【文章內容簡介】 沉井下沉的施工方法根據(jù)沉井所通過地層和地下水的情況，沉井施工可采用排水挖土下沉，不排水挖土下沉、配重下沉、振動下沉、中心島式下沉等施工方法。本工程采用排水挖土下沉。 1）排水方法 在沉井內離刃腳2m左右挖一圈排水溝，視沉井在大小設一個或幾個集水井，深度比地下水位深1—，排水溝與集水井隨沉井挖土的進度同時加深，并在井內或井壁上設水泵，將水抽出井外排走。 2）挖土的方法 本工程采用人工挖土，吊車垂直提升運土，翻斗汽車運土。挖土時要有專人指揮，統(tǒng)一操作。 （A）普通土層。應分層挖掘，每層厚度約為30cm，中央部分的土面應始終高于四周的土面30cm以上；雙孔和多孔沉井各孔中的土面應相平，其高差應不大于20cm。沿刃腳內壁應保留土臺，土臺寬度可根據(jù)沉井內的土質決定，當土質松軟時土臺寬度應大些；土質堅硬時土臺寬度可小些，一般為2m左右；沉井下沉時，按平面軸線的位置逐層沿外邊四周挖去土臺。當土臺經不住沉井刃腳的擠壓時土體破壞坍落，沉井便均勻地下沉，每次下沉宜控制在20cm左右。在挖除刃腳附近和刃腳下部的土時要求對稱均衡，挖土的速度要相同，土面的高程要保持一致（糾偏時除外）。要加強施工力量，爭取在最短的時間挖完，以保持沉井的均勻下沉。沉井內的排水溝、集水井，應隨著沉井的下沉而隨時施做，其斷面和深度應不小于規(guī)定值。排水溝應經常保持暢通，集水井內應經常保持最低水位。（B）當挖至刃腳若不下沉，則可按平面布置分段對稱挖空刃腳，并挖至刃腳外壁約10cm，每段挖完后用小卵石填塞夯實，待全部挖空填實后，再分層削掉回填的小卵石，可使沉井均勻減少承壓面而平衡下沉。沉井下沉的觀測在沉井的下沉過程中，應經常觀測沉井的傾斜度和刃腳踏面的高程。在刃腳的入土深度未及沉井高度的1/3時，應重點觀測沉井井筒的傾斜度；當沉井刃腳踏面高程下沉到距設計高程約2m時，應加強對踏高程及下沉量的觀測。（1）、觀測要點 1）在挖土時，隨時觀測沉井井筒垂線的垂直度，當發(fā)現(xiàn)有傾斜時，應及時糾正。 2）沉井下沉過程中，應對沉井的位置、標高（沉降值）和垂直度及時進行測量，每臺班至少測量兩次（班中及每次下沉后），并作好記錄。 3）如有傾斜、位移或扭轉，應采取措施及時糾偏，使偏差控制在允許范圍之內。 （2）、沉井井筒垂線傾斜度的觀測 沉井井筒垂線傾斜度的觀測方法為：觀測在井筒內壁預先設定的4個垂球的錐尖是否分別在相對應位置上的標盤中心，當井筒發(fā)生偏斜時，垂球錐尖就偏離標盤中心點，垂球吊線就偏離井筒內壁上的垂線。根據(jù)垂球偏離標盤中心及偏離井筒內壁的垂線的方位和大小進行糾偏。一般在沉井每次下沉前后各觀測一次。 （3）、沉井刃腳踏面高程及下沉量的觀測 沉井刃腳踏面高程及下沉量的觀測方法為：利用在沉井外地面上軸線位置處預先設置的水平指標尺，分別測出下沉時刃腳踏面的高程，前、后兩次分別測得的刃腳踏面的高程差，即下沉量；刃腳踏面下沉前高程減去測得下沉時踏面高程即總下沉量。同時兩個相對點高差讀數(shù)之正、負差，也表示沉井井筒傾斜的方向及傾斜程度。一般上述觀測在每次下沉前、后各一次。 （4）、用水準儀或激光水平儀測量沉井下沉量和下沉中的刃腳踏面高程及井筒傾斜度。為在沉井下沉過程中較精確地測量動態(tài)的刃腳踏面高程，測算井筒傾斜度，一般用水準儀或激光水平儀測量在井外壁事先設置的4個對稱點的高程，然后算出踏面的高程（前后兩次高程之差即是下沉量），用相對稱點的高程差算出井筒傾斜角?！