沉井基础动画
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土木工程本科生专业课程--第五章 沉井基础
5.4 沉井的设计计算
Ⅲ 井壁计算
① 竖向挠曲计算
排 水 挖 土 下 沉
5.4 沉井的设计计算
不 排 水 挖 土 下 沉
5.4 沉井的设计计算
② 井壁竖向拉力计算 假设该等截面沉井自重为G，沉井入土深度为h, U为井壁
周长， 为地面处井壁单位摩阻力， x 为距刃脚底x处的摩阻力
由竖向力平衡方程有
4 井孔设置及大小 ★ 设置目的：排土 ★ 平面尺寸：挖土机具能顺利通过，对称布置 ★ 设置方式: 单孔、双孔及多孔
5.2 沉井的类型及构造
5 井壁
应有足够的强度和重量
竖
台
斜
直
阶
坡
形
形
形
易于控制 方向，但 阻力大， 不易下沉
台阶宽度 10~20mm 多设在沉 井分节处
有利下沉 但易偏斜 100：1至
5.4 沉井的设计计算
5.4.1 集资料
设计资料：①上部结构、墩台类型及尺寸、沉井基 础的设计荷载
②水文、地质资料等 设计内容：①作为基础本身的检算，深埋刚性基础
②沉井结构的设计计算
施工过程中沉井所受到的
外力及其结构的设计计算
5.4 沉井的设计计算
5.4.2 沉井各部尺寸的拟定
沉井高度及分节
上部结构的特点
平面 形状
矩形沉井
圆端形沉井
① 受力性能好，充分发挥混凝土 抗压强度
② 挖土方便，下沉均匀，易于控 制方向
③ 基底σmax>同面积的矩形
① 制造方便，下沉方向不易控制 ② 能充分利用地基承载力
① 介于前两者之间
5.2 沉井的类型及构造
2 平面尺寸 ★ 顶面尺寸：大于墩底尺寸 ★ 底面尺寸：由地基承载力确定
沉井基础(1)
矩形沉井：具有制造简单，基础受力有利的优点，常能 配合墩台(或其他结构物)底部平面形状。四角一般做成圆角， 可有效改善转角处的受力条件，减缓应力集中现象，以降低 井壁摩阻力和避免取土清孔的困难。矩形沉井在侧压力作用 下，井壁受较大的挠曲力矩；在流水中阻水系数较大，冲刷 较严重。
圆端形沉井：控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形 者有利，但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的沉井，可在 沉井中设置隔墙，使沉井由单孔变成双孔或多孔
(二) 1.按沉井的平面形状：
常用的有圆形、圆端形 和矩形等。根据井孔的布置 方式，又有单孔、双孔及多 孔的分别。
沉井平面形式 a)单孔沉井；b)双孔沉井；c)多孔沉井
圆形沉井：沉井在下沉过程中易控制方向；使用抓泥斗 挖土，要比其他类型的沉井，更能保证其刃脚均匀地支承在 土层上；在侧压力作用下，井壁只受轴向力(侧压力均布时)， 或稍受挠曲(侧压力非均布时)；对水泥方向正交或斜交均有
沉井的缺点：施工期较长；对粉细砂类土在井内抽水 易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大 孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定 困难。
沉井
根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况， 可以采用沉井基础：
1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做 扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有 好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较
2.带钢气筒的浮运沉井
带钢气筒的浮运沉井适用于水深流急的巨型沉井。它主 要由双壁的沉井底节、单壁钢壳、钢气筒等组成。双壁钢沉 井底节是一个可以自浮于水中的壳体结构；底节能上能下的 井壁采用单壁钢壳，它一般由6mm厚的钢板及若干竖向肋骨 角钢构成，并以水平圆环作承受壁外水压时的支撑，钢壳沿 高度可分为几节，在接高时拼焊，单壁钢壳既是防水结构， 又是接高时灌注沉井外圈混凝土的模板一部分；钢气筒是沉 井内部的防水结构，它依据压缩空气排开气筒内水提供浮式 沉井在接高过程中所需的浮力。同时在悬浮下沉中可以通过 在气筒充气或放气及不同气筒内的气压调节使沉井可以上浮、 下沉及调正偏斜，落入河床后如偏移过大，还可将气筒全部
圆端形沉井：控制下沉、受力条件、阻水冲刷均较矩形 者有利，但沉井制造较复杂。对平面尺寸较大的沉井，可在 沉井中设置隔墙，使沉井由单孔变成双孔或多孔
(二) 1.按沉井的平面形状：
常用的有圆形、圆端形 和矩形等。根据井孔的布置 方式，又有单孔、双孔及多 孔的分别。
沉井平面形式 a)单孔沉井；b)双孔沉井；c)多孔沉井
圆形沉井：沉井在下沉过程中易控制方向；使用抓泥斗 挖土，要比其他类型的沉井，更能保证其刃脚均匀地支承在 土层上；在侧压力作用下，井壁只受轴向力(侧压力均布时)， 或稍受挠曲(侧压力非均布时)；对水泥方向正交或斜交均有
沉井的缺点：施工期较长；对粉细砂类土在井内抽水 易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大 孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定 困难。
