一种软弱地质的沉井施工方法与流程

本发明涉及沉井施工领域，具体地说是一种软弱地质的沉井施工方法。

背景技术：

近几年来，由于地下水缺乏，修建沉井就成为集聚地表水和地下水的主要蓄水建筑物，用以解决农业灌溉、工业生产和人们生活用水问题。沉井下沉是一种适用于不稳定含水层的特殊施工方法，但是修建沉井过程中，根据工程地质条件和工程特点，如果下沉施工不当，会发生质量问题。对于高深度、纯流沙地质沉井容易造成沉井倾斜或沉井偏移，造成沉井倾斜或沉井偏移的主要原因如下：沉井倾斜主要由于沉井刃脚下的土软硬不均；没有均匀地挖土使井内土面高度差悬殊；刃脚下掏空过多，沉井突然下沉。

申请号为cn106088127a的中国发明专利申请公开了一种沉井施工方法，该沉井施工方法将对应的沉井施工方式分成三个阶段，分别为初沉阶段、正常下沉阶段、终沉阶段，并对各个沉井施工阶段的情况进行严格的监控，一旦检测到沉井下沉发生偏移，立即采用一种或者多种纠偏措施来对沉井进行纠偏。然而，这种沉井施工方法需实时对沉井施工进行监测，并准确把控对应纠偏的时机以及纠偏的方式，施工技术要求高，多次采取纠偏措施易影响施工进度，施工效率较低，且在纠偏过程中扭转力容易对沉井造成损害，降低沉井的强度和使用寿命。

申请号为cn102155020a的中国发明专利申请公开了一种用于软弱土地层的钢筋混凝土沉井施工方法，该用于软弱土地层的钢筋混凝土沉井施工方法利用水力破土，可避免挖深锅底，减少沉井突沉现象，易于保证沉井施工质量，可有效控制破土程序和位置，能使沉井平稳下沉，便于控制沉井终沉标高，降低工程成本。然而，这种沉井施工方法完成后，主要通过土壤对井底的支撑作用以及土壤对沉井外壁的摩擦作用来支撑沉井，对于沼泽、或流沙等软弱地质，施工后的沉井常发生整体下沉的现象，大幅降低了沉井的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种软弱地质的沉井施工方法，通过校正平台上的竖直校正孔可限制沉井下沉时发生倾斜，能有效使沉井竖直下沉，施工精度高；顶层沉井与校正平台浇筑在一起，可使沉井挂接在地上，可有效减少沉井发生整体下沉。

本发明的技术方案如下：

一种软弱地质的沉井施工方法，具体包括如下步骤：

s1：对开挖地进行初步平整，在初步平整后的地面上进行第一节沉井的立模浇筑，第一节沉井浇筑完成后进行开挖下沉施工；

s2：当第一节沉井顶部下沉至地面高度或稍高于地面高度时，停止开挖下沉施工；然后挖除第一节沉井外围的土壤并在沉井外壁包覆一层脱模材料，再对第一节沉井外围浇筑混凝土，混凝土凝固后得到带有垂直校正孔的校正平台；

s3：在第一节沉井上进行第二节沉井的立模浇筑，第二节沉井浇筑完成后进行开挖下沉施工；

s4：重复步骤s3中沉井施工方法进行施工，若下沉施工中发现沉井偏移或倾斜及时采取矫偏措施，直至沉井总体高度达到设计深度，顶层的沉井高出校正平台，下层的沉井在立模浇筑时预留有多个通水孔；

s5：沉井总体上达到设计深度后，对沉井内部下端进行封底施工；

s6：在高于校正平台的顶层沉井四周浇筑承重混凝土，将顶层的沉井与校正平台固定。

优选的，所述步骤s1中第一节沉井立模浇筑时，在第一节沉井下端浇筑用于嵌入土壤的刃脚。

优选的，所述步骤s1中第一节沉井立模浇筑时，在第一节沉井下端内壁浇筑形成凹槽。

优选的，所述步骤s2中的脱模材料为pvc薄膜。

优选的，所述开挖下沉施工方法为碗形破土方式：先挖中间土壤，再逐渐挖向四周；所述中间土壤的每层挖土厚度为0.6m-0.85m，四周土壤的每层挖土厚度为0.3m-0.6m。

优选的，所述四周土壤的挖土方法为：向刃脚方向削薄土层，直至沉井在重力作用下发生下沉。

优选的，所述步骤s4中的矫偏措施为：对刃脚位置高的一侧多取土，减少土壤对刃脚下方的正面阻力；对刃脚位置低的一侧少取土或不取土，保持土壤对刃脚下方的正面阻力，直至沉井的中轴线与设计中线重合。

优选的，所述步骤s5中的封底方法为：先在第一节沉井内底端浇筑素混凝土，然后在素混凝土层上再浇筑钢筋混凝土；所述钢筋混凝土浇筑在素混凝土上方及凹槽内。

优选的，所述承重混凝土内设置有承重钢筋；所述承重钢筋一端固定在校正平台上方的沉井四周。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种软弱地质的沉井施工方法，第一节沉井外围浇筑的混凝土凝固后，可形成带有竖直校正孔的校正平台，竖直校正孔可有效限制沉井在下沉过程中发生倾斜，从而有效保证沉井竖直下沉，提高沉井下沉施工精度，减少后期多次采用矫偏措施而减缓施工进度，施工效率高。

