沉井施工中計(jì)算分析

鄧交華

摘 要：通過(guò)列舉案例，著重分析了沉井開(kāi)挖、澆注、下沉等情況，并通過(guò)計(jì)算分析，在各環(huán)節(jié)滿足技術(shù)和規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，最終使沉井達(dá)到了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：沉井下沉；施工計(jì)算；過(guò)程控制；下沉驗(yàn)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）22-0092-02

1 沉井定義

沉井是一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)筑物，是深基礎(chǔ)的一種型式。其施工流程為：先地上預(yù)制完成，然后通過(guò)井壁自身圍護(hù)，在井內(nèi)挖土，使沉井通過(guò)自身重量克服摩擦力下沉，待達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后再進(jìn)行底板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工。沉井由井壁、刃腳、隔墻和梁板組成，具有施工簡(jiǎn)便、技術(shù)可靠、無(wú)需特殊設(shè)備和避免過(guò)大沉降等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、煙囪、水塔基礎(chǔ)、地下泵房、水池和檢查井等項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 施工工藝

沉井施工工藝包括施工準(zhǔn)備、地基處理、井壁制作、沉井下沉和沉井封底五大部分。

3 沉井計(jì)算要點(diǎn)

沉井施工計(jì)算基本可分沉井下沉前的地基承載力計(jì)算、沉井下沉?xí)r的計(jì)算、沉井下沉完成后的穩(wěn)定性驗(yàn)算。

4 計(jì)算案例

4.1 工程概況

以浙江某不銹鋼廠雨水排水泵房為例，其位于處理廠西部，泵房分地上、地下兩部分，地下部分為鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，地上為框架結(jié)構(gòu)。泵站深8.18 m，設(shè)計(jì)室外地面相對(duì)標(biāo)高為±0.000 m。根據(jù)使用要求，沉井設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)13.5 m，寬7.9 m；池壁剖面為階梯形，井刃腳踏面標(biāo)高為-6.180 m，制作高度為6.180 m。井壁厚為500 mm，刃腳長(zhǎng)為520 mm，刃腳寬為200 mm。

根據(jù)地質(zhì)資料，施工區(qū)域從上而下分別為：①雜填土。呈灰色等雜色，成分以碎石、塊石等混黏性土為主。結(jié)構(gòu)松散，以塊徑在30 cm以下的塊石為主，土質(zhì)極不均一。層厚在0.40 m左右，地基承載力為75 kPa。②黏土。呈黃灰色，軟可塑和軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，含少許鐵錳質(zhì)渲染。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。一般表部有0.3～0.4 m厚的灰色種植土，結(jié)構(gòu)松散，富含植物根須。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚0.90～2.60 m，地基承載力為60 kPa。③淤泥質(zhì)黏土。呈灰色，流塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)不均，含少量有機(jī)質(zhì)條帶，局部為淤泥。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚2.50～3.60 m，地基承載力為50 kPa。④黏土。呈灰色，軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)較均一。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚8.50～10.90 m，地基承載力為60 kPa。地下水位為-1.0 m。

4.2 沉井結(jié)構(gòu)形式

沉井的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

4.3 沉井施工前的計(jì)算要點(diǎn)

4.3.1 沉井下墊層的驗(yàn)算

沉井工藝是先在淺基坑或地面澆注成型，待強(qiáng)度達(dá)到要求后再在井內(nèi)和井壁下取土下沉。在此之前，預(yù)制好的井壁和內(nèi)部構(gòu)件靠井壁下刃腳承重，為了避免在下沉前因井壁自重破壞了下部的土層而發(fā)生沉降和傾斜，要對(duì)下部的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。如果不符合要求，就要采取增加沙墊層、磚墊層或枕木的形式處理地基。

4.3.2 沉井下沉驗(yàn)算

沉井下沉有兩種形式，分別為靠自重下沉和靠輔助下沉。比較理想的狀態(tài)是靠自重克服井壁四周和土的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉，所以首先要進(jìn)行沉井下沉的驗(yàn)算。

