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　　沉井施工工藝是指先做一個(gè)混凝土筒壁，等到筒壁達(dá)到一定強(qiáng)度，把筒壁中下部的土取出，在取土過(guò)程中利用筒壁自重大于下沉阻力使筒壁自由下沉的施工工藝進(jìn)行沉井。隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展，建筑量逐年增加，沉井施工工藝已經(jīng)在很多工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在應(yīng)用過(guò)程中也產(chǎn)生了一系列的技術(shù)問(wèn)題；本文根據(jù)筆者在工業(yè)旋流井施工過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)成功與不足，參考其他成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)沉井過(guò)程中所發(fā)生的典型問(wèn)題進(jìn)行了闡述與分析，并有針對(duì)性的提出了一些問(wèn)題的預(yù)防措施及糾偏措施。

 

　　在沉井施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)以下幾類典型技術(shù)問(wèn)題：

 

　　（1）下沉速度發(fā)生異常：井壁下沉速度過(guò)快、井壁下沉速度過(guò)慢；

 

　?。?）下沉方向出現(xiàn)異常：筒體傾斜、筒體偏移、筒體扭位等；

 

　?。?）下沉出現(xiàn)異常地質(zhì)情況：井壁下沉遇孤石、井壁下沉遇堅(jiān)硬土層等現(xiàn)象。

 

　　上述幾類典型的技術(shù)問(wèn)題均不利于沉井施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使沉井處于失控狀態(tài)，導(dǎo)致施工質(zhì)量不可控。針對(duì)上述典型的技術(shù)問(wèn)題，施工過(guò)程中要積極的采取各項(xiàng)預(yù)防和糾偏處理措施，使沉井施工過(guò)程處于受控狀態(tài)，保證沉井施工質(zhì)量。

 

　　二、下沉速度異常的原因分析與預(yù)防措施及糾偏措施

 

　　下沉速度過(guò)快是指沉井井壁下沉速度超過(guò)井內(nèi)挖土速度，出現(xiàn)異常情況，使井壁下沉速度難以控制。產(chǎn)生的原因可能是遇軟土層，土的承載力很低或相臨土層承載力差距大，使下沉速度超過(guò)井內(nèi)挖土速度；也可能是長(zhǎng)期抽水、因砂的流動(dòng)或翻砂現(xiàn)象，使井壁與土的摩阻力下降；還有可能是沉井井壁外部土體出現(xiàn)液化現(xiàn)象。主要預(yù)防措施有在發(fā)現(xiàn)下沉過(guò)快時(shí)，可重新調(diào)整挖土順序，在刃腳下不挖、部分不挖土或跳挖，如果是下沉太快也可選擇停止挖土待沉井井壁基本穩(wěn)定，再組織挖土；如果我們采取內(nèi)排水法施工時(shí)，可以先嘗試將排水法改為不排水法下沉，增加浮力，停止挖刃腳下的土；在上部沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾耐梁粚?shí)，增大摩阻力，必要時(shí)可選用振動(dòng)碾在井壁周?chē)雺?，使土體密實(shí)增大阻力。

 

　　下沉速度過(guò)慢是指井壁沉井過(guò)程中下沉速度低于正常下沉速度，甚至出現(xiàn)不下沉的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因可能是沉井自重不夠，不能克服四周井壁與土的摩阻力和刃腳下土的正面阻力；或井壁外表面粗糙、不平，使井壁與土的摩阻力加大；或向刃腳方向削土深度不夠，正面阻力過(guò)大；或遇孤石或大塊石等障礙物，沉井局部被擋住，或刃腳被砂、礫石擠實(shí)；也可能是遇到摩阻力大的土層，未采取減小阻力的措施，或減小阻力的措施遭到破壞，井壁側(cè)面摩阻力增大；若是在軟粘性土層中下沉，因此下沉?xí)r中途停止下沉?xí)r間太長(zhǎng)，側(cè)壓力增大，軟粘土握裹力、吸附力增大，而使下沉過(guò)慢或停沉。主要預(yù)防措施有沉井制作應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和工藝要求施工，保持尺寸精準(zhǔn)，表面平整光滑；使沉井有足夠的下沉自重；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(guò)長(zhǎng)；在井壁上預(yù)埋射水管，遇下沉緩慢或停止下沉?xí)r，進(jìn)行射水以減少井壁與土層之間的摩阻力；在井壁周?chē)障吨谐涮钣|變泥漿或黃泥漿，以降低摩阻力，并加強(qiáng)管理，防止泥漿流失；將沉井邊緣的土方卸掉，降低阻力。

 

　　糾正施工時(shí)要將整體施工速度放緩，避免糾偏過(guò)大，造成反向傾斜。

 

　　三、下沉方向異常的預(yù)防與控制措施

 