蟖=∠O=Sin1BB/AB（或arcSinBB′/AB）式中∠O—井筒的傾斜角（″）；AB—井筒外壁的直徑（m）；BB′—兩對應點的高程差（m）。 沉井的糾偏 沉井在下沉過程中，時常出現(xiàn)井筒傾斜（沉井垂直度歪斜超過允許限度）沉井位置偏移（沉井軸線產生位移）等情況時，應立即分析原因，進行糾偏。 （1）、沉井傾斜1）原因分析 ①沉井四周土質軟硬不均； ②沒有均勻挖土，使沉井內土面高差懸殊； ③刃腳一側被障礙物攔??； ④沉井外面有棄土或堆物，井上附加荷重分布不均造成對井壁的偏壓。 2）糾正傾斜的方法 ①沉井四周土質軟硬不均及挖土不當引起的沉井傾斜的糾偏方法有3種，即： （A）挖土糾偏，即通過調整挖土的高差，及調整沉井刃腳處保留土臺的寬度，進行糾偏。 在下沉較慢的一側多挖土，逐步挖掉刃腳處的土臺使刃腳懸空，其高度宜為20cm，沿刃腳四周長度宜為沉井直徑的1/2，促使該側下沉。同時在下沉較快的一側沿刃腳四周長度為直徑的1/2多保留刃腳處土臺的寬度；如該處土體松軟時，應夯實或填碎石作為加固，并在該處井筒外部地面上堆土夯實，以增加其抗力和摩阻力。采用上述的方法，如一次不能全部糾正偏斜，可按上述的方法重復進行，至符合規(guī)定誤差為止。而后按正常下沉挖土。 （B）射水糾偏。沉井在下沉過程中發(fā)生偏斜而用挖土糾偏仍不見效時，采用下沉較一側的沉井井筒外部沿外壁四周注射壓力水，使該處的土成為泥漿，以減小土的抗力；泥漿還起潤滑作用，減小沉井外壁與土之間的摩阻力，促使沉井較高一的側迅速下沉。當糾偏接近正常位置時應停止射水，并應將沉井外壁與土之間的空隙用細土或砂填充。 （C）局部增加荷載糾偏。當井筒下沉過程中出現(xiàn)傾斜時，可在井筒較高的一側增加荷載（一般采用鐵塊、砂石袋加壓）或用震動機震動，促使井筒較高側較快下沉。一般講，方法適用于小型沉井的情況。 上述幾種糾偏方法可單獨使用，也可綜合使用。但是在沉井下沉葉及時發(fā)現(xiàn)偏差，及時采取有效措施糾偏，控制偏斜量是控制沉井中心位移保證下沉質量的關鍵。 采用什么方法糾偏，要根據(jù)現(xiàn)場土質、井筒斷面大小、傾斜程度及現(xiàn)場條件而定。 ②因刃腳一側被障礙物攔住引起沉井傾斜面的糾偏方法為： （A）如遇較小孤石，可將四周土掏空后將孤石取出；較大孤石可用風動工具或松動爆的方法將大孤石破碎成小塊取出； （B）不排水下沉時，爆破孤石除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞，裝藥將破碎。 ③因井外棄土或堆物以及井上附加荷重分布不均造成的傾斜。其糾偏方法為： （A）將井外棄土或堆物清除； （B）調整井上附加荷重的位置，使其荷載均勻。 （2）、沉井位移 1）原因分析 沉井下沉中發(fā)現(xiàn)位移，大多是由于傾斜引起的，當發(fā)生傾斜和糾正斜時，井身常向一側的下部增加較大壓力，因而產生一定位移。位移的大小隨土質情況及向一側傾斜的次數(shù)而定。 2）糾正位移的方法 ①控制沉井不再偏移的方向傾斜。 ②有意使沉井向偏移的相反方向傾斜，當幾次傾斜糾正后，即可恢復到正確位置。 防止沉井下沉過快的措施 （1）、原因分析 1）一般為遇軟弱土層，土的抗剪強度小，使下沉的速度超過挖土速度，嚴重的不挖土也下沉。 2）沉井外壁的土受水浸泡，外壁與土之間的摩阻力減小。 （2）、預防措施及處理方法 1）沉井一般在剛開始下沉及沉井井筒入土深度小于沉井井筒高度的1/4時，沉井下沉速度較快，且易產生偏斜，此時應在刃腳處少挖土或不挖土，控制下沉量。 2）加大摩阻力?？刹扇∨懦獗诟浇姆e水或在沉井外壁四周填粗糙材料或填土夯實，加大摩阻力。 3）改為不排水下沉，增加沉井的浮力。 沉井下沉中防止流砂涌入井內的措施 （1）、原因分析 1）沉井外降低地下水措施不當，造成井內外水頭差過大，致使井外土、砂涌入井內。 2）刃腳處開挖過深，使井外土、砂涌入井內。 （2）、預防措施及處理方法 1）采用排水挖土下沉法施工時，應加強井外降低地下水的措施，使井內、—。 2）避免將刃腳下掏空，以防流砂涌入。 3）沉井穿過流砂層時，應組織人力快速施工，盡快使刃腳穿過流砂，切入土層。 沉井下沉施工記錄 沉井下沉施工記錄是將沉井過程中測量的結果及觀察分析的有關情況準確無誤地記錄下來，并及進通報給有關人員。該記錄的作用是及時準確地提供沉井下沉施工質量和土層、地下水等變化的信息，據(jù)此控制沉井下沉過程中的質量，并作為技術檔案備查。 沉井下沉的施工記錄是動態(tài)的施工記錄。主要記載沉井下沉過程中刃腳踏面各點不同計算出相應的下沉深度及偏斜；描述沉井糾偏及土層、地下水變化情況；記錄沉井施工至封底前出現(xiàn)的問題及采取的解決問題的措施和效果。沉井下沉施工記錄應有專人負責填寫，并經審核人、項目負責人簽字后存檔備查。其記錄表格如下表：沉井下沉施工記錄表工程項目名稱：沉井外形尺寸：刃腳踏面設計高程：時間年月日時分踏面各點實測高程沉井各點下沉深度（m）沉井距設計高程差（m）軸線平面偏差氣候氣溫糾偏及土層、地下水變化，下沉情況描述AB CD記錄： （簽名）審核： （簽名）項目負責人： （簽名） 填表說明： ①、沉井下沉施工時，每次下沉前、后都應進行量測，并認真填寫本表；②、A、B、C、D各點是預先設定的沉井軸線上的4個固定點； ③、沉井各點的下沉深度，指每次下沉各點相對的深度； ④、沉井距設計高差，指沉井下沉施工中踏面，當前的高程與設計高程之差； ⑤、情況描述，指對應第1項“時間一欄當時下沉及糾偏情況，土層、地下水變化，下沉中的問題，采取的措施及附近地面、建筑物等變化情況的描述。沉降下沉施工中常見問題，原因分析、預防措施及處理方法常遇問題原 因 分 析預防措施及處理方法沉井傾斜 1．沉井刃腳下的土軟硬不均勻 2．沒有對稱地抽除承墊木或沒有及時回填夯實；并外四周的回填土夯實不均勻 3．沒有均勻挖土使井內土面高差懸殊 4．刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易產生傾斜 5．刃腳一側被障礙物擱住，未及時發(fā)現(xiàn)和處理 6．排水開挖時，井內涌砂 7．井外棄土或堆物，并上附加荷重分布不均勻，造成對井壁的偏壓 1．加強下沉過程中的觀測和資料分析，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正 2．對稱、均勻抽出承墊木，及時用砂或砂礫回填夯實 3．在刃腳高的一側加強取土，低的一側少挖或不挖土，待正位后再均勻分層取土 4．在刃腳較低的一側適當回填砂后或石塊，延緩下沉速度 5．不排水下沉，在靠近刃腳低的一側適當回填砂石；在井外射水或開挖，增加偏心壓載以及施加水平外力沉井偏移 1．