《沉井工程质量通病处治-沉井下沉》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沉井工程质量通病处治-沉井下沉（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、下沉过快下沉过快1现象沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况，施工难以控制。2原因分析(1)遇软弱土层，土的承载力很低，使下沉速度超过挖土速度。(2)长期抽水或因砂的流动，使井壁与土的摩阻力下降。(3)沉井外部土体出现液化。3预防措施 (1)发现下沉过快，可重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。(2)将排水法改为不排水法下沉，增加浮力。(3)在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增大摩阻力。4治理方法(1)可用木垛在定位垫架处给以支承，以减缓下沉速度。(2)如沉井外部土液化出现虚坑时，可填碎石处理2 下沉过慢下沉过慢1现象沉井下沉速度很慢，甚至出现不下沉的现象。2原因分析(1)沉井自重
2、不够，不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。(2)井壁制作表面粗糙，高洼不平，与土的摩阻力加大。(3)向刃脚方向削土深度不够，正面阻力过大。(4)遇孤石或大块石等障碍物，沉井局部被搁住，或刃脚被砂砾挤实。(5)遇摩阻力大的土层，未采取减阻措施，或减阻措施遭到破坏，侧面摩阻力 增大。(6)在软粘性土层中下沉，因故中途停沉过久，侧压力增大而使下沉过慢或停 沉。3预防措施(1)沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工，保持尺寸准确，表面平整光 滑。 (2)使沉井有足够的下沉自重，下沉前进行分阶段下沉系数 X 的计算(X 值应 控制不小于 110125)，或加大刃脚上部空隙。 (3)在软粘性
3、土层中，对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土，连续下沉，中 间停歇时间不要过长。 (4)在井壁上预埋射水管，遇下沉缓慢或停沉时，进行射水以减少井壁与土层 之间的摩阻力。 (5)在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土 20、火碱 5、水 75)或黄泥 浆，以降低摩阻力，并加强管理，防止泥浆流失。泥浆应根据土层特性按表 ll1 选用。不同土层对泥浆要求不同土层对泥浆要求 表表 11-1 土层名称土层特点对泥浆要求粘土层粘土层结构紧密，地下水渗透缓慢，土体侧压力较大应采用密度较大、失水量较小的泥浆，以防粘土遇水膨胀，而造成土壁坍落破坏砂 层砂层结构松散，易坍落，有地下水渗透应采用粘度较高，静切力较大，产
4、生的泥皮薄而坚韧的泥浆，以防止砂层塌落和泥浆流失卵石层卵石间孔隙较大，结构较松散，地下水渗流较畅通应采用粘度高，静切力大、密度较小的泥浆，以防止泥浆流失4治理方法 (1)如因沉井侧面摩阻力过大造成，一般可在沉井外侧用 0204MPa 压 力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后，射水孔用 砂子填满。(2)在沉井上部加荷载，或继续浇筑上一节井壁混凝土，增加沉井自重使之下 沉。 (3)将刃脚下的土分段均匀挖除，减少正面阻力；或继续进行第二层(深 4050cm)碗形破土，促使刃脚下土失稳下沉。(4)对于不排水下沉，则可以进行部分抽水，以减少浮力，借以加重沉井。 (5)遇小孤石或块
5、石搁住，可将四周土挖空后取出；对较大孤石或块石，可用 炸药或静态破碎剂进行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，则应由潜水员 进行水下清理。 (6)遇硬质胶结土层时，可用重型抓斗或加大水枪的射水压力和水中爆破联合 作业；也可用钢轨冲击破坏后，再用抓斗抓出。(7)如因沉井四壁减阻措施被破坏，应设法恢复。(8)采用振动装置(振动锤或振动器)振动井壁，以减低摩阻力，但仅限于小型 沉井使用。瞬间突沉瞬间突沉1现象 沉井在瞬时间内失去控制，下沉量很大，或很快，出现突沉或急剧下沉， 严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。2原因分析 (1)在软粘土层中，沉井侧面摩阻力很小，当沉井内挖土较深，或刃脚下
