直下沉井法

淹水沉井。特點(diǎn)是：井內(nèi)淹水，保持井內(nèi)外壓力平衡，可防止涌砂冒泥；壁后灌注減阻介質(zhì)；掘進(jìn)與排渣均在水下完成；一般采用水槍或鉆機(jī)破土、壓氣排液器排渣。該法工藝較簡(jiǎn)單，需用設(shè)備少，機(jī)械化程度高，工人不下井，作業(yè)條件好，成本較低，除礫卵石層外， 一般均可采用。但由于量測(cè)和糾偏技術(shù)尚未完全解決，沉井下沉速度和偏斜程度較難掌握，往往影響工期。

震動(dòng)沉井。在預(yù)制的薄壁長(zhǎng)段井筒上部裝有井帽，在其上安置震動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)井筒震動(dòng)，加大井筒的下沉力，并促使井壁四周土壤液化，減少沉井周邊的摩擦阻力，加快下沉速度。本法由建橋工程使用的震動(dòng)管柱法移植而來(lái)，自1958 年起，在中國(guó)淮北礦區(qū)用該法相繼建成了十多個(gè)井筒，優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高，成井速度快，成本低。由于震動(dòng)機(jī)的加載有一定限度， 在遇到礫卵石層時(shí)，井壁容易斷裂，且地面及井筒周?chē)苷饎?dòng)影響，適用條件受到限制 。

對(duì)基坑進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)。在對(duì)沉井的基坑進(jìn)行開(kāi)挖的過(guò)程中，實(shí)際的開(kāi)挖深度應(yīng)該要根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告所提供的實(shí)際地質(zhì)情況和沉井工程的施工設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行。對(duì)于沉井刃腳外側(cè)和基坑邊的距離也應(yīng)該要滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)定和要求，基坑的邊坡基本上都是采用 1：1 的比例。在對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整平之后，再根據(jù)沉井的中心坐標(biāo)確定出基坑的開(kāi)挖邊線(xiàn)、沉井的中心樁以及縱軸線(xiàn)控制樁、橫軸線(xiàn)控制樁，在基坑測(cè)量放線(xiàn)結(jié)束之后需要經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員的驗(yàn)收，在驗(yàn)收合格之后才能夠開(kāi)始基坑的開(kāi)挖。

立井筒內(nèi)模以及支架的施工。因?yàn)轫敼艹辆母叨纫话愣际?10m左右， 所以在振搗井身混凝土的時(shí)候基本上都是分節(jié)進(jìn)行，在對(duì)內(nèi)模進(jìn)行安裝的時(shí)候也需要分節(jié)來(lái)進(jìn)行，井筒內(nèi)模模板一般選擇采用局部木模和組合鋼模相結(jié)合的方式，這樣內(nèi)模的密封性才能夠得到有效保證。對(duì)于刃腳踏腳部分的模板來(lái)說(shuō)一般都是采用的磚砌結(jié)構(gòu)，磚砌結(jié)構(gòu)的寬度應(yīng)該要和刃腳的寬度一樣，在對(duì)井身內(nèi)模的支架進(jìn)行支撐的時(shí)候一般選擇空心鋼管，在架設(shè)空心鋼管的過(guò)程中一定要保證穩(wěn)固。鋼筋的綁扎。在實(shí)際的施工過(guò)程中，使用鋼筋的表面要比較干凈，在使用之前應(yīng)清理干凈鋼筋表面的鱗銹以及油漬等，鋼筋應(yīng)比較平直，沒(méi)有局部彎曲的現(xiàn)象， 對(duì)于成盤(pán)的鋼筋來(lái)說(shuō)在使用之前應(yīng)該先調(diào)直，那些預(yù)制構(gòu)件當(dāng)中的主筋主要是采用對(duì)焊的方式連接， 在焊接之后還需要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定抽樣檢查，鋼筋的接頭應(yīng)該要相互錯(cuò)開(kāi)，同時(shí)要根據(jù)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，在對(duì)鋼筋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)綁扎的時(shí)候，鋼筋的交叉點(diǎn)一般都是采用 21 號(hào)鐵絲來(lái)進(jìn)行綁扎，然后再采用電焊焊接牢固。在對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎完之后， 需要在監(jiān)理工作人員驗(yàn)收合格之后才能夠進(jìn)行下一步的施工流程。