沉井
根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况， 可以采用沉井基础：
1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做 扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有 好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较
2.带钢气筒的浮运沉井
带钢气筒的浮运沉井适用于水深流急的巨型沉井。它主 要由双壁的沉井底节、单壁钢壳、钢气筒等组成。双壁钢沉 井底节是一个可以自浮于水中的壳体结构；底节能上能下的 井壁采用单壁钢壳，它一般由6mm厚的钢板及若干竖向肋骨 角钢构成，并以水平圆环作承受壁外水压时的支撑，钢壳沿 高度可分为几节，在接高时拼焊，单壁钢壳既是防水结构， 又是接高时灌注沉井外圈混凝土的模板一部分；钢气筒是沉 井内部的防水结构，它依据压缩空气排开气筒内水提供浮式 沉井在接高过程中所需的浮力。同时在悬浮下沉中可以通过 在气筒充气或放气及不同气筒内的气压调节使沉井可以上浮、 下沉及调正偏斜，落入河床后如偏移过大，还可将气筒全部
《沉井基础动画》PPT课件
地基经检验及处理符合要求后，应立即进展封底。如封 底是在不排水情况下进展，那么可用导管法灌注水下混凝土 (见钻孔灌注桩施工)，假设灌注面积大，可用多根导管，以先 周围后中间，先低后高的次序进展灌注。待混凝土达设计强 度后，再抽干井孔中的水，填筑井内圬土。如井孔中不填料 或仅填以砾石，那么井顶面应浇筑钢筋混凝土顶盖，以支承 墩台，然后砌筑墩身，墩身出土(或水面)后可撤除临时性的井 顶围堰。
2.在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有较
3.岩层外表较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大根
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井根底及地下连续墙
第二节 沉井的类型和构造
一、沉井的分类
一般沉井 按沉井的施工方法分类 浮运沉井
混凝土沉井 按沉井的建筑材料分类 钢筋混凝土沉井
竹筋混凝土沉井
5-2 沉井的类型和构造
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井根底及地下连续墙
二、沉井根底的构造
(一)沉井的轮廓尺寸 沉井的平面形状： 决定于墩(台)底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采用 相应形状的沉井，当墩的长宽比较为接近时，可采用方形 或圆形沉井。 沉井顶面尺寸为墩(台)身底部尺寸加襟边宽度。
沉井的入土深度： 根据上部构造、水文地质条件及各土层的承载力等确定。
原那么：分区、依次、对称、同步。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井根底及地下连续墙
4.挖土下沉 沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉。 排水下沉：当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而
产生大量流砂时，可采用排水下沉。它适用于土层渗水量 不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况；人工挖土可使 沉井均匀下沉和去除井下障碍物，但应保证施工平安。排 水下沉时，有时也用机械除土。
2.在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有较
3.岩层外表较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大根
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井根底及地下连续墙
第二节 沉井的类型和构造
一、沉井的分类
一般沉井 按沉井的施工方法分类 浮运沉井
混凝土沉井 按沉井的建筑材料分类 钢筋混凝土沉井
竹筋混凝土沉井
5-2 沉井的类型和构造
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井根底及地下连续墙
二、沉井根底的构造
(一)沉井的轮廓尺寸 沉井的平面形状： 决定于墩(台)底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采用 相应形状的沉井，当墩的长宽比较为接近时，可采用方形 或圆形沉井。 沉井顶面尺寸为墩(台)身底部尺寸加襟边宽度。
沉井的入土深度： 根据上部构造、水文地质条件及各土层的承载力等确定。
原那么：分区、依次、对称、同步。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井根底及地下连续墙
