1、沉井法施工沉井法施工同济大学浙江学院同济大学浙江学院张广兴讲师张广兴讲师 沉井是带刃脚的井筒状结构物沉井是带刃脚的井筒状结构物(如图如图)。它是以井内挖。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。结构物的基础。1 1、沉井法施工的概念、沉井法施工的概念 图图1 1 沉井下沉示意图沉井下沉示意图 图图2 2 沉井基础沉井基础 2 2 沉井法施工的特点及应用范围沉井法施工的特点及应用范围n优点：优点：n(1)(1)埋
2、深大，整体性强、稳定性好，承载面积大，埋深大，整体性强、稳定性好，承载面积大，承载力高承载力高(垂直与水平垂直与水平)；n(2)(2)同时用作基础和施工时的挡土和挡水围堰；同时用作基础和施工时的挡土和挡水围堰；n(3)(3)施工时对邻近建筑物影响较小；施工时对邻近建筑物影响较小；n(4)(4)内部空间可进一步利用。内部空间可进一步利用。n缺点：缺点：n(1)(1)施工工期较长；施工工期较长；n(2)(2)施工技术要求高；施工技术要求高；n(3)(3)施工中易出现流砂，造成沉井倾斜或下沉困难。施工中易出现流砂，造成沉井倾斜或下沉困难。桥墩、锚碇、矿用竖井、地下泵房、水池、油桥墩、锚碇、矿用竖井、
3、地下泵房、水池、油库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井和接库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井和接收井等。收井等。（1 1）上部荷载较大，表层地基土承载力不足，）上部荷载较大，表层地基土承载力不足，一定深度下有较好持力层，且与其他基础方案相比一定深度下有较好持力层，且与其他基础方案相比较为经济合理；较为经济合理；（2 2）在山区河流中，冲刷大或河中有较大卵石）在山区河流中，冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工；不便桩基础施工；（3 3）岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，）岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基坑施工围堰有困难。采用扩大基坑施工围堰有困难。沉井法的应用范围沉
4、井法的应用范围n江阴长江公路大桥北锚沉井：沉井平面长江阴长江公路大桥北锚沉井：沉井平面长6969米，宽米，宽5151米，米，下沉深度为下沉深度为5858米，体积米，体积20.420.4万立方米万立方米,列世界最大沉井。列世界最大沉井。大型钢壳沉井大型钢壳沉井 沉井可以按以下方法进行分类：沉井可以按以下方法进行分类：1 1）按施工方法分类）按施工方法分类 2 2）按沉井形状分类）按沉井形状分类 3 3）按沉井所用材料分类。）按沉井所用材料分类。1 1、按沉井的施工方法分类、按沉井的施工方法分类 按按分为：分为：和和。一般沉井：指就地制造下沉的沉井，这种沉井一般沉井：指就地制造下沉的沉井，这种沉井
5、是在基础设计的位置上制造，然后挖土靠沉井自重是在基础设计的位置上制造，然后挖土靠沉井自重下沉。如基础位置在水中，需先在水中筑岛，再在下沉。如基础位置在水中，需先在水中筑岛，再在岛上筑井下沉。岛上筑井下沉。浮式沉井：在深水地区筑岛有困难或不经济，浮式沉井：在深水地区筑岛有困难或不经济，或有碍通航当河流流速不大时，可采用岸边浇筑浮或有碍通航当河流流速不大时，可采用岸边浇筑浮运就位下沉的方法，这类沉井称为浮运沉井或浮式运就位下沉的方法，这类沉井称为浮运沉井或浮式沉井。沉井。2 2、按沉井平面形状分类、按沉井平面形状分类 常用的有圆形、圆圆形、圆端形端形和矩形矩形等。根据井孔的布置方式，又有单孔、双孔
