沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围
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
W W W t 2
W h w
W h w
E E E t 2
Q——由刃脚传来的剪力，其值等于求
算刃脚竖直外力时分配于悬臂梁上的水平力（kN/m）。
W 2W t W W 3
E 2 E t E E 3
8.3.5 沉井封底计算
• 封底混凝土在基底反力作用下，将其当作 支承于刃脚斜面及隔墙上的周边支承板考 虑； • 支承情况（简支或嵌固）和计算强度在设 计中应视具体情况而定。
1）规定
• （1）封底混凝土应承受基底水和土的向 上反力，此时混凝土的龄期不足，应降低 容许应力； • （2）混凝土填实时，计入井孔内填充物 的重力； • （3）封底混凝土的厚度，一般不宜小于 1.5D；
（2）当沉井已沉到设计标高，刃脚
下的土已被掏空，这时刃脚处于向内 挠曲的不利情况，
• ①计算刃脚外侧的土压力和水压力。 • ②由于刃脚下的土已被掏空，故刃脚 下的垂直反力Rv和刃脚斜面水平反 力U等于零 • ③作用在井壁外侧的摩阻力T • ④刃脚计算时重力g与前面相同 • ⑤计算在刃脚外侧的钢筋（竖直）数 量
沉井构造
沉井组成： • 刃脚、 • 井壁、 • 内隔墙、 • 取土井、 • 凹槽、 • 封底、 • 顶板
一般沉井井壁
1）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 0.4~1.2m； •
a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的； （e）锥形的；（f）倒锥形的 图8-5 沉井外壁的形式
• U的作用点在距刃脚底面1/3高处。
U V2 tg( )
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。
论建筑施工中沉箱沉井技术的运用研讨
论建筑施工中沉箱沉井技术的运用研讨沉箱沉井技术是指在建筑施工过程中，利用沉降箱或沉井的方法进行基础施工的一种技术。
它主要用于需要在软土地区进行建筑、桥梁等工程时，特别是在河流、湖泊等水源附近进行建设时，可以减少土方开挖量、保护水源环境、提高施工效率。
沉降箱是一种在施工现场组装的箱式结构，可以按照施工需要进行调整，使其在地下水位以下沉降到设计位置，形成沉降孔。
沉降箱通常由箱体、潜沉墙、上护面、顶部压力平台等组成。
沉降箱往往使用钢板焊接而成，具有较高的强度和耐腐蚀性。
沉井是一种在施工现场以井口为出发点，通过顶进或下沉的方式，使沉井沉降到设计位置，形成垂直井。
沉井一般由混凝土预制元件制成，具有较高的强度和刚度。
沉箱沉井技术的运用主要有以下几个方面的研讨。
对沉箱沉井技术的适用范围进行研讨。
沉箱沉井技术在软土地区的应用是最为广泛的，但在不同的软土地区，其适用范围也有所不同。
需要结合具体地质条件、地下水位、工程要求等因素，研究不同地区适用的沉箱沉井技术及施工方法。
研讨沉箱沉井技术的设计与施工要点。
沉箱沉井技术的设计与施工是保证其工程质量和施工效率的关键。
研讨包括但不限于以下要点：沉箱沉井的尺寸设计、箱体结构设计、施工材料选用、施工工艺及安全措施等。
特别是在复杂的地质条件下或施工环境限制较大的情况下，需要进一步研讨解决方案。
研讨沉箱沉井技术的施工中存在的问题及解决方法。
沉箱沉井技术在施工过程中可能会遇到一些问题，如箱体不稳定、沉井顶进困难、施工时间超期等。
需要对这些问题进行研讨，探讨解决方法，提高施工质量和效率。
研讨沉箱沉井技术的发展趋势。
随着建筑工程的不断发展和需求的增加，沉箱沉井技术也在不断创新和改进。
研讨沉箱沉井技术的未来发展趋势，可以预测其在施工效率、安全性能、可靠性等方面会有进一步提升和发展。
沉箱沉井技术是建筑施工中一种重要的基础施工技术，其运用研讨对于提高施工效率、保护环境、降低成本具有重要意义。
第七讲 沉井与沉箱结构
第七讲沉井与沉箱结构一、概述1. 不同断面形状（如圆形，矩形，多边形等）的井筒或箱体，按边排土边下沉的方式使其沉入地下，即沉井或沉箱。
