沉井基础在土力学与地基基础中的应用

当上部结构负荷较大时，要求地基坚固、有足够承载能力，而当这类地基距地表面较深（8～30 m），浅基础和桩基础都受水文地质条件限制时，常采用沉井基础。

沉井是一种上下开口竖向的筒形结构物，通常用混凝土或钢筋混凝土材料制成。沉井具有设计需要的壁厚和垂直隔墙。沉井在深基础或地下结构中应用较为广泛，如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、高层和超高层建筑物基础等。

沉井施工过程：如图8.29所示，先在地面制作一个井筒形结构，在其强度达到设计要求后，抽除刃脚垫木，对称、均匀地利用人工或机械方法清除井内土石，通过取土井孔运出井外弃之。随着井内土面逐渐下降，沉井在自重或添加压重等的作用下，克服刃脚土的支承力和外井壁与土的摩阻力而下沉。当第一节沉井沉到适当位置后，在其上接高第二节沉井，然后再继续下沉。就这样接高，下沉，再接高，再下沉，直至达到设计高程，清理基底后进行封底、填充井孔和浇筑顶盖板沉井的井筒，在施工期间作为支撑四周土体的护壁，竣工后即为永久性的深基础。

图8.29　沉井施工过程

沉井最适用于不太透水的土层，易于控制下沉方向。沉井在下沉过程中，如果所穿过的土层允许排水开挖下沉，则沉井的埋置深度很容易达到，其垂直度亦好控制。如果遇到粉砂、细砂类土时，在井内抽水开挖会出现流砂现象，往往会造成沉井歪斜。如果沉井下沉过程中遇到大孤石、倒木、溶洞及井底岩层表面倾斜过大时，将给施工带来一定的困难，需做特殊处理。(www.xing528.com)

沉井的主要优点：埋深较大，具有较大的承载面积，能承受较大的垂直和水平荷载，整体性强，稳定性好；既可作为深基础，又可作为施工时的挡土和挡水围堰结构物；施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备；可做成补偿性基础，避免过大沉降。

沉井的主要缺点：施工期较长；对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大块石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。

一般下列情况可考虑采用沉井基础：

（1）上部结构负荷较大，浅层地基土承载力不足，而在一定深度下有较好的持力层，且与其他基础方案相比沉井基础较为经济合理。

（2）虽土质较好但冲刷大的山区河流，或河中有较大卵石不便于桩基础施工。

（3）岩层表面较平坦且覆盖层较薄，但河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难。