沉井的質(zhì)量通病以及對策

整沉井質(zhì)量通病以及對策2偏移或扭位1．現(xiàn)象沉井下沉過程中或下沉后，筒體軸線位置發(fā)生一個方向偏移(稱為位移)，或兩個方向的偏移(稱為扭位)。2．原因分析(1)位移大多由于傾斜引起，當(dāng)沉井傾斜一側(cè)土質(zhì)較松軟，在糾正傾斜時，井身往往向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個較大的壓力，因而伴隨向傾斜方向產(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。當(dāng)傾斜方向不平行軸線時，糾正后則產(chǎn)生扭位，多次不同方向的傾斜，糾正傾斜后拌隨產(chǎn)生位移的綜合復(fù)合作用，也常導(dǎo)致產(chǎn)生偏離軸線方向的扭位。

(2)沉井傾斜未糾正就繼續(xù)下沉，常會使沉井向傾斜相反方向產(chǎn)生一定位移。

(3)測量偏差未及時糾正。3．預(yù)防措施(1)加強(qiáng)測量控制和檢測，在沉井外和井壁上設(shè)控制線，內(nèi)壁上設(shè)垂度觀測標(biāo)志，以控制平面位置和垂直度，每班觀測不少于2次，發(fā)現(xiàn)位移或扭位應(yīng)及時糾正。

(2)及時糾正傾斜，避免在傾斜情況下繼續(xù)下沉，造成位移或扭位。

(3)控制沉井不再向偏移方向傾斜。

(4)加強(qiáng)測量的檢查和復(fù)核工作。4．治理方法位移糾正方法一般是控制沉并不再向位移方向傾斜，同時有意識地使沉井向位移相反方向傾斜，糾正傾斜后，使其伴隨向位移相反方向產(chǎn)生一定位移糾正。如位移較大，也可有意使沉井偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到刃腳處中心線與設(shè)計中心線位置吻合或接近時，再糾正傾斜，位移相應(yīng)得到糾正。扭位可按糾正位移方法糾正，使傾斜方向?qū)?zhǔn)沉井中心，然后糾正傾斜，扭位隨之得到糾正。亦可先糾正一個方向的傾斜、位移，然后糾正另一個方向的傾斜、位移，幾次傾斜方向糾正后，軸線即恢復(fù)到原位置。

下沉遇堅硬土層1．現(xiàn)象沉井挖土遇堅硬土層，出現(xiàn)難以開挖下沉的現(xiàn)象。2.原因分析遇厚薄不一的黃砂膠結(jié)層(姜結(jié)石)，質(zhì)地堅硬，用一般鎬、鍬開挖非常困難，使下沉十分緩慢。3．防治措施(1)排水下沉?xí)r，以人力用鐵釬打入士中向上撬動、取出，或用鐵鎬、鋤開挖，必要時打炮孔爆破成碎塊。(2)不排水下沉?xí)r，用重型抓斗、射水管和水中爆破聯(lián)合作業(yè)。先在井內(nèi)用抓斗挖2m深鍋底坑，由潛水工用射水管在坑底向四角方向距刃腳邊2m沖4個400mm深的炮孔，各放200g炸藥進(jìn)行爆破，余留部分用射水管沖掉，再用抓斗抓出。下沉遇流砂1．現(xiàn)象沉井采取井內(nèi)排水時，井外的土、粉砂產(chǎn)生流動狀態(tài)，隨地下水一起涌入井內(nèi)，邊挖、邊冒，無法挖深；常造成沉井出現(xiàn)突沉、偏斜、下沉過慢或不下沉等情況。2．原因分析(1)井內(nèi)鍋底開挖過深；井外松散土涌入井內(nèi)。(2)井內(nèi)表面排水后，井外地下水動水壓力把土壓入井內(nèi)。(3)爆破處理障礙物時，井外土受振進(jìn)入井內(nèi)。(4)挖土深超過地下水位0．5m以上。3.預(yù)防措施(1)采用排水法下沉，水頭宜控制在1．5～2．0m。(2)挖土避免在刃腳下掏挖，以防流砂大量涌入，中間挖土也不宜挖成鍋底形。(3)穿過流砂層應(yīng)快速，最好加荷，使沉井刃腳切入土層。4．處理方法(1)當(dāng)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，可在刃腳堆石子壓住水頭，削弱水壓力，或周圍堆砂袋圍住土體，或拋大塊石，增加土的壓重。(2)改用深井或噴射點井降低地下水位，防止井內(nèi)流淤。深井宜安設(shè)在沉井外，點井則可設(shè)置在井外或井內(nèi)。

