沉井法施工演示完整版讲解61页PPT

下沉量易于控制，且所需施工设备简单，可以水下施工，经 济效果好。
在一般条件下较泥浆润滑套更为方便，它适用于细、粉砂 类土和粘性土中。但设计方法和施工措施尚待积累更多的资 料。
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3 沉井的施工
四、沉井施工新方法简介
沉井施工简介
20世纪90年代以来，在国外一些发达国家提出了 ➢ 压沉法 ➢ SS(Space System Caisson)法 ➢ SOCS(Super Open Caisson System)自动化沉井等施
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3 沉井的施工
沉井施工简介
1.整平场地
如天然地面土质较好，只需将地面杂物清掉整平地面， 就可在其上制造沉井，如为了减小沉井的下沉深度也可在 基础位置处挖一浅坑，在坑底制造沉井下沉，坑底应高出 地下水位0.5～1.0m 。如土质松软，应整平夯实或换土夯实。 在一般情况下，应在整平场地上铺上不小于0.5m厚的砂或 砂砾层。
图 5-13 浮运沉井下水示意
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3 沉井的施工
沉井施工简介
三、泥浆润滑套与壁后压气沉井施工法
（一）泥浆润滑套 泥浆润滑套是借助泥浆泵和输送管道将特制的泥浆压入
沉井外壁与土层之间，在沉井外围形成有一定厚度的泥浆层。 主要利用泥浆的润滑减阻，降低沉井下沉中的摩擦阻力。
图 5-14 射口挡板与压浆管构造 a) 射口挡板; b) 外管法压浆管构造
3 沉井的施工
沉井施工简介
第三节 沉井的施工
沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛施工及浮运 沉井施工三种。
一、旱地上沉井的施工
桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、 充填井孔以及浇筑顶板。
a)制作第一节沉井; b)抽垫木、挖土下沉; c)沉井接高下沉; d)封底 图5-9 沉井施工顺序示意

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2）刃 脚
井壁下端形如楔状的部分称 为刃脚。其作用是在沉井自重作 用下易于切土下沉。
刃脚底面(踏面)宽度一般为 0.1～0.2m，对软土可适当放宽。
下沉深度大，且土质较硬，刃 脚底面应以型钢(角钢或槽钢)加强 (右图)，以防刃脚损坏。
刃脚内侧斜面与水平面的夹角 一般为大于等于45°。
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井壁必须具有足够的强度和一定的厚度。 根据井壁在施工中的受力情况，可以在井壁内配 置竖向及水平向钢筋，以增加井壁强度。 井壁厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便于 取土和清基等因素而定，一般为0.80～1.50m，为 便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于0.4m。 钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土 强度等级不低于C15。
当下沉深度不很大时，井壁上部用混凝土，下部
(刃脚)用钢筋混凝土，在桥梁工程中得到较广泛的
应用。
当沉井平面尺寸较大时，可做成薄壁结构，沉井
外壁采用泥浆润滑套，壁后压气等施工辅助措施就
地下沉或浮运下沉。
此外，钢筋混凝土沉井井壁隔离墙可分段(块)预
制，工地拼接，做成装配式。
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3）砖石沉井：这种沉井适用于深度浅的小型沉 井，或临时性沉井。例如，房屋纠倾工作井，即用 砖砌沉井，深度约4～5m。
1-内模；2-外模；3-立柱；4-角钢； 5-垫木；6-砂垫层
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首节沉井制作
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首节沉井制最作新课件
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3、拆模及抽垫
当沉井混凝土强度达设计强度70％时可拆模，达设计 强度后可抽撤垫木。抽垫应分区、依次、对称、同步地向 沉井外抽出。

