关于沉井施工中流沙的处理方法(一)
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发布时间：2023-07-03 20:54
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时间：2023-09-13 15:35
由于市区的施工受到地下大型管道、建筑物等障碍的影响，不能大开挖施工，给设计、施工带来很大的难度，经多种方案论证，将沉井施工技术应用到了热力小室的施工中。
沉井下沉是沉井施工阶段的主要施工过程，就我国目前土建施工技术和施工装备水平看，采用排水法控制沉井下沉，是比较理想的施工方法。因为该施工方法劳动条件好，挖土准确，容易控制和纠偏，土层中如有障碍物则易发现和排除，且能直接检查地基土质情况，可进行干封底。采用这种施工方法，沉井在下沉过程中，经常会出现沉井突沉、偏斜、下沉过慢和不下沉等现象。而出现这些现象，往往与沉井所处土质和发生的“流沙”有关。发生流沙时，土完全失去承载力，不但造成施工困难，而且流沙严重时会引起基础边坡塌方，附近建筑物会因地基被淘空而下沉，倾斜，甚至倒塌。因此，预防和处理流沙，在沉井施工中具有十分重要的作用。根据分析，流沙一般出现在如下土层：
（1）土层中亚黏土或粉沙层厚度＞25 cm以上；
（2）在粉沙土层中，黏土颗粒含量＜10％，粉粒含量＞75％的土层；
（3）土的含水量＞30％；
（4）土的孔隙率＞43％ .地下水动水压力的水力坡度愈大（即水位差愈大）愈容易发生流沙。一般在可能发生流沙土层挖土深度超过地下水位0．5 m时，就会出现流沙。
2 处理流沙的施工方法土在一定条件下转化为流沙。
如果改变动水压力的大小和方向，或者设法改变沉井刃脚外围上下土质物理力学性质，又可将流沙转变为稳定土。在沉井施工中处理流沙的途径有3种：一是设法减小动水压力，二是设法使动水压力向下，三是化学固结形成防渗帷幕。
2．1 减小动水压力的施工方法
2．1．1 争取在全年最低水位季节施工如果在地下水位以下的土质属上述4种可能发生流沙的土质，则可以争取在全年最低水位季节施工。因为地下水位低时，沉井内外水位差小，所以动水压力减小。即在沉井下沉施工过程中也就不易发生流沙，至少也可以减轻流沙，从而达到顺利施工的目的。
2．1．2 掷大块石在沉井下沉施工过程中，如果出现了流沙，沉井下沉缓慢甚至不下沉，往往首先向井底抛下大石块，来增加土的压重，减小动水压力。先减小或阻止流沙出现，然后即组织抢挖，使挖土速度超过冒沙速度，迫使沉井继续下沉，挖至标高后立即铺设芦席并抛大石块把流沙压住，此法用以解决局部或轻微流沙是有效的。如果井内冒沙较快，土完全失去承载力，则抛入井内的石块就会沉入井内的土中，无法阻止流沙。
2．1．3 水下挖土在沉井下沉过程中，如果出现了流沙或采用上述方法处理效果不理想，这时可采用不排水法施工。即使沉井内外在同一高度（同一高程）上，在井内利用潜水挖土或用机械抓斗进行水底作业挖土，使井内水压与井外地下水压相平衡，阻止流沙产生，从而使沉井继续下沉。
2．2 使动水压力向下的施工方法在沉井下沉施工过程中出现了流沙，如果沉井所处位置地层的地质情况和施工条件较好，可采用井点降水施工方法。井点降水主要是降低沉井外地下水位，使其动水压力方向朝下，因而也就较有效地整治流沙。此法采用较广，但是如果井点施工质量不良，井点降水将会失效，会给工程和附近建筑物沉降带来不良影响。
目前常用的井点降水设备有，轻型井点、管井井点、深井井点、喷射井点和电渗井点，供不同渗透系数、降水深度和工程特点选用。
2．2．1 轻型井点法轻型井点法是在沉井的四周将许多直径较细的井点管埋入地下蓄水层中，井点管的上端通过弯联管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点内不断抽出，这样便可将原有地下水位降低至坑底以下。
目前，轻型井点抽水设备已有定型产品，主要设备包括：井点管（包括滤管）、总管和抽水设备等。抽水设备宜布置在地下水的上游，并设在总管的中部，以发挥其效能。
