1、沉井下沉施工質量控制探析沉井是修筑深基礎和地下構筑物的一種施工工藝。沉井下沉時，井身靠其自 重或在其他措施協助下，克服與土壁間的摩阻力和刃腳反力，不斷下沉，直至設 計標高就位，然后進行封底。沉井廣泛用于設備基礎、水泵房、橋墩、頂管的工 作井、深地下室、取水口等工程施工。沉井施工工藝的優點是：可在場地狹窄情況下施工較深的地下工程，且對周 圍環境影響較小；可在地質、水文條件復雜地區施工；施工不需復雜的機具設備； 與大開挖相比，可減少挖、運和回填的土方量。其缺點是：施工工序較多；技術 要求高，下沉施工中易發生流砂造成沉井傾斜或下沉困難等。沉井下沉是沉井施 工中一個重要的環節，做好沉井下沉施工質量控制

2、對沉井施工質量具有重要意 義。地質勘察沉井施工前應做好地質勘察工作，以提供土層變化、地下水位、地下障礙物 及有無承壓水等情況，以及各土層的物理力學指標，為沉井下沉施工及可能遇到 的問題提供技術依據。下沉方案選擇沉井下沉有排水下沉和不排水下沉兩種，一般采用排水下沉。當土質條件較 差，可能發生涌土、涌砂、冒水或沉井產生位移、傾斜及沉井終沉階段下沉較快 有超沉可能時，才向沉井內灌水，采用不排水下沉。當決定由不排水下沉改為排水下沉，或部分抽除井內灌水時，必須慎重，并 應加強觀察。沉井下沉驗算沉井下沉前應進行混凝土強度檢查、外觀檢查，并根據規范要求、勘測報告， 對各種形式的沉井在施工階段應進行結構強度計

3、算、下沉驗算和抗浮驗算，判斷 每個階段可否下沉，是否會出現突沉，作為確定下沉施工方法和采取技術措施的 依據。沉井下沉時，第一節混凝土強度達到設計強度，其余各節應達到設計強度的 70%；其自重必須克服井壁與土間的摩阻力和刃腳、隔墻、橫梁下的反力，采取不排水下沉時尚需克服水的浮力。沉井制作在擬定高度后，下沉前，應驗算下沉 系數。可按下式驗算：” Q - B Q - BK= - 1 - T + R 3.14 D（ H 2.5） f + R式中：K一下沉安全系數，一般應大于1.151.25；Q沉井自重及附加荷重（KN）；B一被井壁排出的水重（KN），采取排水下沉時，B=0；T沉井與土間的摩擦力（KN）

4、；D-沉井外徑（M）；H一沉井下沉高度（M）；R一刃腳反力（KN），如采取將刃腳底面及斜面的土方挖空，則R=0；f一井壁與土的摩擦系數，可從有關規定及勘察資料查得。當下沉范圍內土層由不同土層構成時，其平均摩擦力系數由下式計算：f n + f n + f nf =1_122nnn + n + nfif2-fn各層土與井壁的摩擦系數（KN/tf ）；氣.十一各層土的厚度（m）。當不能滿足要求時，采取在基坑中制作，減少下沉深度，或在井壁頂部堆放 鋼、鐵、砂石等材料增加荷重；或在井壁與土壁間注入觸變泥漿，以減少下沉的 摩擦力等措施。當下沉系數較大，在沿井壁外周回填相應的土方，增大總摩擦力。下沉施工（1

5、）排水下沉挖土應分層、均勻、對稱地進行，使沉井能均勻豎直下沉。有底架、隔墻分 格的沉井，各孔挖土面高差不宜超過1m。如下沉系數較大，一般先挖中間部分， 沿沉井刃腳周圍保留土堤，使沉井擠土下沉；如下沉系數較小，應事先根據情況 采用相應的減阻措施，使沉井連續下沉，避免長時間停歇。井孔中間宜保留適當 高度的土體，不得將中間部分開挖過深。沉井下沉過程中，每8h至少測量2次。當下沉速度較快時，應加強觀測， 如發現偏斜、位移時，應及時糾正。對普通土層從沉井中間開始逐漸挖向四周，每層挖土厚0.40.5m，沿刃腳 周圍保留0.51.5m 土堤，然后再沿沉井壁，每23m 一段向刃腳方向逐層全面、 對稱、均勻地削

6、薄土層，每次削510cm，當土層經不住刃腳的擠壓而破裂，沉 井便在自重作用下均勻垂直擠土下沉，使不產生過大傾斜。如下沉很少或不下沉， 可再從中間向下挖0.40.5m，并繼續向四周均勻掏挖，使沉井平穩下沉。不排水下沉一般采用抓斗、水力吸泥機或水力沖射空氣吸泥等在水下挖土。抓斗挖土用吊車吊抓斗挖掘井底中央部分的土，使之形成鍋底。在砂或礫石類土中， 一般當鍋度比刃腳低11.5m時，沉井即可靠自重下沉，而將刃腳下土擠向中央 鍋底，再從井孔中繼續抓土，沉井即可繼續下沉。在粘質土或緊密土中，刃腳下 土不易向中央坍落，則應配以射水管沖土。沉井由多個井孔組成時，每個井孔宜 配備一臺抓斗。如用一臺抓斗抓土時，應