6、土 层掏空过多，使沉井失去支撑，常导致突然大量下沉，或急剧下沉。 (2)当粘土层中挖土超过刃脚太深，形成较深锅底，或粘土层只局部挖除， 其下部存在的砂层被水力吸泥机吸空时，刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳，会引起突然塌陷，使沉井突沉。当采用不排水下沉，施工中途采取排水迫 沉时，突沉情况尤为严重。 (3)沉井下遇有粉砂层，由于动水压力的作用，向井筒内大量涌砂，产生流 砂现象，而造成急剧下沉。3预防措施 (1)在软土地层下沉的沉井可增大刃脚踏面宽度，或增设底梁以提高正面支 承力；挖土时，在刃脚部位宜保留约 50cm 宽的土堤，控制均匀削土，使沉井 挤土缓慢下沉。 (2)在粘土层中严格控制挖土深度
7、(一般为 40cm)不能太多，不使挖土超过刃 脚，可避免出现深的锅底将刃脚掏空。粘土层下有砂层时，防止把砂层吸空。 (3)控制排水高差和深度，减小动水压力，使其不能产生流砂或隆起现象； 或采取不排水下沉的方法施工。4治理方法 (1)加强操作控制，严格按次序均匀挖土，避免在刃脚部位过多掏空，或挖 土过深，或排水迫沉水头差过大。 (2)在沉井外壁空隙填粗糙材料增加摩阻力；或用枕木在定位垫架处给以支 撑，重新调整挖土。 (3)发现沉井有涌砂或软粘土因土压不平衡产生流塑情况时，为防止突然急 剧下沉和意外事故发生，可向井内灌水，把排水下沉改为不排水下沉。4 下沉搁置下沉搁置1现象沉井被地下障碍物搁住或卡
8、住，出现不能下沉或下沉困难的现象。2。原因分析 (1)沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、矿渣块、砖石、混凝土基础、管线、 钢筋、树根等被搁置、卡住，造成沉井难以下沉。(2)下沉中遇局部软硬不均地基或倾斜岩层。3预防措施 (1)施工前做好地基勘察工作，对沉井壁下部 3m 以内的各种地下障碍物， 下沉前挖井取出。 (2)对局部软硬不均地基或倾斜岩层，采取先破碎开挖较硬土层或倾斜岩层， 再挖较弱土层，使其均匀下沉。4治理方法 (1)遇较小孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石或大块石、地下沟道等， 可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出。炮孔距刃脚不小于 50cm，其 方向须与刃脚斜面平行，药量不得超
9、过 200g，并设钢板、草垫防护，不得用裸 露爆破。(2)钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出。 (3)不排水下沉，爆破孤石，除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞， 装药破碎吊出。沉井悬挂沉井悬挂1现象 沉井下沉过程中，刃脚下部土体已经掏空，而沉井的自重仍不能克服摩阻 力下沉，产生悬挂现象，有时将井壁拉裂。2原因分析(1)井壁与土壁间的摩阻力过大，沉井自重不够，下沉系数过小。 (2)沉井平面尺寸过小，下沉深度较大，遇较密实的土层，其上部有可能被 土体夹住，使其下部悬空，有时将井壁拉裂。3预防措施(1)使沉井有足够的下沉自重；下沉前应验算沉井的下沉系数，应不小于 11125。(2)加大刃脚上
10、部空隙，使井壁与土体问有一定空间，以避免被土体夹住。4治理方法 (1)用 02O4MPa 的压力流动水针沿沉井外壁缝隙冲水，以减少井壁和 土体间的摩阻力。 (2)在井筒顶部加荷载；或继续浇筑上节筒身混凝土增加自重和对刃口下土 体的压力，但应在悬空部分下沉后进行，以免突然下沉破坏模板和混凝土结构。(3)继续第二层碗形挖土，或挖空刃脚土，必要时向刃脚外掏深 100mm。(4)在岩石中下沉，可在悬挂部位进行补充钻孔和爆破。筒体倾斜筒体倾斜1现象 沉井下沉过程中或下沉后，简体发生倾斜，使筒体中心线与刃脚中心线不 重合，沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度。2原因分析(1)沉井制作时，就出现歪斜，详见“井筒
