辽宁省爱河水利枢纽及城市输水管线工程给排水PCCP管道沉井施工浅析

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发布时间：2021-08-26

资料介绍

2．2 沉井下沉

2．2．1 沉井下沉系数计算

K = -5 25

式中G一沉井自重，不排水下沉时扣除浮力，kN；

R 一沉井侧面的摩阻力，kN。

沉井侧面的摩阻力按如下过程计算：沿深度成阶

梯型分布，距地面(基坑面)5 m范围内按三角形分布，

5 m以下则为常数，故而总摩阻力计算公式为：

Rf=U(h一2．5)q

式中u一沉井周长，m；

h一沉井的人土深度，m；

q一单位面积摩阻力的加权平均值，kPa。

Σqih；

式中qi一第i层土的摩阻力，kN；

hi一第i层土的厚度，m。

经计算，K=2．18，约为1．15～1．25的2倍，故沉

井能正常下沉。

2．2．2 沉并下沉方法

应采用排水与不排水结合的方法进行沉井下沉施

工，在渗水量较小的土层下沉时，采用排水方法开挖下

沉；当沉井自重偏轻或通过粘土胶结层而下沉较为困

难时，在允许的情况下，宜采用高压射水、降低井内水、

压重等措施进行下沉施工；当遇到特殊地层阻碍井体

下沉时，宜采用炮震下沉，当然爆破时必须严格控制用

药量，仔细操作，在不损伤沉井的前提下进行炮震。

2．2．3 沉井下沉中的纠偏

(1)挖土法。在沉井下沉过程中，在下沉慢的一

边加强取土，以增加刃脚与土壤之间的空隙，促使其加

快下沉。相反，对下沉快的一边少挖或不挖，或者是进

行堆土夯实，增加下沉摩阻力，减缓下沉速度。

(2)射水法。用高压水对下沉慢的一边井筒的外

侧土壤进行长时间冲射，使这部分土壤松动变为泥浆，

同时泥浆又可以起润滑作用，加快沉井下沉。这种方

法适用于砂及砂类土。

(3)增加外部荷载法。井筒较高的一边下沉慢，

对其增加荷载，同时在其刃脚下进行挖空处理，以校正

偏斜。

2．2．4 沉井下沉常见问题及处理

(1)沉井倾斜。原因分析：沉井刃脚下的土软硬

不均匀；挖土不均匀致使境内土面高低悬殊；刃脚下掏

空过多，沉井突然下沉产生倾斜；排水开挖时井内涌砂

所致；井外弃土处理不彻底，造成井上荷载不均匀与井

斜。

预防处理措施：加强沉井下沉的观测与分析，如发

现井斜应及时纠正；在刃脚高的一侧加强取土，低的一

侧少挖或不挖，直至水平后再均匀分层取土；在井外射

水或开挖，增加偏心压载以及施加水平外力。

(2)沉井偏移。原因分析：主要原因为沉井倾斜，

当发生倾斜并进行纠正时，井身会发生一定的偏移，位

移大小随土质情况及井身倾斜的次数而定；测量定位

发生差错。

预防处理措施：控制沉井向偏移方向的倾斜，有意

地使其向偏移的反方向倾斜；加强测量的检查复核工

作。

(3)沉井下沉过快。原因分析：如遇耐压强度较

小的软弱土层，下沉速度会超过挖土速度；长期抽水或

砂的流动，使井壁与土的摩擦力减小；沉井外部土体可

能液化。

预防处理措施：为增加浮力，可以将下沉方法由排

水法改为不排水法，在沉井井壁与土体之间填筑粗糙

材料，以增加摩擦力；如果沉井外部土体出现液化，可

用碎石填埋处理；减少每一节井身高度以减轻沉井自

重。

(4)沉井下沉过慢或停止下沉。原因分析：井壁

与土体之间摩擦力过大；沉井自重偏小，下沉系数小；

有障碍物。

预防处理措施：继续浇灌混凝土以增加沉井自重，

或在沉井顶均匀施加荷载；将下沉方法由不排水下沉

改为排水下沉，以减少浮力；用高压水对下沉

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