软土地基沉井下沉倾斜原因分析及处理方法探究

软土地基沉井下沉倾斜原因分析及处理方法探究

潘杰

上海工务大修段助理工程师

摘要：文章主要通过萧山市通惠路综合铁路立交桥工程工地实例对现阶段软土地基沉井下沉倾斜原因进行分析及处理方法进行探究，为类似施工提供借鉴。

关键词：沉井；软土地基；下沉；倾斜；纠偏

1、引言

泵房沉井在混凝土浇筑完成后产生自动不均匀下沉，在下沉过程中沉井偏差持续增大，特别是在软土地区进行沉井下沉，易发生沉井倾斜、超沉等现象，当沉井发生倾斜后，如何对沉井进行纠偏，避免超沉，并使施工工期最短，沉井倾斜度最低，顺利下沉到设计标高，及时封底并消除后期沉井不均匀下沉或倾斜，本文通过对萧山市通惠路综合铁路立交桥工程工地实例，对现阶段软土地基沉井下沉倾斜原因分析及处理方法进行探究，为类似施工提供借鉴。

2、工程概况

杭州通惠路综合铁路立交桥工程道路排水配套雨水泵站泵房沉井长11m，宽7.5m，井底板顶标高为-5.6m，刃脚底标高为-7.2m，底板厚50cm，井顶标高6.0m，井高13.2m，井壁厚60cm。沉井分三次浇筑，采用井内挖土分2次下沉。现有场地在施工后经取土平整，地面标高约为5.7m，即沉井下沉到位后刃角底面标高-6.2m，距现有地面深11.9m，基底位于淤泥质粘土层上。第一次下沉6.5m-7m，第一次下沉结束后，开始预制剩余沉井，全部预制完成后进行第二次下沉。

第三次沉井预制完成后，沉井发生自然下沉并倾斜，南北高差为8cm，开始第二次下沉时，下沉后发现沉井南北高差持续增大，1号点实测标高为6.417m，二号点标高为6.164m，沉井南北高差为25.3cm。

3、现状调查

沉井体型大，下沉过程中过程中垂直度、纠偏较难控制，土层属于淤泥质土，流塑状、属于高灵敏软土，易产生触变等不利影响。土内含水量高，采用常规施工方法，基底土方将产生內涌，将难以保证沉井封底顺利进行，且难以控制沉井的下沉速度。当下沉系数较大,或在软弱土层中下沉,沉井有可能发生突沉时,除在挖土时采取措施外,宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉措施,当下沉系数不能满足要求时,可在基坑中停止取土,减少下沉深度;或在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁与土壁间注入触变泥浆，以减少下沉摩阻力等措施。

4、原因分析

4.1、井内挖土不均衡

沉井在下沉过程中有测量员每个2小时对沉井四个角的高程进行测量，并及时将测量数据告诉挖机指挥人员，但井内一台挖机只能先对某一区域进行挖土，不能完全保证井内挖土均衡，然而下沉过程中严格控制每次的挖土深度，故对沉井倾斜影响较小。

4.2、沉井处于淤泥质土，下沉土体摩阻力小，基底承载力低

土层属于淤泥质土，流塑状造，土体变化快，造成沉井下沉四周摩阻力小，沉井基底承载力小，沉井会产生自动倾斜，下沉过程中沉井产生倾斜。基底出现涌土现象，通过观察下沉过程井内的出土土质及出土过程中的测量数据，发现土体摩阻力和承载力是沉井产生倾斜的主要原因。

4.3、井外存有偏载

沉井北侧临近道口房及铁路线路且地势比南侧高，使得井壁北侧土压力大于南侧井壁所受土压力，北侧井壁所受摩擦力大于南侧井壁所受摩擦力，是造成沉井产生倾斜的主要原因。

5、方案比选

6、方案选定

6.1、在沉井北侧上方进行配重，增大北侧负重荷载

在沉井南侧上方进行配重，加载现场20t钢筋，增大南侧井体负重，并对井壁北侧土体进行卸载，南侧进行土方堆载，增大南侧土体受压能力。

6.2、施工高压旋喷桩对地基进行加固

对沉井井壁外侧原地面土体进行高压旋喷桩加固，在南侧、东西两侧都进行双排高压旋喷桩进行土体加固，增强土体的抗压能力和封闭四周淤泥土向井底涌土，在沉井基底地基进行高压旋喷桩加固，增强地基承载力。

6.3、南北两侧搭设枕木垛用钢轨担沉井

在沉井北侧井壁顶压重，下沉快到位后，在沉井南北两侧各搭设两个枕木垛，扣轨架设在枕木垛上，利用扣轨担住沉井进行封底。

7、效果检查

7.1、井壁垂直度均满足要求。

7.2、刃脚底标高满足设计规范要求。

参考文献：

[1]《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）

[2]《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》DB33/1035-2006

[3]《建筑施工手册》（第四版）

[4]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

[5]《木结构设计规范》（GB50005-2003）