由1引起沉井超沉的主要原 因。 于施工人员缺乏沉井施工经验,沉井时未采取任何 1.1 测量人员责任心不强,没按要求进行监 措施,就用挖土机挖井 内土方并辅以人工在井 内切 测 ,并且对测量标志没有进行校核,记录的测量数 削刃脚土体而下沉,导致到了下沉后期,沉井下沉 据有误 ,导致沉井超沉。 到第4层粉土夹粉砂层时,井 内出现了管涌流砂 , 1.2 当沉井下沉后期快接近刃脚设计标高 但此时施工人员并未引起重视,而是继续挖土下 时,对沉井突沉的预计和估计不足,发生了沉井突 沉,造成井内流砂越来越严重。致使沉井下沉在接 然下沉,造成沉井超沉。 近刃脚设计标高时,即使井内不挖土,沉井也会继 1.3 当沉井下沉后期沉井的偏斜与位移仍较 续下沉,至施工人员通知本人参加事故现场分析 大,不能满足规范的验收标准要求,也不能满足沉 时,沉井 已平均超沉了lOOmm。 井作为某种特定功能构筑物 (桥墩、泵房或顶管工 作井等)的使用要求时,必须采取纠偏措施将沉井 纠正过来,这种情况下很容易造成沉井超沉。 1.4 沉井下沉后期下沉系数仍然过大,若施 工方法采取不当,很容易导致沉井超沉。 1.5 当沉井终沉标高处持力层是较软弱的淤 / { 泥质土时,由于承载力低 ,加上未采取适当的措施, 容易造成沉井超沉。 1.6 当沉井采取排水法下沉,并接近刃脚标 图1 向塘雨水泵房沉井土层剖面 高时,发生了管涌流砂,引起沉井超沉。 1、素填土;2、粉质粘土;3、淤泥质 粉质粘土;4、粉土夹粉砂 1.7 沉井采取不排水法下沉,且处于下沉后 期,尽管沉井锅底 已冲挖很深,但下沉仍 旧缓慢,此箱茹茹茹茹档鼯龆茹;茹;罐茹;龆茹=茹耋茹=茹;茹;救艘艘双戏艘碰碰茹￡江西建材 2/'2006 ·39 · 维普资讯 江西建材 2 防止沉井超沉的有效措施。 脚设计标高时,应压水泥浆、水泥砂浆或其他材料 2.1、做好测量人员的培训工作,加强测量工作 置换触变泥浆,并等水泥浆等置换材料达到一定强 的管理 ,提高测量人员的责任心。对测量标志应加 度后再清理锅底土面,这样可 以有效防止沉井超 固校核,确保测量数据准确无误。并在沉井下沉至 沉。距刃脚设计标高以上 1.5_2米时,加强下沉观测, 2.9、另外,沉井下沉接近刃脚设计标高时,考待8小时的累计下沉量不大于 8ram时,再进行封 虑到沉井会在不挖土的情况下出现 自沉的现象。根底。据下沉系数的大小和井内土面高低及土质强弱,一2.2、沉井下沉后期放慢速度,精心施工,锅底 般预留50一lOOmm深度,应对因沉井 自沉而引起 不要挖得过深,尽量沿刃脚斜面一层一层削土,或 的沉井超沉。 逐步掏挖底梁下土方,使沉井缓慢下沉。如若速度 3 工程实例 过快了,应通过控制挖土量来调整,防止产生突沉 向塘雨水泵房沉井 (圆形 1Om,高8.6m)发 现象。 生超沉后,本人一到现场,经初步分析后,果断采取 2.3、沉井下沉过程中坚持 “以纠偏为主,下沉 了向井内灌水措施,以增加浮力,减少井内外水位 为辅”的纠偏原则和始终保持沉井处于滑动摩擦状 差。通过此措施,沉井停止了继续下沉,井 内流砂 态下沉连续作业的要求,以避免沉井下沉接近刃脚 也得到控制。经仔细分析,产生不挖土继续下沉的 设计标高时再反复纠偏而造成沉井超沉。 主要原因是:由于采取的是排水法下沉,井 内外水 2.4、①编制施工组织设计时,通过计算分析, 位差引起动水压力作用,同时又未采取任何措施, 判断沉井下沉后期下沉系数是否偏大。如若偏大, 致使沉井外周粉砂土绕过刃脚流人井内,沉井外壁 同设计人员商量能否将井内一部分结构在沉井底 摩擦阻力受到削弱,刃脚下土体支承反力也很小, 板浇筑后再做,以减轻下沉时沉井的自重,或要求 在沉井的自重作用下,沉井 自行下沉。