大深度沉井群施工工法

大深度沉井群施工工法由中国葛洲坝集团股份有限公司、长江航道局完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《大深度沉井群施工工法》是中国葛洲坝集团股份有限公司、长江航道局完成的建筑类施工工法，完成人是郭光文、屈庆余、石义刚、余英、戴志清。适用于土层或砂砾石层，也可在风化和软弱岩层中沉入，必要时，也可沉入坚硬完整的岩石，以达到嵌入基岩的目的。《大深度沉井群施工工法》主要的工法特点是施工方便、技术成熟、质量有保证；沉井（群）施工，振动、噪声小，对临近建筑物影响小，内部空间可利用，下沉过程中，本身作为挡土和挡水围堰结构物，不需要板桩围护，从而可节约投资。2011年9月，《大深度沉井群施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2009-2010年度国家二级工法。形成原因形成原因水电建设在20世纪60年代开始引入沉井技术，先后在一些大型水利水电工程中应用。截至2009年，沉井逐渐向着大深度、大尺寸、大规模发展，在许多特大工程项目中显示了它的独特性。向家坝二期纵向围堰沉井群（由10个23米、17米的沉井组成，下沉深度最浅43米深、最深达57.4米）工程，属中国国内2009年前最大规模的沉井群工程。中国葛洲坝集团股份有限公司在地质状况复杂、施工场地狭窄的情况下，先后克服了降水、纠偏、入岩和填芯混凝土施工等技术难关，成功地完成了这一施工任务，取得了中国国内领先的“大深度沉井群施工技术”的新成果，并总结形成了《大深度沉井群施工工法》。

工法特点工法特点《大深度沉井群施工工法》的工法特点是：1.由于沉井（群）具有躯体刚度大，承载力大，抗渗能力强，耐久性好，占地面积小，对于地层变化、流砂、淤泥等不良地层的适应性强等优点，故其可在各种复杂地形、地质和场地狭窄条件下施工，施工深度可以很深，最深可达200米。2.沉井（群）施工，振动、噪声小，对临近建筑物影响小，内部空间可利用，下沉过程中，本身作为挡土和挡水围堰结构物，不需要板桩围护，从而可节约投资。3.与地下大开挖相比，可大大减少挖、运、回填土方量，加快施工进度，降低施工费用。4.施工方便、技术成熟、质量有保证。当单个沉井尺寸较大，在制作和下沉时，均能使用机械化施工。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《大深度沉井群施工工法》适用于土层或砂砾石层，也可在风化和软弱岩层中沉入，必要时，也可沉入坚硬完整的岩石，以达到嵌入基岩的目的。故而广泛用于煤炭、铁路、交通、水电等行业中治理大规模山体滑坡、河流防冲护岸，桥梁墩台防冲以及取水井筒等；对某些建筑物基础承载能力不足又不宜明挖的情况下，也可采用沉井（群）加强基础。

工艺原理《大深度沉井群施工工法》的工艺原理叙述如下：在现浇或预制好的钢筋混凝土井筒（井壁）内挖土，依靠井筒（井壁）自重克服井壁与地层的摩擦阻力逐步沉入地下，根据下沉深度要求，逐节增加井筒（井壁）高度，逐节开挖下沉，完成单个沉井下沉。按一定的施工顺序，分区分段完成各个沉井施工，形成沉井群，最终实现工程目标。

施工工艺《大深度沉井群施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：沉井群是由大小不一，深浅不同的沉井组成的群体。它的施工具有井间距离小、相邻沉井沉放过程中互相制约的特点。恰当地选择井群的开挖顺序是确保沉井施工质量和进度的关键之一。一、沉井群的分区与分期根据井群的布置、工期要求和施工场地情况，将沉井群分成若干个区段（3~5个沉井作为一个区段），选择一、二个区段先行施工，后续区段逐步展开。二、先行井施工在前期施工的区段内根据地质及地下水情况选择一个具有典型特点的先行井领先施工，它对井群施工起探索作用。也可以作为降低地下水位的措施。三、平行交叉流水作业当多个沉井依次排列井间距离较小时，为确保施工安全及减少在沉井下沉过程中的相互干扰（如爆破振动影响），一般应在某个沉井第一节开挖下沉停止后才进行相邻沉井的混凝土浇筑。材料设备材料设备《大深度沉井群施工工法》无需特别说明的材料。对于大规模沉井群工程施工的机具设备配置规格、数量，须根据工程规模、工期要求、场地大小、布置空间、干扰程度等综合考虑。截至2009年，较常用机具设备见表1。参考资料：

