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摘要：沉井是一个上无盖下无底的井筒状构筑物，可以是砖砌结构、钢结构，但用的最多的还是钢筋混凝土浇注成的。施工时，先在拟建地下工程位置挖基坑、铺垫层，在垫层上施作沉井井筒，在井筒结构的保护下，不断取走井筒内的土体，随着土体的不断挖深，沉井在自重作用下逐渐下沉，直至设计标高，再浇注底板、内部结构和顶盖，完成地下工程的建设。
关键词：建筑;施工;沉井法;类型;构造
这一从沉井制作，到沉井下沉，最后完成地下结构的工艺过程称为沉井法施工。研究沉井下沉过程中的结构受力，并根据下沉过程各工况进行的内力计算和结构分析，称为沉井结构设计。沉井也可用于深基础的施工，如桥梁墩台、重型厂房和各种工业构筑物的基础，作为深基础使用时，井孔内可用混凝土或砂砾填实以增加压重。沉井也可作为盾构法隧道施工和顶管法施工的工作井（拼装井）和接收井、通风井和排水泵房井等，但更多的是作为市政工程的排水泵房、自来水厂的取水口等。大型沉井可用于地下空间的开发利用，如地下工厂、车间、地下车库、地下娱乐场所等。
1.沉井法的类型
根据建造沉井所使用的材料可分为钢沉井和钢筋混凝土沉井。根据沉井平面形状和内部构件的布置可分为单孔圆沉井、单孔方形沉井、多孔方形沉井、多孔椭圆形沉井、多排多孔沉井等：1、单孔沉井。有圆形、矩形之分。由于圆形具有良好的受力性能，故不管直径大小，通常都作为单孔的，单孔圆沉井直径最大可达80m，底梁、底框架具有稳定井底土体及增加沉井刚度的作用。矩形沉井只有平面尺寸较小时才做成单孔的。当边长大于20%时，应增加底框架、顶框架或采用内隔墙分成多孔沉井，以加强沉井结构的刚度。2、单排孔沉井。边长大于20m的单孔沉井整体刚度不足，必要时可在中间加内隔墙或框架，形成单排孔沉井。3、多排孔沉井。在沉井内设置几道纵横交叉的内隔墙。使沉井成为刚度较好的空间结构，每个井孔内可设置底梁或不设底梁。该类沉井挖土和下沉工作可以较均衡地进行， 有利于均匀下沉，适用于平面尺寸大而重量大的地下建筑物。
为了解决特殊工程问题而设计的特殊沉井，也发挥了很多作用。如将一只只沉井相接的连续沉井完成了打浦路隧道的岸边坡施工;将沉井在工厂内做好，在水中浮运到施工现场，沉放在地基上，以建造海洋采油平台，这类沉井被叫作浮运沉井。
2.沉井的构造
沉井的类型很多，但其基本构造是类似的，均由刃脚、井壁、隔墙、取土孔、底框架、顶板、底板等组成。
2.1井壁
井壁是沉井的主要组成部分，应有足够的强度和刚度。为了承受下沉过程中及下沉后的各种最不利荷载组合所产生的内力，钢筋混凝土井壁一般应配置竖向和横向钢筋，以承受弯曲应力。同时要有足够的重量，使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。因此，井壁厚度主要取决于沉井大小、下沉深度，以及地层的力学指标。
当土质松软、摩擦力不大、下沉深度不深时可采用直墙形，其优点是周围土层能较好地约束井壁，易于控制垂直下沉。接长井筒亦简单，模板能多次重复使用。此外,沉井下沉时,周围土的扰动影响范围较小，可以减少对周边建筑物的影响，故特别适用于建筑物密集的市区中。当土质松软，下沉深度较深时，考虑到水压力随着深度的不断增加，井壁在不同高程受力差异较大,往往将井壁外侧仍做成直线形，内侧做成阶梯形，以减少沉井的截面尺寸, 节省材料。当土层密实，且下沉深度很大时，为了减少井壁间的摩擦力而不使沉井过分加大自重,常在外壁做成一个(或几个)台阶的阶梯形井壁。台阶设在每节沉井接缝处。施工时一般在阶梯面所形成的槽孔中灌填黄沙或触变泥浆，以减少摩擦力，并防止土体坍塌破坏。
2.2刃脚
井壁最下端做成刀刃形，切入土体中的那部分称为刃脚。刃脚的主要功能是引导沉井下沉，沉井下沉过程中，刃脚部分始终切入地层中，它将沉井内、外的土层切割成两部分，并阻止井外土体涌入井内。刃脚底部为踏面；刃脚内侧为一倾面。刃脚高度有多种因素确定，如挖土的形式（干挖或水下挖土）、地层状态、沉井自重等。当地层中有碎石或卵石等障碍物时，为了保护刃脚踏面，有时需用钢板或型钢将其加固。
2.3内隔墙
多数内隔墙并非专为施工而设置，沉井内部分隔用的墙体，可以下沉就位以后浇注,也可以在下沉之前做成。下沉之前浇注的隔墙减少了井壁跨度，增加了沉井的整体刚度，同时将沉井分隔成几个取土井，便于均衡取土 ，均匀下沉。
