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） 構造

箱體結構基本包括：井壁、刃腳、內隔墻、井孔凹槽、底板、頂蓋等。

a. 井壁

井壁是箱體的主要受力部位，必須具備一定的強度以承受井壁周圍的水、土壓力。此外，為克服下沉時的摩阻力，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，刃腳側面的傾角通常為 45°～60°。刃腳高度一般應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。其構造如圖 25-3 所示

c. 內墻、井孔

內墻為即為箱內縱橫設置的內隔墻，可提高箱體整體剛度。井壁與內墻，或者內墻和內墻間所夾的空間即為井孔。內墻間距一般不超 5～6 m，其厚度一般為 0.5～l m。

d. 凹槽

凹槽位于刃腳內側上方，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

當不允許在大型沉井沉箱內設置內隔墻時，為保證箱體具有一定的剛度，可在底部增設底粱，或者在井壁不同深度處設置若干道由縱橫大梁構成的水平框架，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，井體頂端設置的板，通常為鋼筋混凝土或鋼結構。

（3） 施工流程

1. 沉井施工的基本程序如下：

⑴下沉前的準備：包括平整場地、定位、基坑開挖、搭設施工平臺等等。

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，應取決于場地水文地質條件，施工場地的大小、沉井用途、沉井施工對周圍構造物的影響程度、施工設備的狀況及成本等因素。

⑴排水下沉：當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，它利用挖槽吸泥機沿井壁內側一面挖槽，一面向槽內補漿，沉井逐漸下沉，沉井壁的內外兩側均處于泥漿護壁槽內。

2. 沉箱

（1） 沉箱分類

a. 按箱體構成材料：沉箱按箱體構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） 構造

箱體結構基本包括：井壁、刃腳、內隔墻、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) 沉箱結構施工必須預先構筑工作室頂板，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進行，并須采用特定的排土設備，以保證將土方運至井外過程中不發(fā)生大量漏氣現(xiàn)象。

(d) 由于施工是靠維持作業(yè)室內的氣壓(與地下水壓相當)，防止地下水的涌入，所以壓氣的壓送系統(tǒng)必須可靠，且應可調節(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可以在地面上通過遠程控制系統(tǒng)，在無水的地下作業(yè)室內實現(xiàn)挖排土的無人機械自動化，排除的土體也可以作為普通土進行處理。

沉箱缺點：施工設備較復雜；操作相對復雜；操作員的操作時間受限；成本高；由于在工作室內部出土，沉箱出土效率受到一定限制，下沉到位后封底困難。