沉井施工中的糾偏及其它常見問題分析與處理

摘 要:沉井下沉的過程就是不斷糾偏的過程，隨著施工過程的推進(jìn)，此偏移也隨之消減，此外由于沉井施工的復(fù)雜性，容易導(dǎo)致一系列的質(zhì)量問題，本文就沉井施工中的糾偏及其它常見問題進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞:沉井糾偏 施工 突沉

中圖分類號(hào):TU753.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0066-01

1 偏移原因分析及糾偏措施

1.1 沉井下沉偏移原因的分析

沉井下沉的過程就是不斷糾偏的過程，保證沉井下沉質(zhì)量的前提就是做好下沉階段的糾偏工作，產(chǎn)生高差、位移的原因主要有:(1)基土層軟硬不均，或有塊石等障礙。(2)沉井挖土不對(duì)稱，井格間土層高差偏大。(3)下沉系數(shù)偏小。底梁和刃腳被掏空時(shí)產(chǎn)生突沉。(4)沉井內(nèi)產(chǎn)生流砂管涌，破壞了沉井的穩(wěn)定狀態(tài)。(5)沉井四刃腳高差過大、沉井產(chǎn)生軸線偏移或產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)。(6)井周土體不對(duì)稱或土質(zhì)不均勻，使沉井四周井壁受力不均勻。

1.2 針對(duì)以上原因采取相應(yīng)的糾偏措施

(1)下沉過程中，發(fā)現(xiàn)有塊石等下沉障礙時(shí)，必須及時(shí)清除，防止障礙物被沉井壓入土中而難于清理，影響下沉。(2)各井格內(nèi)以及井格之間應(yīng)對(duì)稱均勻地取土。一般高低差不得超過1m，終沉階段高差不得超過50cm。(3)發(fā)現(xiàn)流砂管涌，原因是地下水位高于取土深度，應(yīng)及時(shí)注水，壓住水頭，決不能在流砂的狀態(tài)下繼續(xù)排水下沉。注水采用深井內(nèi)地下水，注水高度滿足沉井穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)根據(jù)觀測(cè)井內(nèi)地下水位標(biāo)高，決定增加降壓井?dāng)?shù)量。(4)及時(shí)回填并密實(shí)井周坍陷土體區(qū)域，保持沉井壁四周正常的受力狀態(tài)。

1.3 沉井下沉常用糾偏方法

1.3.1 偏除土糾偏

沉井在入土較淺時(shí)，容易產(chǎn)生傾斜，但也比較容易糾正。糾正傾斜時(shí)，一般可在刃腳高的一側(cè)抓土，必要時(shí)可由人工配合在刃腳下除土。隨著沉井的下沉，在沉井高的一側(cè)減少刃腳下正面阻力，在沉井低的一側(cè)增加刃腳下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉過程逐漸糾正，這種方法簡(jiǎn)單，效果較好。糾偏位移時(shí)，可以預(yù)先使沉井向偏位方向傾斜。然后沿傾斜方向下沉，直至沉井底面中軸線與設(shè)計(jì)中軸線的位置相重合或接近時(shí)，再將傾斜糾正或糾至稍微向相反方向傾斜一些，最后調(diào)正至使傾斜和位移都在容許范圍以內(nèi)為止。

1.3.2 井外射水、井內(nèi)偏除土糾偏

當(dāng)沉井入土深度逐漸增大，沉井四周土層對(duì)井壁的約束力亦相應(yīng)增加，這樣給沉井糾偏工作帶來很大的困難。因此，當(dāng)沉井下沉深度較大時(shí)，若糾正沉井的偏斜，關(guān)鍵在于破壞土層的被動(dòng)土壓力。高壓射水管沿沉井高的一側(cè)井壁外面插入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，使土層的被動(dòng)土壓力大為降低。這時(shí)再采用上述的偏除土方法，可使沉井的傾斜逐步得到糾正。在有條件時(shí)，還可以在沉井頂部加偏壓重的方法來糾正沉井的傾斜。

1.3.3 壓重糾偏

在沉井高的一側(cè)壓重，最好使用鋼錠或生鐵塊，這時(shí)沉井高的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力大于低的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力，使沉井高的一側(cè)下沉量大些，亦可起到糾正沉井傾斜的作用。這種糾偏方法可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選用。

1.3.4 沉井位置扭轉(zhuǎn)時(shí)的糾正

沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使下沉過程中逐步糾正其位置。綜上所述沉井的傾斜、位移、扭轉(zhuǎn)，應(yīng)在沉井下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1米以上時(shí)基本糾正好，糾正后應(yīng)謹(jǐn)慎下沉。在沉井刃腳接近設(shè)計(jì)標(biāo)高30厘米以內(nèi)時(shí)，必須不使再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則難于糾正。