内隔墙的底面一般应比刃脚踏面高出0.5 ~ 1.0m，以免土体直接顶住内墙，妨碍沉井下沉。但当有软弱土层要穿过时,为了防止"突沉"，也可以将内墙底面与刃脚踏面齐平。
隔墙厚度由设计计算确定，通常为0.5m左右。隔墙底部应设入孔，供施工操作人员来往于取土井之间。入孔的尺寸一般为0.80m X 1.2m左右。
取土井井孔尺寸除应满足使用要求外，还应考虑挖土机具在井孔中自由升降，不受障碍。如采用挖泥斗取土时，井孔的最小边长应保证挖泥斗的自由出入，即最小边长应大于挖泥斗张开时的尺寸再加上0.5 -1.0m，通常不小于2.5m，井孔的布置应力求简单、对称。
2.4封底及顶盖
当沉井下沉到设计标高后，要及时封底，以使沉井尽快从下沉状态转变为稳定状态。因此，封底既可看作沉井结构的组成部分，亦可看成沉井施工的一道工序。所谓封底即是往开挖井孔内填入相应厚度的素混凝土，以混凝土的自重和强度抵消井孔内土体的隆起，以混凝土于井壁间的密实联接克服地下水的渗入，为浇注钢筋混凝土底板创造条件。封底分为湿封底和干封底两种，湿封底即是水下混凝土封底，干封底是为了减少水压力对封底混凝土的作用，需设置集水井排水减压。
为了使封底混凝土和底板、井壁间有更可靠的联结，以传递地基反力，使沉井成为空间受力结构，通常在刃脚上方的井壁上预留一凹槽。
2.5底梁和框架
在大型沉井中由于使用空间的要求，不便设置内隔墙时，为了增加沉井下沉过程中的整体刚度，可在沉井底部增设底梁，并与井壁一起构成底框架，以增加沉井施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。有的沉井高度较大，常在井壁不同高度设置若干道横梁、大梁组成的水平框架,以减少井壁的跨度，使整个沉井结构布置合理、经济。
在松软地层中下沉的沉井，底梁及其框架的设置还有防止沉井"突沉"的功能，并便于纠偏，分格分块封底。但纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增大土层阻力，影响下沉。
参考文献
[1]王芳，土木工程概论 [M].北京：中国建筑工业出版社，2009
[2]刘嘉惠，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，2010
关键词：建筑;施工;沉井法;类型;构造
这一从沉井制作，到沉井下沉，最后完成地下结构的工艺过程称为沉井法施工。研究沉井下沉过程中的结构受力，并根据下沉过程各工况进行的内力计算和结构分析，称为沉井结构设计。沉井也可用于深基础的施工，如桥梁墩台、重型厂房和各种工业构筑物的基础，作为深基础使用时，井孔内可用混凝土或砂砾填实以增加压重。沉井也可作为盾构法隧道施工和顶管法施工的工作井（拼装井）和接收井、通风井和排水泵房井等，但更多的是作为市政工程的排水泵房、自来水厂的取水口等。大型沉井可用于地下空间的开发利用，如地下工厂、车间、地下车库、地下娱乐场所等。
1.沉井法的类型
根据建造沉井所使用的材料可分为钢沉井和钢筋混凝土沉井。根据沉井平面形状和内部构件的布置可分为单孔圆沉井、单孔方形沉井、多孔方形沉井、多孔椭圆形沉井、多排多孔沉井等：1、单孔沉井。有圆形、矩形之分。由于圆形具有良好的受力性能，故不管直径大小，通常都作为单孔的，单孔圆沉井直径最大可达80m，底梁、底框架具有稳定井底土体及增加沉井刚度的作用。矩形沉井只有平面尺寸较小时才做成单孔的。当边长大于20%时，应增加底框架、顶框架或采用内隔墙分成多孔沉井，以加强沉井结构的刚度。2、单排孔沉井。边长大于20m的单孔沉井整体刚度不足，必要时可在中间加内隔墙或框架，形成单排孔沉井。3、多排孔沉井。在沉井内设置几道纵横交叉的内隔墙。使沉井成为刚度较好的空间结构，每个井孔内可设置底梁或不设底梁。该类沉井挖土和下沉工作可以较均衡地进行， 有利于均匀下沉，适用于平面尺寸大而重量大的地下建筑物。
为了解决特殊工程问题而设计的特殊沉井，也发挥了很多作用。如将一只只沉井相接的连续沉井完成了打浦路隧道的岸边坡施工;将沉井在工厂内做好，在水中浮运到施工现场，沉放在地基上，以建造海洋采油平台，这类沉井被叫作浮运沉井。
2.沉井的构造
