沉井法施工演示(完整版)(深度荟萃)
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2）刃 脚
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 用下易于切土下沉。
刃脚底面(踏面)宽度一般为 0.1～0.2m，对软土可适当放宽。
下沉深度大，且土质较硬，刃 脚底面应以型钢(角钢或槽钢)加强 (右图)，以防刃脚损坏。
刃脚内侧斜面与水平面的夹角 一般为大于等于45°。
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井壁必须具有足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，本身强度以及便于 取土和清基等因素而定，一般为0.80～1.50m，为 便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于0.4m。 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C15。
当下沉深度不很大时，井壁上部用混凝土，下部
(刃脚)用钢筋混凝土，在桥梁工程中得到较广泛的
应用。
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(块)预
制，工地拼接，做成装配式。
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3）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，即用 砖砌沉井，深度约4～5m。
1-内模；2-外模；3-立柱；4-角钢； 5-垫木；6-砂垫层
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首节沉井制作
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首节沉井制最作新课件
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3、拆模及抽垫
当沉井混凝土强度达设计强度70％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 沉井外抽出。
【精品】沉井基础施工工法(附图).doc
沉井基础在修建负荷较大的建筑物时，其基础要坐落在坚固、有足够承载能力的土层上，当这类土层距地表成较深(8m~30m ）,天然基础和桩基础都受水文地质条件限制时，常采用沉井基础.沉井是桥梁墩（台）深基础的一种常用类型.如图1。
沉井在下沉过程中,坑壁不需要临时支撑和防止围堰。
如果沉井报穿过的土层允许排水开挖下沉,则沉井的埋置深度很容易达到，其垂直度亦好控制.如果遇到饱和水分土层时，排水开挖会出现翻砂现象，往往造成沉井歪斜。
如果遇到孤石、倒木、溶洞及坚硬的障碍物时，需做特殊处理.沉井是基础的组成部分之一，具有设计需要的壁厚和垂直隔墙，为上下开口的筒形结构物，通常用混凝土或钢筋混凝土制成。
底节沉井一般是在河床或滩地筑岛上建造，特殊情况可采用浮式沉井，在其强度达到设计要求后，抽除刃脚垫木，对称、均匀地挖去井内土，通过取土井孔运出井外弃之。
随着井内土面逐渐下降,沉井在自重的作用下，克服刃脚土的支承力和外井壁与土的摩阻力而下沉。
此时的井壁起着支撑坑壁土不内塌的作用。
沉埋的全部高度是依据施工条件，分成若干节制成的.当第一节沉井沉到适当位置后，在其上接高第二节沉井，然后再继续下沉。
就这样接高、下沉、再接高、再下沉，图1桥墩沉井基础示意图直至达到设计标高，清理基底后进行封底、填充和浇筑顶盖板。
一、适用范围和准备工作一）、适用范围当天然基础和桩基础受水文、地质条件限制施工困难时，可采用沉井基础，沉井基础尤其适用于竖向各横向承载力大的深基础。
由于沉井种类不同，各自的适用范围亦有所区别，应根据需要进行选择。
㈠沉埋种类1、 按制造情况可分为：⑴就地浇筑下沉沉井：多采用混凝土或钢筋混凝土沉井,筑岛立模浇筑混凝土后,就地挖土下沉。
⑵浮式沉井：多为钢壳井壁，亦有空腔钢丝网水泥薄壁沉井、钢筋混凝土薄壁沉井，是在岸上制造成型,通过滑道等方法下水浮运到位。
还有的在船上制作成型，采用一整套吊装设备和措施，使其浮运到位下沉，或采用船运到位，用沉船方法，使其下沉。
最新沉井演示(完整版)
8.1.3 沉井的设计原则
结构简单对称，受力合理，施工方便。
沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉 时的稳定性。
一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于 5m。
沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向 抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，
底节高度不宜大于0.8b 。
8.1.4 沉井的施工步骤
沉井施工步骤示意图
8.3.3 沉井井壁计算
沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的 内力计算。
1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土
体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。
kG /R1 .1~ 5 1 .25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa）
粘性土
砂性土砂卵 石Fra bibliotek砂砾石
软土
25~50 12~25 18~30 15~20 10~12
泥浆套 3~5
摩擦力分布
假定从地表到5m深 度范围内，单位摩阻 力按直线规律由零增 加至最大值；
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
沉井外侧直立时的井壁 受拉计算图
按《公路桥涵地基与基础设计规范》，
最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重力 G的1/4，即
PlmaxG/4
实际工程中，沉井被卡住较为常见，也 出现过被拉裂的沉井 。
沉井演示(完整版)
广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；
沉井法施工演示
1、挖基坑及基础处理
平面尺寸略大于沉井平面得 基坑;砂垫层一般选用级配较好 得中、粗砂或砂夹卵石,砂垫层 密实度得质量标准用砂得干容 重控制 ;
抽除垫木应按一定顺序分区、依次、对称、同步地进 行,对矩形沉井,先内隔墙,再短边,最后长边;长边得垫木应 隔根抽出,然后以四角处得定位垫木为中心由远及近地对 称抽除,最后抽定位垫木。
适用:当土质松软、摩擦力不大、 下沉深度不深时可采用直墙形 优点: 1)较好地约束井壁,易于控制垂直下 沉 2)接长井筒亦简单,模板能多次重复 使用 3)对周围土得扰动影响范围较小,特 别适用于建筑物密集得市区中。
内阶梯形
适用:土质松软,下沉深 度较深
优点:减少沉井得截面尺 寸,节省材料
外阶梯形
为了使封底混凝土和底板、井壁间有更可靠得联 结,以传递地基反力,使沉井成为空间受力结构,通常 在刃脚上方得井壁上预留一凹槽 ,下边线距刃脚踏面 应在2、5m以上。槽高约1、0m,近于封底混凝土得厚 度,以保证封底工作顺利进行。凹入深度约为0、15-0 、25m。
5)底梁和框架
目得:在不便设置内隔墙 时,为了增加沉井下沉过 程中得整体刚度;在松软 地层中下沉得沉井,底梁 及其框架得设置还有防 止沉井“突沉”得功能, 并便于纠偏。
4、沉井得基
本构造:
由刃脚、井壁、
隔墙、取土孔、
底框架、
顶板、底板等
组
成
1)井壁
沉井得主要组成部分, 应有足够得强度、刚 度、重量。井壁厚度 主要取决于沉井大小、 下沉深度以及地层得 力学指标。一般为0、 4-1、2m
可达1、5-1、8m。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
上下等厚得直墙形井壁和阶梯形井壁两种
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时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。
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8.3 沉井结构设计计算
8.3.1 下沉系数计算
验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩
阻力 ，用下沉系数k表示 ：
k G / R 1.15 ~ 1.25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa）
底节高度不宜大于0.8b 。
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6
8.1.4 沉井的施工步骤
沉井施工步骤示骄阳教意育 图
7
