第四章沉井基础

（2）、刃脚：井壁下端形如楔状的部分；其作用 是利于沉井切土下沉。踏面宽度一般≤150mm； 下沉深度大或土质较硬时应以角钢或槽钢加强； 刃 脚 内 侧 斜 面 与 水 平 面 夹 角 ≥ 45 度 ； 刃 脚 高 度 ≥1.0m，混凝土强度等级≥C20。
（3）、隔墙：沉井内壁；其作用是将沉井空腔 分隔成多个井孔，便于控制挖土下沉，防止或纠 正倾斜和偏移；加强沉井刚度，减小井壁挠曲应 力。隔墙厚度约0.5－1.0 m；隔墙底面应高出刃 脚底面0.5m以上；人工挖土时应设过人孔。
第二节 沉井施工
沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中 筑岛及浮运沉井三种。 一、旱地沉井施工
大型沉井下沉施工中
一、旱地沉井施工 1、清整场地
若天然地面土质较硬，只需清净地表杂物并 整平；否则应换土或铺填不小于0.5m厚夯实的 砂或砂砾垫层，防止沉井因沉降不均产生裂缝； 为减小下沉深度，可挖一浅坑，在坑底制作沉井。 2、制作第一节沉井
竹筋混凝土沉井：用耐久性差但抗拉力好的竹筋 代替部分钢筋，用于我国南方盛产竹材地区：如 南昌赣江大桥、白沙沱长江大桥等。 钢沉井：由钢材制作，其强度高、重量轻、易于 拼装，但用钢量大；适于制造空心浮运沉井。 其它：根据工程条件也可选用木沉井和砌石圬工 沉井等。
（3）、按平面形状分为：圆形、矩形和圆端形； 按井孔布置分为：单孔、双孔及多孔沉井。
（2）、按材料分为：混凝土沉井、钢筋混凝土沉 井、竹筋混凝土沉井和钢沉井。 混凝土沉井：抗压强度高，抗拉强度低；多为圆 形；用于下沉深度不大（4－7 m）的松软土层。 钢筋混凝土沉井：抗压抗拉强度高，下沉深度大 （可达数十米）；可做成重型或薄壁就地制造下 沉的沉井，也可做成薄壁浮运沉井及钢丝网水泥 沉井等，应用最广。
（4）、按立面形状分为：柱形、阶梯形和锥形
柱形沉井：受土体约束较均衡，下沉不易倾斜， 井壁接长简单，模板可重复利用；侧阻力较大， 当土体密实，下沉深度较大时，易出现下部悬空。 用于入土不深或土质较松软的情况。
阶梯形沉井、锥形沉井：井壁摩阻力小；施工较 复杂，消耗模板多，沉井下沉过程中易发生倾斜。 用于土质较密实，沉井下沉深度大，且要求沉井 自重不太大时。锥形沉井井壁坡度为1/20－ 1/40，阶梯形井壁的台阶宽约为100－200mm。
难等。
3、适用性
桥墩、锚碇、矿用竖井、地下泵房、水池、 油库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井 和接收井等。 （1）、上部荷载较大，表层地基土承载力不足， 一定深度下有较好持力层，且与其他基础方案相 比较为经济合理； （2）、在山区河流中，冲刷大或河中有较大卵 石不便桩基础施工； （3）、岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较 深，采用扩大基坑施工围堰有困难。
三、沉井的构造
1、沉井的轮廓尺寸
沉井平面形状：常取决于上部结构（或下部结构 墩台）底部的形状。矩形沉井，沉井的长短边之 比不宜大于3；若上部结构的长宽比较为接近， 可采用方形或圆形沉井。 沉井的入土深度：根据上部结构、水文地质条件 及各土层的承载力等确定。入土深度较大时应分 节制造和下沉，每节高度不宜大于5m；底节沉 井过高，易造成制模、筑岛时岛面处理、抽垫下 沉等困难。
（4）、井孔：挖土排土的工作场所和通道。最
小边长≥3m；井孔对称布置，以便对称挖土， 保证沉井均匀下沉。
（5）、凹槽：位于刃脚内侧上方，高约1.0m，
深度一般为150－300mm。用于沉井封底时使 井壁与封底混凝土较好地结合，使封底混凝土底 面反力更好地传给井壁。
（6）、射水管：当沉井下沉较深ຫໍສະໝຸດ Baidu土阻力较大
圆形沉井：下沉易控制；侧压力作用下井壁仅受 轴向力。用于斜交或水流方向不定的桥墩基础。
矩形沉井：制造方便，受力有利，能充分利用地 基承载力，与矩形墩台配合好；沉井四角一般做 成圆角；侧压力作用下，井壁受较大的挠曲力矩； 在流水中阻水系数较大，冲刷较严重。
圆端形沉井：在控制下沉、受力条件、阻水冲刷 等方面均较矩形沉井有利，但施工较为复杂。
时，井壁中预埋射水管组；如使用泥浆润滑套施 工，应有预埋的压射泥浆管路。
（7）、封底：沉至设计标高进行清基后，在刃脚 踏面以上至凹槽处浇筑混凝土形成封底。防止地 下水涌入井内，并承受地基土和水的反力。封底 顶面高出凹槽0.5m，厚度由应力验算决定。混 凝土强度≥C15，填充混凝土≥C10。
（8）、顶板：沉井封底后，为节省圬工量，减轻 基础自重，可做成空心沉井基础，或仅填砂石， 此时须在井顶设置钢筋混凝土顶板。顶板厚度一 般为1.5－2.0 m，钢筋配置由计算确定。
江阴长江公路大桥北锚沉井：沉井平面长69米，宽51 米，下沉深度为58米，体积20.4万立方米,列世界最大 沉井。
大型钢壳沉井
过黄浦江倒虹管沉井
二、沉井的分类 （1）、按施工方法分为：一般沉井和浮运沉井。
一般沉井：直接在基础设计的位置上制造，然后 挖土，依靠自重下沉的沉井。（人工筑岛） 浮运沉井：先在岸边制造，再浮运就位下沉的沉 井。通常在深水地区（如水深大于10m），或水 流流速大，有通航要求，人工筑岛困难或不经济 时，可采用浮运沉井。
2、沉井的特点 优点： (1)埋深大，整体性强、稳定性好，承载面积大，
承载力高(垂直与水平)； (2)同时用作基础和施工时的挡土和挡水围堰； (3)施工时对邻近建筑物影响较小； (4)内部空间可进一步利用。
缺点： (1)施工工期较长； (2)施工技术要求高； (3)施工中易出现流砂，造成沉井倾斜或下沉困
2、沉井的一般构造
沉井：井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底和 顶板等。有时预埋射水管。 （1）、井壁：沉井的外壁，是沉井的主体部分； 在下沉过程中起挡土、挡水及利用本身自重克服 摩阻力下沉的作用。施工完毕后成为基础或一部 分。井壁须具有足够的强度和一定的厚度，并根 据受力情况配置竖向及水平钢筋。一般壁厚0.80 －1.50m，最薄≥0.4m，混凝土强度≥C15。
先在刃脚处对称铺满垫木（支承第一节沉 井），在刃脚处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎 钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。