沉井与沉箱基础
沉井和沉箱基础
天然地基上深基础的修筑方法基础d↑→施工难度（特别当d>30m时）↑→施工安全系数↓水中施工→采用特殊处理方式（如围堰）→需更多更强的支撑结构来挡土、挡水→施工困难、造价上升→新施工方式→沉井基础、沉箱基础制作井筒→挖土下沉→达到设计标高→封底填充井孔→修建桥墩沉井的类型和构造概念：沉井基础是一种井筒状的结构物，它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后采用混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
沉井的工作原理江阴长江公路大桥北锚碇采用大型深沉井基础，平面尺寸为69米×51米，下沉58米，为世界第一大沉井(面积近９个半篮球场，高度相当于２２层楼)南岸重力嵌岩锚北岸锚锭沉井（1）施工过程：沉井挡土、挡水、起临时围堰作用，按维护结构进行受力分析（2）运营阶段：深埋的实体基础，计入周围土体对它的弹性固着作用，受力不同，应分别进行验算。
可见，沉井既是深基础的一种施工方法，又是基础的组成部分。
（1）刚度大、横向抗力较大、抗震性能可靠（2）机具简单、施工方便，可全面开工（1）一般沉井（就地灌注下沉）（2）浮运沉井水深流急（10~15m）筑岛对通航有障碍时，浮运到位混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井及其他沉井的结构通常由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组、探测管组、封底混凝土、顶盖等部分组成。
1. 平面形状圆形①受力性能好充分发挥砼抗压强度②挖土方便、下沉均匀、易于控制方向③基底>同面积矩形max矩形①制造方便，下沉方向不易控制②能充分利用地基承载力②长宽比较大时，容易受到较大的弯曲应力（可设置隔墙调节）园端形优缺点介于上述两者之间，井壁产生弯曲应力2. 平面尺寸顶面尺寸：>墩底尺寸底面尺寸：由地基容许承载力[]σ确定3. 沉井高度顶面标高：H顶低于最低水位或低于地面底面标高：H底由最小埋深（冲刷深度）及[]σ确定沉井高度：H=H顶-H底高沉井可分节制造每节高不超过5~6m，底节一般为4~6m4. 井孔设置及大小设置目的：排土平面尺寸：挖土机具能顺利通过位置：对称布置设置方式：隔墙单孔沉井、双孔沉井、多孔沉井5. 井壁应具有足够的强度、重量外形：①竖直形：优点：与土接触紧密，易于控制方向；缺点：摩擦力大，不易下沉②台阶形台阶宽10~20cm，多设在沉井分节处③斜坡形井壁做成100：1~50：1，有利下沉，易偏移6. 内壁（隔墙）作用：①使得井壁受弯宽度↓、沉井刚度↑、应力↓②均匀挖土，控制下沉方向，不致倾斜特点：①厚：~，底面高出刃脚踏面一般不小于；防止土搁住隔墙，影响下沉；②h较大时，设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处③排水下沉：隔墙底留×的过人通道④透气孔：隔墙上部、离顶面2~3m处宜设的连通管或20×20cm的透水孔若干7. 射水管组作用：①利于高压水流冲松井壁周围的土，降低侧阻力、端阻力②调整水量、水压大小，调整下沉方向布置特点：①管口设在刃脚下端及井壁外侧②均匀分布于横向四周8. 探测管组作用①探测刃脚及隔墙底面泥面标高②清基、射水或帮助破坏沉井正面土层，以利于下沉③沉井水下封底后，作为刃脚和隔墙下封底砼的质量检测孔适用条件：平面尺寸大、不排水下沉，较深预留方法：用 200~500mm的钢管在井壁上预制管道9. 凹槽作用①使封底砼更好地与井壁联接（嵌入井壁，形成整体）②如将沉井改为沉箱，凹槽处可预制箱顶（浇注钢筋砼顶盖）井孔如用砼或圬工填实时，可不设凹槽10. 井壁围堰作用防止井顶以上的土（水）落入井内形式土、砖、木板桩、钢板桩11. 封底砼作用：井中水无法抽干→封底→抽水厚度计算：抗浮起12. 顶盖受力和稳定条件决定是否充填？低于冻结线以下部分，必须充填。
沉井与沉箱施工工艺标准
沉井与沉箱施工工艺标准7.7.1 特点和适用范围7.7.1.1 沉井1 沉井是在地面或基坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，待筒身达到一定强度后，在井内挖土使土面逐渐降低，沉井筒身靠自重克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉、就位的一种深基础或地下工程施工工艺。
2 沉井一般为钢筋混凝土制作，其平面形状有：圆形、方形、矩形、多边形和多孔形等，沉井的剖面，有圆筒形、锥形、阶梯形等。
为减少下沉摩阻力，井壁在刃脚外缘处常缩进20～30mm,有的沿高度设成台阶形，井壁表面常沿高度做成1/1000的坡度。
3 沉井的特点是：可在场地狭窄情况下施工较深（可达50余米，我国江阴长江公路大桥北锚碇基础采用的沉井长69m,宽51m,深58m）的地下工程，且对周围环境影响较小；可在地质、水文条件复杂地区施工；与大开挖相比，可减少挖、运和回填的土方量。
其缺点是施工工序较多；技术要求高、质量控制难度较大。
4沉井工艺一般适用于工业建筑的深坑（料坑、铁皮坑、翻斗机室等）、设备基础、水泵房、桥墩、顶管的工作竖井、深地下室、取水口等工程施工。
7.7.1.2 沉箱1 沉箱又称气压沉箱，沉箱的外形和构造与沉井相同，下沉工艺也与沉井基本类似。
只是在底节作成一个有顶盖的工作室，然后在顶盖板上装设井管及气闸，工人在工作室内挖土，使沉箱在自重作用下下沉。
