■張景麗，康云健 ■.黃河交通學院，河南 焦作 454950;.河南方大建設工程管理有限公司，河南 鄭州 450000

引言

沉井，是現代比較先進的建筑方式，它具有面積小、不污染環(huán)境、性價比高等優(yōu)點，在工程建設中得到了廣泛的應用。例如，在城市中會應用到大量的管線，這些管線需要設置許多檢查井或者施工井，沉井施工技術就能極大地實現這種需要，它能經常避免開挖造成的負面影響，給施工帶來便利。

1 沉井技術的原理

沉井的基礎比較像一個筒狀的結構，挖掘過程是從井內開始，挖到合適的深度之后，再使用混凝土進行封底，再對井壁和井孔進行施工，使質量達到建筑的要求，為建筑打下一個堅實的基礎。沉井的基礎可以建設的非常深，建筑的面積也可以比較大，機構的整體比較堅固，進而使得沉井的性能得到加強，由于它的面積較大，能夠承載的壓力也就隨之增加，這種壓力是垂直和水平都存在的，沉井還能起到檔土和防水的作用，而且效果也比較明顯，它的施工過程也比較簡單。沉井施工技術的結構圖如右:

圖1 沉井構造圖

2 沉井制作

(1)施工前的準備工作。首先，要對施工的現場的土地進行平整，土地平整的大小要超過沉井外圍2 米左右的距離，在整平之后，在建筑的地方做劃線處理，把位置做的更加精確，然后再申請驗收，合格之后再施工。(2)設置墊木、立底節(jié)沉井模板和綁扎鋼筋。①墊木施工的具體方法。首先是在現場撒上一層沙子，厚度大約在0.5m，這樣做的目的是為了抽取墊木方便，然后在沙子上對稱的鋪一層墊木，然后在墊木的夾層之間再鋪一層沙子，再根據之前的設計建造模型、澆筑混凝土，作為第一個底節(jié)沉井。②無墊木的施工方法。如果土地非常的平整，可以不使用墊木，直接在土地上進行施工就可以，這種方法就是先澆筑一層混凝土，厚度與井壁的厚度相同，混凝土在刃腳的下方，使地基不出現下沉。③土模施工方法。沉井的施工土地都是粘土，粘土也有好處，可以直接用來制作土模。土模有兩種制作方法。第一種是填土內模:用粘土按照沉井的形狀和尺來夯實，使得整個土模的穩(wěn)定性得到提升，與原來的設計相統(tǒng)一。第二種是挖土內模:如果沉井的底部沒有滲水，土層比較堅硬時，就使用這種方法，在刃腳的地方開始挖基槽，基槽成形時，土模就完成了。(3)混凝土的澆筑環(huán)節(jié)?；炷恋臐仓h(huán)節(jié)一定要注意幾個問題，分別是澆筑的厚度要均勻、對稱，混凝土的成分要統(tǒng)一，不能產生沉降和龜裂等情況，最好一次完成，不能反復施工。(4)模板和墊木的拆除。隨著時間的推移，混凝土會逐漸變得堅固，當它的強度達到設計強度的25%以上時，就可以撤掉其中的模板，當它的強度達到設計強度的75%時，就可以撤掉井壁、底部和刃腳斜面的模板。當它的強度達到設計強度的100%時，就可以撤掉墊木。拆除順序是:先拆除內部，再拆除外部，先拆短的墊木，再拆長的墊木，長的墊木要隔一根撤一根，對稱拆除，如果拆除不方便，可以適當挖掘下面的土層。拆除墊木時要格外小心，最后四根是比較重要的，它們是定位墊木，一般是用紅油漆涂刷的。