　　筒體傾斜是指沉井下沉過(guò)程中或下沉后，簡(jiǎn)體發(fā)生傾斜，使筒體中心線與刃腳中心線不重合，沉井垂直度出現(xiàn)歪斜，影響使用功能。主要原因有沉井制作時(shí)，就出現(xiàn)歪斜；土層軟硬不均，或挖土不均勻，使井內(nèi)土面高低懸殊，或局部超挖過(guò)深，使下沉不均，或刃腳下掏空過(guò)多，使沉井不均勻突然下沉，容易導(dǎo)致沉井傾斜；未排水下沉沉井，未保持井內(nèi)水位高于井外，造成向井內(nèi)涌砂，引起沉井歪斜；刃腳局部被石塊或埋設(shè)物擋住，處理不及時(shí)；或排水下沉?xí)r，井內(nèi)一側(cè)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；沉井壁上留有較大孔洞或制作厚度不均勻，使重心偏心，下沉?xí)r失去平衡；井外側(cè)臨時(shí)棄土或堆重對(duì)沉井產(chǎn)生偏心土壓；或在井壁上施加施工荷載，對(duì)沉井一側(cè)產(chǎn)生壓力；在下沉過(guò)程中，未及時(shí)采取預(yù)防偏斜或未采取正確的糾偏措施。主要預(yù)防措施有根據(jù)不同土質(zhì)情況，采用不同的挖土順序，分層開(kāi)挖，使挖土對(duì)稱均勻，刃腳均勻受力，沉井下沉速度均勻可控、豎直平穩(wěn)下沉；不排水下沉應(yīng)常向井內(nèi)注水，保持井內(nèi)水位高于井外1～2m，以防向井內(nèi)涌砂；排水下沉井內(nèi)側(cè)出現(xiàn)流砂，應(yīng)采取措施減小或平衡動(dòng)水壓力，或改用不排水下沉，或先降水；井壁孔洞應(yīng)封閉（保證外表面平整、光滑），內(nèi)用填砂石的辦法，保持井壁各段重量均衡，以達(dá)到平衡下沉；井壁外卸土、堆重，井上卸荷，務(wù)必均勻、對(duì)稱。

 

　　井筒偏移或扭位是指井筒下沉過(guò)程中或下沉后，筒體軸線位置發(fā)生一個(gè)方向偏移稱為位移，或兩個(gè)方向的偏移稱為扭位。主要原因有位移大多由于傾斜引起，當(dāng)井筒傾斜一側(cè)土質(zhì)較松軟，在糾正傾斜時(shí)，井身往往向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力，因而伴隨向傾斜方向產(chǎn)生一定位移。主要預(yù)防措施有加強(qiáng)測(cè)量控制和檢測(cè)，在沉井外和井壁上設(shè)控制線，內(nèi)壁上設(shè)垂度觀測(cè)標(biāo)志，以控制平面位置和垂直度，發(fā)現(xiàn)位移或扭位應(yīng)及時(shí)糾正；及時(shí)糾正傾斜，控制沉井不再向偏移方向傾斜，避免在傾斜情況下繼續(xù)下沉，造成位移或扭位。

 

 

　　下沉遇孤石、大卵石塊等突發(fā)障礙物是指井壁下沉?xí)r被地下孤石、大卵石塊障礙物卡住，出現(xiàn)不能下沉或下沉困難的現(xiàn)象。主要原因可能有井筒下沉局部遇孤石、大卵石塊等時(shí)井壁被擱置、卡住，造成井筒難以下沉或者是下沉中遇局部軟硬不均的土層或傾斜巖層。主要預(yù)防措施有是在施工前做好地基勘察工作，對(duì)沉井壁下部的各種地下硬障礙物，下沉前挖井取出，也可以爆破定點(diǎn)清除；對(duì)局部軟硬不均地基或傾斜巖層，采取先破碎開(kāi)挖較硬土層或傾斜巖層，再挖較弱土層，使其均勻下沉。

 

　　下沉遇堅(jiān)硬土層是指沉井施工時(shí)，刃腳下挖土遇堅(jiān)硬土層，出現(xiàn)難以開(kāi)挖下沉的現(xiàn)象。主要原因可能有遇到膠結(jié)、板結(jié)層，質(zhì)地堅(jiān)硬，用鍬、鎬開(kāi)挖困難，使井壁下沉緩慢。主要預(yù)防措施有當(dāng)方案采取排水下沉?xí)r，以人力用鐵釬打入士中向上撬動(dòng)、取出，或用電鎬開(kāi)挖，必要時(shí)打炮孔，定點(diǎn)爆破清除；若是采取不排水下沉?xí)r，用重型抓斗、射水管及水中爆破聯(lián)合作業(yè)施工法施工。

 

　　總之，沉井過(guò)程中發(fā)生上述典型技術(shù)問(wèn)題是一種較為普遍的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象要求沉井施工應(yīng)從設(shè)計(jì)和施工階段提早采取措施來(lái)加以預(yù)防。如果遇到沉井過(guò)程中上述技術(shù)問(wèn)題，首先要查明并分析產(chǎn)生的原因，認(rèn)真檢測(cè)、評(píng)估其程度，確定有效的預(yù)防與糾偏處理措施。