当工作室进人水下时，通过气闸和气管打人压缩空气，把工作室的水排出，工作室仍能照常施工作业。
在不断挖土下沉的同时，箱顶也不断浇筑接高，直到沉至设计标高，然后，用混凝土封填工作室，并撤去气闸和井管。
2 沉箱的最大优点是：工作室内的水是由高压压缩空气自刃脚处排挤出，因此其下沉过程中能处理任何障碍物，并能直接鉴定和处理基底，基础质量可靠。
但早期的沉箱是完全靠人在工作室内工作，工作室内始终保持高压对施工人员身体有影响，且工效低。
因为在水中每加深l0m ，工作室内应需增加一个大气压力，才能将水排出。
而人体一般仅能承受3.5个大气压力，也就是一般只能在深度不超过35m 左右的水下进行工作。
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围1. 定义沉井是修筑地下结构和深基础的一种结构形式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重及上部荷载作用下逐渐下沉，达到设计标高后，再进行封底。
沉箱基础又称之气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑结（构）筑物的一种基础形式。
建造地下结（构）筑物时，在沉箱下部预先构筑底板，在沉箱下部形成一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室，向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使其在无水的环境下进行取土排土，箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度，然后进行封底施工。
2. 特点（1）沉井与沉箱整体刚度大，抗震性好；（2）与地下施工相比更优越，地质适用范围更广；（3）沉井与沉箱结构本身兼作围护结构，且施工阶段不需要对地基作特殊处理，既安全又经济；（4）施工对周围环境影响小，尤其是气压沉箱工法，更适用于对土体变形敏感的地区；3. 用途及适用范围沉井与沉箱在工种中的应用已有百余年的历史，早在1841年法国工程师特利其尔(Triger)就提出用气压沉箱方法施工桥墩，1849 年首次应用成功，1900 年俄国工程师提出用钢筋混凝土的沉箱。
2 0 世纪30 年代，莫斯科及西欧的地下隧道、美国的桥梁基础均相应采用了沉井或沉箱结构。
自20 世纪50 年代起，我国已将该技术应用于各项工程中，其体积从直径仅2m 的集水井到巨大的泰州长江大桥中塔沉井（58.4m×44.4m×76m），为使沉井下沉记录能够不断被刷新，各种新型施工技术被开发研制并应用于实际工程中，从最早1946~1963 年间利用喷射压缩空气和触变泥浆下沉130m，到江阴长江大桥北锚沉井喷射高压空气减阻法下沉，以及振动法下沉技术，上述技术措施的不断革新都带来了良好的效果。
气压沉箱诞生的初期包括我国过去的沉箱施工也主要是以人工为主，沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大，条件比较艰苦，又比较危险，工作效率低下，由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。
沉井与沉箱
第四章沉井和沉箱4.1.沉井的定义沉井是一种利用人工或机械方法清除井内土石，并借助自重或填加压重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高，再浇筑混凝土封底(大多还填塞井孔或加做井盖)，并成为建筑物的基础的井筒状构造物。
工程实例如图1，图2所示。
图1沉井工程实例一图2沉井工程实例一4.2.沉井的优点(1)埋深较大，整体性强，稳定性好；(2)具有较大的承载面积，故而能承受较大的垂直和水平荷载；(3)施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备；(4)应用范围较广。
4.3.沉井的缺点(1)施工工期较长：(2)对细砂和粉砂类土在井内抽水时易发生流砂现象而使沉井具有较大的倾斜；(3)下沉过程遇到蛮石、树干或其它难于清除的障碍物时，将增大施工难度：(4)井底座在表面倾斜较大的岩层上时，施工难度也将加大。
4.4.沉井的分类1.按沉井个数分类(1)单个沉井：仅有一个独立的沉井，或虽沉井个数不止一个但沉井之间的间距较大而使得彼此没有联系的沉井。
(2)群井：沉井个数不止一个且沉井之间的间距较小，彼此之间互有联系的沉井。
2.按施工方法分类(1)一般沉井：直接在基础、发计的位置制造，然后挖土下沉的沉井。
有时基础位于水中，则先筑岛，再在岛上制造下沉。
(2)浮运沉井：先在岸边预制，再浮运就位下沉的沉井。
一般皆采用-股沉井，当水深较大(如水深大于10m)或水流流速较大，有通航要求，人工筑岛困难或采用一般沉井不经济时采用浮运沉井。
3.按井壁材料分类(1)混凝土沉井：因其抗压强度高而抗拉强度低，故而多做成圆形，且仅适用于下沉深度不大(4～7m)的松软土层。
(2)钢筋混凝土沉井：应用最广，其抗拉抗压强度高，下沉深度大，既可做成重型或簿壁的一般沉井，也可做成簿壁浮运沉井及钢丝网水泥簿壁浮运沉井。
(3)钢沉井：优点是强度高、质量轻、易于拼装，一般用于制造空心浮运沉井；缺点是用钢量大，下沉时须外加压力，目前国内用的极少。
(4)其它材料的沉井：如木沉井、砌石圬工沉井等，一般用于盛产木材或石材而工程条件允可的情况下。
沉井与沉箱