6、单孔、双孔及多孔多孔的分别。沉井平面形式沉井平面形式 a)a)单孔沉井；单孔沉井；b)b)双孔沉井；双孔沉井；c)c)多孔沉井多孔沉井 圆形沉井：圆形沉井：1 1）沉井在下沉过程中易控制方向；）沉井在下沉过程中易控制方向；2 2）能保证其刃脚均匀地支承在土层上；）能保证其刃脚均匀地支承在土层上；3 3）井壁受力均匀，承受水平土压力和水压力性）井壁受力均匀，承受水平土压力和水压力性能良好。能良好。圆端形沉井：圆端形沉井：1 1）控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形）控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形者有利；者有利；2 2）但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的沉）但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的
7、沉井，可在沉井中设置隔墙，使沉井由单孔变成双孔井，可在沉井中设置隔墙，使沉井由单孔变成双孔或多孔。或多孔。矩形沉井：矩形沉井：1 1）具有制造简单，基础受力有利的优点，常）具有制造简单，基础受力有利的优点，常能配合墩台能配合墩台(或其他结构物或其他结构物)底部平面形状。底部平面形状。2 2）四角一般做成圆角，可有效改善转角处的）四角一般做成圆角，可有效改善转角处的受力条件，减缓应力集中现象，以降低井壁摩阻力受力条件，减缓应力集中现象，以降低井壁摩阻力和避免取土清孔的困难。和避免取土清孔的困难。3 3）矩形沉井在侧压力作用下，井壁受较大的）矩形沉井在侧压力作用下，井壁受较大的挠曲力矩；挠曲力矩；
8、4 4）在流水中阻水系数较大，冲刷较严重。）在流水中阻水系数较大，冲刷较严重。3 3、按沉井立面形状分类、按沉井立面形状分类 主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。土软，浅土软，浅土密，深土密，深土较密，深土较密，深 柱形沉井柱形沉井 它在下沉过程中不易倾斜，井壁接长较简单，模它在下沉过程中不易倾斜，井壁接长较简单，模板可重复使用。故当土质较松软，沉井下沉深度不大，板可重复使用。故当土质较松软，沉井下沉深度不大，可以采用这种形式。可以采用这种形式。锥形沉井锥形沉井 井壁可以减少
9、土与井壁的摩阻力，其缺点是施工井壁可以减少土与井壁的摩阻力，其缺点是施工较复杂，消耗模板多，同时沉井下沉过程中容易发生较复杂，消耗模板多，同时沉井下沉过程中容易发生倾斜。倾斜。故在土质较密实，沉井下沉深度大，要求在不太故在土质较密实，沉井下沉深度大，要求在不太增加沉井本身重量的情况下沉至设计标高，可采用这增加沉井本身重量的情况下沉至设计标高，可采用这类沉井。类沉井。锥形式的沉井井壁坡度一般为锥形式的沉井井壁坡度一般为1/201/201/401/40。阶梯式沉井阶梯式沉井 阶梯式沉井的台阶宽度约为阶梯式沉井的台阶宽度约为100100200mm200mm。鉴于沉井所承受的土压力与水压力，均随深鉴于
