水工构筑物
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式中： Q K H v q
－沉井内涌水量（） －土的渗透系数（）
Q－地下水面至沉井底的深度（m）
－沉井刃脚的周长（m）
q K －单位长度渗透量
H
v
渗透系数经验值
土层类别
渗透系数（ m/d）
砂卵石、砂砾石 砂土 砂质粘土 粘质粘土 粘土
100－500 5－100 0.05－0.1 0.1－0.5 <0.005
ｂ.高压水枪挖土
用高压水枪冲刷井底的土层，使之形成泥浆，井筒下沉。泥 浆用泵或吸泥机排出。水泥冲挖时，也应距刃脚一定距离。
（3）配重下沉 当井筒的自重小于沉井外壁与土体之间的摩擦力时，可在沉井上
配重（g）加载，使之下沉：
（4）触变泥浆套沉井
在井壁与土体之间注入触变泥浆，形成环套状，以减少井筒与土
b.射水纠偏：在下沉慢的一侧沉井筒外壁注射压水，使之成为 泥浆，减少压力。
c.局部增荷纠偏：用铁块或砂袋在下沉慢的一侧加荷载。 d.排障纠偏：取出刃脚下的障碍物。
e.调整井筒外的荷载（为弃土、堆物等）
5）防止下沉过快的措施 下沉过快的原因 （1）遇软弱土层，有时不挖土也下沉 （2）沉井外壁的土体遭受水浸泡 （3）遇土洞等
f－刃脚壁单位面积摩阻力（ KN / m2 ） h－刃脚高度
2） 沉井下沉计算 沉井按自重下沉设计，必须满足
式中：
G Pf w
－沉井自重T（f ）
ks
－沉井承受的水的浮力（）
－沉井外壁承受的土的总摩阻力（）
G－下沉系数（取1.05－1.15）（过小难下沉，过大沉降快！）
Pf w
Tf
ks
3） 沉井内涌水量计算
4.3.4 沉井的施工 1） 沉井施工的顺序
一般有两种方法： 一次制作一次下沉（井筒一次制作完毕） 井筒制作与下沉交替进行 一次下沉的施工顺序 施工准备－井筒制作－挖土、下沉－浇筑底板－养护－井内及上部 施工
2） 沉井下沉 沉井下沉准备 （1）拆除井筒刃脚模板及垫木；（对称） （2）封堵井壁所有预留空洞，并在外壁用水泥砂浆抹面 （3）安装并检查降、排水系统 （4）井筒放线定位（四个方向） （5）备好下沉时需要的挖土，出土、运土机械、设备 （6）设置沉降变形观测点
排水挖土下沉法的主要优点：
井内保持相对直观的感觉，施工操作方便；沉井过程清楚， 可尽早发现可能出现的问题。
（2）不排水挖土下沉 当涌水量很大，或采用降水施工会影响附近构筑物安全时，则带水
下沉施工。 ａ.抓斗挖土
抓斗在井筒中央挖土，使之形成锅底状，当挖深超过刃脚1－1.5m 时，刃脚会将其下的土挤向井中央而下沉。
f0
i 1 n
hsi
i 1
fi －第I层的单位面积摩阻力（ KN / m2 ） hsi －第I层土的厚度（m） n－土的层数
土体作用在沉井上的总摩阻力为 Tf (KN / m2)
Tf
Df
(H
s)
(
1 2
5)
Df
(H
2.5)
Df
h
1 2
(H
h)
式中：
H －井筒下沉高度
D －沉井刃脚外壁直径（m）
井筒下沉： (1) 井筒一般预制(接地或现场附近)。 (2) 井筒沉放好以后,即可在筒内挖土。 (3) 井筒依靠自重下沉。 (4) 达到设计深度后,浇筑混凝土垫层和底板.沉井下沉的深度,一 般为7-20m。
4.3.2 沉井的一般构造 沉井的组成部分包括: 井筒:一般为钢混结构,也可用其他材料,必须有较大强度（抗拉、 剪、压）。 刃脚:其作用是井筒下沉时减少切土阻力,刃脚部分可用角钢加固。
下沉施工方法： （1）排水挖土下沉法
适用于涌水量较小，沉井所穿过的土层相对稳定，且排水总 量对附近构筑物或管线不会有影响。
排水方法有： 明沟排水法, 井点排水法,
挖土方法：
无论采用何种方法，其基本要求是：从中心往四周挖，分 层均匀向下，靠近刃脚时，必须对称地均匀开挖。每次挖深控 制在30cm左右。中央部分的土面始终高于四周土方30cm以上。
表 土体作用在沉井外壁的单位面积上的摩阻力
土壤的类别
F（KN/m2）
砂卵石 砂砾石 砂土 硬塑粘性土 可塑软塑粘性土 流塑粘土、ຫໍສະໝຸດ Baidu土
18－30 15－20 12－25 25－49 12－25 10－12