4.挖土下沉 沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉。 排水下沉：当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而
产生大量流砂时，可采用排水下沉。它适用于土层渗水量 不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况；人工挖土可使 沉井均匀下沉和去除井下障碍物，但应保证施工平安。排 水下沉时，有时也用机械除土。
第三章 沉井基础(一)
凝土、顶盖板等构成。
井壁 井壁的功能 • 构成沉井的主体部分及外形尺寸； • 施工过程中挡土、挡水、获得下沉重力； • 施工结束后成为基础的一部分，起传递荷载的作用；
❖ 井壁的厚度与构造要求——与结构强度、下沉需要的自 重、便于取土清基等因素有关。 • 一般井壁厚度取800~1500mm； • 钢筋混凝土薄壁沉井及钢制薄壁浮运沉井的壁厚不受上述 限制； • 井壁混凝土强度≥C15； • 沉井底节混凝土的含钢量，对于钢筋混凝土≥0.1%，对于 少筋混凝土≥0.05%。
刃脚——井壁下端的斜形尖利部分，用以切土下沉。 • 刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或带踏面刃脚； • 刃脚踏面宽度一般100~200mm，软土可适当放宽； • 刃脚斜面与水平面间的夹角≥45º； • 井内隔墙底面比刃脚底面至少高出500mm； • 刃脚高度一般≥1.0m； • 刃脚底面以型钢加强； • 刃脚混凝土强度等级≥C20。
（Open Caisson Foundation）
1. 沉井的基本概念、作用及适用条件 2. 沉井的类型和构造 3. 沉井作为整体深基础的设计和计算 4. 沉井施工过程中的结构计算 5. 沉井施工简介 6. 地下连续墙简介
1．沉井的基本概念、作用及适用条件
沉井的基本形态 沉井是一个柱体井筒状结构物，井壁为刚度比较大的
• 墩台身的边缘应尽可能支承于井壁上或盖板支承面上； • 沉井高度与上部结构、水文地质条件、地基土层的承载力 等因素有关，根据墩底标高及沉井埋深确定沉井高度； • 高度较大的沉井采用分节制造和下沉，每节高度不宜大于 5m，底节沉井若支承于松软土层中，高度不大于沉井宽度 的0.8倍；
• 沉井的一般构造 沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底混
b H tan(45 / 2)
井壁 井壁的功能 • 构成沉井的主体部分及外形尺寸； • 施工过程中挡土、挡水、获得下沉重力； • 施工结束后成为基础的一部分，起传递荷载的作用；
❖ 井壁的厚度与构造要求——与结构强度、下沉需要的自 重、便于取土清基等因素有关。 • 一般井壁厚度取800~1500mm； • 钢筋混凝土薄壁沉井及钢制薄壁浮运沉井的壁厚不受上述 限制； • 井壁混凝土强度≥C15； • 沉井底节混凝土的含钢量，对于钢筋混凝土≥0.1%，对于 少筋混凝土≥0.05%。
刃脚——井壁下端的斜形尖利部分，用以切土下沉。 • 刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或带踏面刃脚； • 刃脚踏面宽度一般100~200mm，软土可适当放宽； • 刃脚斜面与水平面间的夹角≥45º； • 井内隔墙底面比刃脚底面至少高出500mm； • 刃脚高度一般≥1.0m； • 刃脚底面以型钢加强； • 刃脚混凝土强度等级≥C20。
（Open Caisson Foundation）
1. 沉井的基本概念、作用及适用条件 2. 沉井的类型和构造 3. 沉井作为整体深基础的设计和计算 4. 沉井施工过程中的结构计算 5. 沉井施工简介 6. 地下连续墙简介
1．沉井的基本概念、作用及适用条件
沉井的基本形态 沉井是一个柱体井筒状结构物，井壁为刚度比较大的
• 墩台身的边缘应尽可能支承于井壁上或盖板支承面上； • 沉井高度与上部结构、水文地质条件、地基土层的承载力 等因素有关，根据墩底标高及沉井埋深确定沉井高度； • 高度较大的沉井采用分节制造和下沉，每节高度不宜大于 5m，底节沉井若支承于松软土层中，高度不大于沉井宽度 的0.8倍；
• 沉井的一般构造 沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底混
b H tan(45 / 2)
沉井法施工演示(完整版)(深度荟萃)
时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。
骄阳教育
16
8.3 沉井结构设计计算
8.3.1 下沉系数计算
验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩
阻力 ，用下沉系数k表示 ：
k G / R 1.15 ~ 1.25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa）
底节高度不宜大于0.8b 。
骄阳教育
6
8.1.4 沉井的施工步骤
沉井施工步骤示骄阳教意育 图
7
