沉井與沉箱的分類,、構(gòu)造,、施工流程及優(yōu)缺點比較
1. 沉井
（1） 沉井分類
a. 按平面形狀分：沉井的平面形狀有圓形,、方形,、矩形,、橢圓形,、端圓形,、多邊形及多孔井字形等，如圖 25-1 所示,。
b. 按豎向剖面形狀分：沉井按豎向剖面形式分有圓柱形,、階梯形及錐形等，如圖 25-2所示,。
c. 按構(gòu)成材料：可分為混凝土沉井,、鋼筋混凝土沉井及鋼沉箱（包括鋼板沉井及鋼殼沉井）。
（2） 構(gòu)造
箱體結(jié)構(gòu)基本包括：井壁,、刃腳,、內(nèi)隔墻、井孔凹槽,、底板,、頂蓋等。
a. 井壁
井壁是箱體的主要受力部位,，必須具備一定的強(qiáng)度以承受井壁周圍的水,、土壓力。此外,，為克服下沉?xí)r的摩阻力,，井壁須有一定的重量，其厚度一般為 0.3～2 m,。
b. 刃腳
刃腳的作用為切土下沉,，故必須有足夠的強(qiáng)度，以免破損,。通常稱刃腳的底面為踏面,，踏面的寬度依土層的軟硬及井壁重量、厚度而定,，一般為 15～30 cm,，刃腳側(cè)面的傾角通常為 45°～60°。刃腳高度一般應(yīng)綜合考慮沉井封底方式,、便于抽取刃腳下的墊木及土方開挖等方面,。濕封底時高度大些,，干封底時高度小些。其構(gòu)造如圖 25-3 所示
c. 內(nèi)墻,、井孔
內(nèi)墻為即為箱內(nèi)縱橫設(shè)置的內(nèi)隔墻,，可提高箱體整體剛度。井壁與內(nèi)墻,，或者內(nèi)墻和內(nèi)墻間所夾的空間即為井孔,。內(nèi)墻間距一般不超 5～6 m，其厚度一般為 0.5～l m,。
d. 凹槽
凹槽位于刃腳內(nèi)側(cè)上方,，目的在于更好的將井壁與底板混凝土連接。通常凹槽高度在 1m 左右,，凹深 15～30 cm,。
e. 底板
底板作用為防止地下水涌入抵抗基底地層反力，通常底板為兩層澆注的混凝土,，下層為素混凝土,，上層為鋼筋混凝土。
f. 底梁和框架
當(dāng)不允許在大型沉井沉箱內(nèi)設(shè)置內(nèi)隔墻時,，為保證箱體具有一定的剛度,，可在底部增設(shè)底粱，或者在井壁不同深度處設(shè)置若干道由縱橫大梁構(gòu)成的水平框架,，以提高整體的剛度,。
g. 頂蓋
頂蓋即為沉井封底后根據(jù)實際需要，井體頂端設(shè)置的板,，通常為鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu),。
（3） 施工流程
1. 沉井施工的基本程序如下：
⑴下沉前的準(zhǔn)備：包括平整場地、定位,、基坑開挖,、搭設(shè)施工平臺等等。
⑵沉井下沉：鑿除素混凝土墊層,，挖土下沉,。
⑶接長井壁。
⑷沉井封底,。
2. 沉井施工方法的選取，應(yīng)取決于場地水文地質(zhì)條件,，施工場地的大小,、沉井用途、沉井施工對周圍構(gòu)造物的影響程度,、施工設(shè)備的狀況及成本等因素,。
⑴排水下沉：當(dāng)沉井所穿過的土層透水性差，不會出現(xiàn)大量滲水現(xiàn)象，或者不會因為排水導(dǎo)致流砂及井底土體隆起失穩(wěn)時,，可采用排水法下沉,。
⑵不排水下沉：當(dāng)沉井所穿過的土層不穩(wěn)定，地下涌水量大,，可能產(chǎn)生流砂,、井底土體隆起失穩(wěn)時，需考慮采用不排水下沉法,。
⑶中心島式下沉：為將施工引起的地表沉降對周圍建筑物影響降至最小,，可考慮采用中
心島式下沉工藝，它利用挖槽吸泥機(jī)沿井壁內(nèi)側(cè)一面挖槽,，一面向槽內(nèi)補(bǔ)漿,，沉井逐漸下沉，沉井壁的內(nèi)外兩側(cè)均處于泥漿護(hù)壁槽內(nèi),。
2. 沉箱
（1） 沉箱分類
