1.沉井的适用范围及类型
沉井是一种竖直的井筒结构，常用钢筋混凝土或砖石、混凝土等材料制成，一般分数节制作。施工时，在筒内挖土，使沉井失去支撑而下沉，随下沉再逐节接长井筒，井筒下沉到设计标高后，浇筑混凝土封底。沉井适用于平面尺寸紧凑的重型结构物，如重型设备、烟囱的基础。沉井还可以作为地下结构物使用，如取水结构物、污水泵房、矿井竖井、地下油库等。沉井适合在粘性土和较粗的砂土中施工，在土中有障碍物时会给下沉造成一定的困难。
沉井按照断面形状可以分为圆形、方形或椭圆形等，按照沉井孔的布置方式又可分为单孔、双孔和多孔等类型。
2.沉井的构造
沉井一般由井壁、刃脚、内隔墙、凹槽、封底及顶盖等部分组成。井孔即为井壁内由隔墙分成的空腔，见图8-14。有时沉井还配有射水管系及探测管等其他部分。本章仅介绍常用的钢筋混凝土沉井的基本构造。
（1）井壁。井壁即沉井的外壁，是沉井的主要部分。井壁的强度应满足下沉过程中最不利荷载组合下的受力要求；为使沉井在自重作用下顺利下沉，还要求沉井有足够的重量。井壁过厚是不经济的，其厚度应根据其强度及重量要求，并考虑可能的辅助下沉措施及施工方便等综合选定，一般为0.8～1.5m；为便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于0.4m。
（2）刃脚。刃脚为沉井井壁最下端的尖角部分，如图8-15所示。刃脚的作用是在沉井下沉时切入土中。刃脚是沉井受力最集中的部分，必须有足够的强度，以免产生挠曲或被碰坏。刃脚底平面称为踏面，其宽度视所遇土层的软硬及井壁重量、厚度等而定，一般不大于5cm。当需通过坚硬土层或达到岩层时，踏面宜用钢板或角钢保护。为利于切土下沉，刃脚的内侧面倾角应大于45°，其高度的确定应考虑便于抽取刃脚下的垫木及挖土施工。
图8-14 沉井构造图
图8-15 刃脚的构造
（3）内隔墙。内隔墙又称内壁，其作用在于把整个沉井空腔分隔成多个井孔并加强沉井的刚度。施工时井孔作为取土井，以便在沉井下沉时掌握挖土的位置以控制下沉方向，防止或纠正沉井倾斜和偏移。内隔墙间距一般要求不超过5 ～6m，其厚度一般为0.5 ～1.2m。内隔墙的墙底面应比刃脚踏面高出0.5m以上，以免妨碍沉井下沉。
（4）凹槽。凹槽位于刃脚内侧上方，用于沉井封底时使井壁与封底混凝土连接在一起，以使封底底面反力更好地传递给井壁，参见图8-14。凹槽高约1m，深度一般为15～30cm。
（5）封底。沉井下沉达到设计标高后，在其最下端刃脚踏面以上至凹槽处浇筑混凝土，形成封底。封底可防止地下水涌入井内。当封底达到设计强度后，在凹槽处尚需浇制钢筋混凝土底板。
（6）顶盖。沉井封底后，根据需要或条件许可，井孔内不需充填任何东西时，在沉井顶部浇筑钢筋混凝土顶盖，以承托上部结构物。顶盖厚度一般为1.5～2.0m。(www.xing528.com)
3.沉井的施工（图8-16）
（1）沉前准备。施工前做好下列准备工作：
1）平整场地。沉井施工时，应将场地平整夯实，以便施工。天然地层土质较硬时，可只将地表杂物清除并整平，否则应在基坑处铺填砂垫层，以免沉井在开始浇制时产生较大的不均匀沉降。
2）制作第一节沉井。首先在刃脚处对称铺置垫木。垫木的作用是支承第一节沉井的重量并按垫木定位立模板以绑扎钢筋。垫木一般为枕木或方木，其数量、尺寸及间距由计算确定。垫木间隙亦应以砂土填实，以便抽取垫木下沉。
3）拆除垫木。拆除垫木需在沉井混凝土达到设计强度70%以上时进行。为防止井壁产生倾斜，拆除几个定位垫木时需谨慎、力求平稳。
（2）取土下沉。沉井挖土下沉时应对称均衡地进行。根据沉井所遇到土层的土质条件及透水性能，下沉施工分为排水下沉及不排水下沉两种。当沉井所穿过的土层较稳定，不会因排水而产生大量流砂塌陷时，可采用排水挖土下沉施工；当土层不稳定、地下水涌水量很大时，为防止因井内排水而产生流砂等不利现象，需用不排水下沉。井内水下出土可使用机械抓斗，或用高压水枪破土，然后用空气吸泥机将泥水排出。
（3）接筑沉井。当第一节沉井下沉到预定深度时（如第一节沉井尚高出地面约1m时），可停止挖土下沉，然后立模浇制，接长井壁及内隔墙，再沉再接。每次接筑的最大高度一般不宜超过5m，且应尽量对称、均匀地浇制，以防倾斜。
图8-16 沉井施工顺序示意图
（4）沉井封底。当沉井下沉达到设计标高后，停止挖土，准备封底。封底应优先考虑干封，因干封成本低、施工快，并易于保证质量。封底一般采用素混凝土。为确保混凝土封底的质量，在封底上要预留集水井。集水井用于当封底混凝土未达到设计强度时连续抽水，待封底达到强度要求后将其封死。由于条件所限不能进行排水干封时，可采用水下封底。水下封底应特别注意保证混凝土的浇筑质量，其厚度应按施工中最不利情况由素混凝土强度及沉井抗浮要求计算确定。
（5）施工中常见问题及其处理。沉井施工与场地的地基条件密切相关。因此，应在开工前根据地质勘察结果及设计要求对施工中可能遇到的问题做必要的准备工作。沉井施工中常遇到以下几个问题：
1）突沉问题。在软土地区的沉井施工中，常发生突然下沉现象。突沉的原因主要是井壁侧摩阻力较小，而当刃脚下土被挖除时，沉井支承削弱。突沉容易使沉井产生较大的倾斜或超沉，尤其当下沉接近设计标高时，更应注意防止突沉。防止突沉的措施一般是控制均匀挖土，在刃脚处挖土不宜过深，此外在设计时可采用增大刃脚阻力的措施如增大刃脚踏面宽度或增设底梁等。
2）沉偏问题。沉井下沉过程中，会经常发生偏斜，如不注意防止与及时纠正，会造成沉井过偏而不能满足设计要求。因此，沉井下沉过程中应加强测量工作，以便及时发现和纠正偏斜。
3）难沉问题。难沉即下沉过慢或不下沉，遇到难沉时，应根据具体原因采取适当的措施。如因沉井侧面摩阻力过大造成难沉，一般在井壁外侧用水管射水冲刷或在井壁外侧面涂抹润滑剂，有时也可采用施工加荷重等办法迫使其下沉。在不排水下沉时遇到难沉，可进行部分抽水以减小浮力以增加沉井的有效自重。若因刃脚下土阻力过大造成难沉，则应尽量挖除刃脚下的土。如遇大块石等障碍物，必要时可以小型爆破清除。
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