当沉井穿过多层不同类别的土层时，可按下式取其 加权平均值
f0 (KN / m2 )
式中：
n
fihsi
利用沉井外面地下与轴线位置先设置水平指示标尺，每次下沉前 后分别测读井筒高程。
也可以用水准仪或激光水平仪进行测量。
4）沉井的纠偏 沉井倾斜 （1） 倾斜的原因 a． 沉井四周土质不均匀 b． 井内挖土不均匀 c． 刃脚局部遇障碍物 d． 沉井四周的荷载不均匀
（2）纠偏方法 a. 挖土纠偏：在下沉慢的一侧多挖土。
第4章 水工程构筑物施工
（续1）
4.3 沉井施工 4.3.1概述 什么叫沉井施工？
在开挖土方的过程中，将事先制作好的井筒或现场制作的井 筒沉入设计的地下深度，并服务于设计的目的。
1) 沉井施工的作用
沉井施工是修筑地下工程和深埋基础工程的重要施工方法之 一。
在给水排水工程中,沉井施工常用于:取水构筑物、排水泵站、 大型集水井、盾构和顶管工程的工作井施工等。
2) 沉井施工的主要特点 (1) 沉井壁可作为深埋构筑物的墙壁,并能起到挡土、挡水的作用, 节约支撑用料。 (2) 占地面积少,并能节约大量的挖方。 (3) 施工过程对附近的构筑物影响小。 (4) 适于地下水位高,涌水量大的情况进行施工。
3) 沉井施工的一般操作程序 井筒预制 井筒就位 开挖土方
体之g间的 摩T擦f 力。G Pfw Ks
3）井筒下沉观测 观测要点
（1） 在挖土时，要随时观测井筒垂线的垂直度； （2） 对沉井位置、标高、垂直度进行综合观测，每班至少两次， 并详细记录； （3） 一旦发现倾斜、位移，应及时进行纠偏。
井筒垂线倾斜度观测
在井筒内侧的四个方向分别设4个垂球，垂球锥尖对准表盘中心。 据垂球偏离表盘中心及偏离方位即可确定井筒的倾斜情况。 沉井下沉量观测
横梁、隔墙等：横梁是为了增加井筒的刚度而设，也可作为隔 墙。
底板：是沉井下部与井壁连接的整体部分，底板与井壁预留的 凹槽契合连接。
沉井的类型有:单孔、多孔、圆形、矩形、菱形、阶梯型等。
4.3.3 沉井的施工计算 1）摩阻力的计算
以圆形井筒为例计算 土体作用在沉井外壁上单位面积上的摩阻力f（KN/m2）可由 现场测定，或参照有关资料确定。
－沉井内涌水量（） －土的渗透系数（）
Q－地下水面至沉井底的深度（m）
－沉井刃脚的周长（m）
q K －单位长度渗透量
H
v
渗透系数经验值
土层类别
渗透系数（ m/d）
砂卵石、砂砾石 砂土 砂质粘土 粘质粘土 粘土
100－500 5－100 0.05－0.1 0.1－0.5 <0.005
ｂ.高压水枪挖土
用高压水枪冲刷井底的土层，使之形成泥浆，井筒下沉。泥 浆用泵或吸泥机排出。水泥冲挖时，也应距刃脚一定距离。
（3）配重下沉 当井筒的自重小于沉井外壁与土体之间的摩擦力时，可在沉井上
配重（g）加载，使之下沉：
（4）触变泥浆套沉井
在井壁与土体之间注入触变泥浆，形成环套状，以减少井筒与土
b.射水纠偏：在下沉慢的一侧沉井筒外壁注射压水，使之成为 泥浆，减少压力。
c.局部增荷纠偏：用铁块或砂袋在下沉慢的一侧加荷载。 d.排障纠偏：取出刃脚下的障碍物。
e.调整井筒外的荷载（为弃土、堆物等）
5）防止下沉过快的措施 下沉过快的原因 （1）遇软弱土层，有时不挖土也下沉 （2）沉井外壁的土体遭受水浸泡 （3）遇土洞等
f－刃脚壁单位面积摩阻力（ KN / m2 ） h－刃脚高度
2） 沉井下沉计算 沉井按自重下沉设计，必须满足
式中：
G Pf w
－沉井自重T（f ）
ks
－沉井承受的水的浮力（）
－沉井外壁承受的土的总摩阻力（）
G－下沉系数（取1.05－1.15）（过小难下沉，过大沉降快！）
Pf w
Tf
ks
3） 沉井内涌水量计算
4.3.4 沉井的施工 1） 沉井施工的顺序
一般有两种方法： 一次制作一次下沉（井筒一次制作完毕） 井筒制作与下沉交替进行 一次下沉的施工顺序 施工准备－井筒制作－挖土、下沉－浇筑底板－养护－井内及上部 施工
2） 沉井下沉 沉井下沉准备 （1）拆除井筒刃脚模板及垫木；（对称） （2）封堵井壁所有预留空洞，并在外壁用水泥砂浆抹面 （3）安装并检查降、排水系统 （4）井筒放线定位（四个方向） （5）备好下沉时需要的挖土，出土、运土机械、设备 （6）设置沉降变形观测点