2 沉井下沉施工常見問題和預(yù)防處理方法

2.1 下沉困難

下沉困難(表現(xiàn)為沉井被擱置或懸掛，下沉極慢或不下沉)。

(1)主要原因可能有:①井壁與土壁間的摩阻力過大;②沉井自重不夠，下沉系數(shù)過小;③遇有地下管道、樹根等障礙物。

(2)預(yù)防和處理的方法有:①在井頂均勻加鐵塊或其他荷重;②挖除刃腳下的土，或在井內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土;③如是不排水下沉可改為排水下沉，以減少浮力;④在井外壁裝置射水管沖刷井周圍土，減小摩阻力;⑤在井壁與土間灌入觸變泥漿或黃土，降低摩阻力;⑥清除障礙物。

2.2 下沉過快

下沉過快(表現(xiàn)為沉井下沉速度超過挖土速度，出現(xiàn)異常情況)。

(1)主要原因可能有:①遇軟弱土層，土的耐壓強(qiáng)度小，使下沉速度超過挖土速度;②長期抽水或因砂的流動(dòng)，使井壁與土間摩阻力減小。③沉井外部土體液化。(2)預(yù)防和處理的方法:①重新調(diào)整挖土，在刃腳下不挖或部分不挖土;②將排水法下沉改為不排水法下沉增加浮力;③在沉井外壁間填精糙材料，或?qū)⒕谕獾耐梁粚?shí)。

2.3 突沉

突沉(表現(xiàn)為沉井下沉失去控制，出現(xiàn)突然下沉的現(xiàn)象)。

(1)主要原因可能有:①挖土不注意，將鍋底挖得太深，沉井暫時(shí)被外壁摩阻力和刃腳托住，使處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)繼續(xù)挖土?xí)r，土壁摩阻力達(dá)極限值，井壁阻力因土的觸變性而突然下降，發(fā)生突沉;②流砂大量涌入井內(nèi)。

(2)預(yù)防和處理的方法包括:①適當(dāng)加大下沉系數(shù)，可沿井壁注一定的水，減少與井壁的摩阻力;②控制挖土，鍋底不要挖得太深，刃腳下避免掏空過多。

(3)控制流砂現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 傾斜

傾斜(表現(xiàn)為沉井垂直度出現(xiàn)歪斜，超過允許限度)。

(1)主要原因可能有:①沉井刃腳下的土軟、硬不均;②沉有對(duì)稱地拆除磚胎模及砼墊層，井外四周的回填土夯實(shí)不均;③沒有均勻挖土，使井內(nèi)土面高差懸殊;④刃腳下控制空過多，沉井突然下沉，易產(chǎn)生傾斜;⑤刃腳一側(cè)被障礙物擱位，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理;⑥排水開挖時(shí)，井內(nèi)一側(cè)涌砂;⑦井外棄土或堆物，井上附加荷重分布不均，造成對(duì)井壁的偏壓。

(2)預(yù)防和處理的方法有:①加強(qiáng)沉井過程中的觀測(cè)和資料分析，發(fā)現(xiàn)傾斜要及時(shí)糾正;②分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地拆除磚胎模，及時(shí)用砂填實(shí);③在刃腳高的一側(cè)加強(qiáng)取土，低的一側(cè)少挖或不挖土，待正位后再均勻分層取土;④在刃腳較低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石或石塊，延緩下沉速度;⑤在井外深挖傾斜反面的土方，回填到傾斜一面，增加傾斜面的摩擦;⑥不排水下沉，在靠近刃腳低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石，在井外射水或開挖，增加偏心壓載，以及施加水平外力等措施。

2.5 偏移

偏移(表現(xiàn)為沉井軸線與設(shè)計(jì)軸線不重合，產(chǎn)生一定的位移)。

(1)主要原因可能有:①大多由于傾斜引起的，當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí)，井身常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力，因而伴隨產(chǎn)生一定位移，位移大小，隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定;②測(cè)量定位差錯(cuò)。

(2)預(yù)防和處理的方法有:①控制沉井不再向偏移方向傾斜;②有意使沉井向偏位的相反方向傾斜，當(dāng)幾次傾斜糾正后，即可恢復(fù)到正確位置或有意使沉井向偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向向下沉，直至刃腳處中心線與設(shè)計(jì)中線位置相吻合或接近時(shí)，再將傾斜糾正;③加強(qiáng)測(cè)量的檢查復(fù)核工作。

參考文獻(xiàn)

[1]閆登峰.黃土地區(qū)沉井井壁土壓力計(jì)算研究[J].路基工程，2010，5.

[2]邵延彬，張毅明.大型沉井的制作與下沉[J].黑龍江科技信息，2010，11.