现状分析: 增宽刃脚踏面及增加底梁来提高支承反力。 沉井外周土体已坍陷呈漏斗状,沉井外周和刃脚下 ②沉井下沉后期下沉速度仍然过快,并且通过 土体已很松散,如果此时采取水下混凝土封底,沉 计算,沉井下沉接近刃脚设计标高时下沉系数仍然 井很可能再次下沉并使封底混凝土遭受破坏。施 较大,此时,为了防止沉井超沉,可考虑向井 内灌 工方案确定:在封底前,先对沉井外周和刃脚下土 水 ,增加浮力,改排水下沉为不排水下沉和水下封 体进行压密注浆加固(见图2),增加井外壁摩擦阻 底。 ③当沉井下沉已接近刃脚设计标高,井内仍然 有较多的土妨碍封底时,可采取对称分格 (设有底 梁时)出土分格封底 的办法,防止沉井超沉。 2.5、如若沉井刃脚设计标高处持力层是淤泥 质粘土层 ,则必须对该层在施工前就进行压密注浆 等加固处理,提高其承载能力。 = 0 / 2.6、通过对地质资料的分析,如果沉井下沉到 刃脚设计标高,下面的承压水有可能突破井 内锅底 隔水层而发生管涌流砂现象,就必须在沉井下沉前 图2 压密注浆加固沉井土体 就制订并实施好切实可行的措施 (如沿井外四周进 力和刃脚下土体支承反力。注浆结束后养护一周 , 行井点降水减压或对承压含水层进行压密注浆、水 再视加固效果确定封底方案。方案实施:压密注浆 泥土搅拌桩等隔断处理)。 由外至内分三圈进行,内圈距外井壁 1米,每圈间 2.7、采用不排水法下沉的沉井,在沉井接近刃 距 1米,每圈的注浆点也按间距 1米布置 ,每个注 脚设计标高时,锅底不要冲挖太深,抽水助沉时要 浆点的注浆深度≥1O米,一次沉管到底,由下而上 抽抽停停看看,控制下沉速度,不要操之过急。 注浆,注浆压力0.1 .3MPa,每次上提0.5米,注2.8、用触变泥浆套下沉的沉井,当沉井到达刃 毫·40 · 江西建材 2/2006 维普资讯 江西建材 浆3分钟。浆液水灰比0.6,掺10%粉煤灰,并掺 7 一7.9)×1.1×18=826KN。 水玻璃提早初凝时间。在注浆过程中发现井内水 ⑤下沉系数k计算: 面冒气泡,可以断定注浆已窜人井 内,刃脚下土体 月台]二[日日曰日曰国 k=G/(Rf+Rv)=12100/(8943+826)=1.23。 也得到了注浆加固,注浆加固效果比较理想。于是 由此可见,终沉时下沉系数仍然很大,很可能 决定对井内进行试抽水,抽抽停停看看,并对沉井 产生超沉;同时,沉井终沉持力层是淤泥质粘土层 , 标高严密监视 ,直到井 内水全部抽完,沉井未发生 承载力很低,也可能产生超沉;另外此土层有承压 下沉 ,并且井内也未出现流砂 ,遂决定进行干封底 。 水头,如措施不当,会产生管涌流砂 ,从而导致超沉 可以说该沉井在发生超沉时采取的两项措施一井 等。通过认真的分析计算,首先确定了在沉井底板 内灌水和井外压密注浆加固,有效地防止了沉井的 位置增加一道底梁来提高支承反力的防超措施,并 再次超沉的发生。 经设计人员同意付诸实施。然后对沉井下沉方案 本人负责的向塘取水泵房沉井 (圆形 中15. 进行了优化比选(见表一),最后确定采取排水下沉 8m,高11.6m,井壁厚800ram),该沉井虽然不大, 表一 沉井下沉方案比较 但地质条件较为复杂 (见图3),沉井终沉在第 3层 下沉方法 优点不足淤泥质粉质粘土中且有承压水头,极容易发生超 下沉速度慢 ,经沉。因此如何有效防止沉井超沉,就成为编制施工 方案 可避免井 内发 济效益差,并且 组织设计时必须认真考虑的首要问题。