泵房沉井施工中的问题处理

韩鸿飞
淮南市自来水公司，安徽淮南　232007

　　摘要：以某泵房沉井施工中发生的井身倾斜、骤然突沉为例，分析了事故原因，介绍了纠偏措施，以及应注意的事项。
　　关键词：分层开挖；排水；不排水下沉；控制沉速；停沉；突沉；纠偏
　　中图分类号：TU992.25
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2000)03-0045-01

　　在兴建一座水厂的工程中，一级泵房的施工是最关键的环节之一，其中井筒下沉又是关键之中的关键。因下沉严重倾斜、移位，使井筒报废，一泵位置重新选址的例子也有过，因此，对一泵沉井工程作细致的研究和探讨是十分必要的。本文以某一级泵房沉井施工为例，谈谈施工中出现的问题及采取的措施。

１　淮南市第四水厂一级泵房，设计采用钢筋混凝土圆形井筒，内径18.5 m，井筒预制14m后，开始下沉施工，下沉深度为13m，经计算，沉井自重足以克服土的摩擦力而顺利下沉到设计标高。
　　现场地质情况：地表以下8～9 m为软流塑状亚粘土，其下近4m为易液化粉砂层，刃脚坐落在强度较好的中砂层上，如图1。因靠近淮河，地下水位较高，距地表1m。

　　根据以上地质条件，若采用排水下沉，必然引起翻砂，下沉速度将无法控制，容易发生井筒的倾斜、移位、扭转。因此，在下沉取土过程中，必须始终保持井内外压力平衡；在井筒下沉接近粉砂层时，往井内灌水，保持井内水位高出井外水位1～2 m，即不排水下沉。
　　粘土层：该层采取排水下沉，水泵抽排地下水，人工分层挖土，自中部向四周台阶形均匀开挖，分层厚度为0.5～0.8 m，以保证井筒初入土时有良好的导向。中心点挖深5 m。
　　流砂层：井内灌水，沉井顶部搭设平台，水枪在中部一定范围内射散井底泥砂，同时用潜水砂石泵吸出，粉砂层延自然角度塌落，井底形如锅底，从而使井筒逐渐下沉。

2　亚粘土层下沉

2.1　出现的问题：在人工挖土下沉3m多时，井筒向西倾斜，观测井筒设计中线，顶部偏移 1.3m。
2.2　原因分析：操作按规范要求正常进行；井内未发现明显不同土质，井内取土在井壁外东、西两侧对称堆积，但在运土时，未同时进行，先运完西侧堆土，使东侧土对井筒产生向西压力，从而使井筒向西倾斜。
2.3　纠偏措施：在东侧刃脚偏高处，沿1/4圆周范围多取土，井外经纬仪沿两垂直方向观察井壁上设计中线，直至垂直地面，纠偏工作结束。

3　粉砂层下沉

3.1　在实际操作中，出现射散的泥砂不能被及时吸出的问题，潜水泵出泥比例很低，为了便于统一操作，把两支水枪与一台砂石泵保持一定距离固定在一起，通过平台上的两台卷扬机控制高低和水平移动，实际效果很好，出泥比例明显提高。
3.2.1　突沉的发生与解决：在排水下沉阶段，井筒下沉至9m时，发生突沉，降幅1.4m，地面有明显震感，不久，井外侧地面塌陷，最宽处5m。发生突降时，井筒位置较正，井壁外侧无堆积物。
3.2.2　突沉的原因：刃脚周围无保护土堤，全部悬空0.5m，中间“锅底”处较深，与刃脚高差达2m，在形成悬空的整个过程中，井筒一直无明显下沉，如图2，因而产生了疏忽大意的情绪，吸泥速度过快，量过多，使井筒外动水压力增大，造成粉砂层涌动、塌陷，井壁外侧摩擦力瞬间降低，从而产生突沉。

　　为保持井内外压力平衡，井内水位较高，在下沉计算中，对高水位所产生的浮力计算不足。因此，在井外四周土塌陷之前，造成井筒下沉自重不足，出现停沉问题。
3.2.3　解决的办法：在遇到上述停沉问题时，查清是井壁摩擦阻力过大原因后，可在井壁外四周挖土，减少接触面积，从而降低摩擦力，达到继续下沉的目的，结果也说明，在井筒外四周土塌陷后，摩擦力自然下降，后续下沉过程无停沉现象。
3.2.4　注意事项：
　　① 在整个下沉操作中，应始终保持刃脚周围的0.5～1 m宽的土堤，如图3，它可以阻挡刃脚外侧砂土在动水作用下沿刃脚底涌入井内，避免造成刃脚四周砂土不均匀流失，从而防止发生偏斜、突沉等问题的发生，保证沉井按垂直导向下沉。
　　② 在出现停沉问题时，应及时采取措施，避免突沉问题的发生，这是保证工程质量和人身安全的关键所在。

作者简介：
　　韩鸿飞?(1965－　)?男?35岁?工程师?大学本科。