3 沉井的下沉

這個環(huán)節(jié)主要就是在沉井的下方和四周進行除土操作，除土的過程可以使用機械，也可以使用人工方法，來減小刃腳下方土層的正面阻力，同時，還可以減小四周的土層對沉井的外壁產生的摩擦力，讓沉井依靠自己的重力下沉，下沉的施工措施主要包括:排水下沉、不排水下沉以及中心島式下沉等方法。在陸地土層上方的下沉施工主要使用排水下沉法，主要依靠大型機械來挖掘，人工進行輔助配合，機械做垂直運輸的排水明挖法施工，以及用水力機械來代替人工挖土的排水法下沉。還可以使用空氣吸泥的方法，潛水員進行輔助配合，也可以使用大型機械進行挖掘，潛水員進行輔助配合。如果在河流中進行沉井作業(yè)，主要使用不排水法下沉法。由此可見，使用哪種方法進行下沉，主要取決于沉井所處的位置以及土層的質量。如果下沉的深度較深，面積較大，在下沉的后期，外壁的阻力逐漸增大，或者，由于沉井重力較小，導致沉井無法繼續(xù)運行，這是非常嚴重的問題。在設計環(huán)節(jié)以及沉井制作的前期，就要考慮到這個問題，要在井壁的外側設置泥漿潤滑套，或者，在井壁的內側安裝滑道，使用高壓射水或噴射壓縮空氣等方法來降低沉井外壁的阻力，以及在沉井的上部施加壓力來幫助沉井下沉，使沉井能夠順利的下沉。

4 沉井的封底施工

(1)前期準備工作。首先，在沉井封底前，要將刃腳處凹槽內的污泥清理干凈。其次，在井點降水條件下施工的沉井，在封底前應用大石塊或其他砌塊將刃腳斜面下墊實，同時要檢查井點降水設備是否完好，保證可以連續(xù)抽水。采用觸變泥漿護壁下沉的沉井，當下沉到設計的位置時，立即準備進行置換觸變泥漿工作。再次，準備好封底時所需的各種材料和機具，以及制定出封底方案。當沉井下沉到設計標高前，應及時進行封底，若拖延時日，有可能發(fā)生條件變化，產生偏差，或有大量土體涌入井內等，給干封底帶來很大的困難，因此，應抓緊做好封底的準備工作。最后，封底前，還應做好井內集水井筒，以便封底時預放在井底的一定位置，便于封底后抽除地下水之用。其深度、大小應滿足水泵吸水要求。(2)干封底施工。一般先鋪一層碎石，整平后，再澆筑素混凝土封底，澆筑混凝土時均需沿井壁四周向中央進行。素混凝土封底應一次澆筑，分格、分批、逐段、對稱進行，不得中途停頓，避免產生施工縫而造成滲漏，澆筑封底混凝土時，不得堵塞集水井，保證井內排水工作能繼續(xù)進行。素混凝土封底后表面要平整，當強度達到設計強度的25%以上時，才可以綁扎底板鋼筋。

5 沉井的設計與計算環(huán)節(jié)

(1)設計程序:沉井作為整體深基礎設計主要是根據上部結構特點、荷載大小以及水文、地質情況，結合沉井的構造要求及施工方法，擬定出沉井的平面尺寸，埋置深度，然后進行沉井基礎的計算。(2)沉井的計算。沉井基礎埋置深度在局部沖刷線以下僅數米時:可按淺基礎設計計算規(guī)定，不考慮沉井周圍土體對沉井的約束作用，按淺基礎設計計算。

當沉井埋置較深時:需要考慮基礎井壁外側土體橫向彈性抗力的影響按剛性樁計算內力和土抗力，同時應考慮井壁外側接觸面摩阻力，進行地基基礎的承載力、變形和穩(wěn)定性分析與驗算。

沉井基礎一般要求下沉到堅實的土層或巖層上，作為地下結構物，附加荷載相對較小，地基的強度和變形通常不存在問題。

沉井基底的地基強度驗算應滿足:F+G≤Rj+Rf

圖2 井側摩阻力分布假定

沉井底部地基土總反力Rj 等于該處土的承載力容許值fa 與支承面積A 的乘積，即:Rj=faA沉井側壁與土接觸面提供的抗力，可假定井壁外側與土的摩阻力沿深度呈梯形分布，距地面5m 范圍內按三角形分布，5m 以下為常數，如圖2 所示，故總摩阻力為:Rf=U(h-2.5)q

6 結束語

綜上所述，沉井技術作為一種先進便捷的現代化施工作業(yè)技術，在建筑施工方面發(fā)揮著重要的作用。然而，隨著社會的發(fā)展以及建筑施工難度的增加，需要不斷改進和完善沉井基礎技術，為施工作業(yè)帶來更大的方便，促進建筑工程質量的提高。

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