a. 按箱體構(gòu)成材料：沉選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 箱按箱體構(gòu)成材料可分為混凝土沉箱,、鋼殼沉箱及混合沉箱。
b. 按施工中是否有人作業(yè)：沉箱按施工中是否有人作業(yè)可分為有人工法及無人工法,。
c. 除上述沉箱外,，還有一種也被稱為沉箱的構(gòu)筑物，其外形象一只有底無蓋的箱子,，因其不用壓縮空氣,可稱無壓沉箱,。它只能在水中而不能在土中下沉，故它和氣壓沉箱不同,，可作為重力式擋土墻,，在港口、碼頭等水流平穩(wěn)的地區(qū)使用較多,。
（2） 構(gòu)造
箱體結(jié)構(gòu)基本包括：井壁,、刃腳、內(nèi)隔墻,、底板,、頂蓋、氣筒,、氣閘（包括中央氣閘,、人用變氣閘及料用變氣閘）及人孔等。
（3） 沉箱施工
a. 沉箱施工流程
沉箱施工流程與沉井相類似,，區(qū)別在于：底板制作在下沉加氣前完成,；下沉至地下水位0.5～1m 左右開始加氣下沉，
b. 施工方法
沉箱的施工方法與沉井的施工方法基本相同,，由于兩者原理上的差異,，故也存在一些不同之處,。
(a) 沉箱結(jié)構(gòu)施工必須預(yù)先構(gòu)筑工作室頂板，以便下部形成密閉空間,，滿足氣壓施工的條件后才能進(jìn)行氣壓下沉,。
(b) 開挖作業(yè)僅為不排水下沉挖土法
(c) 下沉出土施工中，由于氣壓沉箱挖土是在下部密閉工作室內(nèi)進(jìn)行,，并須采用特定的排土設(shè)備,，以保證將土方運(yùn)至井外過程中不發(fā)生大量漏氣現(xiàn)象。
(d) 由于施工是靠維持作業(yè)室內(nèi)的氣壓(與地下水壓相當(dāng)),，防止地下水的涌入,，所以壓氣的壓送系統(tǒng)必須可靠，且應(yīng)可調(diào)節(jié),。
3. 沉井與沉箱工法的優(yōu)缺點比較
（1） 沉井
a. 優(yōu)點相對沉箱而言,，施工設(shè)備簡單；操作容易,；成本低,；操作時間不受限制，出土速度快,，封底方便,。
b. 缺點對含巨礫石的砂礫層、黏土軟巖層等地層而言,，施工難度大,，容易出現(xiàn)突沉，易出事故,；施工深度不易過大,，通常小于 30m；對周圍地層沉降的影響大,，抗震性差,。
（2） 沉箱
沉箱優(yōu)點：
a. 沉箱工作室內(nèi)的氣壓可平衡地下水壓力，避免沉箱下沉出土施工中坑底出現(xiàn)隆起和流砂,、管涌現(xiàn)象,，尤其是在施工區(qū)域有承壓水層的情況，從而有效控制周圍土層的沉降,。
b. 沉箱利用氣壓平衡箱外水壓力,，作業(yè)空間處于無水狀態(tài)，不需要對箱外高水頭地下水及承壓水進(jìn)行降水和降壓處理,，從而避免因降水引起的周邊土體沉降,。
c. 工作室內(nèi)的壓縮空氣起到了氣墊作用，消除沉箱急劇下沉的情況,，同時容易糾偏和控制下沉速度及防止超沉,，保證了施工安全和施工質(zhì)量。
d. 經(jīng)過多年氣壓沉箱施工的發(fā)展,，氣壓沉箱工法適用于各種地質(zhì)條件,，諸如軟土、黏土,、砂性土和碎（卵）石類土,，還有軟硬巖等地質(zhì)條件，適于大深度施工,；抗震性極佳,。
e. 現(xiàn)代化的氣壓沉箱技術(shù)可以在地面上通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，在無水的地下作業(yè)室內(nèi)實現(xiàn)挖排土的無人機(jī)械自動化,，排除的土體也可以作為普通土進(jìn)行處理,。
沉箱缺點：施工設(shè)備較復(fù)雜；操作相對復(fù)雜,；操作員的操作時間受限,；成本高；由于在工作室內(nèi)部出土,，沉箱出土效率受到一定限制,，下沉到位后封底困難。