10、沉井所承受的土压力与水压力，均随深度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁随深度分为几段，做成阶梯形。随深度分为几段，做成阶梯形。下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力可以减小，有利于这种沉井外壁所受的摩擦阻力可以减小，有利于下沉。下沉。4 4、按沉井所用材料分类按沉井所用材料分类 按沉井所用材料分主要有素混凝土沉井、钢筋按沉井所用材料分主要有素混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、砖石沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井混凝土沉井、砖石沉井、竹筋混凝土沉井和钢沉井等。等。1 1）素混凝土沉井：素混凝土沉
11、井的特点是抗）素混凝土沉井：素混凝土沉井的特点是抗压强度高，抗拉能力低，因此这种沉井宜做成圆形，压强度高，抗拉能力低，因此这种沉井宜做成圆形，并适用于下沉深度不大并适用于下沉深度不大(4(47m)7m)的软土层中。的软土层中。2 2）钢筋混凝土沉井：）钢筋混凝土沉井：这种沉井的抗拉及抗压这种沉井的抗拉及抗压能力较好，下沉深度可以很大能力较好，下沉深度可以很大(达数十米以上达数十米以上)。当下沉深度不很大时，井壁上部用混凝土，下当下沉深度不很大时，井壁上部用混凝土，下部部(刃脚刃脚)用钢筋混凝土，在桥梁工程中得到较广泛用钢筋混凝土，在桥梁工程中得到较广泛的应用。的应用。当沉井平面尺寸较大时，可做
12、成薄壁结构，沉当沉井平面尺寸较大时，可做成薄壁结构，沉井外壁采用泥浆润滑套，壁后压气等施工辅助措施井外壁采用泥浆润滑套，壁后压气等施工辅助措施就地下沉或浮运下沉。就地下沉或浮运下沉。此外，钢筋混凝土沉井井壁隔离墙可分段此外，钢筋混凝土沉井井壁隔离墙可分段(块块)预制，工地拼接，做成装配式。预制，工地拼接，做成装配式。4 4）竹筋混凝土沉井：沉井在下沉过程中受力）竹筋混凝土沉井：沉井在下沉过程中受力较大因而需配置钢筋，一旦完工后，它就不再承受较大因而需配置钢筋，一旦完工后，它就不再承受多大的拉力，因此，在南方产竹地区，可以采用耐多大的拉力，因此，在南方产竹地区，可以采用耐久性差但抗拉力好的竹替部
13、分钢筋来承受下沉阶段久性差但抗拉力好的竹替部分钢筋来承受下沉阶段过程中拉力。过程中拉力。我国南昌赣江大桥等曾用这种沉井。在沉井分我国南昌赣江大桥等曾用这种沉井。在沉井分节接头处及刃脚仍用钢筋。节接头处及刃脚仍用钢筋。3 3）砖石沉井：这种沉井适用于深度浅的小型）砖石沉井：这种沉井适用于深度浅的小型沉井，或临时性沉井。例如，房屋纠倾工作井，即沉井，或临时性沉井。例如，房屋纠倾工作井，即用砖砌沉井，深度约用砖砌沉井，深度约4 45m5m。5 5）钢沉井：钢沉井由钢材制作，强度高、质）钢沉井：钢沉井由钢材制作，强度高、质量轻、易于拼装、适于制造空心浮运沉井，但用钢量轻、易于拼装、适于制造空心浮运沉井
14、，但用钢量大，国内应用较少。量大，国内应用较少。：常取决于上部结构（或下部结构墩台）底部常取决于上部结构（或下部结构墩台）底部的形状。的形状。矩形沉井，沉井的长短边之比不宜大于矩形沉井，沉井的长短边之比不宜大于3 3；若上部结构的长宽比较为接近，可采用方形若上部结构的长宽比较为接近，可采用方形或圆形沉井。或圆形沉井。：根据上部结构、水文地质条件及各土层的承根据上部结构、水文地质条件及各土层的承载力等确定。载力等确定。入土深度较大时应分节制造和下沉，每节高入土深度较大时应分节制造和下沉，每节高度不宜大于度不宜大于5m5m；底节沉井过高，易造成制模、筑；底节沉井过高，易造成制模、筑岛时岛面处理、抽