11、歪斜”的原因分析(1)一(4)。 (2)土层软硬不均，或挖土不均匀，使井内土面高低悬殊；或局部超挖过深， 使下沉不均；或刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉，易导致沉井倾斜。(3)不排水下沉沉井，未保持井内水位高于井外，造成向井内涌砂，引起沉井 歪斜。 (4)刃脚局部被石块或埋设物搁住，未及时处理；或排水下沉，井内一侧出现 流砂。(5)沉井壁上留有较大孔洞，使重心偏移，未填配重使井壁各部达到平衡就下 沉。 (6)井外临时弃土或堆重对沉井产生偏心土压；或在井壁上施加施工荷载，对 沉井一侧产生偏压。(7)在下沉过程中，未及时采取防偏、纠偏措施。(8)在软土中下沉封底时，未分格、逐段对称进行，造成沉
12、井不均匀下沉而引 起倾斜 G3预防措施(1)沉井制作时出现歪斜详见“1113 井筒歪斜”的预防措施(1)(4)。 (2)根据不同土质情况，采用不同的挖 1j 顺序，分层开挖，使挖土对称均匀， 刃脚均匀受力，沉井均匀、竖直平稳下沉。 对松软土质，可先挖沉井中部土层 (每层约深 4050cm)，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；对中等密 实的土，如刃脚土堤挖出后仍很少下沉，可再从中部向刃脚分层均匀削薄土堤， 使沉井平稳下沉；对土质软硬不均的土层，应先挖硬的一侧，后挖软的一侧； 对流砂层只挖中间不挖四周；对坚硬土层，可按撤除垫木州顷序分段掏空刃脚， 并随即回填砂砾，待最后几段(即定位承垫木处)
13、掏空并回填后，再分层逐步挖去回填填料，使均匀下沉。沉井倾斜如受地下水方向影响时，先挖背水方面的 土，后挖迎水方向的土。(3)不排水下沉应常向井内注水，保持井内水位高于井外 12m，以防向井内 涌砂。排水下沉井内侧出现流砂，应采取措施减小或平衡动水压力，或改用不 排水下沉，或用井点降水。(4)刃脚遇到小块姜石、孤石搁住，可将四周土挖空后立即橇去；较大姜石或 孤石，用风动工具破碎，或钻孔爆破成小块取出，炮孔应与刃脚斜面平行，药 量控制在 200g 以内。 (5)井壁孔洞应封闭，内用填配重(块石、铁块等)办法，保持井壁各段重量 均衡，以达到平衡下沉。(6)井外卸土、堆重，井上施工荷载，务使均匀、对称
14、。 (7)下沉井过程中加强测量观测，在沉井外设置控制网，沉井顶部设十字控 制线和基准点，在井筒内壁按四或八等分划垂线，设置标板，吊锤球(图 11-2)， 以控制平面和垂直度。下沉过程中，每班观测不少于 2 次，发现倾斜(锤球偏离 5cm)应及时纠正。4治理方法(1)在初沉阶段，一般可采取在刃脚较高部位的一侧加强挖土，在较低的一 侧少挖土或回填砂石来纠正。如系不排水下沉，一般可靠近刃脚较高的一侧加 强抓土。(2)在终沉阶段，一般可利用设在井外侧的射水管冲刷土体或采取井外射水来 纠正倾斜。(3)在刃脚底的一侧加垫木楔，刃脚高的一侧多挖土。(4)在井口上端加偏心压载纠正，务使在沉井封底以前纠正达到合
15、格。偏移或扭位偏移或扭位1现象 沉井下沉过程中或下沉后，筒体轴线位置发生一个方向偏移(称为位移)，或 两个方向的偏移(称为扭位)。2原因分析 (1)位移大多由于倾斜引起，当沉井倾斜一侧土质较松软，在纠正倾斜时， 井身往往向倾斜一侧下部产生一个较大的压力，因而伴随向倾斜方向产生一定 位移。位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。当倾斜方向不平行轴线 时，纠正后则产生扭位，多次不同方向的倾斜，纠正倾斜后拌随产生位移的综 合复合作用，也常导致产生偏离轴线方向的扭位。(2)沉井倾斜未纠正就继续下沉，常会使沉井向倾斜相反方向产生一定位移。 。(3)测量偏差未及时纠正。3预防措施 (1)加强测量控制和检
16、测，在沉井外和井壁上设控制线，内壁上设垂度观测 标志，以控制平面位置和垂直度，每班观测不少于 2 次，发现位移或扭位应及 时纠正。(2)及时纠正倾斜，避免在倾斜情况下继续下沉，造成位移或扭位。(3)控制沉井不再向偏移方向倾斜。(4)加强测量的检查和复核工作。4治理方法 位移纠正方法一般是控制沉并不再向位移方向倾斜，同时有意识地使沉井 向位移相反方向倾斜，纠正倾斜后，使其伴随向位移相反方向产生一定位移纠 正。如位移较大，也可有意使沉井偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直 到刃脚处中心线与设计中心线位置吻合或接近时，再纠正倾斜，位移相应得到 纠正。扭位可按纠正位移方法纠正，使倾斜方向对准沉井中心，然后纠正倾斜， 扭位随之得到纠正。亦可先纠正一个方向的倾斜、位移，然后纠正另一个方向 的倾斜、位移，几次倾斜方向纠正后，轴线即恢复到