沉井与沉箱沉井(箱)广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、大型设备基础、地下仓(油)库、人防掩蔽所、船坞首矿用竖井、地下车道与车站、地下构筑物的围壁和大型深埋基础等。
同时由于其施工方便，对邻近建筑物影响较小且内部空间可利用，越来越成为软土中地下建筑物的主要基础类型之一。
二、施工准备2．1技术准备1．施工区域的岩土勘察报告。
2．沉井(箱)的技术文件。
3．施工区域内地下管线、设施、障碍资料。
4．相邻建筑基础资料。
5.施工区域的测量资料。
6．施工组织设计。
2．2材料要求1．水泥：宜用p．o32．5级以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
使用前必须查明其品种、标号及出厂日期。
凡过期水泥、受潮或结块的水泥均不准使用。
2．砂：选用质地坚硬的中、粗砂，含泥量不大于3％，不得含有垃圾、泥块、草根等。
3．石子：应采用质地坚硬的碎石或卵石。
石子级配粒径以5mm～40mm组合为宜，最大粒径不宜大于50mm，含泥量不大于2％。
4．水：一般饮用水或洁净的天然水。
5．钢材：钢筋及钢材按设计选用，钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》等的规定抽取试件，做力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
6．外加剂：质量应符合国家现行技术标准要求，品种及掺量应根据施工需要通过试验确定。
7．粉煤灰：级别不应低于二级，掺量不宜大于20％；硅粉掺量不应大于3％，其他掺合料的掺量应通过试验确定。
2．3主要机具1．沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等。
2．沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、qt-15型塔式起重机，出土吊斗等。
3．排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。
2．4作业条件1．在沉井施工地点已进行钻探，了解该处地质(包括土的力学指标、休止角、摩擦系数、地质构造、分层情况等)和地下水文情况以及地下埋设物、障碍物情况，绘制成地质削面图。
第四章沉井与沉箱结构
不排水下沉沉井 ;
（4）及时进行回填
（5）沉井等地下工程施工前应作好充分 准备，施工速度要快 ；
4.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
1）沉井刃脚：作用在于减少沉井下沉阻力
a—混凝土刃脚；b—设角钢的刃脚；c—尖刃脚
2）井壁主要承担井外水土压力和自重的部分
设计时通常 先假定井壁 厚度再进行 承载力验算 ；
井壁厚度
一般为 0.8~1.5m；
②周边简支支承的双向板在承受均布荷
载时，计算跨中弯矩Mx和My：
M x ax qL2
M y ay qL2
简支支承双向板计算简图
③求出弯矩值后，封底混凝土的厚度
ht
3.5F M m bft
hu
hu ——考虑封底混凝土因与井底泥土掺混需要增加
的厚度，宜取0.3~0.5m；若基底采取铺块石或碎石灌 浆抹平处理后再封底，可不考虑此增加值。
安徽建筑工业学院
地下结构工程
主讲教师 ：席培胜
第4章 沉井基础
4.1 概述 4.1.1 沉井基础的特点及其应用范围 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种
型式。 先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），
然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使 沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标 高后，再进行封底，构筑内部结构。
8）顶板
以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板； 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混
凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下
沉井与沉箱施工作业规程
沉井与沉箱施工作业规程第一章：总则1.适用范围：本规程适用于砼、钢筋砼和毛石砼及钢筋砼沉井与沉箱的制作，下沉和封底工程。
用来指导沉井与沉箱施工，特制定本规程。
2.编制依据建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202—2002地下防水工程质量验收规范 GB50208—2002普通混凝土配合比设计规程 JGJ55－2000混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204－2002第二章：材料要求1.水泥宜用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥，不受侵蚀介质和冻融作用时可用火山灰质硅酸盐水泥。
采用矿渣硅酸盐水泥必须掺外加剂，如有侵蚀性介质作用应按设计要求选用。
2.石子宜用连续级配，最大粒径不宜大于40mm，含泥量不大于1％，吸水率不大于1.5%。
3.砂宜用中砂，含泥量不得大于3％。
