（二）沉井下沉困难 增加沉井自重 减小沉井外壁的摩阻力 （三）突沉 控制均匀挖土 刃脚处挖土不易过深 （四）流砂 向井内灌水减小水头梯度； 井点降水，深井降水，改变水头梯度方向
9.3 沉井的设计与计算
一、沉井作为整体深基础的设计与计算
沉井作为整体深基础时的基本假定条件： 1、地基土作为弹性变形介质，水平向地基系数随深度成 正比例增加； 2、不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力； 3、沉井基础的刚度与土的刚度之比可认为是无限大。
9.2 沉井的施工 9.2.1 旱地上沉井的施工
（一）整平场地 （二）制造第一节沉井 （三）拆模及抽垫 （四）挖土下沉 （五）接高沉井 （六）筑井顶围堰 （七）地基检验和处理 （八）封底、充填井孔及浇筑顶盖
沉井施工主要程序示意图
9.2.2 水中沉井的施工 1、筑岛法 2、浮运沉井施工
9.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理
FR0hb1zxdZFH
FH
(b1h2 6D
1)
地面以下Z深度处基础截面上的变矩为
M zH (hZ)b 1 1H D 23(Z 2 hhZ)
（三）验算
1．基底应力验算
σmax≤[σ]h
2．横向抗力验算
σzx≤Ep—Ea
由朗金土压力理论可知
代入得
E pZ2 t(4 g 5 2)2 c(t4 g 5 2)
一、沉井基础
5 4
9.1 概 述
32 1
6 7 6 8
b)
图9-1 沉井基础示意
井筒状的结构物
在井壁的围护下从井内挖土
在自重作用下逐渐下沉 封底封顶形成的深基础
9.1 概 述
9.1.1沉井的特点及使用范围
1、沉井基础的特点： 2、沉井基础的使用范围：
1．上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖 工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井 基础与其它深基础相比较，经济上较为合理时； 2．在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大或河中有较大卵石 不便桩基础施工时； 3．岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工 围堰有困难时。
直径>1.8m。（桩径2.5m、底径5m、承千吨） 方法：1)人挖人扩桩；
2)机钻人扩桩,干法； 3)机钻机扩桩,湿法。 要求： 防塌壁；须降水、通风、通讯、照明。 设备：1)风镐、八字护壁； 2) 钻扩机。 施工工艺： 护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土
墩身施工示意图
三、 地下连续墙
二、地下连续墙
9.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理
（一）沉井发生倾斜和偏移 偏斜主要原因：土岛表面松软，使沉井下沉不均，河底土质 软硬不匀；挖土不对称；井内发生流砂，沉井突然下沉，刃脚 遇到障碍物顶住而未及时发现；并内挖除的土堆压在沉井外 一侧，沉井受压偏移或水流将沉井一侧土冲空等。 发生倾斜纠正方法：除土、压重、顶部加水平力或刃脚下支垫 发生偏移纠正方法： 纠正沉井中心位置发生偏移的方法是先使沉井倾斜，然后均匀 除土，使沉井底中心线下沉至设计中心线后，再进行纠偏。
FHh10hzb x1ZdZ dW0 2
Z0
b1h2(4h)6dW 2b1h(3h)
tgm 12(hFbH 1h(23h13W 8h1))d
tg 6FH
Amh
式中：
Ch C0
mh ，β为深度h处沉井侧面的水平向地基系数与沉井底面
C0 的竖向 地基系数的比值
zx6AFHhZ(Z0Z)
离地面或最大冲刷线以下Z深度处基础截面上的弯矩，为
深度处的土横向抗力；
σhx——相。 应于Z=h深度处的土横向抗力，h基础的埋置深度；
η1 ——取决于上部结构形式的系数，一般取η1=1，对于拱桥η1=0.7；
η2 ——考虑恒载对基础重心所产生的变矩Mg在总弯矩M中所占百分比
的系数，即
2
10.8Mg M
9.5 深基础简介
一、墩基础（即大直径扩底灌注桩）
9.1.2 沉井的类型和构造
1、按施工方法分：一般沉井、浮运沉井 2、按材料分类：
混凝土、钢筋混凝土、钢、 竹筋混凝土沉井等 3、按平面形状分类：圆形、 方形、矩形、椭圆形、圆端
形、多边形及多孔井字形等
4、按竖向剖面形状分类： 圆柱形、阶梯形及锥形等
9.1.3. 沉井基础的构造
6．射水管 当沉井下沉深度大，穿过的土质又较好，估计下沉会 产生困难时，可在井壁中预埋射水管组。
7．封底及顶盖 当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理 整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内。 刃脚上方井壁内侧预留凹槽，以便在该处浇筑钢筋混凝土 底板和楼板及井内结构。凹槽的高度应根据底板厚度决定
凹槽底面一般距刃脚踏面2.5m左右。槽高约1.0m 凹人深度c约为150~250mm。
9.2 沉井的施工
Ptgc)
考虑到桥梁结构性质和荷载情况，并根据试验知道出现最大 的横向抗力大致在 Z 和h Z=h处，将考虑的这些值代入
3
h x 3
12c4os(3htgc)
h x12c4os(3 ht g c)
h x
3
——相应于 Z h 3
（一）非岩石地基上沉井基础的计算
FVeFHl M
FH
FH
x(Z0Z)t g zx xC z C z(Z 0 Z )tg
zxm(Z0Z)tg
基础底面处的压应力
d
2
C01
C0
dtg
2
h
h
F H 0 zb x 1 d F z H b 1 m0 tZ ( g Z 0 Z ) d Z 0
1.用途：深基坑的支护结构＋建筑物的深基础 2.特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质， 施工无振动、噪音低；成本低，施工期短，专用 设备。
3.施工工艺：修筑导墙→制备泥浆→成槽→槽段 的连接。
1.用途：深基坑的支护结构＋建筑物的深基础
地下连续墙施工过程示意图
Z
M z F H ( h Z )0 zb x 1 (Z Z 1 )d1Z
F H(hZ)F H 2b h 1Z3 A (2A 0Z)
（二）基底嵌入基岩内的计算方法
tg FH
mhD
式中
D b1h3 6Wd 12
将tgω代入得
zx
(hZ)Z
FH Dh
max min
FV A0
FHd
2D
根据∑x=0，可以求出嵌入处未知的水平阻力