沉井穿过含水层,应尽量采取排水法挖土下沉。这种方式劳动条件好,挖土正确,轻易把持和纠偏,土层中如有障碍物易被发明和消除,沉井沉到设计标高后,能直接检讨地基土壤,还可进行干封底。刃脚内侧的倾斜角度为45℃~60℃。一般踏面外形的稳固性好,但只实用于疏松而无障碍物的底层。刃脚上面的凹槽是在沉井封底后浇筑底板时,底板能和井壁紧密衔接,有利防水,有利于将封底地面反力更好地传递给井壁。一般凹槽高于1.0m,深度为150~300mm。当沉井降落到设计标高后,沉井地面用混凝土封底,以防地下水渗透井内。当沉井仅作为穿过地表含水层在不透水层中构筑隧道出入口时,可不用封底,但须封住地下水下渗的途径。
沉井小端一般都做成刀刃状的刃脚,以减少下沉阻力。刃脚应具有必定的强度,以免在下沉过程中破坏并漏水。刃脚的下端多做成有利于切入土中的情势。制作刃脚的资料,一般采用钢筋混凝土。刃脚是沉井受力集中的部分,必须有足够的强度,以免产生挠曲或损坏。排水方式依据水量大小,土质情形,装备条件而定。水量不大,土质较好,一般采取简易排水法或吊桶排水;水量较大,土质较差,应采用水泵抽水。沉井是靠自重下沉,要求井壁尽可能增添重量,并减少井壁和土层之间的摩擦力。砖、料石井壁的抗拉强度小,接缝多,整体性差,透水才能强;混凝土井壁整体性好,防水才能强,但抗拉强度低,下沉过程中轻易开裂渗水。
引起沉井偏斜的原因,可能是沉井在制作时,就出现歪斜或挖土出现不均匀或地层土质软硬不均匀或井外侧临时堆土不当或沉井底部的一部分遇到障碍物等,都会引起沉井偏斜。在灌注过程中,应注意随着混凝土面的升高而随时提升导管,使导管埋深始终与导管内混凝土下落深度相适应,单根导管的小埋深一般在o.6~1.5m范围内,根据不同灌注深度选定。多根导管的小埋深则根据导管的不同间距选定,一般在o.6~1.6m范围内。采用刚性导管法进行水下混凝土封底时,混凝土坍落度宜为150-200mm。封底需用的导管根数及间距应由导管作用半径和封底面积确定。
沉井虽然具有这些优点,一旦在施工过程中稍有不慎或质量控制不好,都将会出现一系列质量问题,纠偏起来难度相当大,成本相当高,给工程的正常使用带来很大的影响。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,可按撤除垫木先后顺序分段掏空刃脚,并随即回填砂砾,待几段(即定位承垫木处)掏空并回填后,再分层逐步挖去回填填料,使均匀下沉。下沉通过粘土胶结层或沉井自身重力偏轻下沉困难时,可采用井外高压射水、降低井内水位等方法下沉。在结构受力容许的条件下,亦可采用压重或接高沉井下沉。
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