沉井工程施工常遇问题分析及对策

【摘要】近几年来，由于地下水缺乏，修建沉井就成为集聚地表水和地下水的主要蓄水建筑物，来存蓄水源，解决农业灌溉、工业生产和人们生活用水问题，沉井下沉是一种适用于不稳定含水层的特殊施工方法，但是修建沉井过程中，根据工程地质条件和工程特点，如果下沉施工不当，会发生质量问题，因此应及时发现问题，积极解决问题，正确操作，保证下沉质量，保证沉井正常使用。

【关键词】沉井;下沉;质量分析;处理对策

1.沉井下沉常遇问题

1.1沉井下沉困难（沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉）。

1.2沉井下沉过快（沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况）。

1.3沉井倾斜（沉井垂直度出现歪斜超过允许限度）。

1.4沉井偏移（沉井轴线产生位移现象）。

1.5遇障碍物。

1.6遇硬质土层。

1.7遇倾斜岩石（沉井下沉到设计深度后遇倾斜岩层，造成封底困难）。

1.8遇到流沙（井外土、砂涌入井内现象）。

1.9井内渗水过多。

2.沉井下沉原因分析

针对以上所遇问题，逐个进行全面系统分析。

2.1下沉困难主要由于井壁与土壁的摩阻力过大；沉井自重不够，下沉系数过小；遇有障碍物。

2.2下沉过快主要由于遇到软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；长期抽水或因砂的流动，使井壁与土间摩擦力减小；沉井外部土液化。

2.3沉井倾斜主要由于沉井刃脚下的土软硬不均；没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实，井外四周的回填土夯实不均；没有均匀堤挖土使井内土面高差悬殊；刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易于产生倾斜；刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理；排水开挖时井内涌砂；井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均或对井壁偏压。

2.4沉井偏移主要由于倾斜引起的，当发生倾斜和纠正倾斜式，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大压力，因而伴随产生一定位移，位移大小随土质情况及向一侧倾斜次数而定；测量定位差错。

2.5对于遇到障碍物时，主要是沉井下沉局部遇到孤石、大块卵石、地下管道、管线钢筋、树根等，造成沉井搁置、悬挂。

2.6遇到硬质土层时，主要是遇到厚薄不等的黄砂胶结层，质地坚硬，开挖困难。

2.7遇到倾斜岩层时，地质构造不均，沉井刃脚部分落在岩石上，部分落在较软土层上，封底后易造成沉井下沉不均，产生倾斜。

2.8遇到流沙时，井内锅底开挖过深，井外松散土涌入井内；井内表面排水后井外地下水冻水压力巴图把土压入井内；爆理障碍物，井外土受震进入井内。

2.9井内渗水多，主要由于地下水丰富；沉井壁上的进水孔未封堵；水泵投入少。

3.沉井下沉处理对策

3.1沉井下沉困难的处理措施有继续浇筑钢筋砼增加重量，在井顶均匀加铁块或其他荷重；挖除刃脚下的土或井内继续进行第二层碗型破土，用消型药包爆破震动，但刃脚下挖空宜小，药量大于0.1kg，刃脚应用草垫等防护；不排水下沉改为排水下沉，以减少浮力；在井外壁装置射水管冲刷井周围土，减少摩阻力，射水管亦可埋于井壁砼内，此法只适用于砂或砂类土；在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，泥浆槽距刃脚高度不宜小于3米；清楚障碍物。

3.2沉井下沉多块的处理，可用木垛在定位垫架处给以支撑，并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土；将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力；在沉井外壁间填粗材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理；减少每一节筒身高度，减轻沉井重量。

3.3沉井倾斜的处理措施，加强沉井下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或砂砾回填夯实；在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土。在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石，在井外射水或开挖、增加偏心压载以及施加水平外力等措施。

3.4沉井偏移的处理措施，控制沉井不在向偏移方向倾斜；有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时，再将倾斜纠正；加强测量的检查复核工作。

3.5遇到障碍物是的处理，对于较小孤石，可将四周土掏空后取出，较大孤石或大块石、地下沟道等，可用风动工具或松动爆破方法破碎成小块取出，炮孔距刃脚不小于50厘米，其方向须与刃脚斜面平行，药量不超过200 克，并设钢板保护，不得用爆破，钢管、钢筋、树根等可用氧化烧断后取出；不排水下沉，爆破孤石，除打眼爆破外，亦可用射水管在孤石下面掏空洞，装药破碎吊出。

3.6遇硬质土时的处理措施，排水下沉时，以人力用铁钎打入土中向上撬动、取出，或用铁镐、锄开挖，必要时打炮孔爆破成碎块；不排水下沉时，用重型抓斗、射水管和水中爆破联合作业。先在井内用抓斗挖2 米深锅底坑，由潜水工用射水管在坑底向四角方向距刃脚边2米冲4 个400厘米深的 炮孔，各放200克炸药进行爆破，余留部分用射水管冲掉，再用抓斗抓出。

3.7遇倾斜岩层的处理，应使沉井大部分落在岩层上，其余未到岩层部分，如土层稳定不向内崩塌，可进行封底工作，若井外土易向内塌，则可不排水，由潜水工一面挖土，一面以装有水泥砂浆或混凝土的麻袋堵塞缺口，堵完后再清除浮渣，进行封底。井底岩石的倾斜面应适当作成台阶。

3.8遇到流沙时的处理，采用排水法下沉，水头宜控制在1.5-2.0米；挖土避免在刃脚下掏挖，以防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成锅底形；穿过流砂层应快速，最好加荷，使沉井刃脚切入土层；采用土井或井点降低地下水位，防止井内流淤，土井宜安置在井外，井点则可设置在井内或井外；采用不排水法下沉沉井，保持井内水位高于井外水位，以避免流砂涌入。

3.9沉井内渗水过多，可以事先对井壁上的透水孔进行临时封堵，待沉井沉入到设计高程，浇筑完底板砼后，再打开透水孔；可以采用大功率水泵抽水拍到沉井外排水沟里。

4.结束语

沉井设计的位置主要是做好地质勘探工作选好位置，一般布置在地质条件优越的地方，尤其是地势较低，地下土质为沙土或沙壤土的地方，最不适宜就是地下含岩石、卵石和砾石的地方，在适宜的地方最好修建蓄水池或水窖减小施工难度，降低工程投资。　[科]

【参考文献】

［１］建筑工程质量通病防治手册.中国建筑工业出版社,1984.

［２］建筑施工手册.中国建筑工业出版社,1988.