4.外加剂：减水剂可用MF，木钙粉等，早强剂常用三乙醇胺、氯化钙、亚硝酸钠等，外加剂应根据具体情况选用。
第三章：人员要求：1.水泥工、木工、钢筋工、测量工、电工、电气焊工、运转工、司机等所有技术工人都必须持证上岗作业。
2.技术人员编写切实可行的施工方案和技术交底。
3.操作人员都必须按照技术交底内容进行施工。
4.相关技术工种必须按照技术交底操作和按照有关的规范和施工手册作业。
第四章：设备要求：搅拌机、泵车、罐车、挖土机、自卸汽车、汽车吊、卷扬机、振捣器、振捣棒、翻斗车等状态良好，监视和测量装臵等必须在检定周期内。
第五章：工艺技术要求第一节：施工准备1.场地平整：整平场地至要求标高，按施工要求拆迁沉井周围地上和地下障碍物。
2.技术准备根据工程结构特点、地勘报告及地质断面资料、施工设备条件、技术的可能性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施。
对于大型沉井的施工方案要通过论证、批准，遇到特殊地质条件时应采取相应的技术措施，使施工人员了解并熟悉工程结构，地质水文及地下水分布情况，沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求，以及可能遇到的各种问题和处理方法。
第8章 沉井与沉箱结构
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2. 沉井结构
实际上沉井的沉降系数K1在整个下沉过程中， 不会是常数，有时可能大于1.0，有时接近于1.0 有时会等于1.0。如开始下沉时K1必大于1.0， 在沉到设计标高时K1应近于1.0，一般保持在 1.0--1.25左右。
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2. 沉井结构
二、沉井抗浮稳定验算 沉井沉到设计标高后，即着手进行封底工作， 铺设垫层并浇筑钢筋混凝土底板，由于内部结 构和顶盖等还未施工，此时整个沉井向下荷载 为最小。待到内部结构，设备安装及顶盖施工 完毕，所需时间可能很长，而底板下的水压力 能逐渐增长到静力水头，会对沉井发生最大的 浮力作用。因此，验算沉井的抗浮稳定性，一 G R j表示： 般可用抗浮系数 K2
六、求下封底混凝土厚度计算 应根据抗浮和强度两个条件确定。
2. 沉井结构
沉井结构设计的主要环节可大致归纳如下： （一）沉井建筑平面布置的确定； （二）沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。 1、参考已建类似的流井结构，初定沉井的几个主 要尺寸，如沉井平面尺寸、沉井高度、井孔尺 寸及井壁厚度等，并估算下沉系数，以控制沉 速； 2、估算沉井的抗浮系数，以控制底板的厚度等．
2. 沉井结构
4．封底及顶盖 当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑 底清理后，即可封底，以防止地下水渗入井内。 封底可分湿封底（即水下浇筑混凝土）和干封 底两种。内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚 度一般为0.5~1.0m。 如在特殊情况下，预计有可能需改用气压沉箱 时，亦可预设四槽，以便必要时在该处浇筑钢 筋混凝土盖板，此时将沉井改成了沉箱。
第 8章
沉井与沉箱结构
本 章 内 容
1 概述 2 沉井结构 3 沉箱结构
1. 概述
定义：这种利用结构自重作用而下沉入士 的井筒状结构物就称“沉井”。 所谓沉井，实质上就是将一个在地面筑成的 “半成品”沉入土中，然后在地下完成整个 结构物的施工。
深基础概念和分类
深基础概念和分类
深基础是埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层，而不像浅基础那样，是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。
深基础有以下几种类型：
- 桩基础：采用在地基中钻孔、打桩，然后在桩上建造基础的方式。
- 墩基础：采用在地基中建造一个大直径的墩，然后在墩上建造基础的方式。
- 地下连续墙：在地下挖一道深槽，然后在槽内浇灌混凝土，形成一道连续的地下墙体，作为基础的一部分。
- 沉井和沉箱：通过在地基中挖一个井或箱子，然后在其中浇灌混凝土，形成基础的方式。
深基础相对于浅基础，埋入地层较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。
沉井和沉箱工程施工工艺
沉井和沉箱工程施工工艺随着城市人口的不断增长和城市建设的不断推进，地下空间的利用也越来越广泛。
沉井和沉箱作为其中的一种工程施工方式，具有安全、经济、美观等优点，被广泛应用于城市轨道交通、排水、通信、电力等方面。
本文将介绍沉井和沉箱工程的施工工艺。
沉井工程沉井是一种将井筒在地面上预制好，然后运到井所在地沉入地下的施工方式。
沉井可分为矩形沉井和圆形沉井。
矩形沉井施工工艺1.选址首先要确定沉井的位置，应根据设计要求选择合适的位置。
井口应距道路中心线至少2米以上，并符合施工规范和安全要求。
2.地面开挖在沉井区域内开挖井孔的掘进壕，掘进壕应按施工标准规范要求进行施工。
3.基础施工在井孔底面及井周围开挖基础。
基础大小、深度、钢筋大小应符合设计要求。
4.预制井筒用模板和钢筋预制井筒，应注重模板的制作和加固，防止渗水和变形，井筒顶部应设置安全护栏。