(3)改用不排水法下沉沉井，保持井內(nèi)水位高于井外水位，以避免流砂涌人。鄰近建筑物下沉1．現(xiàn)象沉井周圍地面塌陷，鄰近建筑物局部下沉，出現(xiàn)裂縫或傾斜。2．原因分析(1)建筑物離沉井過近，基礎(chǔ)未采取加固隔離措施。(2)沉井下沉降低地下水位，使鄰近建(構(gòu))筑物地基土層局部壓密產(chǎn)生下沉。(3)沉井下沉遇粉砂層或下沉挖土刃腳外掏空過多，向沉井內(nèi)涌砂，造成周圍地面下陷。3．預(yù)防措施(1)在建筑物基礎(chǔ)靠沉井一側(cè)用板樁或噴粉樁加固。(2)在沉井與建筑物之間設(shè)置回灌井，減少鄰近建筑物地下水的流失。(3)遇粉砂層采用點井降水，使水頭差不過大，避免引起流砂。(4)沉井挖土，避免在刃腳處向外掏空，盡量采取切土下沉方法。(5)在井壁外側(cè)不斷回填中砂，使靠近建筑物一側(cè)土不被擾動。4．治理方法遇流砂或向井內(nèi)涌泥引起建筑物下沉?xí)r，應(yīng)改排水下沉為不排水下沉，或在井外部加設(shè)點井降水下沉。下沉裂縫1．現(xiàn)象沉井下沉過程中，在沉井豎壁上出現(xiàn)縱向或水平方向裂縫，有的集中在隔墻上，或預(yù)留孔洞口兩側(cè)。2．原因分析

(1)沉井卜沉?xí)r被大孤石、漂石或其他障礙物擱住，使井壁產(chǎn)生過大拉應(yīng)力而造成裂縫。(2)圓形沉井下沉過程中，由于過大的傾斜受側(cè)向不均勻土壓力作用或一側(cè)突然下沉，常導(dǎo)致在井壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)產(chǎn)生豎向裂縫。(3)沉井下沉?xí)r，當(dāng)刃腳踏面脫空，沉井被上部土體擠緊而懸掛在土層中，在井墻內(nèi)可能出現(xiàn)較大的豎向拉力，而將井筒水平拉裂。3．預(yù)防措施(1)做好地質(zhì)勘察工作，深3m以內(nèi)障礙物應(yīng)在沉井制作、下沉前挖除，下沉?xí)r采取先釬探，挖除障礙物再挖土下沉。(2)考慮沉井受側(cè)向不均勻土壓力作用，按實測內(nèi)摩擦角，加減5o～8o計算井壁強(qiáng)度，提高受不均勻荷載強(qiáng)度的能力。下沉過程中注意避免過大的傾斜和突然下沉。(3)考慮沉井脫空情況，驗算豎向鋼筋，一般按自重的25％一65％計算其最大拉斷力，或按最不利情況(在墻高度分節(jié)接頭處即施工縫位置)計算最大拉斷力。4．治理方法參見“井筒裂縫”的治理方法。三、沉井封底超沉或欠沉1.現(xiàn)象沉井下沉完畢后，刃腳平均標(biāo)高大大超過或低于設(shè)計要求深度，相應(yīng)沉井壁上的預(yù)埋件及預(yù)留孔洞位置的標(biāo)高，也大大超過規(guī)范允許的偏差范圍。2．原因分析(1)沉井下沉至最后階段，未進(jìn)行標(biāo)高控制和測量觀測。(2)下沉接近設(shè)計深度，未放慢挖土和下沉速度。(3)遏軟土層或流砂，下沉失去控制。(4)在軟弱土層預(yù)留自沉深度太小，或未及時封底；或沉井下沉尚未穩(wěn)定就封底，常造成超沉；在砂土層或堅硬土層預(yù)留自沉深度太大，或沉井下沉尚未穩(wěn)定就封底，常發(fā)生欠沉。(5)沉井測量基準(zhǔn)點碰動，標(biāo)高測量錯誤。3．須防措施(1)沉至接近設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)加強(qiáng)測量觀測和校核分析工作。(2)在井壁底梁交接處，設(shè)磚砌承臺，在其上面鋪方木，使梁底壓在方木上，以防過大下沉。(3)沉井下沉至距設(shè)計標(biāo)高0．1m時，停止挖土和井內(nèi)抽水，使其完全靠自重下沉至設(shè)計或接近設(shè)計標(biāo)高。(4)采取減小或平衡動水壓力和使動水壓力向下的措施，以避免流砂現(xiàn)象發(fā)生。(5)沉井下沉趨于穩(wěn)定(8h的累計下沉量不大于10mm時)，方可進(jìn)行封底。(6)采取措施保護(hù)測量基準(zhǔn)點，加強(qiáng)復(fù)測，防止出現(xiàn)測量錯誤。4．治理方法如超沉過多，可將沉井上部接高處理；欠沉一般作抬高設(shè)計標(biāo)高處理。遇傾斜巖層1．現(xiàn)象沉井下沉到設(shè)計深度后遇傾斜巖石，造成封底困難。2．原因分析地質(zhì)構(gòu)造不均，使沉井刃腳部分落在基巖上，部分落在較軟的土層上，封底后易造成沉井不均勻下沉，產(chǎn)生傾斜。3．預(yù)防措施(1)井底巖層的傾斜面，適當(dāng)作成臺階。(2)當(dāng)沉井部分落在巖層上，部分落在較軟的土層上時，在沉井落在軟土層上的兩角及中間挖井澆筑混凝土或砌塊石支墩直至硬土層，以支承沉井，使封底后下沉均勻；亦可將沉井支承在巖層的部分鑿去50cm深，再回填土砂混合物作軟性褥墊處理。4．治理方法遇傾斜巖層應(yīng)使沉井大部分落在巖層上，其余末到巖層部分，如土層穩(wěn)定不向內(nèi)崩坍，可進(jìn)行封底工作；若井外土易向內(nèi)崩坍，則可不排水，由潛水工一面挖土，一面以裝有水泥砂漿或混凝土的麻袋包堵塞缺口，堵完后再清除浮渣，進(jìn)行封底。沉井失穩(wěn)1．現(xiàn)象沉井封底后，沉井繼續(xù)下沉或不均勻下沉，造成上部標(biāo)高出現(xiàn)水平差，沉井出現(xiàn)偏2．原因分析(1)井底土質(zhì)松軟，封底前未進(jìn)行處理。(2)井底土質(zhì)軟硬不均，未經(jīng)處理就封底，造成各部分下沉不均。(3)封底混凝土未分格、對稱、均勻澆筑，使各部分沉陷不均。3．預(yù)防措施(1)封底前，對井底松軟土層和軟硬不均土層，進(jìn)行換填加固處理；井底積水淤泥要清除干凈，使有足夠的承載力，以支承沉井上部荷載，防止不均勻沉陷。(2)封底混凝土采取均勻、對稱分格、按照一定順序進(jìn)行澆筑，并宜先沿刃腳填筑一寬約70cm同心圓帶，厚度根據(jù)刃腳斜面高度確定，而后再逐步向鍋底中心推進(jìn)?；炷翍?yīng)分層澆搗，每層厚50cm，在軟土中采取分格逐段對稱封底。4．治理方法沉井均勻下沉，可將沉井接高處理；不均勻下沉，可采取在井口上端偏心壓載等措施糾正。

