沉井法

二、降水方案
车站降水井 22 口，距基坑边 1~2m 设置，区间 64 口，在沿 线道路两侧园林绿地内打设，场地受限时辐射井替换。其中封闭式 管井为 Ф 600mm 无砂管，反循环回旋钻机施工；辐射井（包括竖 井和水平孔，深 25m，内直径 3.4m），采用沉井法配合双壁钻杆 水力反循环工艺施工。
九、二次模筑混凝土封底
初期支护完成后铺设柔性防水层(LDPE),防水层在井底集水坑 排水钢管处做成桶状,绑扎钢筋时可绕过集水钢管,灌筑混凝土时由 井壁四周向井中心推进,当底板混凝土达到设计强度的50%后,集水 井停止抽水,取出潜水泵,用半干硬性混凝土C20填充集水井并捣实, 盖好封顶钢板后迅速做好防水层,之后浇筑混凝土压实。 沉井混凝土封底后即可顺做竖井二次模筑混凝土(C20,S8)。
先后次序和方法；采取偏心压重，部分壁外冲水等措施。
④沉井设计和施工时通常用下沉系数（沉井施工阶段自重与阻止下沉的 井壁四周土的摩擦力、刃脚踏面阻力等的比值）估算沉井能否顺利下沉， 一般要求下沉系数为1.10～1.25。当下沉系数不满足时，要采取上述减 小摩擦力的方法，以及增加重量等措施。如在下沉中发生重量不够时，
四、沉井下沉
• 注浆： 采用泥浆润滑套减小施工中周边磨阻力。预制压浆管路射口 位于刃角外壁上分拐角处，射口方向与井壁周边成 45°角，并在射 口处设一短角钢防护，沉井降到射口以下即启动压浆，正常情况下， 启动时压力 0.7MPa，正常压浆时 0.1~0.3MPa。随井下沉不断补 浆，保持泥浆面在围圈下 0.3~0.1m。
三、管件制作
底件整件制作，壁厚 250mm，高 2.0m。井壁外侧上部 1.0m 比下部向内缩 50mm，设凹槽便于上下管节连接。下部设5cm 宽 刃脚，刃角尖钢筋加固并包角钢，采用木模型内模制作。 上件制作方法与底件相同，壁厚 250mm，高 2.0m。按圆桶 状支模浇筑，底部有凸牙，对接下件凹槽。
沉井刃脚制作采用钢格栅加焊钢板的形式,钢板厚度W=3.0mm。
三、沉井制作
为使沉井外侧平整,减小摩擦阻力,在其外侧加焊W= 2.0mm钢
板。此钢板焊接在锚喷法施工的最下端钢筋格栅上。第一次沉井
0.5m制作后开始开挖使之下沉,下沉0.5m后,再继续沉井制作、开
挖、下沉,这样沉井不断下沉,但喷射混凝土制作沉井的位置不变。
下沉和不排水下沉两种。当土质透水性很小或涌水量不大时，可采用排水
（或不灌水）下沉；在沉井穿过涌水量较大的亚砂土或砂层时，为了防止砂 子涌入井中影响施工，则采用不排水（或灌水）下沉。下沉时常采用抓斗或 水力机械等方法取土。
不排水下沉
沉井施工中的问题和防止措施
常遇到的问题有：突然下沉、涌砂、倾斜和偏移、沉不下去。
7d,施工工期大大缩短,成本大幅度下降,同时在施工安全和工程质量方面
也有所保证。
十、施工总结
② 沉井下沉过程中要加强施工监测和观察,出现偏差时要分 析原因,及时调整。 ③ 沉井施工完毕后,井壁背后回填注浆至关重要,通过注浆可 固结在沉井过程中扰动的地层,同时也回填了沉井外壁与地层间的
空隙。
沉井法在城市地铁降排水中的应用
沉井监测
七、沉井纠偏
沉井下沉过程中,要加强施工监测和观测,一旦出现问题应认真查找原因,对 症下药,及时处理: (1)当沉井倾斜超限时,在刃脚高的一侧加强开挖,低的一侧少挖或不挖。待正位 后再均匀开挖;或在刃脚高的一侧加大压力,低的一侧少加或不加压力。 (2)当沉井偏移轴线时,下沉过程中有意使沉井向偏位的相反方向倾斜,反复几次 倾斜纠正后,即可恢复到正确位置。
十、施工总结
① 现场分阶段喷混凝土沉井在地下水位以下的施工技术,其应用效
果十分显著。在相同水文地质条件下施工相似断面的竖井: 1号通风竖井
采用注浆堵水法施工,前后共耗时6个月,一度曾无法进行施工;2号施工竖
井采用井内轻型井点降水施工历时2个月,为了达到设计标高,曾不得不在
后期缩小竖井断面;使用沉井施工的3号竖井,在地下水位下施工仅用了
自重较小,不足以克服地层对井壁的摩擦阻力,开挖后沉井下沉时需4～ 6台千
斤顶在沉井顶端加压。
五、下沉方法
采用排水下沉,在井中用 32穿孔小导管顶入竖井底部形成集水 坑,沉井下沉后,继续顶入地下,并设泵站将水抽至地面排水沟。
五、下沉方法
在含水粉细砂、砂层中施工,不可避免地有部分流砂涌出,施工中预先埋设
• 一、工程概况
北京地铁 ** 站位于 ** 大街下方，呈南北走向，范围内地下 水分为上层滞水，潜水和承压水。滞水含水层为粉土层、粉质粘土 层，埋深 3.60~6.00m；潜水含水层为卵石圆砾层、中粗砂层，埋 深17.20~20.10m；承压水含水层为卵石圆砾层，埋深 23.80~26.60m。施工降水采用在沿线道路两侧园林绿地内打设封 闭式管井结合辐射井的降水方式。
受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使
沉井在自重作用下能顺利下沉。
刃脚
