沉井下沉技术交底

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）/T f

式中：G——井体自重；

B——下沉过程中地下水的浮力；

T f——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

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/T f+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：