5.运输与沉井将预制好的井筒运到现场，并使用钢丝绳通过吊装措施沉入井孔位置。
在沉井过程中，需要监测井筒的下降过程、倾斜角度等情况，及时进行调整。
6.两端套接沉井后，井筒与上部结构（如路面、广场等）进行套接。
7.浇筑顶板与内部安装在沉井后，需要进行顶板浇筑和内部设备安装。
顶板的浇筑时要保证混凝土的质量，并注意施工期间的护栏设置和防止人员误入。
内部安装包括井盖、井筒支撑架、检查井等。
圆形沉井施工工艺1.选址首先要确定沉井的位置，应根据设计要求选择合适的位置。
井口应距道路中心线至少2米以上，并符合施工规范和安全要求。
2.地面开挖在沉井区域内开挖井孔的掘进壕，掘进壕应按施工标准规范要求进行施工。
3.基础施工在井孔底面及井周围开挖基础。
基础大小、深度、钢筋大小应符合设计要求。
4.预制井筒选择预制混凝土井筒，按照设计要求制作，并施工加固。
5.运输与沉井将预制好的井筒运到现场，并使用钢丝绳通过吊装措施沉入井孔位置。
在沉井过程中，需要监测井筒的下降过程、倾斜角度等情况，及时进行调整。
沉井与沉箱的区别
沉井与沉箱的区别沉井基础是以沉井作为基础结构，将上部荷载传至地基的一种深基础。
沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物。
沉井通常用钢筋混凝土制成。
它通过从井孔内挖土，借助自身的重量来克服井壁的摩阻力下沉至设计标高，再经过混凝土封底并填塞井孔，便可成为桥梁墩台的整体式深基础。
沉井基础的特点是埋深大、整体性强、稳定性好，能承受较大的竖向作用和水平作用。
沉井井壁既是基础的一部分，又是施工时的档土和挡水结构物，施工工艺也不复杂。
沉箱基础又称气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。
沉箱形似有顶盖的沉井。
在水下修筑大桥时，若用沉井基础施工有困难，则改用气压沉箱施工，并用沉箱作基础。
沉箱基础是一种较好的施工方法和基础型式。
当沉箱在水下就位后，将压缩空气压入沉箱室的内部，排出存在于工作室中的水，施工人员在箱内进行挖土施工，并且通过升降筒和气闸，把弃土外运，从而使沉箱在自重和顶面压重的作用下逐步下沉至设计标高，最后用混凝土填实工作室。
沉箱和沉井一样，可以就地建造下沉，也可以在岸边建造，然后浮运至桥基的位置穿过深水定位。
当下沉处是很深的软弱层或者是受冲刷的河底，应采用浮运式。
工成网第一节沉井的涵义及应用范围沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。
利用沉井作为挡土的支护结构，可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。
沉并施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法，而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。
与沉井相类似，沉箱也是通过取除箱内土体使之沉到地下的一种工程结构，所不同的是沉箱在取除箱内土体的过程中，箱内必须保持一定的气压，使箱外的土和水不致渗入箱内，人员可在箱内进行取土作业。
沉井则因可在水下取土而无需在井内加压，这是两者主要的区别之处。
沉井的应用范围一般有以下几方面：一、当构筑物埋置较深，采用沉井方式较经济时；二、当构筑物埋置很深(如矿山的竖井)时，采用其他施工方式有困难，采用沉井最三、新建构筑物附近存在已有建筑物，开挖施工可能对已有建筑物产生不利影响，就应考虑使用沉井；四、江心和岸边的井式构筑物，排水施工有困难时，采用沉井是最佳选择；五、建筑物的地下室、拱管桥的支墩及大型桥梁的桥墩采用沉井结构都有成功实例。
沉井与沉箱定义，施工工艺，优缺点对比及分析大全！
沉井与沉箱定义，施工工艺，优缺点对比及分析大全！1. 定义沉井是修筑地下结构和深基础的一种结构形式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重及上部荷载作用下逐渐下沉，达到设计标高后，再进行封底。
沉箱基础又称之气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑结（构）筑物的一种基础形式。
建造地下结（构）筑物时，在沉箱下部预先构筑底板，在沉箱下部形成一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室，向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使其在无水的环境下进行取土排土，箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度，然后进行封底施工。
2. 特点（1）沉井与沉箱整体刚度大，抗震性好；（2）与地下施工相比更优越，地质适用范围更广；（3）沉井与沉箱结构本身兼作围护结构，且施工阶段不需要对地基作特殊处理，既安全又经济；（4）施工对周围环境影响小，尤其是气压沉箱工法，更适用于对土体变形敏感的地区；3. 用途及适用范围沉井与沉箱在工种中的应用已有百余年的历史，早在1841年法国工程师特利其尔(Triger)就提出用气压沉箱方法施工桥墩，1849 年首次应用成功，1900 年俄国工程师提出用钢筋混凝土的沉箱。
20 世纪30 年代，莫斯科及西欧的地下隧道、美国的桥梁基础均相应采用了沉井或沉箱结构。