质量控制质量控制《大深度沉井群施工工法》的质量控制要求如下：沉井、沉箱制作及下沉质量控制应遵守《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88，允许偏差项目见表2。注：①适用于陆地沉井、沉箱。②a为长度或宽度；r为半径；b为对角线长；H为下沉总深度；L为最高与最低两角间距离。1.沉井拆除垫层前，先在互相垂直的两个方向上放出井的竖直中心线，以控制井的垂直度；以刃脚底面为±0米标高，在中心线旁画出标高刻度，以随时显示沉井下沉深度。2.下沉要严格按顺序对称、均衡进行，每次每格取土深度为0.2~0.5米，邻格高差小于0.5米。3.沉井施工测量控制1）高程控制点：在沉井壁上设置观测点观测沉井下沉及倾斜状况。2）平面控制：下沉前在沉井两外墙（岸侧及上游）上设置中轴线，并以醒目标志。基线上架2台经纬仪，定期、定时观测沉井偏位情况。3）沉降观测及偏位观测：下沉期间观测，初沉2小时一次，中期4小时一次，终沉1小时一次。安全措施安全措施采用《大深度沉井群施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.沉井施工场地应进行充分碾压，对形成的边坡应作相应的保护。施工机械尤其是大型吊运设备应建在坚实（或经过处理）的基础上。沉井下沉到一定深度后，井外邻近的地面可能出现下陷、开裂，应注意经常检查基础变形情况，及时调整加固起重机的道床。2.施工区内的地表水应排到施工场地以外，井内排出的渗水严禁反流井下。3.井顶四周应设临时钢筋拦杆和挡板，以防坠物伤人。4.起重机械进行吊运作业时，施工人员应躲避到安全部位，指挥人员与司机应密切，井内井外指挥和信号要明确，严防事故发生。5.石方爆破时，起爆前应切断照明及动力电源，并妥善保护水泵。爆破后加强通风，排除粉尘和有害气体。6.施工电源（包括备用电源）应能保证沉井连续施工。水泵和照明电源尤应可靠，严防淹没事故发生。7.井内吊出的石渣应及时运到渣场，以免对沉井产生偏压，造成沉井下沉过程中的倾斜。环保措施环保措施《大深度沉井群施工工法》的环保措施如下：根据各种环境污染因素制定出来的环保措施要得到有效的顺利执行，还有赖于建立健全一套完整的环境管理体系，需要完整的组织机构、执行机构和监督机构去向全体施工人员进行环保意识教育，建立健全各级环保责任制，人人自觉地在生产过程中认真自觉执行拟订的环保措施，并能随时监测环境状况，及时发现问题，及时整改。1.水环境保护含油废水经排水沟收集后，进入集水井，然后经泵提升进入油水分离器（泵与分离器一体化设备）进行油水分离，保证出水水质达一级排放标准<5毫克/升的浓度。2.交通扬尘防治措施限制施工车速，一般控制在15千米/小时以内。必要时采用洒水车洒水除尘。3.汽车尾气防治措施强化对运输车辆的排放性能检测，强制不达标车辆进行正常维修保养，保证车辆发动机处于正常技术状态，经常清洗运输车辆，并使用零号柴油和无铅汽油。4.效益分析效益分析《大深度沉井群施工工法》的效益分析是：1.该工法用于各种复杂地形、地质和场地狭窄条件下施工，占地面积小、成本低。施工产生的振动、噪声小，对临近建筑物影响小，达到环保和安全的要求。环境效益和安全效益显著。2.与同类地下工程相比，可大大减少挖、运、回填土方量，加快施工进度，降低施工费用。3.沉井内部空间可利用，下沉过程中，本身作为挡土和挡水围堰结构物，不需要板桩围护，从而可节约投资。

应用实例应用实例《大深度沉井群施工工法》的应用实例如下：1.工程概况向家坝水电站二期纵向围堰沉井群工程由10个23米x17米的沉井组成，沉井群既是左岸一期土石围堰内侧边坡的挡土墙，又是二期纵向碾压混凝土围堰体的一部分。沉井群前期发挥挡墙作用，一期工程结束后，还将作为二期纵向围堰的基础继续发挥作用。单个沉井内分6格，井格净空平面尺寸为5.2米x5.6米（含40厘米x40厘米的倒角），外墙厚2米，隔墙厚1.6米，最深9号沉井高度达57.4米。沉井设计由下到上结构情况如下：底节高7米（其中底部1米为钢刃脚结构），刃脚踏面宽30厘米，刃脚斜面高2米；中隔墙离刃脚踏面高度1~3米；底节高7米处设10厘米x10厘米的斜向倒角，其上2~5节设计按5米一节段配筋。沉井壁混凝土设计强度等级：底节混凝土大部分沉井为C35W6（其中8号、9号为C40W6）；其余节均为C25W6。井内填芯混凝土强度等级为C10W6。沉井工程特性见表4。2.地质情况沉井所穿过的冲积地层厚度45~62米，具有三层构造，上部为砂卵砾石层，总体以卵砾石为主，粒径主要在2~15厘米之间；中间