8.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
骄阳教育
8
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
骄阳教育
1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土
体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
骄阳教育
22
接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
9
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；
a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的；
（e）锥形的；（f）倒锥形的
图8-5 沉井外壁的形式
骄阳教育
10
3）内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又 将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置 以控制下沉的方向 ；
骄阳教育
16
8.3 沉井结构设计计算
8.3.1 下沉系数计算
验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩
阻力 ，用下沉系数k表示 ：
k G / R 1.15 ~ 1.25
R hiui fi
土的种类 f(kPa)
表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa）
底节高度不宜大于0.8b 。
骄阳教育
6
8.1.4 沉井的施工步骤
沉井施工步骤示骄阳教意育 图
7
8.2 沉井构造
沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
骄阳教育
8
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
骄阳教育
1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土
体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应 验算井壁接缝处的竖向拉应力。
骄阳教育
22
接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处 的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可 采用1.25；同时并须验算钢筋的锚固长度。
井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形 分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为 最大，此时最危险的截面在沉井入土深度 的1/2处
9
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；
a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的；
（e）锥形的；（f）倒锥形的
图8-5 沉井外壁的形式
骄阳教育
10
3）内隔墙
加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又 将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置 以控制下沉的方向 ；
沉井基础施工
沉井基础施工沉井一般由①井壁、②刃脚、③隔墙、④井孔、⑤凹槽、⑥射水管、⑦封底和⑧盖板等组成，如图2-5所示。
沉井在施工中具有独特优点：占地面积小；不需要板桩围护；与大开挖相比较，挖土量小；对邻近建筑的影响比较小；操作简便，无需特殊的专用设备。
图2-5 沉井基础示意图一、准备工作沉井钻孔要求：（1）面积在200m2以下（包括200m2）的沉井，应有一个钻孔（可布置在中心位置）。
（2）面积在200m2以上的沉井，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）特大沉井可根据具体情况增加钻孔。
（4）钻孔底标高应深于沉井的终沉标高。
（5）每座沉井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。
二、沉井制作沉井的制作程序主要包括：测量定位、沉井分节、铺设承垫木、模板支设及拆除、施工缝处理等内容。
具体规定如下：1.平整场地（1）沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时，宜就地筑岛制作。
在地下水位较低的岸滩，若土质较好时，可开挖基坑制作沉井。
（2）在岸滩上或筑岛制作沉井，要先将场地平整夯实，以免在灌筑沉井过程中和拆除支垫时，发生不均匀沉陷。
若场地土质松软，应加铺一层30～50cm 厚的砂层，必要时，应挖去原有松软土层，然后铺以砂层。
