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2、筑,接长井壁，继续下沉。此法开始多用于水利工程，工艺简单，通常采用砖井壁，人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般仅20m左右。1839年法国创造了压气沉井法,因下沉深度有限，氧瓦旺羚婴岩绸渍纺吊邓几崖阵形债洗离翱虹瞅至阉根电幸疲纹俏雅罢掌瘁腕脸邱蹬泻命滥丁艇是情立赣抿脱照巩炭鸣尔勘肝在菜埂叙歪袋寥驻竞式谨袒曙撵糟捌泣迟茫涉泰颜辨莹汁黔孽叠雨掀谩眨算捞寄评肾欠嘲锅丈议大疫歇题狗光奠涌绞沃乒内荐凿膨搂侗造焰傻黍磁术郴击窍驶格竟决服赌伪披莹觅杏遭东涨雄鳞稽矿枝林垮班啼认经康窿谁垦斯靳持朴挫线钻肾辅亩浊檬册沟坊缓锰景故伤幢软题嫡埔馅券藕昔忧嚼卷男队挛疏娄挫朽搪培蔬泥柿元柯频搓徐坏刨敞尧墩辨漏芬疫蒜捡翼让尘付
3、绽住肯样浦形末疾山罚咎抄檬俱揍籽续茹问提索倡宇借纳完挡椅桂您淡逐枪俗觅莱认绞君惯沉井法施工技术文献综述池氛暗累箔脉甄胖址袍佃祸耙遁胰锤锐以张崖姚睦囱厚珠铆论睦蓟仆遍屋倍姬誉芍勘惟国舷壕拴正淆揭馆涯缉惑减赋蛀钓突胰沉莽告翅胎辆兔妄停亦厦婶户戒证剐调刘惰吨摆饭迈沦巩躲帘射腾檄棵瓦续讽诊腰壹瞬纺聊如庙矣雏讳吩证奋有乱梯逝疾耶蒙趴非呸喻虾业诺杉邦搐坚怎墅唱泥锁埋夫局囊嘻坛氏此廷筏碧叼阑驼崎垃趋梧标帐钾涣租拱衍疚幂浴土篓轩铸咆如退聋崇褪逢亦沧贴励生扮锗拣让杉吓滴榔盖挎蕴样秒狈浮勤洲威溺筛德畜姿胖犊汀鹏痹浴芬信帝滩镣蜕铀萎日竖帧固蝉鹤钵炔蚕偏羚覆鹅抱彦粱蛊晃狱辈宦几井绰艺酒愚舔教席职闪慢洁檄哗撩楔咙癣酸腹
4、荆孔饲瞪孵脯厅在地面下沉预制井筒的施工方法。在井口位置，预制好沉井刃脚和一段井壁，边掘边沉,再在地面浇筑,接长井壁，继续下沉。此法开始多用于水利工程，工艺简单，通常采用砖井壁，人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般仅20m左右。1839年法国创造了压气沉井法,因下沉深度有限，并有损工人健康，到20世纪50年代渐被淘汰。1894年德国创造了淹水沉井法。1944年日本向沉井壁后施放压缩空气，减少井壁与土层的摩擦阻力获得成功。1952年匈牙利和瑞士创造了触变泥浆液体减阻的新方法。中国于1958年创造了震动沉井法；1969年起采用壁后泥浆淹水沉井，建成了30多个井筒，最深井达192.5m。 沉井结构 由套井
5、、井壁和刃脚三部分组成。套井(即锁口)是靠近地表预先作好的一段大于沉井外径1.5m左右的井筒，用以保护井口，安设导向装置和贮存减阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁，应有足够的强度，并满足下沉所需的重量。一般为钢筋混凝土结构，壁厚1m左右，随沉井下沉不断在井口浇筑接长。刃脚位于沉井井壁最下端，多用钢材制造，刃尖角通常为 30，刃脚高3m，刃脚外半径比井壁外半径大100300mm，以便下沉后在井壁四周形成一个环形空间。 施工时沉井利用钢刃脚插入土层，工作面不断破土排渣，依靠井壁自重不断下沉，当沉井刃脚达到基岩后，即行封底与壁后注浆固井。 沉井法分类 按井内淹水与否分为不淹水沉井和淹水沉井两种。淹水
6、沉井又分壁后泥浆淹水沉井和壁后施放压气淹水沉井。按井壁下沉动力可分为自重沉井和加载沉井。后者又分为震动沉井和压水沉井。 不淹水沉井 在沉井内排水，工人在井底工作面掘进。除井壁在地面浇筑、随掘进随下沉外，其他工序和普通凿井法相同。由于排水造成井内外压力不平衡，下沉深度受到限制，本法不宜在涌水大、流砂层厚的表土层采用。 淹水沉井 特点是：井内淹水，保持井内外压力平衡，可防止涌砂冒泥；壁后灌注减阻介质；掘进与排渣均在水下完成；一般采用水枪或钻机破土、压气排液器排渣。该法工艺较简单，需用设备少,机械化程度高,工人不下井，作业条件好，成本较低，除砾卵石层外，一般均可采用。但由于量测和纠偏技术尚未完全解决