位于井壁的最下端，多做成有利于切入土中的形状。此外，还
要求有一定的强度，以免挠曲或损坏。刃脚下部的水平面称为踏面，其 宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定。
沉井一般构造
隔墙 凹槽 封底 顶盖
为了加强沉井的刚度，或由于使用需要设置隔墙。 位于刃脚的上方，使混凝土底板能和井壁更好地连接。 下沉到设计标高后，在沉井底面用素混凝土封底，作地下建筑
四、沉井下沉
定位： 平整场地，放线确定底件放置中心并画线。 井壁地表围护： 沿井壁围护埋设钢板围板，防止地面土层坍塌和破坏泥浆套。 围护圈高 2m。顶部高出地面 0.5m。
四、沉井下沉
• 沉井： 将预制好的底件吊置到位，中部取土沉井。当底件沉入土中 还余 500mm 时，将上件凸牙朝下吊起并和底件凹槽对接，做好 防水，将上下件对接缝里外焊接，检查无误后，继续取土沉井。遇 松软土质时由中部向四周扩挖；遇硬质土时依抽垫顺序分段掏空刃 脚，随掏随填砂砾，待最后几段掏空并回填后逐次挖除回填砂砾使 沉井下沉。
物的基础，再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板。 作为地下建筑物，在修筑好满足内部使用要求的各种结构后，
还要修筑顶盖。
沉井法的施工顺序
① 先在建筑地点平整地面或筑岛，分段（或一次）制作井筒
② 然后从井内不断取土，随着土体的挖深，沉井因自重作用克服
井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉 ③ 达到设计标高后,用混凝土封底;并按使用要求修筑内部结构 ④ 最后修筑顶盖和出入口
①防止突然下沉的方法有：适当加大下沉系数；控制挖土深度，即
锅底不要挖得太深；结构上合理分隔，设置一定数量的底梁；采用
泥浆套法或壁后压气法(见沉井基础)，以减小摩擦力等措施。
②涌砂的处理方法是向井内灌水，使井内水位恒大于井外地下水位。
沉井在施工中倾斜
沉井施工中的问题和防止措施
③下沉时应均匀对称挖土，以防止沉井偏斜。若发生偏斜，可调整挖土
R——刃脚反力,如将刃脚底面及斜面的土挖空,
则R=0; f——井壁与土的摩擦系数(kN/m2)。
不同地层与沉井外壁的单位面积摩阻力f值表
沉井分段制作,每延米自重及钢筋格栅重为:
Q+ W=2[(8-0.3)+ (6-0.3)]× 0.3× 22+ 2× 5.88=188.64kN;
沉井每延米摩擦力为: T=2× (8+ 6)f=28f。由此可以看出:由于沉井井壁较薄,
也可采用壁外冲水和井内抽水、加压重、接高井壁等措施。
沉井技术在地铁竖井施工中的应用
一、工程背景
北京地铁“复八”线应用新奥法原理,进行浅埋暗挖法施工。全线有诸多的地铁通风竖井和进入正 线隧道施工所必须的施工竖井。北京地下水位逐年升高,给地铁竖井施工带来了一定难度。 在地下水位以下的土层、砂层中施工竖井,开挖时易造成大量的坍塌和初期支护背后大面积空洞,危 及施工和地表建筑物的安全,特别是地下水量较大时,无法正常施工,此时如采用注浆堵水法施工,所需注浆 压力较大,封闭层混凝土厚度需40～ 60cm,不但废弃工程量大,而且费用颇高;如在井内进行轻型井点降水, 则因竖井内施工场地狭小,对施工干扰大且效果欠佳。 地铁“复八”线天安门西站3号竖井在地下水位以下采用沉井技术,在现场分阶段喷射混凝土成井施 工,克服了以上施工方法的不足,既节约了施工费用,也节省了工期,且施工质量有了保证。
七、沉井封底
当沉井达到设计标高经1～ 2d下沉稳定后进行排水封底。
沉井封底
沉井封底
八、初期支护封底
沉井达到设计标高时,将井底挖成锅底形,由刃脚向井中心挖放
射型排水沟并敷设网眼形盲管(排水沟亦可铺碎砖替代盲管)至集水
坑并在井底部填卵石10～ 10cm,使井底积水全部汇至集水坑后用
潜水泵抽出。在卵石层上敷设钢筋网,喷射混凝土至设计厚度。
沉井法施工
沉井法简介
沉井法又称沉箱凿井法。在不稳定含水地层掘进竖井时，于设计的井筒 位置上预先制作一段井筒，井筒下端有刃脚，借井筒自重或略施外力使之下 沉，将井筒内的岩石挖掘出的施工方法。挖掘与下沉交相进行，直到穿过不 稳定地层。 沉井多用作桥梁墩台或重型工业建筑物的深基础，后来逐渐发展成为利
二、工程概况
地铁天安门西站3号竖井位于人民大会堂西路北端西侧坑内,开
挖断面为矩形,长8.0m,宽6.0m,初期支护为钢筋格栅网喷混凝土,厚位以上1m(标高29.16m )时,开始制作沉
井。沉井采用分阶段喷射混凝土,内置钢筋格栅,其间距仍按原设计每0.5m一榀。
沉井施工流程图
沉井施工主要程序示意图
沉井法的施工方法
一般可分为制作和下沉两个过程。
根据不同情况和条件（如沉井高度、地基承载力、施工机械设
备等），沉井可采取一次制作（灌筑）,一次下沉;分段制作、接高， 一次下沉；或制作与下沉交替进行。也有在陆上制作，浮运至水中 沉放地点后下沉和接高的浮式沉井施工。