沉井与沉箱
沉井和沉箱工程监理细则
沉井和沉箱工程一、专业工程特点沉井和沉箱都是在地面（地坑）上按设计要求进行预制，待达到一定强度后下沉至土中或水中就位的地下或水下工程。
1．沉井工程具有以下特点：沉井结构截面尺寸和刚度大、承载力高、抗渗、耐久性好，内部空间可资利用，可用于很大深度的地下工程施工中，深度可达50m；施工不需复杂的机械设备，在排水和不排水的情况均能施工；可用于各种复杂地形、地质条件；当沉井尺寸大时，制作和下沉均能使用机械化施工；可在地下水很大、土的渗透系数大，难以将地下水排干，地下有流砂或其它有害土质情况下施工。
沉井比大开挖施工，可大大减少挖运、回填的土方量，因此可以加快施工进度，降低施工费用。
缺点是：施工工序较多、施工工艺较复杂、技术要求高、质量要求严格。
2．沉箱工程的特点：沉箱工程是将水下工程的结构物改为在地面上进行预制，其质量易控制；沉箱在预制达到一定强度后可具有自浮能力，方便进行水上搬运，其结构裁面尺寸可以做得很大，适应于水下大型结构工程；由于可避免进行水下施工，可以大大降低施工费用。
缺点是：施工工序多，施工工艺复杂，技术要求高，质量控制（特别是水下就位准确性控制）要求严格。
二、沉井和沉箱的监理工作流程图纸会审→施工组织设计审批→材料报验→工序报验（沉井、沉箱预制、下沉、就位）→现场检查、检验、旁站、巡视、平行检验→阶段性验收、质量评定。
三、监理工作的方法和措施1．质量事前控制：在工程开工前，对设计图纸、施工方案、技术措施、质量体系和管理制度等进行审核，审核通过后才准开工；同时要对用于工程的原材料、半成品或成品、施工设备的质量进行签证认可，才准在工程中使用；上道工序未经监理工程师签证验收，不得进行下道工序施工2．质量事中控制：在沉井、沉箱在地面进行预制的过程中，监理人员要深入现场，按照钢筋混凝土质量控制要求和设计要求进行检查和旁站；对沉井、沉箱的下沉过程中，监理人员应对下沉过程进行检查，及时发现问题，提出改进意见，尽要能使质量问题消灭在萌芽状态。
沉井与沉箱施工工艺标准
沉井与沉箱施工工艺标准7.7.1 特点和适用范围7.7.1.1 沉井1 沉井是在地面或基坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，待筒身达到一定强度后，在井内挖土使土面逐渐降低，沉井筒身靠自重克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉、就位的一种深基础或地下工程施工工艺。
2 沉井一般为钢筋混凝土制作，其平面形状有：圆形、方形、矩形、多边形和多孔形等，沉井的剖面，有圆筒形、锥形、阶梯形等。
为减少下沉摩阻力，井壁在刃脚外缘处常缩进20～30mm,有的沿高度设成台阶形，井壁表面常沿高度做成1/1000的坡度。
3 沉井的特点是：可在场地狭窄情况下施工较深（可达50余米，我国江阴长江公路大桥北锚碇基础采用的沉井长69m,宽51m,深58m）的地下工程，且对周围环境影响较小；可在地质、水文条件复杂地区施工；与大开挖相比，可减少挖、运和回填的土方量。
其缺点是施工工序较多；技术要求高、质量控制难度较大。
4沉井工艺一般适用于工业建筑的深坑（料坑、铁皮坑、翻斗机室等）、设备基础、水泵房、桥墩、顶管的工作竖井、深地下室、取水口等工程施工。
7.7.1.2 沉箱1 沉箱又称气压沉箱，沉箱的外形和构造与沉井相同，下沉工艺也与沉井基本类似。
只是在底节作成一个有顶盖的工作室，然后在顶盖板上装设井管及气闸，工人在工作室内挖土，使沉箱在自重作用下下沉。
当工作室进人水下时，通过气闸和气管打人压缩空气，把工作室的水排出，工作室仍能照常施工作业。
在不断挖土下沉的同时，箱顶也不断浇筑接高，直到沉至设计标高，然后，用混凝土封填工作室，并撤去气闸和井管。
2 沉箱的最大优点是：工作室内的水是由高压压缩空气自刃脚处排挤出，因此其下沉过程中能处理任何障碍物，并能直接鉴定和处理基底，基础质量可靠。
但早期的沉箱是完全靠人在工作室内工作，工作室内始终保持高压对施工人员身体有影响，且工效低。
因为在水中每加深l0m ，工作室内应需增加一个大气压力，才能将水排出。
而人体一般仅能承受3.5个大气压力，也就是一般只能在深度不超过35m 左右的水下进行工作。
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围1. 定义沉井是修筑地下结构和深基础的一种结构形式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重及上部荷载作用下逐渐下沉，达到设计标高后，再进行封底。
沉箱基础又称之气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑结（构）筑物的一种基础形式。