15、垫下沉等困难。岛时岛面处理、抽垫下沉等困难。一般沉井构造上主要由井壁、刃脚、隔墙、一般沉井构造上主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、射水管、封底和盖板等组成。井孔、凹槽、射水管、封底和盖板等组成。1 1）井）井 壁壁 井壁是沉井的主要部分。它在沉井下沉过程井壁是沉井的主要部分。它在沉井下沉过程中起挡土、挡水及利用本身重量克服土与井壁之中起挡土、挡水及利用本身重量克服土与井壁之间的摩阻力的作用。间的摩阻力的作用。当沉井施工完毕后，它就成为基础或基础的当沉井施工完毕后，它就成为基础或基础的一部分而将上部荷载传递给地基。一部分而将上部荷载传递给地基。井壁必须具有足够的强度和一定的厚度。井壁必须具有足
16、够的强度和一定的厚度。根据井壁在施工中的受力情况，可以在井壁内根据井壁在施工中的受力情况，可以在井壁内配置竖向及水平向钢筋，以增加井壁强度。配置竖向及水平向钢筋，以增加井壁强度。井壁厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便井壁厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便于取土和清基等因素而定，一般为于取土和清基等因素而定，一般为0.800.801.50m1.50m，为，为便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于0.4m0.4m。钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土强度等级不低于强度等级不低于C15C15。井壁下端形
17、如楔状的部分称井壁下端形如楔状的部分称为刃脚。其作用是在沉井自重作为刃脚。其作用是在沉井自重作用下易于切土下沉。用下易于切土下沉。刃脚底面刃脚底面(踏面踏面)宽度一般为宽度一般为0.10.10.2m0.2m，对软土可适当放宽。，对软土可适当放宽。下沉深度大，且土质较硬，下沉深度大，且土质较硬，刃脚底面应以型钢刃脚底面应以型钢(角钢或槽钢角钢或槽钢)加强加强(右图右图)，以防刃脚损坏。，以防刃脚损坏。刃脚内侧斜面与水平面的夹刃脚内侧斜面与水平面的夹角一般为大于等于角一般为大于等于4545。刃脚构造刃脚构造 刃脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定，刃脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定，一般当沉井湿封
18、底时，取一般当沉井湿封底时，取1.5m1.5m左右；干封底时，左右；干封底时，取取0.6m0.6m左右。由于刃脚在沉井下沉过程中受力左右。由于刃脚在沉井下沉过程中受力较集中，故刃脚宜采用较集中，故刃脚宜采用C20C20以上的钢筋混凝土以上的钢筋混凝土制成。制成。沉井平面尺寸较大，也即井壁跨径较大时，应沉井平面尺寸较大，也即井壁跨径较大时，应在沉井内设置隔墙，以加强沉井的刚度，使井壁的在沉井内设置隔墙，以加强沉井的刚度，使井壁的挠曲应力减小，其厚度一般小于井壁。挠曲应力减小，其厚度一般小于井壁。隔墙底面应高出刃脚底面隔墙底面应高出刃脚底面0.5m0.5m以上，避免隔墙以上，避免隔墙下的土顶住沉井
19、而妨碍下沉。也可在刃脚与隔墙联下的土顶住沉井而妨碍下沉。也可在刃脚与隔墙联结处设置埂肋加强刃脚与隔墙的连结。结处设置埂肋加强刃脚与隔墙的连结。如为人工挖土，在隔墙下端应设置过人孔，便如为人工挖土，在隔墙下端应设置过人孔，便于工作人员井孔间往来。于工作人员井孔间往来。井孔是挖土排土的工作场所和通道。井孔是挖土排土的工作场所和通道。井孔尺寸应满足施工要求，宽度井孔尺寸应满足施工要求，宽度(直径直径)不不宜小于宜小于3m3m。井孔布置应对称于沉井中心轴，。井孔布置应对称于沉井中心轴，便于对称挖土使沉井均匀下沉。便于对称挖土使沉井均匀下沉。凹槽设在井孔下端近刃脚处，其作用是凹槽设在井孔下端近刃脚处，其