立外模以及支架。在鋼筋綁扎驗(yàn)收合格之后就可以進(jìn)行立外模和支架的施工。井壁的內(nèi)外模應(yīng)采用對(duì)拉螺桿來(lái)進(jìn)行加固，在中間還需要設(shè)置止水片。為了能夠?qū)诘暮穸冗M(jìn)行控制可以在兩端設(shè)置尼龍帽或金屬錐體。外模的支架應(yīng)該要保證穩(wěn)定和牢固，這樣在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗的時(shí)候模板才不會(huì)出現(xiàn)跑模和變形的情況。

對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑、 振搗、 養(yǎng)護(hù)以及拆模。在外模和支架立好之后需要讓監(jiān)理人員進(jìn)行驗(yàn)收，在驗(yàn)收合格之后才能夠進(jìn)行混凝土的澆筑和振搗。為了能夠讓施工的質(zhì)量和效率得到有效保證，基本上都是選擇泵送商品混凝土，采用這種混凝土主要的優(yōu)勢(shì)就是能夠直接把輸送管的軟管放入到澆筑振搗段，混凝土不會(huì)出現(xiàn)離析的情況。在澆筑和振搗混凝土之前應(yīng)對(duì)各種預(yù)留孔、預(yù)埋件以及預(yù)留管的位置和尺寸大小進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，避免出現(xiàn)錯(cuò)放和漏放的情況。在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗的時(shí)候一般都是采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，振搗棒在實(shí)際的插入過(guò)程中不能夠觸碰鋼筋，在振搗的過(guò)程中應(yīng)該要避免出現(xiàn)振搗不均或者振搗過(guò)密而出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，同時(shí)還需要對(duì)鋼筋和模板的受力情況進(jìn)行隨時(shí)檢查，避免出現(xiàn)跑模的情況?；炷猎跐仓瓿芍髴?yīng)進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，在對(duì)模板進(jìn)行拆除的時(shí)候要注意到先后順序和時(shí)間 。

對(duì)預(yù)留孔進(jìn)行封砌以及布設(shè)井點(diǎn)、降水。在對(duì)各種預(yù)留孔進(jìn)行設(shè)置和封砌的時(shí)候應(yīng)該要嚴(yán)格按照相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，在沉井下沉的過(guò)程當(dāng)中要保證預(yù)留孔不能出現(xiàn)滲水的情況。為了能夠讓沉井在下沉的過(guò)程中能夠更加的平穩(wěn)，可以選擇采用排水下沉法來(lái)進(jìn)行施工， 地下水應(yīng)該利用井點(diǎn)把它抽除。

拆除刃腳的墊層和挖土下沉施工。在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)的要求之后，才能夠進(jìn)行沉井的下沉。在實(shí)際的下沉過(guò)程中，應(yīng)該要先拆除刃腳的墊層。

觀(guān)察沉降情況、碎石以及混凝土墊層的鋪設(shè)施工。在沉井下沉的過(guò)程中要對(duì)沉井的標(biāo)高進(jìn)行隨時(shí)測(cè)量，讓沉井的下沉能夠保證平穩(wěn)，同時(shí)還應(yīng)該要做好相關(guān)的記錄。當(dāng)井底沒(méi)有翻漿、 流砂以及積水等現(xiàn)象的時(shí)候才能夠進(jìn)行碎石層的鋪設(shè)，在實(shí)際的鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)該要保證沒(méi)有坑塘。當(dāng)鋪設(shè)完碎石層之后，就可以在上面鋪設(shè)混凝土墊層。

綁扎底板鋼筋和澆筑振搗混凝土施工。在鋪設(shè)完混凝土墊層之后就可以在上面綁扎底板鋼筋，在綁扎鋼筋的實(shí)際過(guò)程中，應(yīng)該要注意底板鋼筋和刃腳鋼筋的連接以及上下層之間的距離。在綁扎完成之后就可以澆筑和振搗混凝土，同時(shí)還需要注意對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，避免混凝土出現(xiàn)裂縫從而影響施工質(zhì)量的情況。

