沉井常见问题

1.下沉过快

1．现象

沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况，施工难以控制。

2．原因分析

(1)遇软弱土层，土的承载力很低，使下沉速度超过挖土速度。

(2)长期抽水或因砂的流动，使井壁与土的摩阻力下降。

(3)沉井外部土体出现液化。

3．预防措施

(1)发现下沉过快，可重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。

(2)将排水法改为不排水法下沉，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，增大摩阻力。

4．治理方法

(1)可用木垛在定位垫架处给以支承，以减缓下沉速度。

(2)如沉井外部土液化出现虚坑时，可填碎石处理

2下沉过慢

1．现象

沉井下沉速度很慢，甚至出现不下沉的现象。

2．原因分析

(1)沉井自重不够，不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。

(2)井壁制作表面粗糙，高洼不平，与土的摩阻力加大。

(3)向刃脚方向削土深度不够，正面阻力过大。

(4)遇孤石或大块石等障碍物，沉井局部被搁住，或刃脚被砂砾挤实。

(5)遇摩阻力大的土层，未采取减阻措施，或减阻措施遭到破坏，侧面摩阻力增大。

(6)在软粘性土层中下沉，因故中途停沉过久，侧压力增大而使下沉过慢或停沉。

3．预防措施

(1)沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工，保持尺寸准确，表面平整光滑。

(2)使沉井有足够的下沉自重，下沉前进行分阶段下沉系数X 的计算(X 值应控制不小于

1．10～1．25)，或加大刃脚上部空隙。

(3)在软粘性土层中，对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土，连续下沉，中间停歇时间不要过长。

(4)在井壁上预埋射水管，遇下沉缓慢或停沉时，进行射水以减少井壁与土层之间的摩阻力。

(5)在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土20％、火碱5％、水75％)或黄泥浆，以降低摩阻力，并加强管理，防止泥浆流失。泥浆应根据土层特性按表ll —1选用。

不同土层对泥浆要求

表11-14．治理方法(1)如因沉井侧面摩阻力过大造成，一般可在沉井外侧用0．2～0．4MPa 压力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后，射水孔用砂子填满。

(2)在沉井上部加荷载，或继续浇筑上一节井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。

(3)将刃脚下的土分段均匀挖除，减少正面阻力；或继续进行第二层(深40～50cm)碗形破土，促使刃脚下土失稳下沉。

(4)对于不排水下沉，则可以进行部分抽水，以减少浮力，借以加重沉井。

(5)遇小孤石或块石搁住，可将四周土挖空后取出；对较大孤石或块石，可用炸药或静态破碎剂进行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，则应由潜水员进行水下清理。

(6)遇硬质胶结土层时，可用重型抓斗或加大水枪的射水压力和水中爆破联合作业；也可用钢轨冲击破坏后，再用抓斗抓出。

(7)如因沉井四壁减阻措施被破坏，应设法恢复。

(8)采用振动装置(振动锤或振动器)振动井壁，以减低摩阻力，但仅限于小型沉井使用。土层名

称

土层特点对泥浆要求粘土层

粘土层结构紧密，地下水渗透缓慢，土体侧压力较大应采用密度较大、失水量较小的泥浆，以防粘土遇水膨胀，而造成土壁坍落破坏砂层

砂层结构松散，易坍落，有地下水渗透应采用粘度较高，静切力较大，产生的泥皮薄而坚韧的泥浆，以防止砂层塌落和泥浆流失卵石层卵石间孔隙较大，结构较松散，地下水渗流较

畅通

应采用粘度高，静切力大、密度较小的泥浆，以防止泥浆流失

瞬间突沉

1．现象

沉井在瞬时间内失去控制，下沉量很大，或很快，出现突沉或急剧下沉，严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。

2．原因分析

(1)在软粘土层中，沉井侧面摩阻力很小，当沉井内挖土较深，或刃脚下土层掏空过多，使沉井失去支撑，常导致突然大量下沉，或急剧下沉。

(2)当粘土层中挖土超过刃脚太深，形成较深锅底，或粘土层只局部挖除，其下部存在的砂层被水力吸泥机吸空时，刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳，会引起突然塌陷，使沉井突沉。当采用不排水下沉，施工中途采取排水迫沉时，突沉情况尤为严重。

(3)沉井下遇有粉砂层，由于动水压力的作用，向井筒内大量涌砂，产生流砂现象，而造成急剧下沉。

3．预防措施

(1)在软土地层下沉的沉井可增大刃脚踏面宽度，或增设底梁以提高正面支承力；挖土时，在刃脚部位宜保留约50cm宽的土堤，控制均匀削土，使沉井挤土缓慢下沉。

(2)在粘土层中严格控制挖土深度(一般为40cm)不能太多，不使挖土超过刃脚，可避免出现深的锅底将刃脚掏空。粘土层下有砂层时，防止把砂层吸空。

(3)控制排水高差和深度，减小动水压力，使其不能产生流砂或隆起现象；或采取不排水下沉的方法施工。

4．治理方法

(1)加强操作控制，严格按次序均匀挖土，避免在刃脚部位过多掏空，或挖土过深，或排水迫沉水头差过大。

(2)在沉井外壁空隙填粗糙材料增加摩阻力；或用枕木在定位垫架处给以支撑，重新调整挖土。

(3)发现沉井有涌砂或软粘土因土压不平衡产生流塑情况时，为防止突然急剧下沉和意

外事故发生，可向井内灌水，把排水下沉改为不排水下沉。

4下沉搁置

1．现象

沉井被地下障碍物搁住或卡住，出现不能下沉或下沉困难的现象。

2。原因分析

(1)沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、矿渣块、砖石、混凝土基础、管线、钢筋、树根等被搁置、卡住，造成沉井难以下沉。

(2)下沉中遇局部软硬不均地基或倾斜岩层。

3．预防措施

(1)施工前做好地基勘察工作，对沉井壁下部3m以内的各种地下障碍物，下沉前挖井取出。

(2)对局部软硬不均地基或倾斜岩层，采取先破碎开挖较硬土层或倾斜岩层，再挖较弱土层，使其均匀下沉。

4．治理方法

(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。炮孔距刃脚不小于50cm，其方向须与刃脚斜面平行，药量不得超过200g，并设钢板、草垫防护，不得用裸露爆破。

(2)钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出。

(3)不排水下沉，爆破孤石，除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞，装药破碎吊出。

沉井悬挂

1．现象

沉井下沉过程中，刃脚下部土体已经掏空，而沉井的自重仍不能克服摩阻力下沉，产生悬挂现象，有时将井壁拉裂。

2．原因分析

(1)井壁与土壁间的摩阻力过大，沉井自重不够，下沉系数过小。

(2)沉井平面尺寸过小，下沉深度较大，遇较密实的土层，其上部有可能被土体夹住，使其下部悬空，有时将井壁拉裂。

3．预防措施

(1)使沉井有足够的下沉自重；下沉前应验算沉井的下沉系数，应不小于1．1～1．25。

(2)加大刃脚上部空隙，使井壁与土体问有一定空间，以避免被土体夹住。

4．治理方法

(1)用0．2～O．4MPa的压力流动水针沿沉井外壁缝隙冲水，以减少井壁和土体间的摩阻力。