沉井上浮1．現(xiàn)象封底后，沉井上浮一定高度，沉井底脫空或被稀泥填塞，或造成沉井傾斜。2．原因分析(1)在含水地層沉井封底，井底未做濾水層，封底時未設(shè)集水井繼續(xù)抽水，封底后停止抽水，地下水對沉井的上浮力大于沉井及上部附加重量而將沉井浮起。(2)施工次序安排不當(dāng)，沉井內(nèi)部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)未施工，沉井四周末回填就封底，在地下、地面水作用下，沉井重量不能克服水對沉井的上浮力而導(dǎo)致沉井上浮。3．預(yù)防措施(1)在含水地層上的沉井封底，井底應(yīng)先按設(shè)計鋪設(shè)墊層，一般設(shè)置厚約40～50cm的碎石或砂礫石倒濾層，其中碎石和砂礫石部分應(yīng)分層夯實，并在沉井底部設(shè)2～3個集水并不斷抽水，待封底混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方可停止抽水，將集水井一個一個封堵，方法是將集水中水抽干，在套管內(nèi)迅速用干硬性混凝土堵塞，然后用帶膠圈法蘭蓋嚴(yán)，用螺栓擰緊或用鋼蓋板封焊，最后在蓋板上澆筑混凝土抹平。(2)沉井封底后，整個沉井受到被排除地下水的向上浮力作用，應(yīng)對沉井進(jìn)行封底后的抗浮穩(wěn)定性驗算：沉井外未回填土，不計抗浮的井壁與側(cè)面土反摩擦阻力的作用，按下式驗算：K＝G/F≥1.1沉井外已回填土，考慮井壁與側(cè)面土的反摩阻力的作用，按下式驗算：