沉井的类型很多，但其基本构造是类似的，均由刃脚、井壁、隔墙、取土孔、底框架、顶板、底板等组成。
2.1井壁
井壁是沉井的主要组成部分，应有足够的强度和刚度。为了承受下沉过程中及下沉后的各种最不利荷载组合所产生的内力，钢筋混凝土井壁一般应配置竖向和横向钢筋，以承受弯曲应力。同时要有足够的重量，使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。因此，井壁厚度主要取决于沉井大小、下沉深度，以及地层的力学指标。
当土质松软、摩擦力不大、下沉深度不深时可采用直墙形，其优点是周围土层能较好地约束井壁，易于控制垂直下沉。接长井筒亦简单，模板能多次重复使用。此外,沉井下沉时,周围土的扰动影响范围较小，可以减少对周边建筑物的影响，故特别适用于建筑物密集的市区中。当土质松软，下沉深度较深时，考虑到水压力随着深度的不断增加，井壁在不同高程受力差异较大,往往将井壁外侧仍做成直线形，内侧做成阶梯形，以减少沉井的截面尺寸, 节省材料。当土层密实，且下沉深度很大时，为了减少井壁间的摩擦力而不使沉井过分加大自重,常在外壁做成一个(或几个)台阶的阶梯形井壁。台阶设在每节沉井接缝处。施工时一般在阶梯面所形成的槽孔中灌填黄沙或触变泥浆，以减少摩擦力，并防止土体坍塌破坏。
2.2刃脚
井壁最下端做成刀刃形，切入土体中的那部分称为刃脚。刃脚的主要功能是引导沉井下沉，沉井下沉过程中，刃脚部分始终切入地层中，它将沉井内、外的土层切割成两部分，并阻止井外土体涌入井内。刃脚底部为踏面；刃脚内侧为一倾面。刃脚高度有多种因素确定，如挖土的形式（干挖或水下挖土）、地层状态、沉井自重等。当地层中有碎石或卵石等障碍物时，为了保护刃脚踏面，有时需用钢板或型钢将其加固。
2.3内隔墙
多数内隔墙并非专为施工而设置，沉井内部分隔用的墙体，可以下沉就位以后浇注,也可以在下沉之前做成。下沉之前浇注的隔墙减少了井壁跨度，增加了沉井的整体刚度，同时将沉井分隔成几个取土井，便于均衡取土 ，均匀下沉。
内隔墙的底面一般应比刃脚踏面高出0.5 ~ 1.0m，以免土体直接顶住内墙，妨碍沉井下沉。但当有软弱土层要穿过时,为了防止"突沉"，也可以将内墙底面与刃脚踏面齐平。
隔墙厚度由设计计算确定，通常为0.5m左右。隔墙底部应设入孔，供施工操作人员来往于取土井之间。入孔的尺寸一般为0.80m X 1.2m左右。
取土井井孔尺寸除应满足使用要求外，还应考虑挖土机具在井孔中自由升降，不受障碍。如采用挖泥斗取土时，井孔的最小边长应保证挖泥斗的自由出入，即最小边长应大于挖泥斗张开时的尺寸再加上0.5 -1.0m，通常不小于2.5m，井孔的布置应力求简单、对称。
2.4封底及顶盖
当沉井下沉到设计标高后，要及时封底，以使沉井尽快从下沉状态转变为稳定状态。因此，封底既可看作沉井结构的组成部分，亦可看成沉井施工的一道工序。所谓封底即是往开挖井孔内填入相应厚度的素混凝土，以混凝土的自重和强度抵消井孔内土体的隆起，以混凝土于井壁间的密实联接克服地下水的渗入，为浇注钢筋混凝土底板创造条件。封底分为湿封底和干封底两种，湿封底即是水下混凝土封底，干封底是为了减少水压力对封底混凝土的作用，需设置集水井排水减压。
为了使封底混凝土和底板、井壁间有更可靠的联结，以传递地基反力，使沉井成为空间受力结构，通常在刃脚上方的井壁上预留一凹槽。
2.5底梁和框架
在大型沉井中由于使用空间的要求，不便设置内隔墙时，为了增加沉井下沉过程中的整体刚度，可在沉井底部增设底梁，并与井壁一起构成底框架，以增加沉井施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。有的沉井高度较大，常在井壁不同高度设置若干道横梁、大梁组成的水平框架,以减少井壁的跨度，使整个沉井结构布置合理、经济。
在松软地层中下沉的沉井，底梁及其框架的设置还有防止沉井"突沉"的功能，并便于纠偏，分格分块封底。但纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增大土层阻力，影响下沉。
参考文献
[1]王芳，土木工程概论 [M].北京：中国建筑工业出版社，2009
[2]刘嘉惠，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，2010