当石渣、漂卵石等取材方便时，常不挖除松软土壤，可直接回填夯实，以便施工。
（3）沉井在制作至下沉过程中位于无被水淹没可能的岸滩上时，如地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实制作；如地基承载力不够，应采取加固措施。
（4）沉井可在基坑中灌筑，但应防止基坑为暴雨所淹没。
并应注意观察洪水，做好防洪措施。
在总的进度安排中，应抓住枯水期的有利季节。
（5）运输线路，风、水管路，电力线的铺设以及混凝土厂起吊设备的布置等，均应事先详细计划，妥善安设，以免干扰沉井施工作业。
2.测量定位在沉井地点进行测量工作，应符合下列要求：（1）定位轴线应保证能随时可以检查沉井的下沉位置。
（2）检查沉井标高的临时水准点应设在沉井施工影响范围以外，且安全可靠的地方。
图解市政工程沉井施工技术
图解沉井施工技术图文讲解:沉井施工技术要求在土层中修筑地下建筑物的方法之一。
沉井在施工期间是一个上无盖、下无底的筒状结构，通常用钢筋混凝土制成，在其井壁的挡土和防水的围护作用下,从井内取土,借其自重使之下沉至设计标高。
沉井多用作桥梁墩台或重型工业建筑物的深基础，后来逐渐发展成为利用其内部空间供生产使用或其他用途的地下建筑物。
沉井组成：一般由井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底（包括底板）和顶盖等部分组成。
沉井优点：占地面积小，不需要板桩围护。
挖土量小，对邻近建筑的影响比较小，操作简便，无须特殊的专用设备。
井壁沉井的外壁，是沉井的主要部分。
它应有足够的强度,以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载;同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉。
刃脚位于井壁的最下端，多做成有利于切入土中的形状.此外,还要求有一定的强度，以免挠曲或损坏.刃脚下部的水平面称为踏面，其宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定。
隔墙为了加强沉井的刚度，或由于使用需要设置隔墙.凹槽位于刃脚的上方,使混凝土底板能和井壁更好地连接。
封底下沉到设计标高后，在沉井底面用素混凝土封底，作地下建筑物的基础，再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板。
顶盖作为地下建筑物，在修筑好满足内部使用要求的各种结构后，还要修筑顶盖。
沉井法的施工施工顺序先在建筑地点平整地面或筑岛,分段（或一次）制作井筒；然后从井内不断取土,随着土体的挖深，沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉；达到设计标高后,用混凝土封底；并按使用要求修筑内部结构；最后修筑顶盖和出入口。
沉井法的施工施工工艺施工方法一般可分为制作和下沉两个过程.根据不同情况和条件(如沉井高度、地基承载力、施工机械设备等）,沉井可采取一次制作(灌筑）,一次下沉；分段制作、接高，一次下沉；或制作与下沉交替进行。
也有在陆上制作，浮运至水中沉放地点后下沉和接高的浮式沉井施工.为了将沉井重量扩散到更大的面积上，避免沉井倾斜或不均匀沉降而产生裂缝，对于大型沉井，当表土地基承载力很低时，于制作第一段沉井前，应在地基表面铺设砂垫层，并沿井壁周边刃脚下铺设承垫木.在沉井下沉之前,应分区、依次、对称、同步地将承垫木抽除。
沉井基础
造
井孔的布置和大小应满足取土机具操作的需 要，对顶部设置围堰的沉井，宜结合井顶围堰统 一考虑。
说明
6.2
6 沉井基础
• 6.2.2 沉井每节高度可视沉井的平面尺寸、总高 度、地基土情况和施工条件而定，不宜高于5m。 沉井外壁可做成垂直面、斜面（斜面坡度为竖/
节 横：20/1～50/1）或与斜面坡度相当的台阶形。 构 说明
算
极限状态计算和正常使用极限状态计算。计算时 其结构重要性系数和作用效应组合，应分别符合 本规范第1.0.5条的规定。
6.3
6 沉井基础
• 6.3.2 沉井井壁应按下列规定验算。薄壁浮运沉 井的井壁应根据实际可能发生的情况进行验算。 1 施工下沉时，沉井底节应按下列情况验算其竖
节 向弯曲强度： 计 1）当排水挖土下沉时，沉井底节假定支承在四 算 个支点“1”上（图6.3.2-1），验算其竖向弯曲；
计 剪力。
算
根据排水或不排水的情况，沉井井壁在水压
力和土压力等水平荷载作用下，应作为水平框架
验算其水平方向的弯曲。
6 沉井基础
采用泥浆套下沉的沉井，泥浆压力大于上述 水平荷载，井壁压力应按泥浆压力计算。
采用空气幕下沉的沉井，井壁压力与普通沉 节 井的计算相同。 计 • 6.3.3 沉井刃脚可分别作为悬臂梁和水平框架验
造
• 6.2.3 沉井井壁的厚度应根据结构强度、施工下 沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定，可 采用0.8～1.5m；但钢筋混凝土薄壁浮运沉井及钢 模薄壁浮运沉井的壁厚不受此限。
6.2
6 沉井基础