4.3.3 沉井上浮驗(yàn)算

沉井封底后，由于井內(nèi)是空的，受地下水壓力的影響，整個(gè)沉井會(huì)受到被排出的地下水的浮力作用。因此，應(yīng)對(duì)封底后的沉井進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果此時(shí)的沉井自重小于上浮力，那么沉井就會(huì)向上浮動(dòng)，造成相接的管道差，無(wú)法滿足使用要求，所以要提前進(jìn)行上浮驗(yàn)算。

5 砂墊層鋪設(shè)厚度計(jì)算

沉井在地面上施工時(shí)，為了減少下沉的深度，一般會(huì)在沉井制作前開(kāi)挖基坑，位置應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)確定，基坑底平面尺寸要滿足施工的需要。基坑底四周設(shè)300 mm×300 mm的排水溝，并設(shè)置集水井（1 000 mm×1 000 mm）。要在基坑四周鋪設(shè)碎石，邊上設(shè)明溝和集水井。沉井內(nèi)地面鋪100 mm厚的碎石，刃腳下鋪設(shè)1 m厚的砂墊層，墊層上均抹4 cm厚的水泥砂漿。

承載力驗(yàn)算公式應(yīng)滿足R>P，即砂墊層承載力大于沉井自重。

6 沉井下沉驗(yàn)算

7 沉井抗浮穩(wěn)定計(jì)算

沉井封底后，水壓力會(huì)造成沉井上浮，如果沉井自重能夠克服上浮力，沉井會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，否則就會(huì)造成上浮現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般可分為兩種情況，分別為沉井外未回填土和沉井外已回填土。

8 沉井的抗滑移和抗傾覆計(jì)算

沉井下沉封底后，由于使用的需要，常開(kāi)挖進(jìn)、出水管道的基槽，或由于其他原因造成沉井側(cè)面土壓力不均勻，因此，需要對(duì)抗滑移和抗傾覆進(jìn)行計(jì)算。

9 測(cè)量控制與觀測(cè)

9.1 沉井井筒垂線傾斜度的觀測(cè)

觀測(cè)方法：提前在井筒內(nèi)壁對(duì)稱(chēng)標(biāo)注垂直直線，并掛好垂直線錘。當(dāng)井筒發(fā)生偏斜時(shí)，垂球錐尖就會(huì)偏離垂直線，垂球吊線就會(huì)偏離井筒內(nèi)壁上的垂線。根據(jù)垂球偏離標(biāo)盤(pán)中心和偏離井筒內(nèi)壁垂線的方位和大小進(jìn)行糾偏，一般在沉井下沉前后各觀測(cè)一次。

9.2 沉井刃腳踏面高程和下沉量的觀測(cè)

觀測(cè)方法：在沉井外地面上的軸線位置處預(yù)先設(shè)置水平標(biāo)尺，然后前后分別測(cè)出下沉?xí)r刃腳踏面的高程及其前后差值（即下沉量），刃腳踏面下沉前高程減去測(cè)得下沉?xí)r踏面高程就是總下沉量。同時(shí)，兩個(gè)相對(duì)點(diǎn)高差值的正、負(fù)差也表示沉井井筒傾斜的方向和傾斜程度。一般上述觀測(cè)要在每次下沉前后各進(jìn)行一次。

9.3 井筒傾斜度的測(cè)量

一般用水準(zhǔn)儀或激光水平儀觀測(cè)在井外壁事先設(shè)置4個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程，然后算出踏面的高程，最后用相對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程差算出井筒傾斜角。

9.4 沉井封底

根據(jù)以上計(jì)算可知，如果沉井下沉到標(biāo)高不穩(wěn)定，即我們前面計(jì)算的K和K1均過(guò)大時(shí)，我們可以在封底前提前在井底用大塊石或大比例礦渣預(yù)壓，增加井底和四周基地的抵抗力，確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

如果計(jì)算封底后抗上浮系數(shù)不夠，可采取下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高前，先對(duì)部分上部結(jié)構(gòu)施工或在井上部放置重物等方法，來(lái)確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

10 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)實(shí)例的計(jì)算和分析，可以了解到沉井施工計(jì)算的要點(diǎn)和施工注意事項(xiàng)，只有對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的措施，才能確保沉井施工的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

[1]段良策，殷奇.沉井的設(shè)計(jì)與施工[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

[2]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.JGJ/T 8-97 建筑變形測(cè)量規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