建造地下结（构）筑物时，在沉箱下部预先构筑底板，在沉箱下部形成一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室，向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使其在无水的环境下进行取土排土，箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度，然后进行封底施工。
2. 特点（1）沉井与沉箱整体刚度大，抗震性好；（2）与地下施工相比更优越，地质适用范围更广；（3）沉井与沉箱结构本身兼作围护结构，且施工阶段不需要对地基作特殊处理，既安全又经济；（4）施工对周围环境影响小，尤其是气压沉箱工法，更适用于对土体变形敏感的地区；3. 用途及适用范围沉井与沉箱在工种中的应用已有百余年的历史，早在1841年法国工程师特利其尔(Triger)就提出用气压沉箱方法施工桥墩，1849 年首次应用成功，1900 年俄国工程师提出用钢筋混凝土的沉箱。
2 0 世纪30 年代，莫斯科及西欧的地下隧道、美国的桥梁基础均相应采用了沉井或沉箱结构。
自20 世纪50 年代起，我国已将该技术应用于各项工程中，其体积从直径仅2m 的集水井到巨大的泰州长江大桥中塔沉井（58.4m×44.4m×76m），为使沉井下沉记录能够不断被刷新，各种新型施工技术被开发研制并应用于实际工程中，从最早1946~1963 年间利用喷射压缩空气和触变泥浆下沉130m，到江阴长江大桥北锚沉井喷射高压空气减阻法下沉，以及振动法下沉技术，上述技术措施的不断革新都带来了良好的效果。
气压沉箱诞生的初期包括我国过去的沉箱施工也主要是以人工为主，沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大，条件比较艰苦，又比较危险，工作效率低下，由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。
沉井与沉箱
第四章沉井和沉箱4.1.沉井的定义沉井是一种利用人工或机械方法清除井内土石，并借助自重或填加压重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高，再浇筑混凝土封底(大多还填塞井孔或加做井盖)，并成为建筑物的基础的井筒状构造物。
工程实例如图1，图2所示。
图1沉井工程实例一图2沉井工程实例一4.2.沉井的优点(1)埋深较大，整体性强，稳定性好；(2)具有较大的承载面积，故而能承受较大的垂直和水平荷载；(3)施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备；(4)应用范围较广。
4.3.沉井的缺点(1)施工工期较长：(2)对细砂和粉砂类土在井内抽水时易发生流砂现象而使沉井具有较大的倾斜；(3)下沉过程遇到蛮石、树干或其它难于清除的障碍物时，将增大施工难度：(4)井底座在表面倾斜较大的岩层上时，施工难度也将加大。
4.4.沉井的分类1.按沉井个数分类(1)单个沉井：仅有一个独立的沉井，或虽沉井个数不止一个但沉井之间的间距较大而使得彼此没有联系的沉井。
(2)群井：沉井个数不止一个且沉井之间的间距较小，彼此之间互有联系的沉井。
2.按施工方法分类(1)一般沉井：直接在基础、发计的位置制造，然后挖土下沉的沉井。
有时基础位于水中，则先筑岛，再在岛上制造下沉。
(2)浮运沉井：先在岸边预制，再浮运就位下沉的沉井。
一般皆采用-股沉井，当水深较大(如水深大于10m)或水流流速较大，有通航要求，人工筑岛困难或采用一般沉井不经济时采用浮运沉井。
3.按井壁材料分类(1)混凝土沉井：因其抗压强度高而抗拉强度低，故而多做成圆形，且仅适用于下沉深度不大(4～7m)的松软土层。
(2)钢筋混凝土沉井：应用最广，其抗拉抗压强度高，下沉深度大，既可做成重型或簿壁的一般沉井，也可做成簿壁浮运沉井及钢丝网水泥簿壁浮运沉井。
(3)钢沉井：优点是强度高、质量轻、易于拼装，一般用于制造空心浮运沉井；缺点是用钢量大，下沉时须外加压力，目前国内用的极少。
(4)其它材料的沉井：如木沉井、砌石圬工沉井等，一般用于盛产木材或石材而工程条件允可的情况下。
沉井与沉箱
沉井与沉箱沉井(箱)广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、大型设备基础、地下仓(油)库、人防掩蔽所、船坞首矿用竖井、地下车道与车站、地下构筑物的围壁和大型深埋基础等。
同时由于其施工方便，对邻近建筑物影响较小且内部空间可利用，越来越成为软土中地下建筑物的主要基础类型之一。
二、施工准备2．1技术准备1．施工区域的岩土勘察报告。
2．沉井(箱)的技术文件。
3．施工区域内地下管线、设施、障碍资料。
4．相邻建筑基础资料。
5.施工区域的测量资料。
6．施工组织设计。