20、作用是使封底混凝土与井壁有交好的接合，封底混使封底混凝土与井壁有交好的接合，封底混凝土底面的反力更好的传给井壁凝土底面的反力更好的传给井壁(如井孔全部如井孔全部填实的实心沉井也可不设凹槽填实的实心沉井也可不设凹槽)。凹槽深度约。凹槽深度约0.150.150.30m0.30m，高约，高约1.0m1.0m。当沉井下沉深度大，穿过的土质又较好，估计当沉井下沉深度大，穿过的土质又较好，估计下沉会产生困难时，可在井壁中预埋射水管组。射下沉会产生困难时，可在井壁中预埋射水管组。射水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下沉方向。一般水压不小于沉方向。一般水压不
21、小于600kPa600kPa。如使用泥浆润滑。如使用泥浆润滑套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路。套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路。沉井沉至设计标高进行清基后，便浇筑沉井沉至设计标高进行清基后，便浇筑封底混凝土。混凝土达到设计强度后，可从封底混凝土。混凝土达到设计强度后，可从井孔中抽干水井填满混凝土。如井孔中不填井孔中抽干水井填满混凝土。如井孔中不填料或仅填以砂砾则须在沉井顶面筑钢筋混凝料或仅填以砂砾则须在沉井顶面筑钢筋混凝土盖板。土盖板。封底混凝土是传递墩（台）全部荷载于地封底混凝土是传递墩（台）全部荷载于地基的承重结构，这就要求封底混凝土有一定的基的承重结构，这就要求封底混凝土有一定的
22、厚度厚度(可由应力验算决定可由应力验算决定)，其厚度根据经验也，其厚度根据经验也可取不小于井孔最小边长的可取不小于井孔最小边长的1.51.5倍。封底混凝倍。封底混凝土顶面应高出刃脚根部不小于土顶面应高出刃脚根部不小于0.5m0.5m，并浇灌到，并浇灌到凹槽上端。凹槽上端。封底混凝土标号对岩石地基用封底混凝土标号对岩石地基用C15C15；一般；一般地基用地基用C20C20。盖板厚度一般为盖板厚度一般为1.51.52.0m2.0m。井孔中充填。井孔中充填的混凝土，其强度等级不应低于的混凝土，其强度等级不应低于C10C10。1 1）不带气筒的浮运沉井）不带气筒的浮运沉井 不带气筒的浮式沉井适应于水深
23、较浅、流速不不带气筒的浮式沉井适应于水深较浅、流速不大、河床较平、冲刷较小的自然条件。一般在岸边大、河床较平、冲刷较小的自然条件。一般在岸边制造，通过滑道拖拉下水，浮运到墩位，再接高下制造，通过滑道拖拉下水，浮运到墩位，再接高下沉到河床。这种沉井可用钢、木、钢筋混凝土、钢沉到河床。这种沉井可用钢、木、钢筋混凝土、钢丝网及水泥等材料组合。丝网及水泥等材料组合。钢丝网水泥薄壁沉井是由内、外壁组成的空钢丝网水泥薄壁沉井是由内、外壁组成的空心井壁沉井，这是制造浮运沉井较好的方法，具心井壁沉井，这是制造浮运沉井较好的方法，具有施工方便、节省钢材等优点。有施工方便、节省钢材等优点。沉井的内壁、外壁及横隔板
24、都是钢筋钢丝网沉井的内壁、外壁及横隔板都是钢筋钢丝网水泥制成。水泥制成。2 2）带钢气筒的浮运沉井）带钢气筒的浮运沉井 沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛及浮运沉井三种。及浮运沉井三种。大型沉井下沉施工中大型沉井下沉施工中 若天然地面土质较硬，只需清净地表杂物并若天然地面土质较硬，只需清净地表杂物并整平；否则应换土或铺填不小于整平；否则应换土或铺填不小于0.5m0.5m厚夯实的砂厚夯实的砂或砂砾垫层，防止沉井因沉降不均产生裂缝；为或砂砾垫层，防止沉井因沉降不均产生裂缝；为减小下沉深度，可挖一浅坑，在坑底制作沉井。减小下沉深度，可挖一浅坑，在坑底制作