自 20 世纪 50 年代起，我国已将该技术应用于各项工程中，其体积从直径仅2m 的集水井到巨大的泰州长江大桥中塔沉井（58.4m×44.4m×76m），为使沉井下沉记录能够不断被刷新，各种新型施工技术被开发研制并应用于实际工程中，从最早1946~1963 年间利用喷射压缩空气和触变泥浆下沉130m，到江阴长江大桥北锚沉井喷射高压空气减阻法下沉，以及振动法下沉技术，上述技术措施的不断革新都带来了良好的效果。
气压沉箱诞生的初期包括我国过去的沉箱施工也主要是以人工为主，沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大，条件比较艰苦，又比较危险，工作效率低下，由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。
沉井和沉箱工程监理工作流程
沉井和沉箱工程监理工作流程1. 简介本文将介绍沉井和沉箱工程监理的基本概念和工作流程。
沉井和沉箱工程是一种用于在水下进行基础施工的方法，它可以有效地解决建筑物的基础问题。
作为监理人员，我们需要了解并负责监督整个工程的进展，确保工程质量和安全。
2. 工作前准备在开始工作前，监理人员需要进行一系列准备工作：2.1 工程资料的收集监理人员需要收集和整理与工程相关的各种资料，包括设计图纸、施工合同、规范标准、工程量清单等。
这些资料将成为监理人员了解工程设计要求和施工执行的重要依据。
2.2 进行现场考察在收集资料的基础上，监理人员需要进行现场考察，了解工地的具体情况，包括施工进展、现场设备、安全措施等。
通过现场考察，监理人员可以对工程的实际情况有一个全面的了解。
2.3 编制工作计划监理人员需要根据工程的实际情况编制监理工作计划，包括监理的时间安排、任务分工等。
工作计划的编制需要考虑到工程的紧急程度和时间要求，并与相关方进行沟通和协调。
3. 施工过程监理在施工过程中，监理人员需要进行全程监督和检查，以确保工程的质量和安全。
监理人员的具体工作内容如下：3.1 施工方案的审查在施工开始前，监理人员需要审查施工方案，确保其符合设计要求和规范标准。
施工方案包括沉井和沉箱的施工方法、材料选择、施工工艺等内容。
3.2 施工现场的监督监理人员需要定期到施工现场进行监督和检查。
监理人员应该关注施工进展、施工质量、材料的合理使用等方面，及时发现和解决问题。
3.3 施工质量的检验监理人员需要对施工质量进行检验，包括对施工材料的检测、结构的验收等。
监理人员需要严格按照规范标准进行检查，确保工程的质量达到要求。
3.4 安全和环境的监控监理人员需要对施工现场的安全和环境进行监控。
监理人员要求施工方制定安全措施和环境保护措施，并对其执行情况进行检查。
3.5 施工记录的填写监理人员需要对施工过程进行记录，包括每次到场的时间、工程进展、施工质量等情况。
沉井与沉箱结构
5．底梁和框架
在比较大型的沉井中，如由于使用要求，不能设 置内隔墙，则可在沉井底部增设底梁，并构成框 架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体 刚度。有的沉井因高度较大，常于井壁不同高度 设置若干道由纵横大梁组成的水平框架，以减少 井壁(于顶、底板之间)的跨度，使整个沉井结构布 置合理、经济。 在松软地层中下沉沉井，底梁的设置还可防止沉 井“突沉”和“超沉”，便于纠偏和分格封底， 以争取采用干封底。但纵横底梁不宜过多，以免 增加结构造价，施工费时，甚至增大阻力，影响 下沉。
沙性土
粘性土 泥浆套
12
12.5~25 3~5
25
50 100~200 350~500
根据上海地区经验，在缺乏可靠实测资料时，对于井深80m 以内的沉井，其侧面摩擦力值f0几乎都取15~20kN/m2。后 者适于沉入深度20m以内的粘土、亚钻土中的沉井。 在实际工作中，井壁摩擦力的分布形式，有许多不同的假定。 一种是假定在深度0~5m范围内单位面积摩擦力按三角形分 布，5m以下为常数，总摩阻力 RJ f0 F0 F0 U h0 2.5 一种是取入土全深范围内为常数的假定 F U
一、沉井下沉系数的确定
• 下沉系数
G K1 1.10 1.25 R j Rr
式中G——沉井在施工阶段的自重(kN)应包括井壁和上、下横 粱和隔墙的重量以及施工时临时钢封门等的重量。当采用 不排水下沉时，尚应考虑水的浮力使井重减轻的影响。 ——Rr刃脚踏面下正面阻力的总和(kN)，如沉井有隔墙、底横 梁，其正面阻力均应计入，刃脚踏面上每单位面积所受的 阻力，视土质情况而异，详见表8—1。一般在踏面处作均 匀分布，在斜面处，可按三角形分布计算。 ——Rj沉井井壁与土壤间的总摩擦力(kN)，
第六讲-沉井和沉箱基础
第六讲沉井和沉箱基础和地下连续墙（深基础）6.1 天然地基上深基础的修筑方法概述基础d↑→施工难度（特别当d>30m时）↑→施工安全系数↓水中施工→采用特殊处理方式（如围堰）→需更多更强的支撑结构来挡土、挡水→施工困难、造价上升→新施工方式→沉井基础、沉箱基础施工步骤制作井筒→挖土下沉→达到设计标高→封底填充井孔→修建桥墩4.2沉井的类型和构造概念：沉井基础是一种井筒状的结构物，它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后采用混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