K=G+f/F≥1.25

式中

K——抗浮穩(wěn)定系數(shù)；

G——沉井自重力；

F——地下水的向上浮力：

f——井壁與側(cè)面土反摩阻力。如抗浮穩(wěn)定系數(shù)K分別小于1.1和1.25，應(yīng)采取將回填十、內(nèi)隔墻、上部結(jié)構(gòu)等先施工的措施，再封堵集水井。(3)合理安排施上次序，需要沉井四周回填土和上部結(jié)構(gòu)施上完，才能滿足抗浮要求時，應(yīng)先回填土和施工上部結(jié)構(gòu)，才封底。4．治理方法(1)沉并不均勻下沉，可采取在井口上端偏心壓載等措施糾正。(2)在含水地層井筒內(nèi)涌水量很大無法抽干時，或井底嚴(yán)重涌水、冒砂時，可采取向井內(nèi)灌水，用不排水方法封底。如沉并已上浮，可在井內(nèi)灌水或繼續(xù)施工上部結(jié)構(gòu)加載；同時在外部采取降水措施使恢復(fù)下沉。

封底出現(xiàn)泥漿夾層1．現(xiàn)象封底混凝土中，出現(xiàn)大量的泥漿夾層，破壞了整體性，降低了強(qiáng)度，造成滲漏水。2．原因分析(1)在軟土地基，沉井施工采用不排水封底，井底浮泥未清理干凈，混入混凝土內(nèi)。(2)導(dǎo)管下口距基底面高度過大，首批混凝土量不夠，使導(dǎo)管未埋入混凝土堆內(nèi)。(3)澆筑時，導(dǎo)管埋人混凝土深度不夠，提升速度太快，泥漿水進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，混凝土與泥漿水未完全隔離。(4)導(dǎo)管接縫不嚴(yán)或斷裂，嚴(yán)重漏水，使泥漿水與混凝土混在一起。(5)導(dǎo)管布置間距大于導(dǎo)管擴(kuò)散影響半徑，使混凝土堆間搭接不良，出現(xiàn)泥夾層。(6)混凝土和易性差，流動度過小，不能順利攤開使之密實，而使泥漿水混入。3．預(yù)防措施(1)基底為軟土地基時，應(yīng)將井底浮泥清除干凈并鋪碎石墊層。(2)導(dǎo)管下口距基底保持40cm為宜；首批灌注導(dǎo)管混凝土應(yīng)通過計算確定，使混凝土能順利從導(dǎo)管內(nèi)排出擴(kuò)散并與水隔離。(3)澆筑前導(dǎo)管中應(yīng)設(shè)置球、塞等隔水，灌注導(dǎo)管應(yīng)埋入混凝土堆中不小于1．5m。多根導(dǎo)管同時灌注時，混凝土面應(yīng)平均升高，上升速度不應(yīng)小于O．25m/h，坡度不應(yīng)大于1：5。(4)導(dǎo)管接頭應(yīng)用橡膠圈密封，避免漏水；導(dǎo)管焊縫應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，防止破裂。(5)導(dǎo)管間距應(yīng)控制在有效影響半徑范圍以內(nèi)，一般取3～4m，使各導(dǎo)管的澆筑面積相互覆蓋，導(dǎo)管直徑宜為250～300mm。(6)混凝土配合比要適當(dāng)，保持良好的和易性和流動度，坍落度宜為18～20cm，攪拌要均勻，澆筑應(yīng)從最低處開始，由下而上分層澆筑，搭接嚴(yán)密，不使泥漿水混入。4．治理方法封底混凝土存在泥漿夾層時，可采取壓漿處理；或在上部加設(shè)適當(dāng)厚度配筋面層加固。封底混凝土不密實1．現(xiàn)象封底混凝土不密實，存在蜂窩、孔洞。2．原因分析(1)混凝土配合比選擇不當(dāng)，初凝時間太短，坍落度過小，和易性差，混凝土不能很好擴(kuò)散。(2)混凝土未連續(xù)澆筑，間隔時間過長，使混凝土失去流動性，擴(kuò)散不開，不能自流密實。3．預(yù)防措施(1)封底混凝土配合比要適當(dāng)，水泥用量一般為350～400kg/m3；砂應(yīng)用中、粗砂；砂率一般為45％～50％；骨料粒徑以5～40mm為宜；初凝時間應(yīng)大于3h，水灰比不大于0．6；坍落度應(yīng)為18～20cm。為節(jié)省水泥，宜摻加適量木鈣減水劑，使能較好地擴(kuò)散，依靠重力和流態(tài)達(dá)到密實；或摻加水泥用量0．5％～3．0％的絮凝劑，使混凝土拌合物遇水不離析，水泥不流失，可進(jìn)行水中自落澆筑，落到水底混凝土可自流平，自密實。(2)混凝土保持在沉井全面積上連續(xù)澆筑，澆筑間歇時間不超