沉井的構造與適用范圍

1、在修建負荷較大的建筑物時，其基礎要坐落在堅固、有足夠承載能力的土層上，當這類土層距地表面較深（8m30m），天然基礎和樁基礎都受水文地質條件限制時，常采用沉井基礎。沉井是橋梁墩（臺）深基礎的一種常用類型。橋墩沉井基礎示意圖 沉井在下沉過程中，坑壁不需設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，排水開挖會出現翻砂現象，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。 沉井是基礎的組成部分之一，具有設計需要的壁厚和垂直隔墻，為上下開口的筒形結構物，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，在其強度達到設計要求后，抽除刃腳墊木，對稱、均勻地挖去井內土，通過取上井孔運出井外棄之。隨著井內土面逐漸下降，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塌的作用。 沉井的全部高度是依據施工條件，分成若干節(jié)制成的。當第一節(jié)沉井沉到適當位置后，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，直至達到設計標高，清理基底后進行封底、填充和澆筑頂蓋板。當天然基礎和樁基礎受水文、地質條件限制施工困難時，可采用沉井基礎，沉井基礎尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎。（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。在側壓力作用下，井壁受較大的撓曲應力，長寬比愈大其撓曲應力亦愈大，通常要在沉井內設隔墻支撐，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，能充分利用基礎圬工。沉井制造時較圓形和矩形沉井復雜。其它異型沉井，如橢圓形、棱形等，應根據生產工藝和施工條件而定。 1外井壁為減小沉井下沉時的摩阻力，沉井壁外側也可做成1% 2%向內斜坡。為了方便沉井接高，多數沉井都做成階梯形，臺階設在每節(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。沉井構造示意圖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）；地質構造清楚，下沉過程中不會遇到障礙時可采用普通刃腳，見圖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預埋沖刷管 沖刷管同空氣幕一樣是用來助沉的，多設在井壁內或外側處，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件，不填芯沉井的沉井蓋厚度約為1 .5m2.0m，其鋼筋布設應按力學計算要求的條件進行。7凹槽