25、沉井。先在刃脚处对称铺先在刃脚处对称铺满垫木（支承第一节沉满垫木（支承第一节沉井），在刃脚处放上刃井），在刃脚处放上刃脚角钢，竖立内模，绑脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，再立外模浇筑扎钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。第一节沉井。沉井刃脚立模沉井刃脚立模 1-1-内模；内模；2-2-外模；外模；3-3-立柱；立柱；4-4-角钢；角钢；5-5-垫木；垫木；6-6-砂垫层砂垫层 首节沉井制作首节沉井制作首节沉井制作首节沉井制作当沉井混凝土强度达设计强度当沉井混凝土强度达设计强度7070时可拆模，达设计强时可拆模，达设计强度后可抽撤垫木。抽垫应分区、依次、对称、同步地向沉度后可抽撤垫木。抽垫应分区、依次、对
26、称、同步地向沉井外抽出。井外抽出。抽垫顺序为：先内壁，再短边，最后长边。长边下垫抽垫顺序为：先内壁，再短边，最后长边。长边下垫木隔一根抽一根，以固定垫木为中心，由远而近对称地抽，木隔一根抽一根，以固定垫木为中心，由远而近对称地抽，最后抽除固定垫木，随抽随用砂土回填捣实，以免沉井开最后抽除固定垫木，随抽随用砂土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。裂、移动或偏斜。4 4、沉井宜采用沉井宜采用，稳定的土层中也可采用，稳定的土层中也可采用。除土方法可用：人工或机械。除土方法可用：人工或机械。排水下沉常用人工除土，人工除土沉井下沉均匀，易排水下沉常用人工除土，人工除土沉井下沉均匀，易于清除井内障碍物，但
27、应有安全措施；于清除井内障碍物，但应有安全措施；不排水下沉时，可使用空气吸泥机、抓土斗、水力吸不排水下沉时，可使用空气吸泥机、抓土斗、水力吸石筒、水力吸泥机等除土。可采用高压射水破坏土层。石筒、水力吸泥机等除土。可采用高压射水破坏土层。沉井正常下沉时，应自沉井正常下沉时，应自，并随时注意沉井正位，保持竖直下沉，无特殊情况不宜采并随时注意沉井正位，保持竖直下沉，无特殊情况不宜采用爆破施工。用爆破施工。第二节沉井的制作第二节沉井的制作沉井下沉中沉井下沉中沉井隔墙钢筋的绑扎沉井隔墙钢筋的绑扎 当首节沉井下沉至一定深度（井顶露出当首节沉井下沉至一定深度（井顶露出地面不小于地面不小于0.5 m0.5 m
28、，或露出水面不小于，或露出水面不小于1.5 m1.5 m）时，停止除土，接筑下节沉井。凿毛顶面，时，停止除土，接筑下节沉井。凿毛顶面，立模，对称均匀浇筑混凝土，强度达设计要立模，对称均匀浇筑混凝土，强度达设计要求后再拆模继续下沉。求后再拆模继续下沉。若沉井顶面低于地面或水面，应在井顶若沉井顶面低于地面或水面，应在井顶接筑临时性防水围堰，围堰的平面尺寸略大接筑临时性防水围堰，围堰的平面尺寸略大于沉井，其下端与井顶上预埋锚杆相连。常于沉井，其下端与井顶上预埋锚杆相连。常见的有：土围堰、砖围堰和钢板桩围堰。见的有：土围堰、砖围堰和钢板桩围堰。钢板围堰如使用泥浆润滑套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路