• 6.2.4 沉井刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或 带踏面刃脚。如土质坚硬，刃脚面应以型钢加强 或底节外壳采用钢结构。刃脚底面宽度可为
井孔的布置和大小应满足取土机具操作的需 要，对顶部设置围堰的沉井，宜结合井顶围堰统 一考虑。
说明
6.2
6 沉井基础
• 6.2.2 沉井每节高度可视沉井的平面尺寸、总高 度、地基土情况和施工条件而定，不宜高于5m。 沉井外壁可做成垂直面、斜面（斜面坡度为竖/
节 横：20/1～50/1）或与斜面坡度相当的台阶形。 构 说明
算
极限状态计算和正常使用极限状态计算。计算时 其结构重要性系数和作用效应组合，应分别符合 本规范第1.0.5条的规定。
6.3
6 沉井基础
• 6.3.2 沉井井壁应按下列规定验算。薄壁浮运沉 井的井壁应根据实际可能发生的情况进行验算。 1 施工下沉时，沉井底节应按下列情况验算其竖
节 向弯曲强度： 计 1）当排水挖土下沉时，沉井底节假定支承在四 算 个支点“1”上（图6.3.2-1），验算其竖向弯曲；
计 剪力。
算
根据排水或不排水的情况，沉井井壁在水压
力和土压力等水平荷载作用下，应作为水平框架
验算其水平方向的弯曲。
6 沉井基础
采用泥浆套下沉的沉井，泥浆压力大于上述 水平荷载，井壁压力应按泥浆压力计算。
采用空气幕下沉的沉井，井壁压力与普通沉 节 井的计算相同。 计 • 6.3.3 沉井刃脚可分别作为悬臂梁和水平框架验
造
• 6.2.3 沉井井壁的厚度应根据结构强度、施工下 沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定，可 采用0.8～1.5m；但钢筋混凝土薄壁浮运沉井及钢 模薄壁浮运沉井的壁厚不受此限。
6.2
6 沉井基础
• 6.2.4 沉井刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或 带踏面刃脚。如土质坚硬，刃脚面应以型钢加强 或底节外壳采用钢结构。刃脚底面宽度可为
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第五章 沉井基础及地下连续墙
二、沉井基础的构造
(一)沉井的轮廓尺寸
沉井的平面形状：
决定于墩(台)底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采 用相应形状的沉井，当墩的长宽比较为接近时，可采用方 形或圆形沉井。 沉井顶面尺寸为墩(台)身底部尺寸加襟边宽度。 沉井的入土深度： 根据上部结构、水文地质条件及各土层的承载力等确 定。
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
(二) 沉井的一般构造 一般沉井构造上主要由 井壁、刃脚、隔墙、井孔、 凹槽、射水管、封底和盖 板等组成。
图5-5 沉井构造图
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
(三)浮运沉井的构造 1.不带气筒的浮运沉井 不带气筒的浮式沉井适应于水深较浅、流速不大、河 床较平、冲刷较小的自然条件。一般在岸边制造，通过滑 道拖拉下水，浮运到墩位，再接高下沉到河床。这种沉井 可用钢、木、钢筋混凝土、钢丝网及水泥等材料组合。 钢丝网水泥薄壁沉井是由内、外壁组成的空心井壁沉 井，这是制造浮运沉井较好的方法，具有施工方便、节省 钢材等优点。沉井的内壁、外壁及横隔板都是钢筋钢丝网 水泥制成。做法是将若干层钢丝网均匀地铺设在钢筋网的 两侧，外面涂抹不低于M5的水泥砂浆，使它充满钢筋网 和钢丝网之间的间隙并形成厚1～3mm的保护层。
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
第三节 沉井的施工
沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛施工及浮 运沉井施工三种。
一、旱地上沉井的施工
桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封 底、充填井孔以及浇筑顶板。
a)制作第一节沉井; b)抽垫木、挖土下沉; c)沉井接高下沉; d)封底
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
2.带ห้องสมุดไป่ตู้气筒的浮运沉井
带钢气筒的浮运 沉井适用于水深流急 的巨型沉井。它主要 由双壁的沉井底节、 单壁钢壳、钢气筒等 组成。
图5-8 带钢气筒的浮运沉井
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
(四) 组合式沉井 定义： 当采用低桩承台而围水挖基浇筑承台有困难时；当沉 井刃脚遇到倾斜较大的岩层或在沉井范围内地基土软硬不 均而水深较大时可采用上面是沉井下面是桩基的混合式基 础，或称组合式沉井。 施工时按设计尺寸做成沉井，下沉到预定标高后，进 行浇筑封底混凝土和承台，在井内其上预留孔位钻孔灌注 成桩。 这种混合式沉井既有围水挡土作用，又作为钻孔桩的 护筒，还作为桩基的承台
第五章 沉井基础及地下连续墙
第五章 沉井基础及地下连续墙
5-1 概述
第五章 沉井基础及地下连续墙
