沉井的荷载。加固，以承受沉井的荷载。 封底及浇筑底板封底及浇筑底板 当沉井下沉到设计标高后，应立即停止挖土，准备封底。当沉井下沉到设计标高后，应立即停止挖土，准备封底。 封底也有干封底和水下封底两种。当地基土较好，封底涌封底也有干封底和水下封底两种。当地基土较好，封底涌水量不大时，应采用干封底，即在沉井中间设置集水井不断水量不大时，应采用干封底，即在沉井中间设置集水井不断抽水，沿周边向中心浇灌混凝土并待其达到设计强度后，再抽水，沿周边向中心浇灌混凝土并待其达到设计强度后，再封集水井。封底时，应对基底进行清理，洗净刃脚上的泥土，封集水井。封底时，应对基底进行清

39、理，洗净刃脚上的泥土，待沉井下沉稳定（待沉井下沉稳定（8h8h内不大于内不大于1mm1mm）后，沿周边逐渐向中心）后，沿周边逐渐向中心灌注混凝土。采用干封底成本低，工期短，质量有保证，应灌注混凝土。采用干封底成本低，工期短，质量有保证，应是首选。是首选。 当地基土层不稳定，抽水易出现大量流砂或使沉井倾斜当地基土层不稳定，抽水易出现大量流砂或使沉井倾斜时，则只能在水下浇注素混凝土进行封底，待其达到设计强时，则只能在水下浇注素混凝土进行封底，待其达到设计强度时，即可抽出沉井内积水，浇筑钢筋混凝土底板。水下封度时，即可抽出沉井内积水，浇筑钢筋混凝土底板。水下封底则应将井底浮泥清除干净，并铺碎石垫层。

40、灌注水下混凝底则应将井底浮泥清除干净，并铺碎石垫层。灌注水下混凝土应沿井全部面积不间断的进行并在水下混凝土达到所需的土应沿井全部面积不间断的进行并在水下混凝土达到所需的强度以后，方可从沉井内抽水。同时封底混凝土应浇注成锅强度以后，方可从沉井内抽水。同时封底混凝土应浇注成锅底状。底状。 沉井内部结构的施工沉井内部结构的施工 沉井封底和浇筑底板完成后，应核对其标高，然后施工沉沉井封底和浇筑底板完成后，应核对其标高，然后施工沉井的内部结构，包括内部隔墙和顶板。井的内部结构，包括内部隔墙和顶板。 需注意的是，在沉井壁施工时应事先在井壁内侧预留这些需注意的是，在沉井壁施工时应事先在井壁内侧预留这些结构的

41、插筋或预埋件。沉井作为一种特殊的深基础形式，对结构的插筋或预埋件。沉井作为一种特殊的深基础形式，对了解地质情况了解地质情况 的准确性要求很高，施工时出现的有些情况和的准确性要求很高，施工时出现的有些情况和其对周围建筑物的影响有时是不可预见的。这就要求设计要其对周围建筑物的影响有时是不可预见的。这就要求设计要考虑周全，不仅要保证沉井本身的强度和安全性，还要考虑考虑周全，不仅要保证沉井本身的强度和安全性，还要考虑施工时可能出现的问题，留有一定的补救余地。施工时可能出现的问题，留有一定的补救余地。5.2.4 5.2.4 沉井施工工程实例沉井施工工程实例1 1工程及地质概况工程及地质概况 该工程位于中

42、河东，清泰街以北，施工场地比较狭窄。图该工程位于中河东，清泰街以北，施工场地比较狭窄。图纸情况为：表土层约有纸情况为：表土层约有1.51.52m2m深的杂填土层，地下深的杂填土层，地下3.53.54m4m深左右，局部地带开始出现流砂。地下水位：施工期间正深左右，局部地带开始出现流砂。地下水位：施工期间正好是冬、春季交界时的雨季，地下水位较高，在自然地坪以好是冬、春季交界时的雨季，地下水位较高，在自然地坪以下下2.5m2.5m左右。左右。2 2 沉井施工沉井施工 （1 1）地基处理）地基处理 1 1）降水措施）降水措施 由于地下水位较高，且有流砂出现，故采用一级轻型井点降由于地下水位较高，且有流