排水挖土下沉法的主要优点：
井内保持相对直观的感觉，施工操作方便；沉井过程清楚， 可尽早发现可能出现的问题。
（2）不排水挖土下沉 当涌水量很大，或采用降水施工会影响附近构筑物安全时，则带水
下沉施工。 ａ.抓斗挖土
抓斗在井筒中央挖土，使之形成锅底状，当挖深超过刃脚1－1.5m 时，刃脚会将其下的土挤向井中央而下沉。
f0
i 1 n
hsi
i 1
fi －第I层的单位面积摩阻力（ KN / m2 ） hsi －第I层土的厚度（m） n－土的层数
土体作用在沉井上的总摩阻力为 Tf (KN / m2)
Tf
Df
(H
s)
(
1 2
5)
Df
(H
2.5)
Df
h
1 2
(H
h)
式中：
H －井筒下沉高度
D －沉井刃脚外壁直径（m）
井筒下沉： (1) 井筒一般预制(接地或现场附近)。 (2) 井筒沉放好以后,即可在筒内挖土。 (3) 井筒依靠自重下沉。 (4) 达到设计深度后,浇筑混凝土垫层和底板.沉井下沉的深度,一 般为7-20m。
4.3.2 沉井的一般构造 沉井的组成部分包括: 井筒:一般为钢混结构,也可用其他材料,必须有较大强度（抗拉、 剪、压）。 刃脚:其作用是井筒下沉时减少切土阻力,刃脚部分可用角钢加固。
下沉施工方法： （1）排水挖土下沉法
适用于涌水量较小，沉井所穿过的土层相对稳定，且排水总 量对附近构筑物或管线不会有影响。
排水方法有： 明沟排水法, 井点排水法,
挖土方法：
无论采用何种方法，其基本要求是：从中心往四周挖，分 层均匀向下，靠近刃脚时，必须对称地均匀开挖。每次挖深控 制在30cm左右。中央部分的土面始终高于四周土方30cm以上。
表 土体作用在沉井外壁的单位面积上的摩阻力
土壤的类别
F（KN/m2）
砂卵石 砂砾石 砂土 硬塑粘性土 可塑软塑粘性土 流塑粘土、ຫໍສະໝຸດ Baidu土
18－30 15－20 12－25 25－49 12－25 10－12
当沉井穿过多层不同类别的土层时，可按下式取其 加权平均值
f0 (KN / m2 )
式中：
n
fihsi
利用沉井外面地下与轴线位置先设置水平指示标尺，每次下沉前 后分别测读井筒高程。
也可以用水准仪或激光水平仪进行测量。
4）沉井的纠偏 沉井倾斜 （1） 倾斜的原因 a． 沉井四周土质不均匀 b． 井内挖土不均匀 c． 刃脚局部遇障碍物 d． 沉井四周的荷载不均匀
（2）纠偏方法 a. 挖土纠偏：在下沉慢的一侧多挖土。
第4章 水工程构筑物施工
（续1）
4.3 沉井施工 4.3.1概述 什么叫沉井施工？
在开挖土方的过程中，将事先制作好的井筒或现场制作的井 筒沉入设计的地下深度，并服务于设计的目的。
1) 沉井施工的作用
沉井施工是修筑地下工程和深埋基础工程的重要施工方法之 一。
在给水排水工程中,沉井施工常用于:取水构筑物、排水泵站、 大型集水井、盾构和顶管工程的工作井施工等。
2) 沉井施工的主要特点 (1) 沉井壁可作为深埋构筑物的墙壁,并能起到挡土、挡水的作用, 节约支撑用料。 (2) 占地面积少,并能节约大量的挖方。 (3) 施工过程对附近的构筑物影响小。 (4) 适于地下水位高,涌水量大的情况进行施工。
3) 沉井施工的一般操作程序 井筒预制 井筒就位 开挖土方
体之g间的 摩T擦f 力。G Pfw Ks
3）井筒下沉观测 观测要点
（1） 在挖土时，要随时观测井筒垂线的垂直度； （2） 对沉井位置、标高、垂直度进行综合观测，每班至少两次， 并详细记录； （3） 一旦发现倾斜、位移，应及时进行纠偏。
井筒垂线倾斜度观测
在井筒内侧的四个方向分别设4个垂球，垂球锥尖对准表盘中心。 据垂球偏离表盘中心及偏离方位即可确定井筒的倾斜情况。 沉井下沉量观测
横梁、隔墙等：横梁是为了增加井筒的刚度而设，也可作为隔 墙。
底板：是沉井下部与井壁连接的整体部分，底板与井壁预留的 凹槽契合连接。
沉井的类型有:单孔、多孔、圆形、矩形、菱形、阶梯型等。
4.3.3 沉井的施工计算 1）摩阻力的计算
以圆形井筒为例计算 土体作用在沉井外壁上单位面积上的摩阻力f（KN/m2）可由 现场测定，或参照有关资料确定。