沉井法又稱(chēng)沉箱鑿井法（shaft sinking by-caisson method）。在不穩(wěn)定含水地層掘進(jìn)豎井時(shí)，于設(shè)計(jì)的井筒位置上預(yù)先制作一段井筒，井筒下端有刃腳，借井筒自重或略施外力使之下沉，將井筒內(nèi)的巖石挖掘出的施工方法。挖掘與下沉交相進(jìn)行，直到穿過(guò)不穩(wěn)定地層。此法占地面積小，施工過(guò)程中不需要板樁圍護(hù)，因而技術(shù)上比較穩(wěn)妥可靠。與大開(kāi)挖相比，挖土量少，投資??；不需特殊的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，而且操作簡(jiǎn)便;沉井內(nèi)部空間亦可得到充分利用。近年來(lái)隨著施工技術(shù)和施工機(jī)械的不斷革新，在橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、取水構(gòu)筑物、污水泵站、地下工業(yè)廠(chǎng)房、地下倉(cāng)(油)庫(kù)、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、礦井、地下構(gòu)筑物的圍壁、地下車(chē)道和車(chē)站，以及大型深基礎(chǔ)等地下工程建筑物的施工中都得到成功應(yīng)用。

根據(jù)要求的下沉深度和減少下沉阻力的方法，沉井法分為普通沉井法、震動(dòng)沉井法和壁后泥漿淹水沉井法等三種：

豎井沉井法掘進(jìn)普通沉并法

人工挖土門(mén)沉井靠自重下沉，井底工作面挖超前降水井。采用這種方法下沉深度小，容易涌砂冒泥和出現(xiàn)井筒偏斜。因此不適用于涌水大的流砂層。

豎井沉井法掘進(jìn)震動(dòng)沉井法

在沉井壁上部安裝帶有震動(dòng)機(jī)的井帽，帶動(dòng)并筒震動(dòng)促使井壁周?chē)寥酪夯?，加大下沉的速度和深度。由于?dòng)力加載，遇有卵礫石地層時(shí)井壁容易斷裂。加大沉井荷載的方法，還有附加荷重法和千斤頂頂進(jìn)法，在不穩(wěn)定的淺表土層中這兩種方法曾得到較廣泛應(yīng)用。

豎井沉井法掘進(jìn)壁后泥漿淹水沉井法

在沉井內(nèi)充滿(mǎn)水以平衡井內(nèi)外的水壓差，用來(lái)防止沉井過(guò)程中涌砂冒泥。在沉并壁后空間內(nèi)充填觸變泥漿，起到維護(hù)土層的穩(wěn)定和減少下沉摩擦阻力。淹水沉井的破土方法有：水槍破土、鉆機(jī)破土和抓斗破土。用壓氣和提升抓斗排除土碴。水槍破土是借高壓水射流破壞土層。鉆機(jī)破土是借助鉆具的重量插人上層將其切割成碎塊，泥碴經(jīng)鉆桿排至地表，此法可連續(xù)鉆進(jìn)破土，效率高。抓斗即是破土機(jī)具也是排碴機(jī)具。使破土與排碴結(jié)合，效率高，適用于穿過(guò)軟土層、卵石層和砂層的淺沉井中 。2100433B

按井內(nèi)淹水與否分為不淹水沉井和淹水沉井兩種。淹水沉井又分壁后泥漿淹水沉井和壁后施放壓氣淹水沉井。按井壁下沉動(dòng)力可分為自重沉井和加載沉井。后者又分為震動(dòng)沉井和壓水沉井。

不淹水沉井 在沉井內(nèi)排水，工人在井底工作面掘進(jìn)。除井壁在地面澆筑、隨掘進(jìn)隨下沉外，其他工序和普通鑿井法相同。由于排水造成井內(nèi)外壓力不平衡，下沉深度受到限制，本法不宜在涌水大、流砂層厚的表土層采用。