29、。2）钢筋混凝土沉井：这种沉井的抗拉及抗压能力较好，下沉深度可以很大(达数十米以上)。封底混凝土标号对岩石地基用C15；3、按沉井立面形状分类先在刃脚处对称铺满垫木（支承第一节沉井），在刃脚处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。3）井壁受力均匀，承受水平土压力和水压力性能良好。井壁下端形如楔状的部分称为刃脚。增大开挖范围和深度，必要时还可采用少量炸药起爆助沉。(2)同时用作基础和施工时的挡土和挡水围堰；下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力可以减小，有利于下沉。9、井孔填充和顶板浇筑先在刃脚处对称铺满垫木（支承第一节沉井），在刃脚处放上刃脚角钢，
30、竖立内模，绑扎钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。射水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下沉方向。在井顶加压沙袋、钢轨等重物；沉井是带刃脚的井筒状结构物(如图)。沉井沉至设计标高后，应检验基底地沉井沉至设计标高后，应检验基底地质情况是否与设计相符。排水下沉时可直接质情况是否与设计相符。排水下沉时可直接检验；不排水下沉则应进行水下检验，必要检验；不排水下沉则应进行水下检验，必要时可用钻机取样。时可用钻机取样。当基底达设计要求后，应对地基进行处当基底达设计要求后，应对地基进行处理。理。砂性土或粘性土地基，一般可在井底铺砂性土或粘性土地基，一般可在井底铺砾石或碎石层至刃脚底面以上砾石或碎石层至刃脚底
31、面以上200mm200mm；岩石地基，应凿除风化岩层，若岩层倾岩石地基，应凿除风化岩层，若岩层倾斜，还应凿成阶梯形。要除净井底浮土、软斜，还应凿成阶梯形。要除净井底浮土、软土，使封底混凝土与地基结合紧密。土，使封底混凝土与地基结合紧密。基底检验合格后应及时封底。排水下沉基底检验合格后应及时封底。排水下沉时，可采用普通混凝土封底；否则宜用水下时，可采用普通混凝土封底；否则宜用水下混凝土封底。若沉井面积大，可用混凝土封底。若沉井面积大，可用浇筑。封底一般为素浇筑。封底一般为素混凝土。混凝土。封底混凝土达设计强度后，再排干井孔封底混凝土达设计强度后，再排干井孔中水，填充井内。如井孔中不填料或仅填砾中
32、水，填充井内。如井孔中不填料或仅填砾石，则井顶应浇筑钢筋混凝土顶板，以支承石，则井顶应浇筑钢筋混凝土顶板，以支承上部结构。然后砌筑井上构筑物，并拆除临上部结构。然后砌筑井上构筑物，并拆除临时性井顶围堰。时性井顶围堰。泥浆润滑套是把配置的泥浆灌注在沉井井壁周围泥浆润滑套是把配置的泥浆灌注在沉井井壁周围形成井壁与泥浆接触。选用的泥浆配合比应使泥浆性能形成井壁与泥浆接触。选用的泥浆配合比应使泥浆性能具有良好的固壁性、触变性和胶体稳定性。泥浆对沉井具有良好的固壁性、触变性和胶体稳定性。泥浆对沉井壁起润滑作用，大大降低了井壁摩阻力加大了沉井的下壁起润滑作用，大大降低了井壁摩阻力加大了沉井的下沉深度，施工
33、中沉井稳定性较好。沉深度，施工中沉井稳定性较好。泥浆润滑套射口挡板与内管法压浆管泥浆润滑套射口挡板与内管法压浆管 壁后压气沉井法也是减少下沉时井壁摩阻力的有效方法。壁后压气沉井法也是减少下沉时井壁摩阻力的有效方法。它是通过对沿井壁内周围预埋的气管中喷射高压气流，气流它是通过对沿井壁内周围预埋的气管中喷射高压气流，气流沿喷气孔射出，再沿沉井外壁上升，形成一圈压气层沿喷气孔射出，再沿沉井外壁上升，形成一圈压气层(又称空又称空气幕气幕)，使井壁周围土松动，减少井壁摩阻力，促使沉井顺利，使井壁周围土松动，减少井壁摩阻力，促使沉井顺利下沉。下沉。与泥浆润滑套相比的优点：壁后压气沉井法在停气后即与泥浆润滑