大多由于傾斜引起，當發(fā)生傾斜和糾正傾斜時，井身常向傾斜一側下部產生一個較大壓力，因而伴隨產生一定的位移，位移大小隨土質情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定 2．測量定位發(fā)生差錯 1．控制沉井不再回偏移方向偏移 2．有意使沉井向偏位的相反方向傾斜，當幾次傾斜糾正后，即可恢復到正確位置或有意使沉井向偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直至刃腳處中心線與設計中線位置相吻合或接近時，再將傾斜糾正 3．加強測量的檢查復核工作 沉井下沉過快 1．遇軟弱土層，土的耐壓強度小，使下速度超過挖土速度 2．長期抽水或因砂的流動，使并壁與土之間摩阻力減少 3．沉井外部土體液化 1．用水垛在定位墊架處給以支承，并重新調整挖土；在刃腳下不挖或部分不挖土 2．將排水法下沉改為不排水去下沉，增加浮力 3．在沉井外壁與土壁間填粗糙材料，或將井筒外的土夯實，增加摩阻力；如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時，可填碎石進行處理 沉井下沉極慢或停沉 1．井壁與土壁間的摩阻力過大 2．沉井自重不夠，下沉系數(shù)過小 3．遇有障礙物 1．繼續(xù)澆灌混凝土增加自重或在并頂均勻加荷重 2．挖除刃腳下的土或在并內繼續(xù)進行第二層“鍋底”狀破土；用小型藥包爆破震動，但刃腳下挖空宜小，刃腳應用草墊等防護 3．清除障礙物發(fā)生流砂 1．井內“鍋底”開挖過深，井外松散土涌入井內 2．井內表面排水后，井外地下水動水壓力將土壓入井內 3．爆破處理障礙物時，井外土受震動后進入井內 1．采用排水法下沉，～ 2．挖土避免在刃腳下掏挖，以防流砂大量涌入，中間挖土也不宜挖成“鍋底”形 3．穿過流砂層應快速，最好加荷，使沉井刃腳切入土層 4．采用井點降低地下水位，防止井內流淤，井點可設置在井外或井內 5．采用不排水法下沉沉井，保證井內水位高于井外水位，以避免涌入流砂 沉井下沉遇障礙物 沉井下沉局部遇孤石、大塊卵石、地下暗道、溝槽、管線、鋼筋、木樁、樹根等造成沉井擱置、懸掛 1．遇較小孤石，可將四周土掏空后取出；遇較大孤石或大塊石、地下暗道、溝槽等，可用風動工具或用松動爆破方法破碎成小塊取出，炮孔距刃腳不少于500mm，其方向須與刃腳斜面平行；,并設鋼板防護,不得裸露爆破；鋼管、鋼筋、型鋼等可用氧氣燒斷后取出；木樁、樹根等可拔出 2．不排水下沉，爆破孤石，除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞，裝藥破碎吊出 沉井下沉到設計深度,遇傾斜巖面，造成封底困難 地質構造不均，沉井刃腳部分落在巖層上，部分落在較軟土層上，封底后造成沉井下沉不均，產生傾斜 應使沉井大部分落在巖層上，其余未到巖層部分，若土層穩(wěn)定不向內崩塌，可進行封底；若井外土易向內坍，則可不排水，由潛水工一面挖土，一面用裝有水泥砂漿或混凝土的麻袋堵塞缺口，堵完后，再清除浮渣，進行封底，井底巖層的傾斜面，應適當作成臺階 沉井下沉遇硬質土層 遇厚薄不等的黃砂膠結層，質地堅硬，開挖困難 排水下沉時，可用人力將鐵釬打入土中向上撬動、取出，或用鐵稿、鋤開挖，必要時打炮孔爆破面碎塊 沉井超沉與欠沉 1．沉井封底時下沉尚未穩(wěn)定 2．測量有差錯 1．～,應加強下沉觀測,待8h的累計下沉