沉井也称为开口沉箱，沉箱也称为闭口沉箱。
由于闭口沉箱下沉施工时采用压气排水的施工方法，故通常称其为压气沉箱。
沉井（沉箱）施工法是深基础施工中采用的主要施工方法之一，它与基坑放坡施工相比，具有占地面积小、挖土量少，对邻近建筑物影响比较小等优点。
在工程用地与环境条件受到限制或埋深较大的地下构筑物工程中被广泛应用。
在市政工程中，沉井（沉箱）常用于桥梁墩台基础、取水构筑物、排水泵站、大型排水窨井、盾构或顶管的工作井等工程。
2. 沉井（沉箱）结构通常具有以下几个特点∶•躯体结构刚性大，断面大，承载力高，抗渗能力强，耐久性能好，内部空间可有效利用；•施工场地占地面积较小，可靠性良好；•适用土质范围广（淤泥土，砂土，粘土，砂砾等土层均可施工）；•施工深度大；•施工时周围土体变形较小，因此对邻近建筑（构筑）物的影响小，适合近接施工。
尤其是压气沉箱工法对周围地层沉降造成的影响极小，•具有良好的抗震性能。
二、沉井结构1. 概念○1什么是沉井，沉井通常为一个上无盖下无底的井筒状结构物，常用钢筋混凝土制成。
施工时先在建筑地点整平地面，制作第一节沉井，接着在井壁的围护下，从井底挖土，随着土体的不断挖深，沉井因自重作用克服井壁土的摩阻力而逐渐下沉。
当第一节井筒露出地面不多时停止开挖下沉，接高井筒，待到达规定强度后再挖土下沉。
这样交替操作一直下沉到设计标高，然后封底，浇筑钢筋混凝土底、顶板等工作，做成地下建筑物。
○2与其他地下建筑的区别。
这种利用结构自重作用而下沉如土的井筒状结构物就称“沉井”。
实质上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。
它与基坑法区别就是，沉井在施工过程中，井壁成了阻挡水、土压力，防止土体坍塌的围护结构，从而省去大量的支撑和板桩工作，减少了土方开挖量。
4 沉井基础(z)
圆形沉井：沉井下沉容易控制方向，易保证刃 脚均匀支撑在土层上，井壁在侧压力作用下只受轴 向力或稍受拱曲，对水流方向正交和斜交均有利。
圆端形沉井：控制下沉、受力条件、阻水冲刷 均较矩形者有利，但沉井制造较复杂。
矩形沉井：制造简单、基础受力有利、常能配 合墩台底部平面形状。四角一般做成圆角，以减少 井壁摩阻力和取土清孔的困难，在侧向土压力作用 下，井壁受较大的拱曲力矩，在流水中阻力系数较 大，冲刷严重。
5.射水管
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 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600kPa。如使用泥浆润滑 套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路。
6.凹槽
凹槽设在井孔下端近刃脚处，其作用是使封底 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(如井孔全部填实的实心沉井也可 不设凹槽)。凹槽深度约0.15～0.25m，高约1.0m。
水深（m） 流速（m/s）
施工注意事项
<1.5
很小
土岛的护道宽度不小于2m，与水接触的土 坡不应陡于1:2。
草袋装土不宜过满。
<4.0
1～2 草袋上下左右互相错缝搭接，草袋分层之间
，应用土填实，并堆放整齐。
3～5
（也可略大些）
<2.0
河床土质应能适用打入板桩。
2）筑岛的分类及使用条件 根据围护情况，常用的筑岛方法有土岛、草袋麻袋围堰筑岛、 板桩围堰筑岛和石笼围堰筑岛。采用各种围护的目的，是为 了减少冲刷影响并提高岛体抗冲刷的能力，以保证筑岛在施 工期间的安全。
各种围堰筑岛的适用条件及注意事项
围堰类别
土岛 草袋麻袋围堰筑
5沉井与沉箱工程施工工艺解析
沉井与沉箱工程施工工艺沉井是修建深基础、地下室和地下构筑物中广泛应用的施工方法之一。
适用于在场地狭窄、软弱土层和不稳定含水土层中施工。
在施工前要制订科学的施工技术方案，施工中要精心操作，防止发生各类安全质量等问题，以确保沉井工程的顺利进行。
