沉井下沉常見問題及處理方法

摘要：沉井下沉是沉井施工中一道非常重要的工序，在挖土下沉過程中若控制不好，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以在下沉過程中必須采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，并對(duì)常遇到的問題進(jìn)行原因分析，總結(jié)出相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：沉井下沉 問題 處理

0 引言

沉井是給水排水和橋梁工程以及工業(yè)與民用建筑工程中作為深基礎(chǔ)的一種構(gòu)筑物。它是在地面上用鋼筋混凝土制成井筒形狀作為基坑坑壁的支撐，在井壁的保護(hù)下，用機(jī)械和人工在井內(nèi)挖土，使其在自重作用下沉入土中的一種地下構(gòu)筑物，它具有結(jié)構(gòu)剛性好、施工簡(jiǎn)便、安全可靠、節(jié)約投資以及加快施工進(jìn)度等優(yōu)點(diǎn)，在基礎(chǔ)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。沉井雖然具有這些優(yōu)點(diǎn)，一旦在施工過程中稍有不慎或質(zhì)量控制不好，都將會(huì)出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題，糾偏起來難度相當(dāng)大，成本相當(dāng)高，給工程的正常使用帶來很大的影響。下面結(jié)合本人的施工經(jīng)驗(yàn)，著重講講沉井施工在其中的一道重要工序（挖土下沉過程）中常會(huì)遇到的問題，進(jìn)行原因分析并制定出相應(yīng)的處理措施。

沉井挖土下沉是沉井施工中非常重要的一道工序，也是施工中必須引起重視的一個(gè)環(huán)節(jié)。沉井在混凝土井壁澆筑完成并強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，就可進(jìn)行挖土下沉。沉井挖土必須事先制定好挖土計(jì)劃、合理配備施工人員和機(jī)械設(shè)備。沉井開始下沉階段，井體入土的深度不大，井體下沉?xí)r所受的土方阻力較小，并且此時(shí)由于沉井大部分還在地面以上，側(cè)向土體的約束作用很小，穩(wěn)定性較差，所以沉井最容易產(chǎn)生偏移和傾斜。這一階段應(yīng)嚴(yán)格控制挖土的程序和深度，注意要均勻挖土，對(duì)于結(jié)構(gòu)體大的井體，根據(jù)需要，必須安排多個(gè)作業(yè)面，同時(shí)對(duì)稱均勻挖土。實(shí)際上在挖土下沉?xí)r不可能是豎直均勻下沉，每沉一次，難免有些傾斜，繼續(xù)挖土?xí)r，可在井體傾斜的反方向一邊增大挖土量。在開始階段，要經(jīng)常檢查沉井的平面位置，在縱橫方向都應(yīng)作好標(biāo)記，隨時(shí)注意防止較大的傾斜。在中間階段，可能會(huì)出現(xiàn)下沉困難的現(xiàn)象，但在上節(jié)井體接高后，下沉又會(huì)變得明顯，且仍可能出現(xiàn)偏斜事故。當(dāng)下沉到后階段時(shí)，由于沉井井體很大部分進(jìn)入土中，受土體側(cè)向約束作用，摩阻力增大，沉井將會(huì)出現(xiàn)下沉困難，而傾斜的可能性就很小了。所以沉井挖土下沉主要出現(xiàn)偏斜和下沉困難兩個(gè)問題，針對(duì)這兩個(gè)問題，可采取下述措施。

1 糾正井體偏斜的措施

1.1 原因分析 引起沉井偏斜的原因，可能是沉井在制作時(shí)，就出現(xiàn)歪斜或挖土出現(xiàn)不均勻或地層土質(zhì)軟硬不均勻或井外側(cè)臨時(shí)堆土不當(dāng)或沉井底部的一部分遇到障礙物等，都會(huì)引起沉井偏斜。