34、套相比的优点：壁后压气沉井法在停气后即可恢复土对井壁的摩阻力，下沉量易于控制，且所需施工设可恢复土对井壁的摩阻力，下沉量易于控制，且所需施工设备简单，可以水下施工，经济效果好。现认为在一般条件下备简单，可以水下施工，经济效果好。现认为在一般条件下较泥浆润滑套更为方便，它适用于细、粉砂类土和粘性土中。较泥浆润滑套更为方便，它适用于细、粉砂类土和粘性土中。但设计方法和施工措施尚待积累更多的资料。但设计方法和施工措施尚待积累更多的资料。当水深小于当水深小于3m3m，流速，流速1.5m/s1.5m/s时，可采用砂或砾石在水中筑岛，时，可采用砂或砾石在水中筑岛，周围用草袋围护；周围用草袋围护；若水深或流
35、速加大，可采用若水深或流速加大，可采用围堤防护筑岛；围堤防护筑岛；当水深较大或流速较大时，当水深较大或流速较大时，宜采用钢板桩围堰筑岛。岛面应宜采用钢板桩围堰筑岛。岛面应高出最高施工水位高出最高施工水位0.5 m0.5 m以上。围以上。围堰筑岛时，围堰距井壁外缘距离堰筑岛时，围堰距井壁外缘距离应满足一定要求。其余施工方法应满足一定要求。其余施工方法与旱地沉井施工相同。与旱地沉井施工相同。水深较大，如超过水深较大，如超过10m10m时，筑岛法很不经时，筑岛法很不经济，且施工也困难，可改用浮运法施工。济，且施工也困难，可改用浮运法施工。1 1、沉井偏斜大多发生在下沉不深时。沉井偏斜大多发生在下沉不
36、深时。纠正偏斜，通常可用偏除土纠偏、纠正偏斜，通常可用偏除土纠偏、井外射水井内偏除土纠偏、偏心压重井外射水井内偏除土纠偏、偏心压重纠偏、顶部施加水平力或刃脚下支垫纠偏、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法纠偏处理等方法纠偏处理。沉井偏斜即沉井下沉过慢或停沉。即沉井下沉过慢或停沉。主要是：增加压重和减少井壁摩阻力。主要是：增加压重和减少井壁摩阻力。方法有：提前接筑下节沉井，增加沉井自重；方法有：提前接筑下节沉井，增加沉井自重；在井顶加压沙袋、钢轨等重物；不排水下沉时，可井内在井顶加压沙袋、钢轨等重物；不排水下沉时，可井内抽水，减少浮力，迫使下沉，但需保证不产生流砂现象。抽水，减少浮力，迫使下沉，但需
37、保证不产生流砂现象。方法有：将沉井设计成阶梯形、钟形，方法有：将沉井设计成阶梯形、钟形，或使外壁光滑；井壁内埋设高压射水管组；利用泥浆套或使外壁光滑；井壁内埋设高压射水管组；利用泥浆套或空气幕辅助下沉；增大开挖范围和深度，必要时还可或空气幕辅助下沉；增大开挖范围和深度，必要时还可采用少量炸药起爆助沉。采用少量炸药起爆助沉。3 3、沉井产生较大的倾斜或超沉。引起突沉的沉井产生较大的倾斜或超沉。引起突沉的主要原因是井壁摩阻力较小，当刃脚下土被挖主要原因是井壁摩阻力较小，当刃脚下土被挖除时，沉井支承削弱，或排水过多、除土太深、除时，沉井支承削弱，或排水过多、除土太深、出现塑流等。出现塑流等。防止突沉
38、的措施一般是防止突沉的措施一般是，在，在刃脚处除土不宜过深，此外，在设计时可采用刃脚处除土不宜过深，此外，在设计时可采用增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施提高刃脚增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施提高刃脚阻力。阻力。在粉、细砂层中下沉沉井，经常出现流砂在粉、细砂层中下沉沉井，经常出现流砂现象，若不采取适当措施将造成沉井严重倾斜。现象，若不采取适当措施将造成沉井严重倾斜。防止流砂的措施是：防止流砂的措施是：（1 1）排水下沉时发生流砂可向井内灌水，采取）排水下沉时发生流砂可向井内灌水，采取不排水除土，减小水头梯度；不排水除土，减小水头梯度；（2 2）采用井点、深井或深井泵降水，降低井外）采用井点、深井或深井泵降水，降低井外水位，改变水头梯度方向使土层稳定。水位，改变水头梯度方向使土层稳定。