对称外力作用 。 发生倾斜的纠正方法： ➢ 在沉井高的一侧集中挖土，在低的一侧回填砂石； ➢ 在沉井高的一侧加重物或用高压射水冲松土层； ➢
5-3 沉井的施工
2.沉井下沉困难 原因：
➢开挖面深度不够，正面阻力大； ➢偏斜，或刃脚下遇到障碍物、坚硬岩层和土层； ➢井壁摩阻力大于沉井自重； ➢井壁无减阻措施或泥浆套、空气幕等减阻构件遭到破坏。
图 5-12 水中筑岛下沉沉井 a) 无围堰防护土岛; b) 有围堰防护土岛; c) 围堰筑岛
2.浮运沉井施工5-3 沉井的施工 （二）浮运沉井施工
水深较大，如超过10m时，筑岛法很不经济，且施工也困 难，可改用浮运法施工。沉井在岸边做成，利用在岸边铺成 的滑道滑入水中，然后用绳索引到设计墩位。
图 5-13 浮运沉井下水示意
5-3 沉井的施工
3.突沉 原因：
➢ 井壁摩阻力较小，当刃脚下土被挖除时，沉井支承削 弱；
➢ 排水过多； ➢ 挖土太深； ➢ 出现塑流。
防止突沉的措施： ➢ 控制均匀挖土，减小刃脚处挖土深度； ➢ 在设计时可采用增大刃脚踏面宽度或增设底梁的措施
提高刃脚阻力。
5-3 沉井的施工
4.流砂 原因：
➢ 土中动水压力的水头梯度大于临界值。 防止流砂的措施 ：
5-3 沉井的施工 沉井施工过程动画演示1
5-3 沉井的施工 沉井施工过程动画演示2
5-3 沉井的施工
二、水中沉井的施工
（一）筑岛法 当水深小于3m，流速≤1.5m/s时，可采用砂或砾石在水中 筑岛(图5-12 a），周围用草袋围护；若水深或流速加大，可 采用围堤防护筑岛[图5-12b）]；当水深较大（通常<15m） 或流速较大时，宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c）。

限制
沉井法施工存在一定的局限性，如施工周期长、技术要求高、成本较高以及对周 围环境影响较大等。因此，在选择施工方法时需要综合考虑工程实际情况和施工 条件。
02
沉井施工工艺流程
施工准备
01
02
03
场地平整
清理施工现场，进行场地 平整，确保施工机械和材 料能够顺利进入。
测量定位
根据设计图纸进行测量定 位，确定沉井的位置和标 高。
变形等问题。
封底与回填技术应根据工程地质 和水文地质条件、下沉深度和施
工要求等因素进行综合考虑。
常用的封底与回填方法包括混凝 土浇筑、砂石回填和压实等。
04
沉井施工案例分析
某大桥桥墩沉井施工案例
总结词
大型工程、复杂地质条件、技术创新
详细描述
某大桥建设过程中，由于地质条件复杂，采用了沉井法施工。施工过程中克服了诸多技术难题，如大 体积混凝土浇筑、深基坑开挖等，最终成功完成了桥墩的施工，为类似大型工程提供了宝贵的经验。
下沉控制与纠偏
下沉控制与纠偏是沉井施工的关 键技术之一，目的是控制沉井下 沉速度和方向，确保沉井下沉的
准确性和稳定性。
下沉控制与纠偏应根据工程地质 和水文地质条件、下沉深度和施
工方法包括 注浆加固、排水降水、挖土纠偏
和千斤顶纠偏等。
封底与回填技术
封底与回填技术是沉井施工的关 键技术之一，目的是确保沉井底 部密封和回填质量，防止渗漏和
发展
随着科技的不断进步和施工技术的不断创新，沉井法施工技 术在材料、设计、施工工艺等方面都得到了不断改进和完善 。未来，随着环保要求的提高和施工技术的进步，沉井法施 工技术将会更加高效、环保、安全。
适用范围与限制
适用范围