2、本发明一种软弱地质的沉井施工方法，顶层沉井外浇筑有含承重钢筋的承重混凝土，可有效使沉井固定在校正平台上，同时可有效利用上层较硬的土壤支撑沉井，提高沉井的受力面积，可有效减少沉井发生整体下沉。

3、本发明一种软弱地质的沉井施工方法，开挖下沉施工方法采用碗形破土方式，先快速挖中间土壤，再逐渐向刃脚方向逐层、全面、对称、均匀的削薄土层，这种分段挖土的方法既可以提高挖土效率，又可以保持沉井平稳下沉，不易发生沉井突然倾斜，施工精度高、效率快。

4、本发明一种软弱地质的沉井施工方法，沉井封底时从下到上依次浇筑有素混凝土和钢筋混凝土，可有效对沉井进行封底，封底效果好。

5、本发明一种软弱地质的沉井施工方法，钢筋混凝土浇筑在素混凝土上方及凹槽内，使封底的素混凝土和钢筋混凝土与沉井形成一个整体，可有效提高钢筋混凝土与沉井的连接强度。

附图说明

图1为本发明立模浇筑第一节沉井时的结构示意图；

图2为本发明浇筑校正平台时的结构示意图；

图3为图2拆除沉井时校正平台的结构示意图；

图4为本发明立模浇筑第二节沉井时的结构示意图；

图5为本发明沉井达到设计深度时的结构示意图；

图6为本发明浇筑素混凝土和钢筋混凝土时的结构示意图；

图7为本发明浇筑承重混凝土时的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、沉井；10、刃脚；11、凹槽；2、校正平台；20、竖直校正孔；3、承重混凝土；30、承重钢筋；4、素混凝土；5、钢筋混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1至图7，一种软弱地质的沉井施工方法，具体施工步骤如下：

s1：对开挖地进行初步平整，在初步平整后的地面上进行第一节沉井1的立模浇筑，第一节沉井1立模浇筑时，在第一节沉井1下端浇筑用于嵌入土壤的刃脚10，并在第一节沉井1下端内壁浇筑形成凹槽11；刃脚10是为了减小土壤对第一节沉井1的阻力，凹槽11是为了增加封底的混凝土与沉井1的结合强度。第一节沉井1浇筑完成后进行开挖下沉施工，开挖下沉施工方法均采用碗形破土方式，即先挖中间土壤，再逐渐向刃脚10方向逐层、全面、对称、均匀挖向四周，中间土壤的每层挖土厚度为0.6m-0.85m，四周土壤的每层挖土厚度为0.3m-0.6m；

s2：当第一节沉井1顶部下沉至地面高度或稍高于地面高度时，停止开挖下沉施工；然后挖除第一节沉井1外围的土壤并在沉井1外壁包覆一层pvc薄膜，再对第一节沉井1外围浇筑混凝土，混凝土凝固后得到带有竖直校正孔20的校正平台2；竖直校正孔20可有效限制沉井1在下沉过程中发生倾斜，从而有效保证沉井1竖直下沉，提高沉井1下沉施工精度，减少后期多次采用矫偏措施而减缓施工进度，施工效率高；

s3：在第一节沉井1上进行第二节沉井1的立模浇筑，第二节沉井1浇筑完成后进行开挖下沉施工，随着开挖下沉施工的进行，第一节和第二节沉井1在重力作用下逐渐下沉；

s4：重复步骤s3中沉井1施工方法进行施工，若下沉施工中发现沉井1偏移或倾斜及时采取矫偏措施，直至沉井1总体高度达到设计深度；矫偏措施为对刃脚10位置高的一侧多取土，减少土壤对刃脚10下方的正面阻力；对刃脚10位置低的一侧少取土或不取土，保持土壤对刃脚10下方的正面阻力，使沉井1平稳、回正下沉，直至沉井1的中轴线与设计中线重合；顶层的沉井1高出校正平台2，下层的沉井1在立模浇筑时预留有多个通水孔12，通水孔12可使井内外的水进行交换流通；

s5：沉井1总体上达到设计深度后，先在第一节沉井1内底端浇筑素混凝土4，然后在素混凝土层上再浇筑钢筋混凝土5，钢筋混凝土5浇筑在素混凝土4上方及凹槽11内，以使封底的素混凝土4和钢筋混凝土5与沉井1牢固地结合在一起，提高封底效果；

s6：在高于校正平台2的顶层沉井1四周固定承重钢筋30或者在立模浇筑顶层沉井1时在上端预留向外弯曲的承重钢筋30，然后再浇筑承重混凝土3，可有效使顶层的沉井1与校正平台2固定，同时可有效利用上层较硬的土壤支撑沉井1，提高沉井1的受力面积，可有效减少沉井1发生整体下沉，最终得到可应用在软弱地质的沉井。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。