7、對稱逐孔輪流進行，使其均勻下沉，各 井孔內土面高差不宜大于0.5m。水力機械沖土水力機械沖粘性土時，宜使噴嘴接近90的角度沖刷立面，將立面底部刷 成缺口使之坍落。沖土順序為先中央后四周，并沿刃腳留出土臺，最后對稱分層 沖挖，盡量保持沉井受力均勻，不得沖空刃腳踏面下的土層。施工時，應使高壓 水槍沖入井底，所造成的泥漿量和滲入的水量與水力吸泥機吸入的泥漿量保持平 衡。水力吸泥機沖土，適用于粉質粘土、粉土、粉細砂土中；使用不受水深限制， 但其出土效率則隨水壓、水量的增加而提高，必要時應向沉井內注水，以加高井 內水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥時，應保持沉井內水位高出井外水位 12m。測量控制沉井位置

8、標高的控制，是在沉井外部地面及井壁頂部四面設置縱橫十字中心 控制線、水準基點，以控制位置和標高。沉井垂直度的控制，是在井筒內按4 或8等分標出垂直軸線，各吊線墜一個對準下部標板來控制，并定時用兩臺經緯 儀進行垂直偏差觀測。挖土時，隨時觀測垂直度，當線墜離墨線達50mm，或四 面標高不一致時，即應糾正。沉井下沉的控制，是在井筒壁周圍彈水平線，或在 井外壁上兩側用白鉛油畫出標尺，用水平尺或水準儀來觀測沉降。沉井下沉中應 加強位置、垂直度和標高(沉降值)的觀測，每班至少測量兩次(在班中及每次 下沉后檢查一次)，接近設計標高時應加強觀測，預防超沉。由專人負責并做好 記錄，如有傾斜、位移和扭轉，應及時通

9、知值管理人員，指揮操作人員糾正，使 偏差控制在允許范圍以內。沉井封底當沉井下沉到距設計標高0.1m時，應停止井內挖土和抽水，使其靠自重下 沉至設計或接近設計標高，再經23d下沉穩定，或經觀測在8h內累計下沉量不 大于10mm時，即可進行沉井封底。封底后，待水下封底混凝土達到所需強度(一 般養護714d)，方可從沉井內抽水，檢查封底情況，進行檢漏補修，以及施工 上部鋼筋混凝土底板。沉井下沉的質量控制措施沉井的下沉如出現：下沉過快、下沉過慢、下沉擱置及筒體偏移和扭位的情 況，應及時分析原因，找出解決的對策，在施工過程中要做好預防措施。預防下沉過快發現下沉過快，可重新調整挖土，在刃腳下不挖或部分不挖

10、土。將排水法改 為不排水法下沉，增加浮力。在沉井外壁間填粗糙材料，或將井筒外的土夯實， 增大摩阻力。可用木垛在定位墊架處給以支承，以減緩下沉速度。如沉井外部土 液化出現虛坑時，可填碎石處理。預防下沉過慢沉井制作應嚴格按設計要求施工，保持尺寸準確，表面平整光滑。使沉井有 足夠的下沉自重，下沉前進行分階段下沉系數的計算，或加大刃腳上部空隙。在 軟粘性土層中對下沉系數不大的沉井，采取連續挖土，連續下沉，中間停歇時間 不要過長。在沉井上部加荷載，或繼續澆筑上一節井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。 將刃腳下的土分段均勻挖除，減少正面阻力；或繼續進行第二層碗形破土，促使 刃腳下土失穩下沉。對于不排水下沉，

11、則可以進行部分抽水，以減少浮力，借以 加重沉井。預防下沉擱置施工前做好地基勘察工作，對沉井壁下部3m以內的各種地下障礙物，下沉 前挖井取出。對局部軟硬不均地基或傾斜巖層，采取先破碎開挖較硬土層或傾斜 巖層，再挖較弱土層，使其均勻下沉。遇較小孤石，可將四周土掏空后取出；較大孤石或大塊石、地下溝道等，可 用工具或用松動爆破方法破碎成小塊取出。（4）預防筒體偏移和扭位加強測量控制和檢測，在沉井外和井壁上設控制線，內壁上設垂直度觀察標 志，以控制平面位置和垂直度，每班觀測不少于2次，發現位移或扭位應及時糾 正。位移糾正方法一般是控制沉井不再向位移方向傾斜，同時有意識地使沉井向 位移相反方向傾斜，糾正傾斜后，使其伴隨向位移相反方向產生一定位移糾正。 如位移較大，也可有意使沉井偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到刃腳 處中心、線與設計中心線位置吻合或接近時，再糾正傾斜，位移相應得到糾正。扭 位可按糾正位移方法糾正，使傾斜方向對準沉井中心，然后糾正傾斜，扭位隨之 得到糾正。亦可先糾正一個方向的傾斜、位移，然后糾正另一個方向的傾斜、位 移，幾次傾斜方向糾正后，軸線即恢復到原位置。沉井下沉施工質量標準序號項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值1封底前沉井的下沉穩定mm/8h10水準儀2封底結束后的位置：刃腳平均標高（與設計 標高比）刃腳平面中心線位移四角中任何兩角的底面 高差注：上述三項偏差