沉井的分类
按沉井的施工方法分类 浮运沉井
按沉井的建筑资料分类
混凝土沉井 钢筋混凝土沉井 竹筋混凝土沉井
钢沉井
沉井的平面外形 沉井的立面外形
圆形 圆端形 矩形
柱形 阶梯形 锥形
a)
多图
5-3
孔沉井单孔沉 沉 井井 ；的
b)
平
双 孔 沉
面 外 形
井
；
c)
图 5-4 沉井剖面图 a〕直壁柱型； b〕外壁单阶型； c〕外壁多阶型； d〕内壁多阶型
刃脚阻力。
沉井封底
当沉井下沉至设计标高时，应进展沉降观测．假设8h内沉井的 下沉量不大于l0mm，方可进展封底。
干封法：干封法适宜于沉井底部无地下水的情况下浇筑底板混 凝土，这种方法本钱低、工期短、质量好。
水下封底应符合以下要求： (1)井内水位不应低于设计水位，锅底应按设计尺寸整理，堆
积于井底的浮泥应予去除。 (2)浇灌水下混凝土各导管的有效半径必需相互搭接，并盖满
沉井施工特点： 〔1〕沉井可在井筒的维护下作 垂直下挖，施工中井筒既能防土 又能防水，下沉终了后成为根底 的一部分。沉井法施工可以有效 地抑制明挖法土石方量大、干扰 大的弊病。〔2〕逐节接筑，不 断挖土，借助混凝土井筒的自重， 边挖土边下沉，因此比较简便、 平安。〔3〕必需经过先浇筑，
沉井制造
筑岛法 当水深小于3m，流速≤1.5m/s时，可采用砂或砾石在水 中筑岛(图5-12 a〕，周围用草袋围护；假设水深或流速加大， 可采用围堤防护筑岛[图5-12b〕]；当水深较大〔通常<15m〕 或流速较大时，宜采用钢板桩围堰筑岛(图5-12c〕。
(园沉井为相互垂直两直径与园周的交点) 间程度间隔的1/100并≯30cm H为沉井高度。

案例三：某地铁站施工
总结词
城市地铁站施工的创新应用
VS
详细描述
该案例探讨了沉井法在城市地铁站施工中 的创新应用，通过优化设计和施工组织， 有效解决了城市环境下的施工难题，为城 市基础设施建设提供了新的思路。
THANKS
感谢观看
特点
沉井法具有施工简便、占地面积小、 对周围环境影响较小等优点，适用于 各种复杂地形和地质条件下的地下工程。
适用范 围
01
02
03
04
城市地下管道、地铁、隧道等 地下工程建设；
水利工程中的大坝、水电站等；
桥梁工程中的桥墩、桥台等基 础结构；
工业与民用建筑中的地下设施 等。
施工流程
沉井安装
将预制好的沉井运至施工现场， 进行安装就位；
水位等。
施工裂缝
在沉井制作过程中，可能会出现施 工裂缝，需及时进行修补和处理， 确保沉井的密封性和安全性。
设备故障
施工过程中，设备可能会出现故障， 需提前备好备用设备，并确保设备 维护和检修工作的及时进行。
03
CATALOGUE
沉井下沉
下沉方法
排水下沉
通过降低井内水位，使井身在无水或少水状态下下沉。排水下沉时应预先设置 集水井和排水沟，并控制好水位下降速度。
保基础平整、稳固。
井壁制作
在基础之上开始建造井壁，一 般采用钢筋混凝土结构，确保 井壁的强度和稳定性。
内部结构
根据需求，在井壁内部安装相 应的设备、管道等设施，确保 沉井的功能性。
质量检测
在沉井制作过程中，进行质量 检测和监控，确保各项参数和
技术要求符合设计要求。
制作过程中的问题与处理
地质问题
如遇到地质复杂或地下水位较高 等问题，需采取相应措施进行处 理，如进行地基加固、降低地下