2．2材料要求1．水泥：宜用p．o32．5级以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
使用前必须查明其品种、标号及出厂日期。
凡过期水泥、受潮或结块的水泥均不准使用。
2．砂：选用质地坚硬的中、粗砂，含泥量不大于3％，不得含有垃圾、泥块、草根等。
3．石子：应采用质地坚硬的碎石或卵石。
石子级配粒径以5mm～40mm组合为宜，最大粒径不宜大于50mm，含泥量不大于2％。
4．水：一般饮用水或洁净的天然水。
5．钢材：钢筋及钢材按设计选用，钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》等的规定抽取试件，做力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
6．外加剂：质量应符合国家现行技术标准要求，品种及掺量应根据施工需要通过试验确定。
7．粉煤灰：级别不应低于二级，掺量不宜大于20％；硅粉掺量不应大于3％，其他掺合料的掺量应通过试验确定。
2．3主要机具1．沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等。
2．沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、qt-15型塔式起重机，出土吊斗等。
3．排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。
2．4作业条件1．在沉井施工地点已进行钻探，了解该处地质(包括土的力学指标、休止角、摩擦系数、地质构造、分层情况等)和地下水文情况以及地下埋设物、障碍物情况，绘制成地质削面图。
沉井与沉箱施工要求
沉井与沉箱施工要求
一、施工前准备：
1.要进行详细的勘察和设计，确定沉井与沉箱的位置、尺寸和深度等
参数。
2.根据施工现场的实际情况，选择适宜的沉井与沉箱施工方法和工艺。
3.确定沉井与沉箱施工的周围环境和地下管线等情况，做好相应的措
施和防护措施。
二、施工过程中的要求：
1.沉井与沉箱施工必须进行现场测量，并按照设计要求进行准确的定
位和控制。
2.施工现场必须有足够的光照，并且保持通风良好，同时要加强对现
场工人的安全教育和培训，确保施工安全。
3.施工过程中要注意与周围地下管线和建筑物的保持距离，预留足够
的安全距离。
4.施工现场必须有足够的排水设施和设备，保持现场的排水畅通。
5.沉井与沉箱的开挖过程必须进行水平度和垂直度的监测，不得超过
规定的偏差范围。
6.沉井与沉箱施工现场要定期进行检查和维护，确保施工质量和安全。
三、施工后的要求：
1.沉井与沉箱施工完成后，必须进行验收，检查施工质量和安全性。
2.沉井与沉箱施工后，必须进行适当的固结和加固，确保施工结构的稳定性和承载能力。
3.施工现场要及时清理，回填土方，保持现场的整洁和平整。
4.沉井与沉箱施工完成后，必须进行资料和档案的整理和归档，方便日后的检查和使用。
以上是对沉井与沉箱施工的要求的一些简要介绍，具体的沉井与沉箱施工要求还需要根据不同的工程类型和实际情况进行具体设计和规划。
在实际施工过程中，还需符合相关的国家标准和规范要求，以确保沉井与沉箱施工的质量和安全。
第四章沉井与沉箱结构
不排水下沉沉井 ;
（4）及时进行回填
（5）沉井等地下工程施工前应作好充分 准备，施工速度要快 ；
4.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
1）沉井刃脚：作用在于减少沉井下沉阻力
a—混凝土刃脚；b—设角钢的刃脚；c—尖刃脚
2）井壁主要承担井外水土压力和自重的部分
设计时通常 先假定井壁 厚度再进行 承载力验算 ；
井壁厚度
一般为 0.8~1.5m；
②周边简支支承的双向板在承受均布荷
载时，计算跨中弯矩Mx和My：
M x ax qL2
M y ay qL2
简支支承双向板计算简图
③求出弯矩值后，封底混凝土的厚度
ht
3.5F M m bft
hu
hu ——考虑封底混凝土因与井底泥土掺混需要增加
的厚度，宜取0.3~0.5m；若基底采取铺块石或碎石灌 浆抹平处理后再封底，可不考虑此增加值。
安徽建筑工业学院
地下结构工程
主讲教师 ：席培胜
第4章 沉井基础
4.1 概述 4.1.1 沉井基础的特点及其应用范围 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种
型式。 先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），
然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使 沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标 高后，再进行封底，构筑内部结构。