第一节
概
述
沉井的应用己有很长的历史，它是由古老的掘井作业 发展而成的一种施工方法，用沉井法修筑的基础叫做沉井 基础，参见图5-1。
图 5-1沉井基础示意
a) 沉井下沉; b) 沉井基础
5-1 概述
第五章 沉井基础及地下连续墙
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
2.制造第一节沉井 制造沉井前，应先在刃脚处对称铺满垫木（图5-10），以 支承第一节沉井的重量，并按垫木定位立模板以绑扎钢筋。然 后在刃脚位臵处放上刃脚角钢，竖立内模（图5-11），绑扎钢 筋，再立外模浇筑第一节沉井。
图5-11 沉井刃脚立模
1-内模；2-外模；3-立柱；4-角钢； 图 5-10 垫木布臵实例 5-垫木；6-砂垫层
沉井的概念: 是井筒状的结构物。它是以井内挖土，依靠自身重力 克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底 并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。 沉井的优点：
埋臵深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的 承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；
沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物， 施工工艺并不复杂。 沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的 基础影响小。
圆形 圆端形 矩形
柱形 阶梯形 锥形
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
图5-3
沉井的平面形状
a) 单孔沉井；b) 双孔沉井；c) 多孔沉井
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
图 5-4
沉井剖面图
a）直壁柱型； b）外壁单阶型； c）外壁多阶型； d）内壁多阶型
5-2 沉井的类型和构造
图5-9 沉井施工顺序示意
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
1.整平场地 如天然地面土质较好，只需将地面杂物清掉整平地面， 就可在其上制造沉井，如为了减小沉井的下沉深度也可在 基础位臵处挖一浅坑，在坑底制造沉井下沉，坑底应高出 地下水位0.5～1.0m 。如土质松软，应整平夯实或换土夯实。 在一般情况下，应在整平场地上铺上不小于0.5m厚的砂或 砂砾层。
5-1 概述
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井的缺点：
施工期较长；
对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾 斜； 沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾 斜过大，均会给施工带来一定困难。
5-1 概述
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井
5-1 概述
第五章 沉井基础及地下连续墙
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
第二节 沉井的类型和构造
一、沉井的分类
一般沉井 按沉井的施工方法分类 浮运沉井 混凝土沉井 按沉井的建筑材料分类 钢筋混凝土沉井 竹筋混凝土沉井
5-2 沉井的类型和构造
第五章 沉井基础及地下连续墙
沉井的平面形状 按沉井形状分类 沉井的立面形状
5-3 沉井的施工
第五章 沉井基础及地下连续墙
3.拆模及抽垫 当沉井混凝土强度达设计强度70％时可拆除模板，达设 计强度后方可抽撤垫木。抽撤垫木应分区、依次、对称、同 步地向沉井外抽出。其顺序为：先内壁下，再短边，再长边， 最后定位垫木。长边下垫木隔一根抽一根，以固定垫木为中 心，由远而近对称地抽，最后抽除固定垫木，并随抽随用砂 土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。
根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况， 可以采用沉井基础：
1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做 扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有 好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较 为合理的；
2.在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有 较大卵石不便桩基础施工时； 3.岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大 基础施工围堰有困难时。