〔編輯：王霞〕

摘 要：通過(guò)列舉案例，著重分析了沉井開(kāi)挖、澆注、下沉等情況，并通過(guò)計(jì)算分析，在各環(huán)節(jié)滿足技術(shù)和規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，最終使沉井達(dá)到了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：沉井下沉；施工計(jì)算；過(guò)程控制；下沉驗(yàn)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）22-0092-02

1 沉井定義

沉井是一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)筑物，是深基礎(chǔ)的一種型式。其施工流程為：先地上預(yù)制完成，然后通過(guò)井壁自身圍護(hù)，在井內(nèi)挖土，使沉井通過(guò)自身重量克服摩擦力下沉，待達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后再進(jìn)行底板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工。沉井由井壁、刃腳、隔墻和梁板組成，具有施工簡(jiǎn)便、技術(shù)可靠、無(wú)需特殊設(shè)備和避免過(guò)大沉降等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、煙囪、水塔基礎(chǔ)、地下泵房、水池和檢查井等項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 施工工藝

沉井施工工藝包括施工準(zhǔn)備、地基處理、井壁制作、沉井下沉和沉井封底五大部分。

3 沉井計(jì)算要點(diǎn)

沉井施工計(jì)算基本可分沉井下沉前的地基承載力計(jì)算、沉井下沉?xí)r的計(jì)算、沉井下沉完成后的穩(wěn)定性驗(yàn)算。

4 計(jì)算案例

4.1 工程概況

以浙江某不銹鋼廠雨水排水泵房為例，其位于處理廠西部，泵房分地上、地下兩部分，地下部分為鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，地上為框架結(jié)構(gòu)。泵站深8.18 m，設(shè)計(jì)室外地面相對(duì)標(biāo)高為±0.000 m。根據(jù)使用要求，沉井設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)13.5 m，寬7.9 m；池壁剖面為階梯形，井刃腳踏面標(biāo)高為-6.180 m，制作高度為6.180 m。井壁厚為500 mm，刃腳長(zhǎng)為520 mm，刃腳寬為200 mm。

根據(jù)地質(zhì)資料，施工區(qū)域從上而下分別為：①雜填土。呈灰色等雜色，成分以碎石、塊石等混黏性土為主。結(jié)構(gòu)松散，以塊徑在30 cm以下的塊石為主，土質(zhì)極不均一。層厚在0.40 m左右，地基承載力為75 kPa。②黏土。呈黃灰色，軟可塑和軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，含少許鐵錳質(zhì)渲染。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。一般表部有0.3～0.4 m厚的灰色種植土，結(jié)構(gòu)松散，富含植物根須。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚0.90～2.60 m，地基承載力為60 kPa。③淤泥質(zhì)黏土。呈灰色，流塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)不均，含少量有機(jī)質(zhì)條帶，局部為淤泥。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚2.50～3.60 m，地基承載力為50 kPa。④黏土。呈灰色，軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)較均一。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚8.50～10.90 m，地基承載力為60 kPa。地下水位為-1.0 m。

4.2 沉井結(jié)構(gòu)形式

沉井的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

4.3 沉井施工前的計(jì)算要點(diǎn)

4.3.1 沉井下墊層的驗(yàn)算

沉井工藝是先在淺基坑或地面澆注成型，待強(qiáng)度達(dá)到要求后再在井內(nèi)和井壁下取土下沉。在此之前，預(yù)制好的井壁和內(nèi)部構(gòu)件靠井壁下刃腳承重，為了避免在下沉前因井壁自重破壞了下部的土層而發(fā)生沉降和傾斜，要對(duì)下部的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。如果不符合要求，就要采取增加沙墊層、磚墊層或枕木的形式處理地基。

4.3.2 沉井下沉驗(yàn)算

沉井下沉有兩種形式，分別為靠自重下沉和靠輔助下沉。比較理想的狀態(tài)是靠自重克服井壁四周和土的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉，所以首先要進(jìn)行沉井下沉的驗(yàn)算。

4.3.3 沉井上浮驗(yàn)算

沉井封底后，由于井內(nèi)是空的，受地下水壓力的影響，整個(gè)沉井會(huì)受到被排出的地下水的浮力作用。因此，應(yīng)對(duì)封底后的沉井進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果此時(shí)的沉井自重小于上浮力，那么沉井就會(huì)向上浮動(dòng)，造成相接的管道差，無(wú)法滿足使用要求，所以要提前進(jìn)行上浮驗(yàn)算。