沉井法淹水沉井

特點(diǎn)是：井內(nèi)淹水，保持井內(nèi)外壓力平衡，可防止涌砂冒泥；壁后灌注減阻介質(zhì)；掘進(jìn)與排渣均在水下完成；一般采用水槍或鉆機(jī)破土、壓氣排液器排渣。該法工藝較簡(jiǎn)單，需用設(shè)備少,機(jī)械化程度高,工人不下井，作業(yè)條件好，成本較低，除礫卵石層外，一般均可采用。但由于量測(cè)和糾偏技術(shù)尚未完全解決，沉井下沉速度和偏斜程度較難掌握，往往影響工期。

壁后泥漿淹水沉井 在整個(gè)施工過(guò)程中保持井筒內(nèi)淹水水位高于地下水位 1～2m。在沉井壁后環(huán)形空間灌注觸變泥漿，它是以膨潤(rùn)土為主要原料，加水和化學(xué)處理劑（堿、羧甲基纖維素）混合攪拌而成的一種液態(tài)減阻材料，其特性是靜止時(shí)為不易流動(dòng)的凝膠狀態(tài)，攪動(dòng)時(shí)變成易于流動(dòng)的溶膠狀態(tài)。通過(guò)埋設(shè)在井壁內(nèi)的管路，將觸變泥漿灌注在沉井壁后的環(huán)形空間內(nèi)，把井壁和地層隔開(kāi)，借助泥漿柱壓力，維護(hù)土層穩(wěn)定，防止塌陷并可在沉井下沉?xí)r減少沉井外壁的摩擦阻力。用觸變泥漿減阻，經(jīng)濟(jì)效益較好；但在恢復(fù)井壁與土層的固著力和保證泥漿護(hù)壁的可靠性方面，還有待研究改進(jìn)。

壁后壓氣淹水沉井 在沉井外壁上，按壓縮空氣可能克服的作用面積，預(yù)留氣龕，在氣龕底部設(shè)噴氣小孔與井壁內(nèi)的壓氣管路相連，構(gòu)成施放壓氣的通道。沉井需下沉?xí)r，按施工的要求壓力依次打開(kāi)管路閥門(mén)，壓氣由噴氣孔噴出,沿井壁外圍擴(kuò)散上升,形成一個(gè)空氣帷幕，減少周邊的摩擦阻力，促使井筒下沉（見(jiàn)圖）。該法可控制施放壓氣的時(shí)間，有利于控制井筒偏斜。日本用本法施工，最深沉井達(dá)200.3m，偏斜僅為0.1%。 沉井法

沉井法震動(dòng)沉井

在預(yù)制的薄壁長(zhǎng)段井筒上部裝有井帽，在其上安置震動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)井筒震動(dòng)，加大井筒的下沉力，并促使井壁四周土壤液化,減少沉井周邊的摩擦阻力,加快下沉速度。本法由建橋工程使用的震動(dòng)管柱法移植而來(lái)，自1958年起，在中國(guó)淮北礦區(qū)用該法相繼建成了十多個(gè)井筒，優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高，成井速度快，成本低。由于震動(dòng)機(jī)的加載有一定限度，在遇到礫卵石層時(shí)，井壁容易斷裂，且地面及井筒周?chē)苷饎?dòng)影響，適用條件受到限制。 壓水沉井 加載沉井的另一種形式，在沉井刃腳上增設(shè)傘形鋼結(jié)構(gòu)底罩,把井筒和刃腳隔開(kāi)，傘上灌水,增加荷載。傘下作為破土排渣的空間，破土使用五組裝在刃腳四周斜面處和傘頂部的固定水槍?zhuān)嘣詡沩斨行牡呐旁芘懦觥１痉ㄔ谥袊?guó)開(kāi)灤建井工程處首次試用，下沉深度達(dá)30.1m。

中文名稱(chēng)

壓氣沉井法

英文名稱(chēng)

pneumatic caisson method

定　　義

在沉井下部構(gòu)筑無(wú)底腔室，并充入壓縮空氣，以杜絕下沉?xí)r涌沙冒泥的沉井法。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），礦井建設(shè)（二級(jí)學(xué)科），井巷掘進(jìn)（三級(jí)學(xué)科）