8）顶板
以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板； 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混
凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较1. 沉井（1）沉井分类a. 按平面形状分：沉井的平面形状有圆形、方形、矩形、椭圆形、端圆形、多边形及多孔井字形等，如图25-1 所示。
b. 按竖向剖面形状分：沉井按竖向剖面形式分有圆柱形、阶梯形及锥形等，如图25-2所示。
c. 按构成材料：可分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井及钢沉箱（包括钢板沉井及钢壳沉井）。
（2）构造箱体结构基本包括：井壁、刃脚、内隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖等。
a. 井壁井壁是箱体的主要受力部位，必须具备一定的强度以承受井壁周围的水、土压力。
此外，为克服下沉时的摩阻力，井壁须有一定的重量，其厚度一般为0.3～2 m。
b. 刃脚刃脚的作用为切土下沉，故必须有足够的强度，以免破损。
通常称刃脚的底面为踏面，踏面的宽度依土层的软硬及井壁重量、厚度而定，一般为15～30 cm，刃脚侧面的倾角通常为45°～60°。
刃脚高度一般应综合考虑沉井封底方式、便于抽取刃脚下的垫木及土方开挖等方面。
湿封底时高度大些，干封底时高度小些。
其构造如图25 -3 所示c. 内墙、井孔内墙为即为箱内纵横设置的内隔墙，可提高箱体整体刚度。
井壁与内墙，或者内墙和内墙间所夹的空间即为井孔。
内墙间距一般不超5～6 m，其厚度一般为0.5～l m。
d. 凹槽凹槽位于刃脚内侧上方，目的在于更好的将井壁与底板混凝土连接。
通常凹槽高度在1m 左右，凹深15～30 cm。
e. 底板底板作用为防止地下水涌入抵抗基底地层反力，通常底板为两层浇注的混凝土，下层为素混凝土，上层为钢筋混凝土。
f. 底梁和框架当不允许在大型沉井沉箱内设置内隔墙时，为保证箱体具有一定的刚度，可在底部增设底粱，或者在井壁不同深度处设置若干道由纵横大梁构成的水平框架，以提高整体的刚度。
g. 顶盖顶盖即为沉井封底后根据实际需要，井体顶端设置的板，通常为钢筋混凝土或钢结构。
（3）施工流程1. 沉井施工的基本程序如下：⑴下沉前的准备：包括平整场地、定位、基坑开挖、搭设施工平台等等。
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沉井与沉箱
.1 沉井是下沉结构，必须掌握确凿的地质资料，钻孔可按下述要求进行：
1、面积在200m2以下（包括200m2）的沉井（箱），应有一个钻孔（可布置在中心位置）。
2、面积在200m2以上的沉井（箱），在四角（圆形为相互垂直的两直径端点）应各布置一个钻孔。
3、特大沉井（箱）可根据具体情况增加钻孔。
4、钻孔底标高应深入沉井的终沉标高。
5、每座沉井（箱）应有一个钻孔提供土的各项物理力学指标、地下水位和地下水含量资料。
.2 沉井（箱）的施工应由具有专业施工经验的单位承担。
.3 沉井制作时，承垫木或砂垫层的采用，与沉井的结构情况、地质条件、制作高度等有关。
无论采用何种型式，均应有沉井制作时的稳定计算及措施。
.4 多次制作和下沉的沉井（箱），在每次制作接高时，应对下卧层作稳定复核计算，并确定确保沉井接高的稳定措施。
.5 沉井采用排水封底，应确保终沉时，井内不发生管涌、涌土及沉井止沉稳定。
如不能保证时，应采用水下封底。
.6 沉井施工除应符合本规范规定外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204及《地下防水工程质量验收规范》GB 50208的规定。
.7 沉井（箱）在施工前应对钢筋、电焊条及焊接成形的钢筋半成品进行检验。
如不用商品混凝土，则应对现场的水泥、骨料做检验。
.8 混凝土浇注前，应对模板尺寸、预埋件位置、模板的密封性进行检验。
拆模后应检查浇注质量（外观及强度），符合要求后方可下沉。
浮运沉井尚需做起浮可能性检查。
下沉过程中应对下沉偏差做过程控制检查。
下沉后的接高应对地基强度、沉井的稳定做检查。
封底结束后，应对底板的结构（有无裂缝）及渗漏
做检查。
有关渗漏验收标准应符合现行国家标准《地下防水工程质量验收规范》GB 50208的规定。
.9 沉井（箱）竣工后的验收应包括沉井（箱）的平面位置、终端标高、结构完整性、渗水等进行综合检查。
.10 沉井（箱）的质量检验标准应符合表.10的要求。
表.10 沉井（箱）的质量检验标准
注：本表由施工项目专业质量检查员填写，专业监理工程师（建设单位项目专业技术负责人）组织项目专业质量（技术）负责人等进行验收。