沉井下沉过程中遇到的特殊情况处理

1.沉井倾斜

沉井倾斜大多发生在下沉不深时，导致偏斜的主要原因有以下几个方面：

①沉井刃脚下土体表面松软，或制作场地、河底高低不平，软硬不均；

②刃脚制作质量差，井壁与刃脚中线不重合；

③抽垫方法欠妥，回填夯实不及时；

④除土不均匀对称，使井孔内土面高度相差很多，下沉时有突沉和停沉现象；

⑤刃脚遇障碍物顶住搁浅而未及时发现和处理，排土堆放不合理，或单侧受水流冲击淘空等导致沉井受力不对称。

纠正偏斜，通常可用除土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法处理，空气幕沉井也可采用单侧压气纠偏。若沉井倾斜，可在高侧集中除土，加重物，或用高压射水冲松土层。低侧回填砂石，必要时在井顶施加水平力扶正。若中心偏移则先除土，使井底中心向设计中心倾斜，然后在对侧除土，使沉井恢复竖立，如此反复至沉井逐步移近设计中心。当刃脚遇障碍物时，须先清除再下沉。如遇树根、大孤石或钢料铁件，排水施工时可人工排除，必要时用少量炸药（少于200g）炸碎。不排水施工时，可由潜水工进行水下切割或爆破。

2.沉井难沉

在沉井下沉的中间阶段，可能会出现下沉困难的现象，即沉井下沉过慢或停沉。导致难沉的主要原因有以下几个方面：

①开挖面深度不够，正面阻力大；

②倾斜或刃脚下遇到障碍物、坚硬岩层和土层；

③井壁摩擦阻力大于沉井自重；

④井壁无减阻措施，或泥浆套、空气幕等遭到破坏。

解决难沉的措施主要是增加压重和减少井壁摩擦阻力。增加压重有以下几个方法：

①提前接筑下节沉井，增加沉井自重；

②在井顶加压沙袋、钢轨、铁块等重物迫使沉井下沉；

③不排水下沉时，可井内抽水，减少浮力，迫使下沉，但需保证土体不产生流砂现象。

减小井壁摩擦阻力的方法有：

①将沉井设计成阶梯形、钟形，或使外壁光滑；

②井壁内埋设高压射水管组，射水辅助下沉；

③利用泥浆套或空气幕辅助下沉；

④增大开挖范围和深度，必要时还可采用0.1～0.2kg炸药起爆助沉，但同一沉井每次只能起爆一次，且需适当控制爆振次数。

3.沉井突沉

在软土地基上进行沉井施工时，常发生沉井瞬间突然大幅度下沉的现象。引起突沉的主要原因是井壁摩擦阻力较小，当刃脚下土被挖除时，沉井支承削弱，或排水过多，除土太深、出现塑流等而导致突然下沉。防止突沉的措施一般是在设计沉井时增大刃脚踏面宽度，并使刃脚斜面的水平倾角不大于60°，必要时通过增设底梁的措施提高刃脚阻力。在软土地基上进行沉井施工时，控制井内排水、均匀挖土，控制刃脚附近挖土深度，刃脚下土不挖除，使刃脚切土下滑。

4.流砂

在粉、细砂层中下沉沉井，经常出现流砂现象，若不采取适当措施将造成沉井严重倾斜。产生流砂的主要原因是土中动水压力的水头梯度大于临界值。

防止流砂的措施有以下几点：

①排水下沉时若发生流砂可向井内灌水，采取不排水除土，减小水头梯度；

②采用井点、深井或深井泵降水，降低井外水位，改变水头梯度方向使土层稳定，防止流砂发生。