8.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
骄阳教育
8
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
骄阳教育
1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土
体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
骄阳教育
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接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
9
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；
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
骄阳教育
10
3）内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又 将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置 以控制下沉的方向 ；
1）在排水或无水情 况下下沉沉井
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2）对于不排水下沉的沉井
（1）假定底 节沉井仅支承 于长边的中点 （2）假定底 节沉井支承于 短边的两端点
骄阳教育
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本讲要点
了解沉井构造； 掌握下沉系数计算。 沉井底节验算
骄阳教育
21
8.3.3 沉井井壁计算
沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的 内力计算。
骄阳教育
12
5）凹槽
为了封底混凝土嵌入井壁，形成整体，使 传至沉井壁上的力能更好地传递给封底混 凝土底面。
遇到意外困难，还可在凹槽处浇筑钢筋混 凝土盖板，将沉井改为沉箱。
尺寸：凹槽深约0.15~0.25m，高约1.0m左 右，其距刃脚底面一般在1.5m以上。
骄阳教育
13
6）射水管组、探测管、气管 和压浆管
骄阳教育
2
广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；
水泵房、地下油库、水池竖井等深井构 筑物和盾构或顶管的工作井 。
技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻 近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置 较深，稳定性好，能支承较大的荷载。
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3
8.1.2 沉井的分类
（1）按下沉环境可分为陆地沉井（包括在浅 水中先筑岛制作的沉井）和浮运沉井；
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地下结构工程
第08章
主讲教师 ： 穆保岗
骄阳教育
1
第8章 沉井基础
8.1 概述 8.1.1 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。
粘性土
砂性土
砂卵 石
砂砾石
软土
25~50
12~25 18~30 15~20 10~12
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泥浆套
3~5
17
摩擦力分布
假定从地表到5m深 度范围内，单位摩阻 力按直线规律由零增 加至最大值；
超过深度5m以后取 常数值
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8.3.2 沉井底节验算
刃脚下的支承位置 不断在变，三种情况：
（2）按沉井构造形式可分为独立沉井和连续 沉井 ；
（3）按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、 正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多 孔沉井（见图8-1）；
（4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混 凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。
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4
沉井按平面沉井；c—矩形单孔沉井；
d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井
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8.1.3 沉井的设计原则
结构简单对称，受力合理，施工方便。
沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉 时的稳定性。
一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于 5m。
沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向 抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，
沉井施工 状态
排水下沉
不排水下 沉 泥浆套中 下沉
沉井结构或受其影响建筑物的安全 纵向钢筋最小
当井中的渗水率大于6mm/min时，宜采用 导管法浇注C20级水下混凝土封底。
厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶 面应高出凹槽0.5m。
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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
射水管组：压入高压水把井壁四周的土 冲松，以减少摩擦力和端部阻力。
高压水水压一般不小于0.6MPa，每一水 管的排水量不小于200L/min；
探测管：探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高，
清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉；
气管：空气幕下沉沉井 ；
压浆管：埋设压浆管
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7）封底
渗水率小于6mm/min时，排干水后用C15 或C20普通混凝土浇筑；
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沉井外侧直立时的井壁 受拉计算图
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按《公路桥涵地基与基础设计规范》，
最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重力 G的1/4，即
Pl max G / 4
实际工程中，沉井被卡住较为常见，也 出现过被拉裂的沉井 。
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表8-2 沉井竖向拉力计算及其最小配筋率
验算建议值
内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般 为0.5~1.0m。
一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。
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4）取土井
位置：取土井的平面布置应与中轴线对 称，以利于沉井均匀下沉；
大小：由取土方法而定，采用挖土斗取 土时，应能使挖土斗自由升降，最小边 长不宜小于2.5m。
处理：以素混凝土、片石混凝土或砌片 填充。
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8.3 沉井结构设计计算
8.3.1 下沉系数计算
验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩
阻力 ，用下沉系数k表示 ：
k G / R 1.15 ~ 1.25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa）
底节高度不宜大于0.8b 。
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8.1.4 沉井的施工步骤
沉井施工步骤示骄阳教意育 图
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8.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