5 砂墊層鋪設(shè)厚度計(jì)算

沉井在地面上施工時(shí)，為了減少下沉的深度，一般會(huì)在沉井制作前開(kāi)挖基坑，位置應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)確定，基坑底平面尺寸要滿足施工的需要。基坑底四周設(shè)300 mm×300 mm的排水溝，并設(shè)置集水井（1 000 mm×1 000 mm）。要在基坑四周鋪設(shè)碎石，邊上設(shè)明溝和集水井。沉井內(nèi)地面鋪100 mm厚的碎石，刃腳下鋪設(shè)1 m厚的砂墊層，墊層上均抹4 cm厚的水泥砂漿。

承載力驗(yàn)算公式應(yīng)滿足R>P，即砂墊層承載力大于沉井自重。

6 沉井下沉驗(yàn)算

7 沉井抗浮穩(wěn)定計(jì)算

沉井封底后，水壓力會(huì)造成沉井上浮，如果沉井自重能夠克服上浮力，沉井會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，否則就會(huì)造成上浮現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般可分為兩種情況，分別為沉井外未回填土和沉井外已回填土。

8 沉井的抗滑移和抗傾覆計(jì)算

沉井下沉封底后，由于使用的需要，常開(kāi)挖進(jìn)、出水管道的基槽，或由于其他原因造成沉井側(cè)面土壓力不均勻，因此，需要對(duì)抗滑移和抗傾覆進(jìn)行計(jì)算。

9 測(cè)量控制與觀測(cè)

9.1 沉井井筒垂線傾斜度的觀測(cè)

觀測(cè)方法：提前在井筒內(nèi)壁對(duì)稱(chēng)標(biāo)注垂直直線，并掛好垂直線錘。當(dāng)井筒發(fā)生偏斜時(shí)，垂球錐尖就會(huì)偏離垂直線，垂球吊線就會(huì)偏離井筒內(nèi)壁上的垂線。根據(jù)垂球偏離標(biāo)盤(pán)中心和偏離井筒內(nèi)壁垂線的方位和大小進(jìn)行糾偏，一般在沉井下沉前后各觀測(cè)一次。

9.2 沉井刃腳踏面高程和下沉量的觀測(cè)

觀測(cè)方法：在沉井外地面上的軸線位置處預(yù)先設(shè)置水平標(biāo)尺，然后前后分別測(cè)出下沉?xí)r刃腳踏面的高程及其前后差值（即下沉量），刃腳踏面下沉前高程減去測(cè)得下沉?xí)r踏面高程就是總下沉量。同時(shí)，兩個(gè)相對(duì)點(diǎn)高差值的正、負(fù)差也表示沉井井筒傾斜的方向和傾斜程度。一般上述觀測(cè)要在每次下沉前后各進(jìn)行一次。

9.3 井筒傾斜度的測(cè)量

一般用水準(zhǔn)儀或激光水平儀觀測(cè)在井外壁事先設(shè)置4個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程，然后算出踏面的高程，最后用相對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程差算出井筒傾斜角。

9.4 沉井封底

根據(jù)以上計(jì)算可知，如果沉井下沉到標(biāo)高不穩(wěn)定，即我們前面計(jì)算的K和K1均過(guò)大時(shí)，我們可以在封底前提前在井底用大塊石或大比例礦渣預(yù)壓，增加井底和四周基地的抵抗力，確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

如果計(jì)算封底后抗上浮系數(shù)不夠，可采取下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高前，先對(duì)部分上部結(jié)構(gòu)施工或在井上部放置重物等方法，來(lái)確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

10 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)實(shí)例的計(jì)算和分析，可以了解到沉井施工計(jì)算的要點(diǎn)和施工注意事項(xiàng)，只有對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的措施，才能確保沉井施工的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

[1]段良策，殷奇.沉井的設(shè)計(jì)與施工[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

[2]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.JGJ/T 8-97 建筑變形測(cè)量規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