沉井的工作原理江阴长江公路大桥北锚碇采用大型深沉井基础，平面尺寸为69米×51米，下沉58米，为世界第一大沉井(面积近９个半篮球场，高度相当于２２层楼)南岸重力嵌岩锚北岸锚锭沉井特点（1）施工过程：沉井挡土、挡水、起临时围堰作用，按维护结构进行受力分析（2）运营阶段：深埋的实体基础，计入周围土体对它的弹性固着作用，受力不同，应分别进行验算。
可见，沉井既是深基础的一种施工方法，又是基础的组成部分。
优点（1）刚度大、横向抗力较大、抗震性能可靠（2）机具简单、施工方便，可全面开工按下沉方法分（1）一般沉井（就地灌注下沉）（2）浮运沉井水深流急（10~15m）筑岛对通航有障碍时，浮运到位按材料分混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井及其他沉井构造沉井的结构通常由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组、探测管组、封底混凝土、顶盖等部分组成。
1. 平面形状圆形①受力性能好充分发挥砼抗压强度②挖土方便、下沉均匀、易于控制方向③基底>同面积矩形max矩形①制造方便，下沉方向不易控制②能充分利用地基承载力②长宽比较大时，容易受到较大的弯曲应力（可设置隔墙调节）园端形优缺点介于上述两者之间，井壁产生弯曲应力2. 平面尺寸顶面尺寸：>墩底尺寸底面尺寸：由地基容许承载力[]σ确定3. 沉井高度顶面标高：H顶低于最低水位或低于地面底面标高：H底由最小埋深（冲刷深度）及[]σ确定沉井高度：H=H顶-H底高沉井可分节制造每节高不超过5~6m，底节一般为4~6m4. 井孔设置及大小设置目的：排土平面尺寸：挖土机具能顺利通过位置：对称布置设置方式：隔墙单孔沉井、双孔沉井、多孔沉井5. 井壁应具有足够的强度、重量外形：①竖直形：优点：与土接触紧密，易于控制方向；缺点：摩擦力大，不易下沉②台阶形台阶宽10~20cm，多设在沉井分节处③斜坡形井壁做成100：1~50：1，有利下沉，易偏移6. 内壁（隔墙）作用：①使得井壁受弯宽度↓、沉井刚度↑、应力↓②均匀挖土，控制下沉方向，不致倾斜特点：①厚：0.8~1.2m，底面高出刃脚踏面一般不小于0.5m；防止土搁住隔墙，影响下沉；②h较大时，设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处③排水下沉：隔墙底留1.0×1.2m2的过人通道④透气孔：隔墙上部、离顶面2~3m处宜设0.2m的连通管或20×20cm的透水孔若干7. 射水管组作用：①利于高压水流冲松井壁周围的土，降低侧阻力、端阻力②调整水量、水压大小，调整下沉方向布置特点：①管口设在刃脚下端及井壁外侧②均匀分布于横向四周8. 探测管组作用①探测刃脚及隔墙底面泥面标高②清基、射水或帮助破坏沉井正面土层，以利于下沉③沉井水下封底后，作为刃脚和隔墙下封底砼的质量检测孔适用条件：平面尺寸大、不排水下沉，较深预留方法：用 200~500mm的钢管在井壁上预制管道9. 凹槽作用①使封底砼更好地与井壁联接（嵌入井壁，形成整体）②如将沉井改为沉箱，凹槽处可预制箱顶（浇注钢筋砼顶盖）井孔如用砼或圬工填实时，可不设凹槽10. 井壁围堰作用防止井顶以上的土（水）落入井内形式土、砖、木板桩、钢板桩11. 封底砼作用：井中水无法抽干→封底→抽水厚度计算：抗浮起12. 顶盖受力和稳定条件决定是否充填？低于冻结线以下0.25m部分，必须充填。
沉井与沉箱的区别
沉井与沉箱的区别沉井基础是以沉井作为基础结构，将上部荷载传至地基的一种深基础。
沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物。
沉井通常用钢筋混凝土制成。
它通过从井孔内挖土，借助自身的重量来克服井壁的摩阻力下沉至设计标高，再经过混凝土封底并填塞井孔，便可成为桥梁墩台的整体式深基础。
沉井基础的特点是埋深大、整体性强、稳定性好，能承受较大的竖向作用和水平作用。
沉井井壁既是基础的一部分，又是施工时的档土和挡水结构物，施工工艺也不复杂。
沉箱基础又称气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。
沉箱形似有顶盖的沉井。
在水下修筑大桥时，若用沉井基础施工有困难，则改用气压沉箱施工，并用沉箱作基础。
沉箱基础是一种较好的施工方法和基础型式。
当沉箱在水下就位后，将压缩空气压入沉箱室的内部，排出存在于工作室中的水，施工人员在箱内进行挖土施工，并且通过升降筒和气闸，把弃土外运，从而使沉箱在自重和顶面压重的作用下逐步下沉至设计标高，最后用混凝土填实工作室。
沉箱和沉井一样，可以就地建造下沉，也可以在岸边建造，然后浮运至桥基的位置穿过深水定位。
当下沉处是很深的软弱层或者是受冲刷的河底，应采用浮运式。
工成网第一节沉井的涵义及应用范围沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。
利用沉井作为挡土的支护结构，可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。
沉并施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法，而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。
与沉井相类似，沉箱也是通过取除箱内土体使之沉到地下的一种工程结构，所不同的是沉箱在取除箱内土体的过程中，箱内必须保持一定的气压，使箱外的土和水不致渗入箱内，人员可在箱内进行取土作业。
沉井和沉箱工程监理细则
沉井和沉箱工程一、专业工程特点沉井和沉箱都是在地面（地坑）上按设计要求进行预制，待达到一定强度后下沉至土中或水中就位的地下或水下工程。