1 工艺特点沉井的特点是：可在场地狭窄情况下施工较深的地下工程，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。
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10m，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的水下进行工作。
而在这样的工作条件下，工作时间将缩短到每天仅能工作2～4h 左右，且工作人员进出闸后均需缓慢增压或减压，若增、减压不当极易得沉箱病。
另外，沉箱施工作业需较多的复杂设备如气闸、压缩空气站等，造价亦偏高，故近几十年来在国内已很少采用。
但在国外，尤其是日本改用水力机械挖土、加强自动化控制和监测并尽量减少人工进入沉箱，因此仍在使用。
2 工艺原理沉井（箱）是在地面或地坑上，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（箱）筒身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。
3 适用范围沉井和沉箱适用于作建（构）筑物的深基坑、地下室、水泵房、设备深基础、墩台等工程的施工围护结构或建（构）筑物地下挡水、防渗和承重结构。
适用的土层条件为：比较均匀平整、无影响下沉的大块石、漂石及障碍物；土层的透水性较小，如软黏土层，采用一般的排水措施可进行开挖。
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较1. 沉井（1）沉井分类a. 按平面形状分：沉井的平面形状有圆形、方形、矩形、椭圆形、端圆形、多边形及多孔井字形等，如图25-1 所示。
b. 按竖向剖面形状分：沉井按竖向剖面形式分有圆柱形、阶梯形及锥形等，如图25-2所示。
c. 按构成材料：可分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井及钢沉箱（包括钢板沉井及钢壳沉井）。
（2）构造箱体结构基本包括：井壁、刃脚、内隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖等。
a. 井壁井壁是箱体的主要受力部位，必须具备一定的强度以承受井壁周围的水、土压力。
此外，为克服下沉时的摩阻力，井壁须有一定的重量，其厚度一般为0.3～2 m。
b. 刃脚刃脚的作用为切土下沉，故必须有足够的强度，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及井壁重量、厚度而定，一般为15～30 cm，刃脚侧面的倾角通常为45°～60°。
刃脚高度一般应综合考虑沉井封底方式、便于抽取刃脚下的垫木及土方开挖等方面。
湿封底时高度大些，干封底时高度小些。
其构造如图25 -3 所示c. 内墙、井孔内墙为即为箱内纵横设置的内隔墙，可提高箱体整体刚度。
井壁与内墙，或者内墙和内墙间所夹的空间即为井孔。
内墙间距一般不超5～6 m，其厚度一般为0.5～l m。
d. 凹槽凹槽位于刃脚内侧上方，目的在于更好的将井壁与底板混凝土连接。
通常凹槽高度在1m 左右，凹深15～30 cm。
e. 底板底板作用为防止地下水涌入抵抗基底地层反力，通常底板为两层浇注的混凝土，下层为素混凝土，上层为钢筋混凝土。
f. 底梁和框架当不允许在大型沉井沉箱内设置内隔墙时，为保证箱体具有一定的刚度，可在底部增设底粱，或者在井壁不同深度处设置若干道由纵横大梁构成的水平框架，以提高整体的刚度。
g. 顶盖顶盖即为沉井封底后根据实际需要，井体顶端设置的板，通常为钢筋混凝土或钢结构。
（3）施工流程1. 沉井施工的基本程序如下：⑴下沉前的准备：包括平整场地、定位、基坑开挖、搭设施工平台等等。
沉井精选全文完整版
沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛施工 及浮运沉井施工三种，现分别简介如下：
❖ 一、旱地上沉井的施工
桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、 充填井孔以及浇筑顶板。在这种情况下，一般较容易施工， 工序如下：
（一）整平场地
（二）制造第一节沉井 （三）拆模及抽垫 （四）挖土下沉 （五）接高沉井 （六）筑井顶围堰 （七）地基检验和处理 （八）封底、充填井孔及浇筑顶盖
4.2.1 沉井各部分尺寸的选定
1. 沉井高度——沉井顶面和底面两个标高之差。 2. 确定沉井平面形状和尺寸——根据上部建筑物成 墩台底部的平面形状决定。
4.2.2 沉井基础的计算
根据所拟定的沉井基础的尺寸及其技术数据， 按各种最不利荷载组合，分别验算基底应力、横向 抗力、墩台顶面水平位移及稳定等。
面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。
4.1.2 沉井的类型及一般构造
1、沉井的分类
就地制作下沉沉井 （1）按施工方法分类 浮运沉井
气压沉箱 圆形沉井 （2）按外观形状分类 矩形沉井 圆端形沉井
柱形沉井 按竖向剖面形状分类 阶梯形沉井
锥形沉井
混凝土沉井 按建筑材料分类 钢筋混凝土沉井
竹筋混凝土沉井 钢沉井
刃脚底的水平面称为踏面。刃脚的式样应根据沉井下沉 时所穿越土层的软硬程度和刃脚单位长度上的反力大小决定， 沉井重、土质软时，踏面要宽些。相反，沉井轻，又要穿过 硬土层时，踏面要窄些。
隔墙 是大尺寸沉井的分隔墙，是沉井外壁的支撑，或由 于使用需要设置隔墙，可以加强沉井的刚度。
井孔 是挖孔排土的工作场所和通道。平面布局是以中 心线为对称轴，便于对称挖土使沉井均匀下沉。
第4章 沉 井 基 础
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。
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（58.4m44.4m76m），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)。
第8章 沉井与沉箱结构
M ql 2
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。
M ql 2
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。
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
一、适用范围沉井(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．O 32．5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。
简述沉井基础的使用范围。
简述沉井基础的使用范围。
摘要：一、沉井基础的定义二、沉井基础的使用范围1.土质较软的地层2.土质较硬且地下水位较低的地层3.岩层三、沉井基础的优点四、沉井基础的施工注意事项正文：沉井基础是一种在土层或岩层中施工的基础形式，其主要作用是将建筑物的重量传递到较坚实的地层或岩层中，以保证建筑物的稳定性和安全性。
沉井基础的使用范围广泛，既适用于土质较软的地层，也适用于土质较硬且地下水位较低的地层，甚至可用于岩层。
一、沉井基础的定义沉井基础是一种井筒式的基础形式，通常由混凝土或钢筋混凝土制成。
在施工过程中，先在地面上制作井壁，然后利用土压、水压或爆破等方法将井壁下沉到预定的地层或岩层中。
最后，在井内浇筑混凝土或钢筋混凝土底板，形成一个整体的基础。
二、沉井基础的使用范围1.土质较软的地层：在土质较软的地层中，采用沉井基础可以有效降低基础的沉降量，提高建筑物的稳定性。
此外，沉井基础还可以避免地基土层的不均匀沉降，从而减小建筑物的倾斜程度。
2.土质较硬且地下水位较低的地层：在土质较硬且地下水位较低的地层中，采用沉井基础可以减小基础的埋深，降低施工难度和工程成本。
同时，沉井基础具有较高的承载力和抗渗性能，可有效保证建筑物的安全性和耐久性。
3.岩层：在岩层中施工时，沉井基础可以充分利用岩层的承载力，使建筑物建立在坚实的基础上。