〔編輯：王霞〕

摘 要：通過(guò)列舉案例，著重分析了沉井開(kāi)挖、澆注、下沉等情況，并通過(guò)計(jì)算分析，在各環(huán)節(jié)滿足技術(shù)和規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，最終使沉井達(dá)到了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：沉井下沉；施工計(jì)算；過(guò)程控制；下沉驗(yàn)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）22-0092-02

1 沉井定義

沉井是一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)筑物，是深基礎(chǔ)的一種型式。其施工流程為：先地上預(yù)制完成，然后通過(guò)井壁自身圍護(hù)，在井內(nèi)挖土，使沉井通過(guò)自身重量克服摩擦力下沉，待達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后再進(jìn)行底板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工。沉井由井壁、刃腳、隔墻和梁板組成，具有施工簡(jiǎn)便、技術(shù)可靠、無(wú)需特殊設(shè)備和避免過(guò)大沉降等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、煙囪、水塔基礎(chǔ)、地下泵房、水池和檢查井等項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 施工工藝

沉井施工工藝包括施工準(zhǔn)備、地基處理、井壁制作、沉井下沉和沉井封底五大部分。

3 沉井計(jì)算要點(diǎn)

沉井施工計(jì)算基本可分沉井下沉前的地基承載力計(jì)算、沉井下沉?xí)r的計(jì)算、沉井下沉完成后的穩(wěn)定性驗(yàn)算。

4 計(jì)算案例

4.1 工程概況

以浙江某不銹鋼廠雨水排水泵房為例，其位于處理廠西部，泵房分地上、地下兩部分，地下部分為鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，地上為框架結(jié)構(gòu)。泵站深8.18 m，設(shè)計(jì)室外地面相對(duì)標(biāo)高為±0.000 m。根據(jù)使用要求，沉井設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)13.5 m，寬7.9 m；池壁剖面為階梯形，井刃腳踏面標(biāo)高為-6.180 m，制作高度為6.180 m。井壁厚為500 mm，刃腳長(zhǎng)為520 mm，刃腳寬為200 mm。

根據(jù)地質(zhì)資料，施工區(qū)域從上而下分別為：①雜填土。呈灰色等雜色，成分以碎石、塊石等混黏性土為主。結(jié)構(gòu)松散，以塊徑在30 cm以下的塊石為主，土質(zhì)極不均一。層厚在0.40 m左右，地基承載力為75 kPa。②黏土。呈黃灰色，軟可塑和軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，含少許鐵錳質(zhì)渲染。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。一般表部有0.3～0.4 m厚的灰色種植土，結(jié)構(gòu)松散，富含植物根須。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚0.90～2.60 m，地基承載力為60 kPa。③淤泥質(zhì)黏土。呈灰色，流塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)不均，含少量有機(jī)質(zhì)條帶，局部為淤泥。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚2.50～3.60 m，地基承載力為50 kPa。④黏土。呈灰色，軟塑狀態(tài)，厚層狀，高壓縮性，土質(zhì)較均一。土面有油脂光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，韌性高，干強(qiáng)度高。該層全場(chǎng)地均有分布，層厚8.50～10.90 m，地基承載力為60 kPa。地下水位為-1.0 m。

4.2 沉井結(jié)構(gòu)形式

沉井的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

4.3 沉井施工前的計(jì)算要點(diǎn)

4.3.1 沉井下墊層的驗(yàn)算

沉井工藝是先在淺基坑或地面澆注成型，待強(qiáng)度達(dá)到要求后再在井內(nèi)和井壁下取土下沉。在此之前，預(yù)制好的井壁和內(nèi)部構(gòu)件靠井壁下刃腳承重，為了避免在下沉前因井壁自重破壞了下部的土層而發(fā)生沉降和傾斜，要對(duì)下部的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。如果不符合要求，就要采取增加沙墊層、磚墊層或枕木的形式處理地基。

4.3.2 沉井下沉驗(yàn)算

沉井下沉有兩種形式，分別為靠自重下沉和靠輔助下沉。比較理想的狀態(tài)是靠自重克服井壁四周和土的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉，所以首先要進(jìn)行沉井下沉的驗(yàn)算。

4.3.3 沉井上浮驗(yàn)算

沉井封底后，由于井內(nèi)是空的，受地下水壓力的影響，整個(gè)沉井會(huì)受到被排出的地下水的浮力作用。因此，應(yīng)對(duì)封底后的沉井進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果此時(shí)的沉井自重小于上浮力，那么沉井就會(huì)向上浮動(dòng)，造成相接的管道差，無(wú)法滿足使用要求，所以要提前進(jìn)行上浮驗(yàn)算。