1．沉井工程具有以下特点：沉井结构截面尺寸和刚度大、承载力高、抗渗、耐久性好，内部空间可资利用，可用于很大深度的地下工程施工中，深度可达50m；施工不需复杂的机械设备，在排水和不排水的情况均能施工；可用于各种复杂地形、地质条件；当沉井尺寸大时，制作和下沉均能使用机械化施工；可在地下水很大、土的渗透系数大，难以将地下水排干，地下有流砂或其它有害土质情况下施工。
沉井比大开挖施工，可大大减少挖运、回填的土方量，因此可以加快施工进度，降低施工费用。
缺点是：施工工序较多、施工工艺较复杂、技术要求高、质量要求严格。
2．沉箱工程的特点：沉箱工程是将水下工程的结构物改为在地面上进行预制，其质量易控制；沉箱在预制达到一定强度后可具有自浮能力，方便进行水上搬运，其结构裁面尺寸可以做得很大，适应于水下大型结构工程；由于可避免进行水下施工，可以大大降低施工费用。
缺点是：施工工序多，施工工艺复杂，技术要求高，质量控制（特别是水下就位准确性控制）要求严格。
二、沉井和沉箱的监理工作流程图纸会审→施工组织设计审批→材料报验→工序报验（沉井、沉箱预制、下沉、就位）→现场检查、检验、旁站、巡视、平行检验→阶段性验收、质量评定。
三、监理工作的方法和措施1．质量事前控制：在工程开工前，对设计图纸、施工方案、技术措施、质量体系和管理制度等进行审核，审核通过后才准开工；同时要对用于工程的原材料、半成品或成品、施工设备的质量进行签证认可，才准在工程中使用；上道工序未经监理工程师签证验收，不得进行下道工序施工2．质量事中控制：在沉井、沉箱在地面进行预制的过程中，监理人员要深入现场，按照钢筋混凝土质量控制要求和设计要求进行检查和旁站；对沉井、沉箱的下沉过程中，监理人员应对下沉过程进行检查，及时发现问题，提出改进意见，尽要能使质量问题消灭在萌芽状态。
沉箱基础的名词解释
沉箱基础的名词解释沉箱基础是一种广泛应用于建筑工程中的一种基础工艺，也被称为沉井、沉模、沉气、沉暗等。
它通过将特制的箱体沉入地下，形成一个基础结构，用以承受建筑物的重量和荷载。
沉箱基础是一项复杂的工程技术，涉及到土力学、结构力学、建筑设计等多个学科。
一、沉箱基础的原理沉箱基础的原理可以简单理解为“沉”和“箱”两个方面。
首先是“沉”，即将设计好的箱体通过特定的施工方法沉入地下。
沉箱可以是钢筋混凝土结构、钢质结构或其他材料制成。
通过沉入地下，箱体形成一个稳定的基础单元。
接下来是“箱”，它是容纳土体和砼的结构体，能够承受建筑物的重量和外力荷载。
箱体的尺寸和形状需要根据具体工程的需求来设计。
二、沉箱基础的施工过程沉箱基础的施工通常包括以下几个步骤：定位、出土、沉箱、灌注砼、沉箱顶升、封闭箱体等。
定位是指根据建筑设计要求确定沉箱的位置和方向。
施工人员需要根据设计图纸和土壤条件，将沉箱的位置准确标定出来。
出土是指挖掘旧地基土，并进行土方平衡。
施工人员需要根据沉箱的尺寸和形状，在地面上开挖出相应的洞口和承台。
沉箱是将预制的箱体通过吊装设备或拖拉机等工具，沉入提前挖好的洞口中。
在沉箱的过程中，要注意控制沉降速度和沉降均匀性，以确保基础的稳定性。
灌注砼是将砼混凝土注入沉箱内，用以填充土体和加固基础。
灌注过程需要注意砼浇筑的密实性和均匀性，以及保持适当的坍落度和充实度。
沉箱顶升是在砼灌注完毕后，通过压力或液压设备对沉箱进行顶升。
这个过程可以进一步压实基础，并确保箱体与周边土体之间的紧密接触。
封闭箱体是最后的施工步骤，通过安装盖板、密封剂和其他防水材料，将箱体完全封闭。
这样可以保证沉箱在使用过程中的稳定性和防水性能。
三、沉箱基础的应用领域沉箱基础广泛应用于高层建筑、大型桥梁、高速公路、隧道等工程中。
特别是在河湖、沿海地区以及软土地区，沉箱基础具有较好的适用性和效益。
沉箱基础由于其结构简单、施工方便、稳定可靠等特点，被广泛应用于工程实践中。
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沉井与沉箱基础
验收依据 最小/实际 抽样数量 / / / /
封底前，沉井(箱)的 ＜10mm/8h 主 2 下沉稳定 控 刃脚平均标高 项 ＜100mm (与设计标高比) 目 封底 ＜1%H 结束 刃脚平面中心线 3 （H= mm 位移 后的 四角中任何两角 ＜1%L 的 （L= mm 底面高差 钢材、对接钢筋、水泥、 1 设计要求 骨料等原材料检查 无裂缝、无风窝 2 结构体外观 、空洞，不露筋 长与宽 平 面 尺 寸 曲线部分半径 两对角线差 预埋件 下沉 过程 中的 偏差 高差 平面轴线 ±0.5% ±0.5% 1.0% 20mm 1.5%～2.0% ＜1.5%H （H= 18～22cm mm 位置
沉井与沉箱基础检验批质量验收记录
01021501 单位（子单位） 安顺市第一高级中 分部（子分部） 工程名称 工程名称 学—教学大楼 中国铁路通信信号 施工单位 项目负责人 贵州建设有限公司 分包单位项目 分包单位 负责人 施工依据 验收项目 1 混凝土强度 设计要求及 规范规定 设计要求C= 地基与基础/ 基础 分项工程名称 检验批容量 沉井与沉箱基础检 验批质量验收记录 《建筑地基基础工程施工质量验收 规范》GB 50202-2002 检验批部位 检查记录 检查结果 001
/ / / / / / / / / /
一 3 般 项 目
4
5 封底混凝坍落度
施工单位 检查结果
专业工长： 项目专业质量检查 员： 年 月 日
监理单位 验收结论
专业监理工程师： 年 月 日