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　　 沉井是人工基礎(chǔ)的一種，是一個無底無蓋的井狀結(jié)構(gòu)物，常用于修建深基礎(chǔ)和地下深構(gòu)筑物(例如泵房、水池)基礎(chǔ)中。沉井組成一般包括井筒、刃腳、隔墻、梁、底板等組成。

 

　　 其平面形狀一般為圓形、矩形、橢圓形、菱形或其他不規(guī)則形狀。它是在地面上，先制作開口的鋼筋砼井筒，待砼達一定強度后，在井筒內(nèi)分層取土運出，隨著井筒內(nèi)土面的降低，沉井借助其自重克服與土壁之間的摩阻力而不斷下沉，最終就位后用鋼筋砼封底。

 

　　工程概況

 

　　 上海外青淞公路排水泵房是上海A11公路拓寬改建工程花橋立體交叉范圍一配套工程。主泵房基礎(chǔ)為沉井形式：11.15×11.3米方形沉井，井壁為混凝土C30、抗?jié)B標號S6，壁厚0.70米，底板厚0.5米，埋深10.875米(＋4.500～-6.375)。沉井位置位于A11公路南側(cè)，周圍及地下無大型構(gòu)筑物，其地質(zhì)情況查閱業(yè)主提供的土層勘測報告，沉井位置標高4.51m～2.81m之間為普通填土，2.81m～1.31m為黃、灰黃色粘土，1.55m～10.25m之間為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，壓縮性高，夾薄層粉砂，土質(zhì)不均，局部為淤泥質(zhì)粘土，干強度和韌性中等，土體容重為17.5KN/m3，天然空隙率1.145，液性指數(shù)為1.34，地基承載力為75KPa。

 

 

　　 沉井的施工工藝流程：平整場地→測量放線→開挖基坑→鋪砂墊層和素砼基礎(chǔ)→沉井制作→布設(shè)降水井點或排水溝→鑿除刃腳內(nèi)外側(cè)素砼基礎(chǔ)→挖土下沉→封底→澆筑底板砼→施工內(nèi)隔墻、梁、板。沉井下沉有降排水下沉（俗稱干沉法）和不降排水下沉（俗稱濕沉法）兩種方式，后者適用于地下水量大而無法排除或大量降排水會影響附近建筑物安全的情況下使用。一般常用降排水取土下沉法，以便于在沉井內(nèi)操作施工，遇障礙物易于處理，投入勞力多，進度快，機具設(shè)備比較簡單。

 

　　 根據(jù)沉井位置的周邊情況及施工范圍內(nèi)的地質(zhì)條件，擬定下沉方案為降排水取土下沉。沉井井身高度10.0m，擬分兩次制作，第一節(jié)預制高度6.0m，第二節(jié)預制高度4.0m。根據(jù)地質(zhì)條件，先采用生石灰攪拌樁對地基進行處理，以提高地基承載力。為減少沉井下沉深度，施工沉井基坑時，采取鋼板樁防護措施，基坑開挖至－0.500m。第一節(jié)沉井6.0m預制完成后，即可一次性下沉到設(shè)計標高，然后沉井下沉完成后，再施工第二節(jié)4.0m井身，避免多次下沉，降低沉井施工控制難度及安全風險。沉井下沉井內(nèi)取土采用爪斗配以10T履帶吊，爪斗容積為0.6m3。

 

　　 沉井下沉過程的控制主要包括三個方面：1、刃腳高差控制；2、下沉速度控制；3、平面位移控制。其中平面位移控制是通過刃腳高差控制和下沉速度控制來實現(xiàn)的。

 

　　 當素混凝土墊層對稱拆除后，沉井刃腳直接與砂墊層接觸。由于沉井井壁的四周無摩擦力，沉井重心偏高，沉井的下沉系數(shù)很大，掏挖刃腳下的砼墊層不均勻，將會成沉井很大的傾斜。所以，在沉井挖土前，沉井的刃腳先采用人工全面同時分層掏挖，挖除的土方先集中在各倉底中央，然后用吊車將砂土、砼墊層吊出井外，運至指定地點，由于初沉時沉井在砂中下沉，因此只要分層挖出井內(nèi)泥砂，沉井便會逐漸下沉，初沉時，下沉速度控制在0.3-0.5m/日。讓沉井逐漸下沉部分，使沉井刃腳埋在土層中，降低沉井重心。由于沉井在初期下沉過程中，下沉系數(shù)較大，故采取擠土下沉。

