沉井的構(gòu)造與適用范圍

1、在修建負荷較大的建筑物時，其基礎(chǔ)要坐落在堅固、有足夠承載能力的土層上，當(dāng)這類土層距地表面較深（8m30m），天然基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)都受水文地質(zhì)條件限制時，常采用沉井基礎(chǔ)。沉井是橋梁墩（臺）深基礎(chǔ)的一種常用類型。橋墩沉井基礎(chǔ)示意圖 沉井在下沉過程中，坑壁不需設(shè)臨時支撐和防水圍堰。如果沉井所穿過的土層允許排水開挖下沉，則沉井的埋置深度很容易達到，其垂直度亦好控制。如果遇到飽和水分土層時，排水開挖會出現(xiàn)翻砂現(xiàn)象，往往造成沉井歪斜。如果遇到孤石、倒木、溶洞及堅硬的障礙物時，需做特殊處理。 沉井是基礎(chǔ)的組成部分之一，具有設(shè)計需要的壁厚和垂直隔墻，為上下開口的筒形結(jié)構(gòu)物，通常用混凝土或鋼筋混凝上制成。底節(jié)沉井一

2、般是在河床或灘地筑島上建造的，特殊情況可采用浮式沉井，在其強度達到設(shè)計要求后，抽除刃腳墊木，對稱、均勻地挖去井內(nèi)土，通過取上井孔運出井外棄之。隨著井內(nèi)土面逐漸下降，沉井在自重的作用下，克服刃腳土的支承力和外井壁與土的摩阻力而下沉。此時的井壁起著支撐坑壁土不內(nèi)塌的作用。 沉井的全部高度是依據(jù)施工條件，分成若干節(jié)制成的。當(dāng)?shù)谝还?jié)沉井沉到適當(dāng)位置后，在其上接高第二節(jié)沉井，然后再繼續(xù)下沉。就這樣接高、下沉、再接高、再下沉，直至達到設(shè)計標高，清理基底后進行封底、填充和澆筑頂蓋板。當(dāng)天然基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)受水文、地質(zhì)條件限制施工困難時，可采用沉井基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎(chǔ)。（一）沉井種類

3、1按制造情況可分為：(1）就地澆筑下沉沉井：多采用混凝土或鋼筋混凝土沉井，筑島立模澆筑混凝土后，就地挖土下沉。(2)浮式沉井：多為鋼殼井壁，亦有空腔鋼絲網(wǎng)水泥薄壁沉井、鋼筋混凝土薄壁沉井，是在岸上制造成型，通過滑道等方法下水浮運到位。還有的在船上制作成型，采用一整套吊裝設(shè)備，使其浮運到位，用沉船的方法使其入水下沉。2按其豎向剖面形狀可分為：柱形；錐形；階梯形 3按橫截面形狀可分為：圓形；矩形；圓端形 (l)圓形沉井：在下沉過程中垂直度和中線較易控制，較其他形狀沉井更能保證刃腳均勻作用在支承的土層上。在土壓力作用下，井壁只受軸向壓力，便于機械取土作業(yè)，但它只適用于圓形或接近正方形截面的墩（臺）。

4、(2)矩形沉井：符合大多數(shù)墩（臺）的平面形狀，能更好地利用地基承載力，但四角處有較集中的應(yīng)力存在，且四角處土不易被挖除，井腳不能均勻地接觸承載土層。在側(cè)壓力作用下，井壁受較大的撓曲應(yīng)力，長寬比愈大其撓曲應(yīng)力亦愈大，通常要在沉井內(nèi)設(shè)隔墻支撐，以增加剛度，改善受力條件。(3)圓端形沉井：井壁受力比矩形沉井好，適宜圓端形橋墩，能充分利用基礎(chǔ)圬工。沉井制造時較圓形和矩形沉井復(fù)雜。其它異型沉井，如橢圓形、棱形等，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝和施工條件而定。 1外井壁為減小沉井下沉?xí)r的摩阻力，沉井壁外側(cè)也可做成1% 2%向內(nèi)斜坡。為了方便沉井接高，多數(shù)沉井都做成階梯形，臺階設(shè)在每節(jié)沉井的接縫處，錯臺的寬度約為5 cm

5、20 cm，井壁厚度多為0.7m1.5m。沉井構(gòu)造示意圖1一外井壁；2一刃腳；3-隔墻；4一井孔（取上通道）；5一預(yù)埋沖刷管:6一頂蓋板；7一凹槽；8一封底混凝土 2刃腳 沉井外壁刃腳是根據(jù)所穿過土層的密實程度和單位長度上土作用反力的大小，以切人土中而不受損壞來選擇的。刃腳踏面寬度一般采用10cm - 20cm，刃腳的斜坡度。應(yīng)大于或等于45。，刃腳的高度多為0.7m-2.0m，視其井壁厚度而定。沉井下沉深度較深，需要穿過堅硬上層或到巖層時，可用型鋼制成的鋼刃尖刃腳，（見圖b）；沉井通過緊密上層時可采用鋼筋加固并包以角鋼的刃腳，見圖c）；地質(zhì)構(gòu)造清楚，下沉過程中不會遇到障礙時可采用普通刃腳，見

6、圖a)。3隔墻 沉井隔墻系大尺寸沉井的分隔墻，是沉井外壁的支撐。其厚度多為0.8m 1. 2m，底面要高出刃腳50cm以上，避免妨礙沉井下沉。4取土井孔 取上井孔的大小視取上方法而定，最小不小于2.5m。平面布局是以中心線為對稱軸。5預(yù)埋沖刷管 沖刷管同空氣幕一樣是用來助沉的，多設(shè)在井壁內(nèi)或外側(cè)處，在下沉深度較大、沉井自重力小一于土的摩阻力時，或所穿過的土層較堅硬時采用。射水壓力視土質(zhì)而定。沖刷管口徑為10mm l 2mm，每管的排水量不小于0.2m3/min,6頂蓋板頂蓋板是傳遞沉井襟邊以上荷載的構(gòu)件，不填芯沉井的沉井蓋厚度約為1 .5m2.0m，其鋼筋布設(shè)應(yīng)按力學(xué)計算要求的條件進行。7凹槽