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（2）模板支设
沉井模板采用钢定型模或木定型模组装而成，每节模 板的长度视井的总长而定成3m或4m或5m。采用木模 时，外模靠混凝土一侧刨光，涂脱模剂两度，沿模板 长度方向间隔1m设一道肋模。模板支设时先支井内模， 一次支到比施工缝高约100mm处，竖缝处用方木支撑 在内部脚手架上，外模亦一次支到施工缝略高100mm 处，竖缝亦用木方或脚手管杆与外脚手架紧固。模板 支设时内设钢筋撑子以保证井壁的厚度，设钢筋对拉 片以使外模稳固，如为圆形沉井则在外模上增设间距 为2m的钢丝绳环箍，以增强模板整体的稳定性。外模 中央每隔1.5m水平方向设300mmX600mm浇筑口。模 板支设过程中应进行垂直度、平整度校正。
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2、监测要点
在挖土时，随时观测垂直度，发现倾时，立即进 行纠正；
沉井下沉时应加强位置、垂度和标高的观测，每 天至少观测两次，并做好记录；
如发现倾斜、位移和扭转应及时纠正，使偏差控 制在允许的范围内。
安全注意事项
1、在沉井中起吊土方时，起重中严禁超载.
2、在沉井下沉时，沉井外的一切设备都要拆离
井体1m外，防止沉井下沉时侵入界限使平台倒
塌和压坏。
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在井内壁处挂三至四根绳索为安全救护绳。在井内 施工必须戴安全帽。在起重和放料斗时起重钩下方 不能站人。开挖沉井刃脚，出土要对称，使井体平 稳下降。施工人员身体不要贴在井体上，在刃脚施 工时不能站在刃脚下施工。刃脚被卡住时用撬杆去 撬动，严禁用手伸入刃脚搬移石块。
五、空气幕沉井（壁后压气沉井）：在沉 井井壁周围预埋若干层管路，每层管钻有 许多小孔，接通压缩空气向井壁外面喷射， 气流沿沉井外壁上升，带动砂粒翻滚形成 液化，粘土则形成泥浆，从而使对井壁的 摩擦力减少。

实际工程中，沉井被卡住较为常见，也 出现过被拉裂的沉井 。
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表8-2 沉井竖向拉力计算及其最小配筋率
验算建议值
沉井施工 状态
排水下沉
不排水下 沉 泥浆套中 下沉
沉井结构或受其影响建筑物的安全 纵向钢筋最小
等级与拉力计算取值
构造配筋率
一级 0.50G 0.40G 0.30G
二级 0.30G 0.25G 0.25G
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
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沉井外侧直立时的井壁 受拉计算图
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按《公路桥涵地基与基础设计规范》，
最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重力 G的1/4，即
Pl max G / 4
主讲教师 ： 穆保岗
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第8章 沉井基础
8.1 概述 8.1.1 沉井基础的特点及其应用范围 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种
型式。 先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），
然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使 沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标 高后，再进行封底，构筑内部结构。
平钢筋。
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计算简图
q W EQ
W W W t 2
E E E t 2
Q——由刃脚传来的剪力，其值等于求
算刃脚竖直外力时分配于悬臂梁上的水平力（kN/m）。
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W h w
W h w
W 2W t W W 3
超过深度5m以后取 常数值

环境保护与修复
沉井法施工也可应用于环境保护和修复领域，如地下水修复、土壤修 复等。
沉井法施工的环保与可持续发展策略
减少能源消耗
优化施工工艺，提高能源利用效率，减少能源消 耗。
降低环境污染
采用低污染、低排放的设备和材料，减少对环境 的影响。
资源循环利用
推广资源循环利用技术，对废旧材料进行再利用 ，降低对自然资源的依赖。
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详细描述
在下沉过程中，可能会出现下沉困难或倾斜的现象。这可能是由于地下
水位较高、地质条件复杂、下沉速度过快等原因导致的。
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解决方案
针对下沉困难，可以采取在井壁周围打孔、安装高压喷射设备等方法来
降低地下水位。对于倾斜问题，可以采取在井壁两侧增加压重、调整下
沉速度等方法来纠偏。
沉井封底不坚固或漏水
或位移。
沉井制作技术
场地平整
在制作前，对场地进行平整和夯实，确保沉 井基础稳定。
模板安装
按照设计要求，将钢筋绑扎坚固，确保沉井 的结构强度。
钢筋绑扎
根据设计图纸，安装合适的模板，确保模板 的稳定性和精度。
混凝土浇筑
采用高强度混凝土，按照规定的配合比和浇 筑顺序进行浇筑，确保混凝土的密实性和强 度。
对沉井进行承载力检测，确保满 足设计要求。
03
沉井法施工关键技术解析
沉井设计
沉井设计原则
根据工程要求、地质条件、水文 条件等，确定沉井的形状、尺寸 、重量、下沉深度等参数，确保
沉井结构安全、公道。
沉井结构设计
根据使用功能和地质条件，设计 沉井的结构情势，包括底板、壁
厚、配筋等。
沉井下沉稳定计算
根据土质条件和下沉深度，计算 沉井下沉过程中的稳定性和沉降 量，确保下沉过程中不产生倾斜