沉井下沉技术交底.doc

一、沉井下沉 1、下沉验算 沉井下沉前应进行砼强度检查、外观检查并根据规范要求，对各种形式的沉井在施工阶段应进行结构强度计算、下沉验算和抗浮验算 沉井下沉时，第一节砼强度达到设计强度，其余各节应达到设计强度的70% 沉井下沉，其自重必须克服井壁与土间的摩阻力和刃脚、隔墙、横梁下的反力，采取不排水下沉时尚需克服水的浮力因此，为使沉井能顺利下沉，应进行分阶段下沉系数的计算，作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据 下沉系数按下式计算：k0=（G－B）/Tf式中：G——井体自重；B——下沉过程中地下水的浮力；Tf——井壁总摩阻力；K0——下沉系数，宜为1.05~1.25，位于淤泥质土中的沉井取小值，位于其他土层中取大值 井壁摩阻力可参考下表土的种类井壁摩阻力（Kn/m2）流塑状粘性土10~15软塑及可塑状粘性土12~25粉砂和粉性土15~25砂卵石17.7~29.4泥浆套3~5 当下沉系数较大，或在软弱土层中下沉，沉井有可能发生突沉时，除在挖土时采取措施外，宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉的措施，并按下式验算下沉稳定性：k’0=G－B/Tf+R式中：R——沉井刃脚、隔墙和横梁下地基土反力之和；k’0——沉井下沉过程中的下沉稳定系数，取0.8~0.9。

当下沉系数不能满足要求时，可在基坑中制作，减少下沉深度；或在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁与土壁间注入触变泥浆，以减少下沉摩阻力等措施 2、垫架、排架拆除 大型沉井应待砼达到设计强度的100%始可拆除垫架（枕木、砖垫座），拆除时应分组、依次、对称、同步地进行抽除次序是：圆形沉井先抽除一般承垫架，后拆除定位垫架，矩形沉井先抽除内隔墙下垫架，再分组对称抽除外墙两短边下的垫架，然后抽除长边下一般垫架，最后同时抽除定位垫架抽除时先将枕木底部的土挖去，利用绞磨或推土机的牵引将枕木抽出每抽出一根枕木，刃脚下应立即用砂填实抽除时应加强观测，注意沉井下沉是否均匀隔墙下排架拆除后的空穴部分用草袋装砂回填 3、井壁孔洞处理 沉井壁上有时留有与地下通道、地沟、进水口、管道等连接的孔洞，为避免沉井下沉时地下水和泥土涌入，也为避免沉井各处重量不均，使重心偏移，易造成沉井下沉时倾斜，所以在下沉前必须进行处理 对较大孔洞，在沉井制作时在洞口预埋钢框、螺栓，用钢板、方木封闭，中填与空洞砼重量相等的砂石或铁块配重对进水窗则采取一次做好，内侧用钢板封闭沉井封底后拆除封闭钢板、挡木等。

二、沉井下沉施工方法 1、下沉方案选择 沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方案一般应采用排水下沉当土质条件较差，可能发生涌土、涌砂、冒水或沉井产生位移、倾斜及沉井终沉阶段下沉较快有超沉可能时，才向沉井内灌水，采用不排水下沉 当决定由不排水下沉改为排水下沉，或部分抽除井内灌水时，必须慎重，并应加强观察 排水下沉常用的排水方法有： ⑴、井点降水 在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位，使井内保持挖干土适于地质条件较差，有流砂发生的情况时使用 2、下沉挖土方法 ⑴、排水下沉挖土方法 排水下沉挖土方法，常用的有：人工或用风动工具挖土；在沉井内用小型反铲挖土机挖土；在地面用抓斗挖土机挖土 挖土应分层、均匀、对称地进行，使沉井能均匀竖直下沉有底架、隔墙分格的沉井，各孔挖土面高差不宜超过1m如下沉系数较大，一般先挖中间部分，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；如下沉系数较小，应事先根据情况分别采用泥浆润滑套、空气幕或其他减阻措施，使沉井连续下沉，避免长时间停歇井孔中间宜保留适当高度的土体，不得将中间部分开挖过深 沉井下沉过程中，如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措施，以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境的影响。

沉井下沉过程中，每8h至少测量2次当下沉速度较快时，应加强观测，如发现偏斜、位移时，应及时纠正 对普通土层从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚0.4~0.5m，沿刃脚周围保留0.5~1.5m土堤，然后再沿沉井壁，每2~3cm一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5~10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，使不产生过大倾斜本法可有效地提高工作效率如下沉很少或不下沉，可再从中间向下挖0.4~0.5m，并继续向四周均匀掏挖，使沉井平稳下沉 3、井内土方运出方法 沉井内土方运出通常采用的方法是：在沉井边设置塔式起重机或履带式起重机等，将土装入斗容量1~2m3的吊斗内，用起重机吊出井外卸入自卸汽车运至弃土处 沉井内土方吊运出井时，对于井下操作工人必须有安全措施，防止吊斗及土方落下伤人 三、测量控制 沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面及井壁顶部四周设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高沉井垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。

