随着经济的发展,我国深水大跨桥梁建设如火如荼,沉井作为可靠的深基础形式得到广泛应用。深水大截面沉井下沉过程中侧壁摩阻力大小及分布是其结构设计以及各种助沉措施选取的重要依据。本文以沪通长江大桥29#主墩沉井为背景,开展深水大截面沉井模拟下沉试验,分析试验所测数据,讨论沉井侧壁摩阻力变化及分布,主要研究内容和所得结论如下:(1)沉井侧壁有效应力受下沉速率、压力松弛、倾斜、翻砂突沉等因素影响;沉井下沉速率加快,井壁有效应力减小;吸泥取土会造成沉井底部压力松弛,使侧壁有效应力的分布形式发生改变;沉井姿态的改变会引起倾斜的两侧壁有效应力的增减相互对应;翻砂发生前有效应力迅速上升,翻砂发生后有效应力又迅速下降,降幅大于40%。(2)沉井侧壁有效应力沿井壁先增大后减小;停止吸泥取土时,沉井侧壁有效应力分布形式仍保持动态下沉中的分布形式;沉井停止吸泥取土并向稳定状态转变的过程中,压力松弛效应逐渐恢复,侧壁有效应力减小。(3)沉井动态下沉中,倾斜会引起侧壁有效应力分布的改变,沉井上部挤土会使该侧应力极值点上移,下部挤土会使该侧应力极值点下移,挤土产生的增大土压力可以达到对应侧主动土压力的3-4倍左右。(4)台阶的设置可减小直壁段的摩阻力,从而减小侧壁总摩阻力,当台阶高度为入土深度的0.3倍时,侧壁总摩阻力减小约30%;阶梯式沉井侧壁受力可分为线性区、台阶影响区、过度区和松弛区;本文提出一种基于台阶影响的沉井侧壁摩阻力计算新方法,其侧摩阻力分布形式和计算结果均与沪通长江大桥29#主墩沉井实测值相近。(5)矩形截面沉井侧壁摩阻力横向呈二次曲线分布,基于此,计算或监测沉井竖向侧壁摩阻力将更加准确;若考虑沉井角点的侧壁有效应力影响,计算或监测时可取距离中点0.2-0.3倍边长范围的有效应力;按该种分布规律求解了沉井处于动态下沉和准静态阶段时有效应力的横向分布。