43、砂出现，故采用一级轻型井点降水。井点管单排布置，间距水。井点管单排布置，间距1m1m，管长，管长7m7m，沿沉井四周设置。，沿沉井四周设置。沉管采用水冲法，设两套抽水机组。沉管采用水冲法，设两套抽水机组。 2 2）土方开挖）土方开挖 考虑到地表考虑到地表1.51.52m2m左右的杂填土层，内含较多的瓦左右的杂填土层，内含较多的瓦砾，井点管沉管比较困难。同时为了为加快施工进度，减小砾，井点管沉管比较困难。同时为了为加快施工进度，减小人工挖土数量，并根据地形条件可能，先进行部分机械挖土。人工挖土数量，并根据地形条件可能，先进行部分机械挖土。机械挖土深度机械挖土深度2m2m（控制在水位线以上），放坡

44、系数（控制在水位线以上），放坡系数1:0.751:0.75；如下图如下图5.85.8所示。所示。3 3）砖砌大放脚基础）砖砌大放脚基础 机械挖土后，沿外墙位置铺设机械挖土后，沿外墙位置铺设200mm200mm厚块石，然后砌筑大厚块石，然后砌筑大放脚基础。放脚基础。(2)(2)沉井制作沉井制作 1 1）外墙板直接搁在大放脚上，内墙支撑在钢管承重架上。）外墙板直接搁在大放脚上，内墙支撑在钢管承重架上。外墙板混凝土面要求光滑，以便下沉时减小摩阻力。外侧面应外墙板混凝土面要求光滑，以便下沉时减小摩阻力。外侧面应采用新模板，拆模以后视情况局部作粉刷处理。为了早日开挖、采用新模板，拆模以后视情况局部作粉刷

45、处理。为了早日开挖、下沉、缩短混凝土养护时间，将其中加入早强剂。下沉、缩短混凝土养护时间，将其中加入早强剂。 2 2）混凝土养护期间，布置井点，并进行降水处理。）混凝土养护期间，布置井点，并进行降水处理。 3 3）考虑到特殊的季节因素，保证下沉工作连续进行，在井）考虑到特殊的季节因素，保证下沉工作连续进行，在井身上方身上方2m2m左右高处架设一个左右高处架设一个100m2100m2左右、双面坡的遮雨棚。左右、双面坡的遮雨棚。（3 3）下）下 沉沉 大放脚的拆除，首先应该拆除砖砌大放脚基础，仅在四个大放脚的拆除，首先应该拆除砖砌大放脚基础，仅在四个角上留角上留1m1m1m1m左右的墩子。然后沿四

46、只墩子周围均匀挖土，左右的墩子。然后沿四只墩子周围均匀挖土，使沉井自然下沉，直至所有外板的底部均与土层贴实。然后使沉井自然下沉，直至所有外板的底部均与土层贴实。然后挖井内土方，挖土应在挖井内土方，挖土应在8 8个格子里同时进行，每一格内安排个格子里同时进行，每一格内安排3 34 4人，先挖中部，然后逐渐向四围均匀挖土。人，先挖中部，然后逐渐向四围均匀挖土。（4 4）封）封 底底 当井体沉至设计标高后，应该立即组织人员进行封底。混当井体沉至设计标高后，应该立即组织人员进行封底。混凝土保养一段时间以后，拆除井点管，同时将水放入池中，凝土保养一段时间以后，拆除井点管，同时将水放入池中，以使上下压力平

47、衡。以使上下压力平衡。（5 5）井体轴线位置、垂直度控制）井体轴线位置、垂直度控制 下沉前，在井内、外侧混凝土表面画出纵横中心线。下沉下沉前，在井内、外侧混凝土表面画出纵横中心线。下沉中，注意观测，及时纠偏，中，注意观测，及时纠偏， 避免井体位移或倾斜。沉井内土避免井体位移或倾斜。沉井内土质软硬不一致或地基土层走向倾斜时，要先开挖硬的一面土方。质软硬不一致或地基土层走向倾斜时，要先开挖硬的一面土方。如发现井体倾斜，则应在下沉较慢的一侧多挖土，使筒体处于如发现井体倾斜，则应在下沉较慢的一侧多挖土，使筒体处于水平状态，整体下沉。在下沉到距设计标高水平状态，整体下沉。在下沉到距设计标高1m1m左右处时，纠左右处时，纠偏工作应已基本完成。然后放慢下沉速度，谨慎均匀的下沉，偏工作应已基本完成。然后放慢下沉速度，谨慎均匀的下沉，控制好轴线位置和垂直度。控制好轴线位置和垂直度。3 3技术经济效益技术经济效益（1 1）施工速度快，不受气候环境因素影响。）施工速度快，不受气候环境因素影响。（2 2）减小土方工程量）减小土方工程量20%20%左右，并减少左右，并减少2 2次回填和不必要的次回填和不必要的土方搬运。土方搬运。（3 3）降低工程造价）降低工程造价30%30%左右。左右。