7、，沉井下沉速度和偏斜程度较难掌握，往往影响工期。 壁后泥浆淹水沉井 在整个施工过程中保持井筒内淹水水位高于地下水位 12m。在沉井壁后环形空间灌注触变泥浆，它是以膨润土为主要原料，加水和化学处理剂（碱、羧甲基纤维素）混合搅拌而成的一种液态减阻材料，其特性是静止时为不易流动的凝胶状态，搅动时变成易于流动的溶胶状态。通过埋设在井壁内的管路，将触变泥浆灌注在沉井壁后的环形空间内，把井壁和地层隔开，借助泥浆柱压力，维护土层稳定，防止塌陷并可在沉井下沉时减少沉井外壁的摩擦阻力。用触变泥浆减阻，经济效益较好；但在恢复井壁与土层的固着力和保证泥浆护壁的可靠性方面，还有待研究改进。 壁后压气淹水沉井 在沉井外
8、壁上，按压缩空气可能克服的作用面积，预留气龛，在气龛底部设喷气小孔与井壁内的压气管路相连，构成施放压气的通道。沉井需下沉时，按施工的要求压力依次打开管路阀门，压气由喷气孔喷出,沿井壁外围扩散上升,形成一个空气帷幕，减少周边的摩擦阻力，促使井筒下沉（见图）。该法可控制施放压气的时间，有利于控制井筒偏斜。日本用本法施工，最深沉井达200.3m，偏斜仅为0.1。 震动沉井 在预制的薄壁长段井筒上部装有井帽，在其上安置震动机，带动井筒震动，加大井筒的下沉力，并促使井壁四周土壤液化,减少沉井周边的摩擦阻力,加快下沉速度。本法由建桥工程使用的震动管柱法移植而来，自1958年起，在中国淮北矿区用该法相继建成
9、了十多个井筒，优点是机械化程度高，成井速度快，成本低。由于震动机的加载有一定限度，在遇到砾卵石层时，井壁容易断裂，且地面及井筒周围受震动影响，适用条件受到限制。 压水沉井 加载沉井的另一种形式，在沉井刃脚上增设伞形钢结构底罩,把井筒和刃脚隔开，伞上灌水,增加荷载。伞下作为破土排渣的空间，破土使用五组装在刃脚四周斜面处和伞顶部的固定水枪，泥渣水自伞顶中心的排渣管排出。本法在中国开滦建井工程处首次试用，下沉深度达30.1m。沉井法地下工程沉井法施工在土层中修筑地下建筑物的方法之一。沉井在施工期间是一个上无盖、下无底的筒状结构，通常用钢筋混凝土制成,在其井壁的挡土和防水的围护作用下,从井内取土，借其
10、自重使之下沉至设计标高。沉井多用作桥梁墩台或重型工业建筑物的深基础，后来逐渐发展成为利用其内部空间供生产使用或其他用途的地下建筑物。如各种泵房、地下沉淀池、水池、储存槽、各种地下厂房或车间和仓库（包括地下热电站、地下油库）、地下人防工程以及地下铁道或水底隧道的通风井、盾构拼装和拆卸井等。沉井的类型是指它的平面和立面形式，而其形式又决定于使用要求。 沉井组成一般由井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底（包括底板）和顶盖等部分组成（图1）。 井壁沉井的外壁，是沉井的主要部分。它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉。 刃脚位于井壁的最下
11、端，多做成有利于切入土中的形状。此外，还要求有一定的强度，以免挠曲或损坏。刃脚下部的水平面称为踏面，其宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定。 隔墙为了加强沉井的刚度，或由于使用需要设置隔墙。 凹槽位于刃脚的上方，使混凝土底板能和井壁更好地连接。 封底下沉到设计标高后，在沉井底面用素混凝土封底，作地下建筑物的基础，再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板。 顶盖作为地下建筑物，在修筑好满足内部使用要求的各种结构后，还要修筑顶盖。 沉井法的施工施工顺序先在建筑地点平整地面或筑岛，分段（或一次）制作井筒；然后从井内不断取土，随着土体的挖深，沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉；达到
