沉井的构造与适用范围

1、在修建负荷较大的建筑物时，其基础要坐落在坚固、有足够承载能力的土层上，当这类土层距地表面较深（8m30m），天然基础和桩基础都受水文地质条件限制时，常采用沉井基础。沉井是桥梁墩（台）深基础的一种常用类型。桥墩沉井基础示意图 沉井在下沉过程中，坑壁不需设临时支撑和防水围堰。如果沉井所穿过的土层允许排水开挖下沉，则沉井的埋置深度很容易达到，其垂直度亦好控制。如果遇到饱和水分土层时，排水开挖会出现翻砂现象，往往造成沉井歪斜。如果遇到孤石、倒木、溶洞及坚硬的障碍物时，需做特殊处理。 沉井是基础的组成部分之一，具有设计需要的壁厚和垂直隔墙，为上下开口的筒形结构物，通常用混凝土或钢筋混凝上制成。底节沉井一

2、般是在河床或滩地筑岛上建造的，特殊情况可采用浮式沉井，在其强度达到设计要求后，抽除刃脚垫木，对称、均匀地挖去井内土，通过取上井孔运出井外弃之。随着井内土面逐渐下降，沉井在自重的作用下，克服刃脚土的支承力和外井壁与土的摩阻力而下沉。此时的井壁起着支撑坑壁土不内塌的作用。 沉井的全部高度是依据施工条件，分成若干节制成的。当第一节沉井沉到适当位置后，在其上接高第二节沉井，然后再继续下沉。就这样接高、下沉、再接高、再下沉，直至达到设计标高，清理基底后进行封底、填充和浇筑顶盖板。当天然基础和桩基础受水文、地质条件限制施工困难时，可采用沉井基础，沉井基础尤其适用于竖向和横向承载力大的深基础。（一）沉井种类

3、1按制造情况可分为：(1）就地浇筑下沉沉井：多采用混凝土或钢筋混凝土沉井，筑岛立模浇筑混凝土后，就地挖土下沉。(2)浮式沉井：多为钢壳井壁，亦有空腔钢丝网水泥薄壁沉井、钢筋混凝土薄壁沉井，是在岸上制造成型，通过滑道等方法下水浮运到位。还有的在船上制作成型，采用一整套吊装设备，使其浮运到位，用沉船的方法使其入水下沉。2按其竖向剖面形状可分为：柱形；锥形；阶梯形 3按横截面形状可分为：圆形；矩形；圆端形 (l)圆形沉井：在下沉过程中垂直度和中线较易控制，较其他形状沉井更能保证刃脚均匀作用在支承的土层上。在土压力作用下，井壁只受轴向压力，便于机械取土作业，但它只适用于圆形或接近正方形截面的墩（台）。

4、(2)矩形沉井：符合大多数墩（台）的平面形状，能更好地利用地基承载力，但四角处有较集中的应力存在，且四角处土不易被挖除，井脚不能均匀地接触承载土层。在侧压力作用下，井壁受较大的挠曲应力，长宽比愈大其挠曲应力亦愈大，通常要在沉井内设隔墙支撑，以增加刚度，改善受力条件。(3)圆端形沉井：井壁受力比矩形沉井好，适宜圆端形桥墩，能充分利用基础圬工。沉井制造时较圆形和矩形沉井复杂。其它异型沉井，如椭圆形、棱形等，应根据生产工艺和施工条件而定。 1外井壁为减小沉井下沉时的摩阻力，沉井壁外侧也可做成1% 2%向内斜坡。为了方便沉井接高，多数沉井都做成阶梯形，台阶设在每节沉井的接缝处，错台的宽度约为5 cm

5、20 cm，井壁厚度多为0.7m1.5m。沉井构造示意图1一外井壁；2一刃脚；3-隔墙；4一井孔（取上通道）；5一预埋冲刷管:6一顶盖板；7一凹槽；8一封底混凝土 2刃脚 沉井外壁刃脚是根据所穿过土层的密实程度和单位长度上土作用反力的大小，以切人土中而不受损坏来选择的。刃脚踏面宽度一般采用10cm - 20cm，刃脚的斜坡度。应大于或等于45。，刃脚的高度多为0.7m-2.0m，视其井壁厚度而定。沉井下沉深度较深，需要穿过坚硬上层或到岩层时，可用型钢制成的钢刃尖刃脚，（见图b）；沉井通过紧密上层时可采用钢筋加固并包以角钢的刃脚，见图c）；地质构造清楚，下沉过程中不会遇到障碍时可采用普通刃脚，见

6、图a)。3隔墙 沉井隔墙系大尺寸沉井的分隔墙，是沉井外壁的支撑。其厚度多为0.8m 1. 2m，底面要高出刃脚50cm以上，避免妨碍沉井下沉。4取土井孔 取上井孔的大小视取上方法而定，最小不小于2.5m。平面布局是以中心线为对称轴。5预埋冲刷管 冲刷管同空气幕一样是用来助沉的，多设在井壁内或外侧处，在下沉深度较大、沉井自重力小一于土的摩阻力时，或所穿过的土层较坚硬时采用。射水压力视土质而定。冲刷管口径为10mm l 2mm，每管的排水量不小于0.2m3/min,6顶盖板顶盖板是传递沉井襟边以上荷载的构件，不填芯沉井的沉井盖厚度约为1 .5m2.0m，其钢筋布设应按力学计算要求的条件进行。7凹槽