沉井下沉过快(1/11)
1、现象
沉井下沉速度超过挖土速度,出现异常情况,施工难以控制。
2、原因分析
2.1、遇软弱土层,土的承载力很低,使下沉速度超过挖土速度。
2.2、长期抽水或因砂的流动,使井壁与土的摩阻力下降。
2.3、沉井外部土体出现液化。
3、预防措施
3.1、发现下沉过快,可重新调整挖土,在刃脚下不挖或部分不挖土。
3.2、将排水法改为不排水法下沉,增加浮力。
3.3、在沉井外壁间填粗糙材料,或将井筒外的土夯实,增大摩阻力。
4、治理方法
4.1、可用木垛在定位垫架处给以支承,以减缓下沉速度。
4.2、如沉井外部土液化出现虚坑时,可填碎石处理。
沉井下沉过慢(2/11)
1、现象
沉井下沉速度很慢,甚至出现不下沉的现象。
2、原因分析
2.1、沉井自重不够,不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。
2.2、井壁制作表面粗糙,高洼不平,与土的摩阻力加大。
2.3、向刃脚方向削土深度不够,正面阻力过大。
2.4、遇孤石或大块石等障碍物,沉井局部被搁住,或刃脚被砂砾挤实。
2.5、遇摩阻力大的土层,未采取减阻措施,或减阻措施遭到破坏,侧面摩阻力增大。
2.6、在软粘性土层中下沉,因故中途停沉过久,侧压力增大而使下沉过慢或停沉。
3、预防措施
3.1、沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工,保持尺寸准确,表面平整光滑。
3.2、使沉井有足够的下沉自重,下沉前进行分阶段下沉系数X的计算(X值应控制不小于1.10~1.25),或加大刃脚上部空隙。
3.3、在软粘性土层中,对下沉系数不大的沉井,采取连续挖土,连续下沉,中间停歇时间不要过长。
3.4、在井壁上预埋射水管,遇下沉缓慢或停沉时,进行射水以减少井壁与土层之间的摩阻力。
3.5、在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土20%、火碱5%、水75%)或黄泥浆,以降低摩阻力,并加强管理,防止泥浆流失。泥浆应根据土层特性按表25选用。
4、治理方法
4.1、如因沉井侧面摩阻力过大造成,一般可在沉井外侧用0.2~0.4MPa压力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后,射水孔用砂子填满。
4.2、在沉井上部加荷载,或继续浇筑上一节井壁混凝土,增加沉井自重使之下沉。
4.3、将刃脚下的土分段均匀挖除,减少正面阻力;或继续进行第二层(深40~50cm)碗形破土,促使刃脚下土失稳下沉。
4.4、对于不排水下沉,则可以进行部分抽水,以减少浮力,借以加重沉井。
4.5、遇小孤石或块石搁住,可将四周土挖空后取出;对较大孤石或块石,可用炸药或静态破碎剂进行破碎,然后清除。如果采用不排水下沉,则应由潜水员进行水下清理。
4.6、遇硬质胶结土层时,可用重型抓斗或加大水枪的射水压力和水中爆破联合作业;也可用钢轨冲击破坏后,再用抓斗抓出。
4.7、如因沉井四壁减阻措施被破坏,应设法恢复。
4.8、采用振动装置(振动锤或振动器)振动井壁,以减低摩阻力,但仅限于小型沉井使用。
沉井瞬间突沉(3/11)
1、现象
沉井在瞬时间内失去控制,下沉量很大,或很快,出现突沉或急剧下沉,严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。
2、原因分析
2.1、在软粘土层中,沉井侧面摩阻力很小,当沉井内挖土较深,或刃脚下土层掏空过多,使沉井失去支撑,常导致突然大量下沉,或急剧下沉。
2.2、当粘土层中挖土超过刃脚太深,形成较深锅底,或粘土层只局部挖除,其下部存在的砂层被水力吸泥机吸空时,刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳,会引起突然塌陷,使沉井突沉。当采用不排水下沉,施工中途采取排水迫沉时,突沉情况尤为严重。
2.3、沉井下遇有粉砂层,由于动水压力的作用,向井筒内大量涌砂,产生流砂现象,而造成急剧下沉。
3、预防措施
3.1、在软土地层下沉的沉井可增大刃脚踏面宽度,或增设底梁以提高正面支承力;挖土时,在刃脚部位宜保留约50cm宽的土堤,控制均匀削土,使沉井挤土缓慢下沉。
3.2、在粘土层中严格控制挖土深度(一般为40cm)不能太多,不使挖土超过刃脚,可避免出现深的锅底将刃脚掏空。粘土层下有砂层时,防止把砂层吸空。
3.3、控制排水高差和深度,减小动水压力,使其不能产生流砂或隆起现象;或采取不排水下沉的方法施工。
4、治理方法
4.1、加强操作控制,严格按次序均匀挖土,避免在刃脚部位过多掏空,或挖土过深,或排水迫沉水头差过大。
4.2、在沉井外壁空隙填粗糙材料增加摩阻力;或用枕木在定位垫架处给以支撑,重新调整挖土。
4.3、发现沉井有涌砂或软粘土因土压不平衡产生流塑情况时,为防止突然急剧下沉和意外事故发生,可向井内灌水,把排水下沉改为不排水下沉。