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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
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1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土
体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
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接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
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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；
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
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3）内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又 将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置 以控制下沉的方向 ；
1）在排水或无水情 况下下沉沉井
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2）对于不排水下沉的沉井
（1）假定底 节沉井仅支承 于长边的中点 （2）假定底 节沉井支承于 短边的两端点
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本讲要点
了解沉井构造； 掌握下沉系数计算。 沉井底节验算
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8.3.3 沉井井壁计算
沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的 内力计算。
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5）凹槽
为了封底混凝土嵌入井壁，形成整体，使 传至沉井壁上的力能更好地传递给封底混 凝土底面。
遇到意外困难，还可在凹槽处浇筑钢筋混 凝土盖板，将沉井改为沉箱。
尺寸：凹槽深约0.15~0.25m，高约1.0m左 右，其距刃脚底面一般在1.5m以上。
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6）射水管组、探测管、气管 和压浆管
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广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；
水泵房、地下油库、水池竖井等深井构 筑物和盾构或顶管的工作井 。
技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻 近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置 较深，稳定性好，能支承较大的荷载。
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8.1.2 沉井的分类
（1）按下沉环境可分为陆地沉井（包括在浅 水中先筑岛制作的沉井）和浮运沉井；
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第8章 沉井基础
8.1 概述 8.1.1 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。
粘性土
砂性土
砂卵 石
砂砾石
软土
25~50
12~25 18~30 15~20 10~12
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泥浆套
3~5
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摩擦力分布
假定从地表到5m深 度范围内，单位摩阻 力按直线规律由零增 加至最大值；
超过深度5m以后取 常数值
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8.3.2 沉井底节验算
刃脚下的支承位置 不断在变，三种情况：
（2）按沉井构造形式可分为独立沉井和连续 沉井 ；
（3）按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、 正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多 孔沉井（见图8-1）；
（4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混 凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。
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沉井按平面沉井；c—矩形单孔沉井；
d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井
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8.1.3 沉井的设计原则
结构简单对称，受力合理，施工方便。
沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉 时的稳定性。
一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于 5m。
沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向 抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，
沉井施工 状态
排水下沉
不排水下 沉 泥浆套中 下沉
沉井结构或受其影响建筑物的安全 纵向钢筋最小
当井中的渗水率大于6mm/min时，宜采用 导管法浇注C20级水下混凝土封底。
厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶 面应高出凹槽0.5m。
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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
射水管组：压入高压水把井壁四周的土 冲松，以减少摩擦力和端部阻力。
高压水水压一般不小于0.6MPa，每一水 管的排水量不小于200L/min；
探测管：探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高，
清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉；
气管：空气幕下沉沉井 ；
压浆管：埋设压浆管
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7）封底
渗水率小于6mm/min时，排干水后用C15 或C20普通混凝土浇筑；
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沉井外侧直立时的井壁 受拉计算图
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按《公路桥涵地基与基础设计规范》，
最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重力 G的1/4，即
Pl max G / 4
实际工程中，沉井被卡住较为常见，也 出现过被拉裂的沉井 。
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表8-2 沉井竖向拉力计算及其最小配筋率
验算建议值
内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般 为0.5~1.0m。
一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。
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4）取土井
位置：取土井的平面布置应与中轴线对 称，以利于沉井均匀下沉；
大小：由取土方法而定，采用挖土斗取 土时，应能使挖土斗自由升降，最小边 长不宜小于2.5m。
处理：以素混凝土、片石混凝土或砌片 填充。