5 砂墊層鋪設(shè)厚度計(jì)算

沉井在地面上施工時(shí)，為了減少下沉的深度，一般會(huì)在沉井制作前開(kāi)挖基坑，位置應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)確定，基坑底平面尺寸要滿足施工的需要。基坑底四周設(shè)300 mm×300 mm的排水溝，并設(shè)置集水井（1 000 mm×1 000 mm）。要在基坑四周鋪設(shè)碎石，邊上設(shè)明溝和集水井。沉井內(nèi)地面鋪100 mm厚的碎石，刃腳下鋪設(shè)1 m厚的砂墊層，墊層上均抹4 cm厚的水泥砂漿。

承載力驗(yàn)算公式應(yīng)滿足R>P，即砂墊層承載力大于沉井自重。

6 沉井下沉驗(yàn)算

7 沉井抗浮穩(wěn)定計(jì)算

沉井封底后，水壓力會(huì)造成沉井上浮，如果沉井自重能夠克服上浮力，沉井會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，否則就會(huì)造成上浮現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般可分為兩種情況，分別為沉井外未回填土和沉井外已回填土。

8 沉井的抗滑移和抗傾覆計(jì)算

沉井下沉封底后，由于使用的需要，常開(kāi)挖進(jìn)、出水管道的基槽，或由于其他原因造成沉井側(cè)面土壓力不均勻，因此，需要對(duì)抗滑移和抗傾覆進(jìn)行計(jì)算。

9 測(cè)量控制與觀測(cè)

9.1 沉井井筒垂線傾斜度的觀測(cè)

觀測(cè)方法：提前在井筒內(nèi)壁對(duì)稱(chēng)標(biāo)注垂直直線，并掛好垂直線錘。當(dāng)井筒發(fā)生偏斜時(shí)，垂球錐尖就會(huì)偏離垂直線，垂球吊線就會(huì)偏離井筒內(nèi)壁上的垂線。根據(jù)垂球偏離標(biāo)盤(pán)中心和偏離井筒內(nèi)壁垂線的方位和大小進(jìn)行糾偏，一般在沉井下沉前后各觀測(cè)一次。

9.2 沉井刃腳踏面高程和下沉量的觀測(cè)

觀測(cè)方法：在沉井外地面上的軸線位置處預(yù)先設(shè)置水平標(biāo)尺，然后前后分別測(cè)出下沉?xí)r刃腳踏面的高程及其前后差值（即下沉量），刃腳踏面下沉前高程減去測(cè)得下沉?xí)r踏面高程就是總下沉量。同時(shí)，兩個(gè)相對(duì)點(diǎn)高差值的正、負(fù)差也表示沉井井筒傾斜的方向和傾斜程度。一般上述觀測(cè)要在每次下沉前后各進(jìn)行一次。

9.3 井筒傾斜度的測(cè)量

一般用水準(zhǔn)儀或激光水平儀觀測(cè)在井外壁事先設(shè)置4個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程，然后算出踏面的高程，最后用相對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的高程差算出井筒傾斜角。

9.4 沉井封底

根據(jù)以上計(jì)算可知，如果沉井下沉到標(biāo)高不穩(wěn)定，即我們前面計(jì)算的K和K1均過(guò)大時(shí)，我們可以在封底前提前在井底用大塊石或大比例礦渣預(yù)壓，增加井底和四周基地的抵抗力，確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

如果計(jì)算封底后抗上浮系數(shù)不夠，可采取下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高前，先對(duì)部分上部結(jié)構(gòu)施工或在井上部放置重物等方法，來(lái)確保沉井下沉?xí)r的穩(wěn)定性。

10 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)實(shí)例的計(jì)算和分析，可以了解到沉井施工計(jì)算的要點(diǎn)和施工注意事項(xiàng)，只有對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的措施，才能確保沉井施工的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

[1]段良策，殷奇.沉井的設(shè)計(jì)與施工[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

[2]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.JGJ/T 8-97 建筑變形測(cè)量規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

〔編輯：王霞〕