如何在水中沉井？

一、排水法下沉

  60年代前，在市政工程中，凡用地与环境条件受到限制或埋深较大的地下构筑物，基本都采用排水下沉的沉井施工。井底开挖大都用人工挖土与卷扬机吊出的方法，由于缺少控制沉井平稳下沉的具体技术措施，致使时有突沉、偏沉、超沉和沉井周围地面坍陷的情况发生。针对这些问题，60年代后，开始用触变泥浆填充井外周刃脚以上的空隙，并采取分层均匀开挖、严格控制沉井下沉速度和“锅底”开挖的深度及设框架底梁等措施，防止刃脚下土体出现大范围滑动区，使沉井平稳下沉，提高下沉的准确性和控制井周地面沉降的可靠性。

  至80年代，随着地基加固新技术的发展，在紧靠建筑物的沉井施工中，预先对井外周和井底土体进行加固，使沉井在下沉中不影响周围建筑物。1986年，设计要求排水下沉深11.65米的宜川路泵站沉井时，泵站离苏州河驳岸墙较近，两侧又有厂房等建筑物，而且沉井又须穿过含水砂性土层；为确保安全，在沉井外周敷设井点，井点外围再设置旋喷桩防水帷幕，并在帷幕内降水，帷幕外灌水，有效地控制周围厂房和苏州河驳岸的沉降和开裂。

  二、不排水法下沉

  1961年，在隧道试验工程的董家渡通风井施工中，曾先预建深24.6米的沉井。考虑到用排水下沉法将沉井沉到一定深度后，井内外水土压力差会使井底土体失稳隆起，而且若沉井继续下沉，井底下粘性土层又不能抵抗其下面砂土层中承压水的压力，故采用排水下沉法将沉井沉至16米深后，首次采用不排水法下沉，在水中用抓斗挖土，将沉井继续下沉到位。1965年，地铁试验工程中的02号竖井，以及1965～1967年打浦路隧道的1、3、4号竖井工程，均采用排水初次下沉、不排水二次下沉的施工方法，并在工程实践中积累技术数据和经验。至80年代后，不排水沉井施工技术不仅可使沉井平稳下沉到位，而且还可有效地控制井周地面沉降。

  三、不排水钻吸法下沉

  1984年，结合延安东路隧道2号风井宽24.3米、长28.2米、深33.6米的沉井施工，研制钻吸机，开发钻吸法沉井新工艺和使沉井刃脚挤土平稳下沉的成套工艺。每台钻吸机由2台带水枪刀盘的GEQ-1250A型潜水电钻和1台QAPS潜水砂泵组成，挖土方便，下沉稳准，又能控制井周边地面沉降。2号井下沉后的倾斜率仅为0.8%，井周边以外13米处，地面下沉为11毫米。此后又在市南电缆过江隧道的浦东、浦西两个沉井以及吴泾热电厂取水口盾构工作井施工中应用，效果良好。

  1990年，在江湾东区泵站工程中，采用小型钻吸机沿井内壁挖槽，槽内用泥浆护壁，沉井下沉到位后，将井壁外侧的泥浆置换固化，使沉井达到稳定要求，再开挖井内土体，浇筑内部结构。该沉井周围地面的沉降在10毫米之内。此工艺称为中心岛式下沉法。

  四、连续沉井法

  1966～1969年，在打浦路隧道的浦东及浦西矩形段施工中，对埋置深度为7～10.6米的一段，开发连续沉井施工技术，下沉24个（浦东17个，浦西7个）串联的沉井。为控制各沉井因两端压力不对称而产生的位移和偏斜，采用间隔下沉的方法，并采取井底设框架、底梁和井外壁空隙灌砂或充填触变泥浆、井点降水疏干地层等措施，使井外壁土层减摩防坍，刃脚下土体不致发生滑动隆起，从而将各沉井平稳下沉至设计要求的深度。1975年，上海石化总厂的厂区排水过堤管道工程中亦采用连续沉井法。