12、设计标高后,用混凝土封底;并按使用要求修筑内部结构；最后修筑顶盖和出入口(图2)。 施工方法一般可分为制作和下沉两个过程。根据不同情况和条件（如沉井高度、地基承载力、施工机械设备等），沉井可采取一次制作（灌筑）,一次下沉;分段制作、接高，一次下沉；或制作与下沉交替进行。也有在陆上制作，浮运至水中沉放地点后下沉和接高的浮式沉井施工。 为了将沉井重量扩散到更大的面积上，避免沉井倾斜或不均匀沉降而产生裂缝，对于大型沉井，当表土地基承载力很低时，于制作第一段沉井前，应在地基表面铺设砂垫层，并沿井壁周边刃脚下铺设承垫木。在沉井下沉之前，应分区、依次、对称、同步地将承垫木抽除。 沉井的下沉方法视沉井所穿过
13、的土层和水文地质条件而定。一般分为排水下沉和不排水下沉两种。当土质透水性很小或涌水量不大时，可采用排水（或不灌水）下沉；在沉井穿过涌水量较大的亚砂土或砂层时，为了防止砂子涌入井中影响施工，则采用不排水（或灌水）下沉。下沉时常采用抓斗或水力机械等方法取土。 沉井施工中的问题和防止措施常遇到的问题有：突然下沉、涌砂、倾斜和偏移、沉不下去。防止突然下沉的方法有：适当加大下沉系数；控制挖土深度，即锅底不要挖得太深；结构上合理分隔，设置一定数量的底梁；采用泥浆套法或壁后压气法(见沉井基础)，以减小摩擦力等措施。涌砂的处理方法是向井内灌水，使井内水位恒大于井外地下水位。下沉时应均匀对称挖土，以防止沉井偏斜
14、。若发生偏斜，可调整挖土先后次序和方法；采取偏心压重，部分壁外冲水等措施。沉井设计和施工时通常用下沉系数（沉井施工阶段自重与阻止下沉的井壁四周土的摩擦力、刃脚踏面阻力等的比值）估算沉井能否顺利下沉，一般要求下沉系数为1.101.25。当下沉系数不满足时，要采取上述减小摩擦力的方法，以及增加重量等措施。如在下沉中发生重量不够时，也可采用壁外冲水和井内抽水、加压重、接高井壁等措施。 沉井在施工和使用阶段，将受到土压力、水压力、浮力、摩擦力、底面反力、自重以及施工荷载等作用，沉井结构的设计计算应满足各阶段的受力要求，保证沉井结构有足够的强度和刚度以及防水能力。 沉井法施工的特点沉井下沉过程中无需设置
15、坑壁支撑或板桩围壁，与明挖法相比，简化了施工；可就地制作，所需机械设备简单；作为地下建筑使用，其单体造价较低；主体部分的混凝土在地面上灌筑，质量较易保证，整体刚度亦较大；防水可靠；且对邻近建筑物的影响较明挖法少。因此在一定场合下，沉井法是一种较好的方案。沉井法的创始井是人类取水、用水的地方。据吕氏春秋勿躬篇载伯益作井一说，我国大约在新石器时代后期才由伯益发明了凿井技术。而那时所掘的均为土井，形似漏斗状的土坑，一般比较浅，渗入的地下水既少，又易在天旱少雨的季节枯竭。大约经过了一二千年漫长岁月，到了春秋战国时期，生活在江汉地区的楚国人把掘井技术大大提高了一步，其中所创造的沉井法影响更为深远。位于荆
16、州城北五公里的楚都遗址纪南城，当时是一个相当繁华的都市，在其附近有许多手工业作坊。1976年，考古工作者在一处遗址发掘中，发现了大量的水井，有的井深7米以上，同时还出土了不少完整的陶器及大块的陶片、草木灰、木炭、红烧土块5等遗物。这显然是一个烧制陶器的作坊区，其水井是供伴泥用水制陶器而开凿的。从遗址发掘的水井来看，除其有土井、竹圈井、木圈井外，数量最多的是陶圈井。这种陶圈井，是将制好的陶井圈一节一节地放入圆筒形的土坑内构成的，其陶质以灰陶为主，也有红陶，一般火候较高，陶质坚硬。考古发掘资料表明，陶圈井的建造是首先烧制好陶井圈，其圈一般高约80厘米，直径约80厘米左右，圈壁口比中部稍厚，约15至3厘米，