挖土时，随时观测垂直度，当线坠离墨线达50mm，或四面标高不一致时，即应纠正沉井下沉的控制，系在井筒周围弹水平线，或在井外壁上两侧用白铅油画出标尺，用水平尺或水准仪来观测沉降沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班至少观测两次（于班中及每次下沉后检查一次），接近设计标高时应加强观测，每2h一次，预防超沉由专人负责并做好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围内四、沉井封底 当沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2~3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底封底方法有排水封底和不排水封底两种，宜尽可能采用排水封底 1、排水封底（干封底） 方法是将新老砼接触面冲刷干净或打毛，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作成滤水暗沟，在中部设2~3个集水井，深1~2m，井间用盲沟相互连通，插入Φ600~800mm四周带孔眼的钢管或砼管，外包二层尼龙窗纱，四周填以卵石，使井底的水流汇集在井中，用潜水泵排出，保持地下水位低于基底面0.5m以下。

封底一般铺一层150~500mm厚碎石或卵石层，再在其上浇一层厚约0.5~1.5m的砼垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定达到50%设计强度后，在垫层上绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑上层底板砼封底砼与老砼接触面应冲刷干净；浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30~50cm，并用振捣器捣实；当井内有隔墙时，应前后左右对称地逐孔浇筑砼采用自然养护，养护期间应继续抽水，待底板砼强度达到70%并经抗浮验算后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵封堵方法是将滤水井中水抽干，在套管内迅速用干硬性的高强度砼进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用砼垫实捣平五、沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法 沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法见下表：常遇问题原因分析预防措施及处理方法下沉困难（沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉）1、井壁与土壁间的摩阻力过大2、沉井自重不够，下沉系数过小3、遇有地下管道、树根等障碍物4、遇流砂、管涌1、继续浇筑砼增加重量，在井顶均匀加铁块或其他荷重2、挖除刃脚下的土，或在井内继续进行第二层碗形破土；用小型药包爆破振动，但刃脚下挖空宜小，药量不宜大于0.1kg，刃脚应用草垫等防护3、不排水下沉改为排水下沉，以减少浮力4、在井外壁装置射水管冲刷井周围土，减少摩阻力；射水管亦可埋于井壁砼内，此法仅适用于砂及砂类土5、在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m6、清除障碍物；控制流砂、管涌下沉过快（沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况）1、遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度2、长期抽水或因砂的流动，使井壁与土间摩阻力减小3、沉井外部土体液化1、可用木垛在定位垫架处给以支撑，并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土2、将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力3、在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理4、减少每一节筒身高度，减轻沉井重量突沉（沉井下沉失去控制，出现突然下沉的现象）1、挖土不注意，将锅底挖得太深，沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住，使处于相对稳定状态，当继续挖土时，土壁摩阻力达极限值，井壁阻力因土的触变性而突然下降，发生突沉2、流砂大量涌入井内1、适当加大下沉系数，可沿井壁注一定的水，减少与井壁的摩阻力2、控制挖土，锅底不要挖太深；刃脚下避免掏空过多3、在沉井梁中设置一定数量的支撑，以承受一部分土反力4、控制流砂现象发生倾斜（沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度）1、沉井刃脚下的土软、硬不均2、没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实；井外四周的回填土夯实不均3、没有均匀挖土，使井内土面高差悬殊4、刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易于产生倾斜5、刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理6、排水开挖时，井内一侧涌砂7、井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均，造成对井壁的偏压1、加强沉静过程中的观测和资料分析，发现倾斜要及时纠正2、分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或砂砾填夯实3、在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土4、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度5、在井外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，增加倾斜面的摩阻力6、不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石；在井外射水或开挖，增加偏心压载，以及施加水平外力等措施偏移（沉井轴线与设计轴线不重合，产生一定的位移）1、大多由于倾斜引起的，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一定位移，位移大小，随土质情况及向一边倾斜的次数而定2、测量定位差错1、控制沉井不再向偏移方向倾斜2、有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时，再将倾斜纠正3、加强测量的检查复核工作遇障碍物（沉井被地下障碍物搁置或卡住，出现不能下沉的现象）沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、地下管沟、圬工、管线、钢筋、树根等，造成沉井搁置、悬挂，难以下沉1、遇较小孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石或大块石、地下沟道、圬工等，可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出，炮孔距刃脚不少于50cm，其方向须与刃脚斜面平行，药量不得超过200g，并设钢板防护，不得用裸露爆破；钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出2、不排水下沉，爆破孤石后，除打眼爆破外，亦可用射水管在孤石下面掏洞，装药破碎吊出遇硬质土层（沉井破土遇坚硬土层，难以开挖下沉）遇厚薄不等的黄砂胶结层、姜结石，质地坚硬，用常规方法开挖困难，使下沉缓慢1、排水下沉时，以人力用铁钎打入土中向上撬开，取出或用铁镐、锄开挖，必要时打炮孔爆破成碎块2、不排水下沉时，用重型抓斗、射水管和水中爆破联合作业，先在井内用抓斗挖2m深锅底坑，由潜水工用射水管在坑底向四周方向距刃脚边2m冲4个400mm深的炮孔，各用200g炸药进行爆破，。