此外，沉井基础在岩层中的抗渗性能也较好，有利于防止地下水对建筑物的侵害。
三、沉井基础的优点1.承载力高：沉井基础的承载力较高，可有效承受建筑物的重量和外部荷载。
2.抗渗性能好：沉井基础的井壁和底板均为混凝土或钢筋混凝土制成，具有良好的抗渗性能。
3.施工灵活：沉井基础可根据不同的地层条件和施工要求进行调整，具有较高的施工灵活性。
4.适应性强：沉井基础能够适应地层的不均匀沉降，降低建筑物的倾斜程度。
5.节省材料：沉井基础采用预制井壁，可节省大量的钢材和混凝土。
四、沉井基础的施工注意事项1.施工前应进行详细的地勘调查，了解地层条件和地下水位等情况。
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。
沉井施工工程概况(3篇)
第1篇一、工程背景随着我国经济的快速发展，基础设施建设步伐加快，沉井施工技术在桥梁、隧道、港口、码头等大型工程中得到了广泛应用。
沉井施工具有施工速度快、施工质量高、安全性好等特点，成为我国基础设施建设中不可或缺的施工方法之一。
二、沉井施工概述1. 沉井定义沉井是一种用于水下或地下施工的封闭式结构，具有较好的防水性能。
其主要作用是隔离地下水、防止土体流失、支撑结构等。
沉井施工通常分为预制沉井和现浇沉井两种形式。
2. 沉井施工工艺（1）预制沉井施工：预制沉井施工包括沉井设计、制造、运输、安装和下沉等环节。
首先，根据工程需求进行沉井设计，然后制造出符合设计要求的沉井，运输到施工现场进行安装，最后通过下沉使沉井达到设计标高。
（2）现浇沉井施工：现浇沉井施工包括沉井基础施工、沉井制作、下沉、封底和回填等环节。
首先，进行沉井基础施工，然后制作沉井，下沉至设计标高，封底，最后进行回填。
3. 沉井施工特点（1）施工速度快：沉井施工采用预制或现浇方式，可缩短施工周期，提高施工效率。
（2）施工质量高：沉井结构封闭，防水性能好，施工质量得到有效保障。
（3）安全性好：沉井施工过程中，施工人员远离水下或地下作业，安全性较高。
三、沉井施工案例1. 桥梁工程：武汉汉南长江大桥北岸锚碇沉井，采用预制沉井施工，平面尺寸为76.4米×76.4米，高8米，重约3119吨，是世界第二大、公路工程第一大陆域沉井。
2. 隧道工程：梨川大桥第三标段东江大道隧道排水泵房，采用现浇沉井施工，基坑开挖深度11.6m，施工过程中严格控制沉井质量，确保周边建筑安全。
3. 港口工程：某港口工程沉井施工，采用预制沉井施工，沉井平面尺寸为80米×80米，高12米，重约4000吨，为我国港口工程中最大沉井之一。
四、沉井施工发展趋势1. 技术创新：随着我国基础设施建设需求的不断增长，沉井施工技术将不断创新发展，提高施工效率和质量。
2. 绿色环保：沉井施工过程中，注重节能减排，采用环保材料和技术，降低施工对环境的影响。
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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)。
自进入20 世纪60 年代以来，不断对该工法进行革新和改良，使其进入了无人化、自动化施工的时代，同时在沉箱病的防治上有了新的改进，使得气压沉箱这一古老的施工技术得到了新生。
2007 年，上海市基础工程有限公司对我国传统的气压沉箱技术进行集成创新，采用国内自主研发的气压沉箱无人化遥控施工系统，通过在沉箱工作室内安装可遥控操作的自动挖机，地面
操作人员通过监视系统遥控操作取土，并通过出土系统将土排出箱外。
整个施工过程可实现无人化施工，并将该成套技术成功应用于国内首例远程遥控气压沉箱工程—上海市轨道交通7 号线浦江南浦站～浦江耀华站区间中间风井施工，取得了显著的经济效益与社会效益。
随着城市地下空间的不断开发，需要越来越多在密集的建筑群中施工，使得在施工中如何确保邻近地下管线和建筑物的安全提出了越来越高的要求。
下沉施工工艺的不断开发和创新，即使在复杂环境下进行施工作业，周围地表变形也仅趋于微量，故此，沉井（箱）必将以它的优势在日后的桥梁工程、市政工程给排水工程、隧道工程中得到充分的运用。