1.2 糾正措施 ①在進(jìn)行刃腳制作時(shí)，基礎(chǔ)地面（枕木）必須用儀器操平，同時(shí)四周刃腳下基礎(chǔ)地面（枕木）必須等厚、等量，做到均勻一致。②沉的少的一邊多挖土，沉得多的一邊少挖土或不挖土。③采取不對(duì)稱壓重、不對(duì)稱射水和施加側(cè)向力等措施。④遇到較小孤石時(shí)，可將障礙四周的土挖掉取出；遇到成層的大塊卵石，可先清除覆蓋的泥砂，然后找尋松動(dòng)或薄弱處，用挖、鏟撬的辦法挖掉；對(duì)于較大的卵石，在不排水的情況下，也可用直徑大于卵石的吸泥機(jī)吸出。⑤根據(jù)不同土質(zhì)情況，采用不同的挖土順序，分層開挖，使挖土對(duì)稱均勻，刃腳均勻受力，沉井均勻、豎直平穩(wěn)下沉。對(duì)松軟土質(zhì)，可先挖沉井中部土層(每層約深40～50cm)，沿沉井刃腳周圍保留土堤，使沉井?dāng)D土下沉；對(duì)中等密實(shí)的土，如刃腳土堤挖出后仍很少下沉，可再?gòu)闹胁肯蛉心_分層均勻削薄土堤，使沉井平穩(wěn)下沉；對(duì)土質(zhì)軟硬不均的土層，應(yīng)先挖硬的一側(cè)，后挖軟的一側(cè)；對(duì)流砂層只挖中間不挖四周；對(duì)堅(jiān)硬土層，可按撤除墊木先后順序分段掏空刃腳，并隨即回填砂礫，待最后幾段(即定位承墊木處)掏空并回填后，再分層逐步挖去回填填料，使均勻下沉。沉井傾斜如受地下水方向影響時(shí)，先挖背水方面的土，后挖迎水方向的土。⑥沉井挖出的土方最好及時(shí)外運(yùn)，即使條件不允許，也應(yīng)搬運(yùn)至離井壁四周影響范圍之外處，且四周均勻堆放。⑦下沉過程中加強(qiáng)測(cè)量觀測(cè)，每班觀測(cè)不少于2次，發(fā)現(xiàn)傾斜(錘球偏離5cm)應(yīng)及時(shí)糾正。

2 克服下沉困難的措施

2.1 原因分析 ①井壁摩阻力太大，超過了沉井本身的自重。②刃腳尖端處未挖土或在刃腳方向削土深度不夠，從而產(chǎn)生正面的阻力過大。③刃腳底部可能遇孤石或大塊石等障礙物，沉井局部被擱住，或刃腳被砂礫擠實(shí)。④遇摩阻力大的土層，未采取減阻措施，或減阻措施遭到破壞，側(cè)面摩阻力增大。⑤在軟粘性土層中下沉，因故中途停沉過久，側(cè)壓力增大而使下沉過慢或停沉。

2.2 助沉措施 ①沉井所用的模板表面必須平整光滑，制作時(shí)做到拼縫嚴(yán)密，相鄰塊高差符合要求。②采用加重法即在沉井頂面鋪設(shè)平臺(tái)，放上泥土、沙袋或石塊等重物，使沉井有足夠的下沉自重。③在軟粘性土層中，對(duì)下沉系數(shù)不大的沉井，采取連續(xù)挖土，連續(xù)下沉，中間停歇時(shí)間不要過長(zhǎng)。④采用射水法即在井壁腔內(nèi)的不同高度處對(duì)稱預(yù)埋射水管，在井壁外側(cè)留有喇叭口朝上方的射水嘴，遇下沉緩慢或停沉?xí)r，用高壓水射水以減少井壁與土層之間的摩阻力。⑤采用泥漿潤(rùn)滑套法即在井壁周圍空隙中充填觸變性較大的泥漿(膨潤(rùn)土20％、火堿5％、水75％)或黃泥漿，使其形成一個(gè)具有潤(rùn)滑作用的泥漿套，可以大大減少作用在井壁上摩阻力，并加強(qiáng)管理，防止泥漿流失。⑥對(duì)于不排水下沉的沉井，可采用抽水法，可以從井孔中抽出一部分，以減少浮力，增加向下壓力使沉井下沉。

從上述遇到問題的原因分析和處理方法可知，沉井施工過程中不光是在井體制作上要控制好質(zhì)量，在沉井挖土下沉這一環(huán)節(jié)上更應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范進(jìn)行施工。一旦在這一環(huán)節(jié)上疏忽，或出現(xiàn)問題不及時(shí)進(jìn)行有效處理，將產(chǎn)生更大的浪費(fèi)和嚴(yán)重的后果。本文所涉及到問題是本人在施工中經(jīng)歷的問題，在此可作為借鑒。