 

　　1、刃腳高差控制

 

　　 采用干沉法時，由于不帶水作業(yè)，故刃腳高差鍋底的形成和移動都比較直觀，根據(jù)高差的大小可以有效地控制鍋底的平面位置、大小和深淺，以此來達到對刃腳高差的控制。

 

　　2、下沉過程中的速度控制

 

　　沉井下沉過程中，下沉速度的控制尤為重要。施工規(guī)范中沒有對沉井下沉過程中的速度進行嚴格控制的要求，但根據(jù)施工經(jīng)驗的來看，有以下幾個原則，本工程中也按其進行控制。

 

　　1）、下沉前階段和終沉階段宜慢，中間階段宜快；

 

　　2）、在沉井刃腳高差不大（一般不超過水平間距的0.5％），且沉井下沉正常時，沉井下沉速度越快越好；

 

　　3）、正常下沉時速度不能時快時慢，需均勻為宜；

 

　　4）、在穿越容易引起流砂等不良土層時，應加快下沉速度；

 

　　5）、糾偏階段速度宜慢。

 

 

　　3、沉井平面位置控制

 

　　 沉井平面位置的控制通常也是指對其平面位移的控制，主要是通過控制沉井刃腳高差來實現(xiàn)的。如沉井刃腳高差不大，則沉井平面位移較易控制，它們之間沒有定量的換算關(guān)系，但是有一定的聯(lián)系：

 

　　 1）、沉井哪個角下沉得快（即刃腳較低），則沉井就會向哪個方向移位；

 

　　 2）、沉井刃腳高差較大時，沉井位移量大；

 

　　 3）、沉井始終在同一個方向的刃腳高差下下沉時，沉井位移量較大。

 

　　4、沉井封底后的糾偏措施

 

　　 由于種種原因，雖然沉井傾斜偏差未達到質(zhì)量標準的要求，但仍進行了封底施工，以防止超沉。此時沉井傾斜的糾偏可用兩種方法，一種方法是采用底板下高壓注漿頂升，即在底板制作時預先在底板偏低部位埋入壓獎管（焊止水片）或在底板砼澆搗后鉆孔注漿。當?shù)装屙艔姸冗_到設(shè)計要求并經(jīng)抗注漿浮力驗算后進行高壓注入水泥漿，注漿壓力由低至高，邊注漿邊觀測，另一種方法是在底板下沖水取土，即在底板標高偏高部位預埋15取土鋼管（焊止水片），待底板砼達設(shè)計要求后用高壓水沖土，使其成為泥漿。上述兩種辦法也可以綜合應用。

 

　　結(jié)束語

 

　　 沉井施工應根據(jù)不同的地址條件和不同的沉井結(jié)構(gòu)，采用因地制宜的下沉施工方案。根據(jù)本工程的施工經(jīng)驗，應著重注意下列幾點措施。

 

　　施工前應詳細分析地址資料，注意沉井結(jié)構(gòu)重量是否對稱，刃腳下的土層土層軟硬是否均勻，特別是需用樁基支承的沉井，更應注意沉井位置的準確度。此外砼內(nèi)墻和梁宜在下沉前與井壁一起澆筑，以提高沉井的整體剛度。

 

　　沉井下沉位置的正確與否及傾斜控制，關(guān)鍵在于初沉階段的控制控制，應控制下沉速度慢一些，使之保持平面位置與垂直度的正確，以免繼續(xù)下沉時不易調(diào)整。

 

　　遇難下沉土層時，宜采用在沉井的外壁隨下沉隨填砂的方法，以減少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，也有利于均勻下沉。

 

　　在沉井開始下沉和將沉至設(shè)計標高時，按鍋底形分層挖土，周邊開挖深度應<30cm或更薄一些，避免發(fā)生傾斜。距離設(shè)計標高20～30cm左右應停止取土，依自重慣性下沉至設(shè)計標高。

 

　　取土下沉時，土方抓斗卸土時不能過高拋土，且取出的土方不宜在沉井附近堆積時間過長，應隨時清理外運。以減小高空拋土和土方長時間堆積對井壁產(chǎn)生的側(cè)壓力，防止下沉時對沉井平面產(chǎn)生位移。