沉井施工方案（专家论证修改版）(9)

沉井下沉系数的验算公式为：K=（Q-B）/（T+R）＝（Q－B）/[C×（H－2.5）×f ＋R]

式中：K——下沉安全系数，一般应大于1.15~1.25 Q——沉井自重及附加荷载（kN）

B——被井壁排出的水量（kN），如采取排水下沉法时，B=0 T——沉井与土间的摩阻力（kN），T=πD（H-2.5）?f D——沉井外径（m） H——沉井全高（m）

f——井壁与土间的摩阻系数（KPa），取10-25Kpa

R——刃脚反力（kN），如将刃脚底部及斜面的土方挖空， 则R=0 本工程沉井的验算的条件为： 沉井外径：18.8m

沉井全高17.70m，分四节制作、三次下沉，第一节高度6.5m，第二节高度5. 0m，第三节高度5. 0m，第四节高度1.2m（沉至设计高度后再浇制）。

第一节沉井自重为G1=6.5×25×17.9×3.14×0.9=8820.13kN； 第二节沉井自重为G2=5.0×25×17.9×3.14×0.9=6323.2kN； 第三节沉井自重为G3=5.0×25×17.9×3.14×0.9=6323.2kN； 沉井总重为G=16.5×25×17.9×3.14×0.9=20866.48kN；

井壁摩阻系数为：根据经验参数可取10-25Kpa，计算时取中间值得为17.5KPa；

第一节沉井下沉系数验算：

K1 = 8820.13/【3.14×18.8×（6.5-1.2）×17.5】= 1.61 第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。

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第二节沉井下沉系数验算：

K2 = 15143.33/【3.14×18.8×（11.5-1.2）×17.5】= 1.41 第二节沉井的下沉系数满足安全验算要求。 第三节沉井下沉系数验算：

K3 =20866.48/【3.14×18.8×（16.5-1.2）×17.5】= 1.32 第三节沉井的下沉系数满足安全验算要求。

注：以上计算方法参照江正荣编著的《建筑施工计算手册》

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4.3沉井下沉的主要方法和措施

（1）第一节沉井制作完成后，其混凝土强度必须达到设计强度等级的

100%后方可进行刃脚垫架拆除和下沉的准备工作。下沉前应进行井壁外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，外井壁的预留孔洞要全部封堵好，经检查符合后才能进行下沉施工。

（2）井内挖土应根据沉井中心划分工作面，挖土应分层、均匀、对称地

进行。挖土要点是：先从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚度为0.4~0.5m，沿刃脚周围保留0.5~1.5m的土堤，然后再沿沉井井壁每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5~10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重的作用下挤土下沉。

（3）井下沉施工按“先中后边、分层对称破土、先高后低、及时纠

偏”的原则进行操作。井内挖出的土方应及时外运，不得堆放在沉井旁，以免造成沉井偏斜或位移。如确实需要在场内堆土，堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。

（4）沉井下沉过程中，应安排专人进行测量观察。第一次下沉前，做好

对沉井的初始标高、轴线位移等校核，并做好记录，以此作为对以后各项观测的参照。沉降观测每8小时至少2次，刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录，并按一定表式填写，以便进行数据分析和资料管理。按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段，沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，刃脚的标高差和平面轴线偏差，要始终控制在规范容许的范围内，防止超沉。 （5）沉井时，如发现有异常情况，应及时分析研究，采取有效的对策措

施：如摩擦阻力过大，应采取减阻措施，使沉井连续下沉，避免停

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歇时间过长；如遇到突沉或下沉过快情况，应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。

（6）在沉井下沉过程中，如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措

施，以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境造成的不利影响。 （7）为了减少沉井下沉时摩擦阻力和方便以后的清淤工作，在沉井外壁

宜采用随下沉随回填砂的方法。

（8）沉井开始下沉至5m以内的深度时，要特别注意保持沉井的水平与

垂直度，否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题，而且纠偏也较为困难。

（9）沉井下沉近设计标高时，井内土体的每层开挖深度应小于30cm或

更薄些，以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土，让沉井依靠自重下沉到位。

（10）当沉井的进尺到最后2m时即进入终沉阶段。挖土锅底形状由“凹”

面逐步过渡到“凸”形反锅底，并且适当放慢取土速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置挖土范围，当沉井四周控制点高差大于20mm时，应及时纠偏，纠偏方法以调整各仓挖土深度为主，外刃脚土塞部分土体易涌进，不准冲挖。终沉阶段是沉井的关键时刻，故一定要加强观测，测量在最后阶段应每隔不少于1小时，严格控制沉井的下沉速率。 4.4井内挖土和土方吊运方法

沉井内的分层挖土和土方吊运采用机械和人工相配合的方法，以长臂挖掘机为主，人工和小型挖掘机为辅。

根据本工程的沉井施工特点，在沉井上口边配备一台PC300LC-75长臂挖掘机，沿着沉井周边挖土。每天挖土深度不适超过50cm。

井内靠周边的土方以人工开挖、扦铲为主，以此严格控制每层土的

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开挖厚度，防止超挖。井内土体如较为干燥，可增配一台小型（0.25m3）液压反铲挖掘机，在井内进行机械开挖，达到减少劳动力和提高工效的目的。另外配备一台5吨的汽车式起重机，负责将人工开挖井内边沿部分挖掘机挖不到的土方吊运至地面装车外运。

沉井挖掘出来的泥土用散体物料运输车装载运往弃土场，不得堆在沉井附近。

当井内挖土方人机同时作业时，加强对井下的操作工人的安全教育和培训，强化工人的安全意识，并落实安全防护措施，以防止事故发生。

筒壁下沉时，外测土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般在筒壁外侧填砂，保持不少于30cm高，随下沉灌入空隙中。以阻止雨水进入空隙，防止出现筒壁外的摩阻力接近于零，而导致沉井突沉或倾斜的现象。

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