1 前言
堤防工程作为水利建设的重要组成部分，对于防洪、排涝、灌溉等具有不可替代的作用。在众多堤防工程中，堤脚沉井施工技术的应用，对于提高堤防的稳定性和耐久性至关重要。本文旨在深入分析堤脚沉井施工的关键技术，探讨其在不同地质条件下的应用策略，以及如何通过技术创新提高施工效率和工程质量。通过对现有施工方法的评估和优化，本文将为堤防工程的建设提供科学的指导和建议，以期为水利工程的可持续发展做出贡献。
在水利工程领域，堤防的稳固与否直接关系到人民生命财产的安全和区域经济的稳定发展。堤脚沉井作为一种有效的加固手段，其施工技术对于确保堤防结构的长期稳定运行具有重要意义。随着工程技术的进步和新材料的应用，堤脚沉井施工方法也在不断创新。本文首先回顾了堤脚沉井施工的基本原理，然后详细阐述了施工过程中的关键技术要点，包括沉井的设计、定位、下沉以及与堤防结构的连接等。通过对这些关键环节的深入分析，本文旨在为工程技术人员提供一套系统的施工技术指南，以期在实际工程中实现堤防工程的高效、安全施工。
2 工程概况
地处我国某地的堤防工程，其设计标准为按照百年一遇洪（潮）水标准设计的一级工程标准。该堤防工程的江岸及滩面在日积月累的潮水侵蚀下，对堤防工程的堤脚及堤身产生了极大的危害，危及堤防工程的正常使用。为了有效消除潮水侵害产生的病害，在本工程中采用沉井施工技术，在堤防工程的堤脚设置砼沉井。
3 沉井施工方案
本工程的沉井施工方案为：由业主负责本工程的沉井预制工作，并需要将预制好的沉井运输到施工地点。采用履带式液压反铲进行开挖基坑过程，当达到预留1米土层后即可进行沉井的就位工作，沉井就位工作采用15T履带吊。沉放施工过程紧接着沉井就位工作进行，沉放施工的方法采用水力冲沉法。在进行沉放施工过程中应注意严格控制误差，随时进行测量以满足设计要求。在沉井的缝隙内侧作铺无纺布处理，铺设的方式为以配重水力冲沉铺放，自沉井缝隙处向两侧各铺宽0.25米的无纺布，总宽为0.5米。在沉井施工完成后即可进行清井过程。
4 沉井施工流程
4.1 沉井下沉前的准备工作
充足的准备工作是保证施工顺利进行的前提条件。沉井下沉前的准备工作主要包括以下几个方面：施工材料准备、测量放样定位、机械就位等。在测量放样定位时，采用经纬仪精确放出沉井外缘线，每隔20米的距离插一花杆以进行精确定位，并引设临时高程点。用经纬仪架于已测放沉井外边线加密点之上，这种做法有利于在沉井施工良好的控制沉井轴线方向，并能够根据实际的工程施工情况合理调整轴线。采用水准仪控制高程，在测出沉井各顶高程后，确定符合设计要求后投入使用。
4.2 冲沉施工
在进行冲沉施工时，为了保证沉井的井与井之间留有合理的缝隙以及确保沉放轴线符合设计要求，可以采用放沉井群的方法。放沉井群法的具体方法为：在进行一次开挖时确保2-3只沉井按次序就位，在完成第一只沉井的沉放就位后，根据施工情况合理留取一定的自沉高度，然后进行第二只沉井沉放就位，然后平推沉井下部。在进行平推沉井下部的过程中应保持沉井具有3厘米以内的间隙。在沉井冲沉过程中，为了有效降低沉井下沉速度，应根据施工情况合理配置高压水枪，以有效避免出现超沉的现象。当在沉井冲沉过程中出现下沉不足的情况时，可考虑采用水枪对沉井冲沉进行缓慢调节，以达到沉井就位的目的。
4.3 沉进内侧土工布冲沉埋设
在完成沉井冲沉施工后，即可进行沉井内侧土工布冲沉埋设施工。此过程应在基坑回填前进行。在进行沉井沉放前，首先按设计要求将土工布裁开并塞好，外露端卷一长度为0.6米、直径为8毫米的钢筋备用，做好土工布冲沉埋设的准备工作。在进行沉放过程中，用叉插压往前端钢筋二端用高压水枪冲拢粉沙土[1]。采用边冲边压的施工方式直至设计标高。当完成沉井沉放过程后，将上端二角分别固定在沉井吊环上[2]。
4.4 沉井基坑回填施工
沉井基坑回填施工自沉井沉放10米时即可进行[3]。在进行基坑回填时应注意基坑内的渗水量[4]。对于渗水量极小的情况，无需设置集水坑即可进行基坑回填，也可在沉井沉放5米左右时进行。在进行基坑回填时应严格按照设计标准进行，保持沉井内外侧同步进行，沉井的内、外侧分别采用一层纺土工布+回填块石混合料以及回填块石。其中土工布选择400g/m2的无纺土工布，应垂直于堤轴进行土工布的敷设，保证每幅土工布的搭接大于等于0.5米，并在敷设前做好基础面的清理工作，避免在敷设土工布时破损土工布。对于沉井外侧回填块石，应确保回填块石单块重不小于80千克，具有一定的抗水性以及质地坚硬性。沉井外侧基坑回填由经纬仪放出边线，水准仪测量标高，确保回填量达到6m3/m。同时为了确保在基坑回填时出现沉井两侧压力不均，引起沉井倾斜的情况，应保证沉井内、外侧均匀填筑。
4.5 沉井清淤及封底施工
在进行沉井基坑回填施工时，沉井两侧回填料完工一段时即可进行沉井的清淤与封底工作。采用水枪冲淤的方式清淤，在清淤过程中以标杆测量控制冲淤深度，并使用泥浆泵将沉井内泥浆水有效抽出。当达到一定的清淤深度后再转向其他沉井。当完成沉井内泥浆抽出工作后，检查清井和基底情况，待其满足设计要求后，需要立即进行安放沉井内砼预制块的施工过程。封底后的沉井，应及时回填块石混合料[5]。
4.6 沉井内外填筑施工
4.6.1 沉井内侧石方的回填
在沉井下沉就位后即可进行沉井内侧石方的回填施工。沉井内侧石方回填所用块石采用自卸汽车运输，为了确保回填石料的密实度满足设计标准，最好应用混合料。采用挖机对块石回填后基坑进行有效的平整处理，在进行平整过程中应注意在块石回填的顶面洒细石料，并回填到设计高程。同时为了达到沉井基坑回填的设计要求，采用重锤夯实的方式对沉井内侧填筑进行压实处理。
4.6.2 沉井外侧石方填筑
沉井外侧抛填块石的用途主要为护脚块石，在填筑时可采用一次性填筑到顶的施工方式进行。沉井外侧石方填筑所用的石块可以用挖掘机将填筑块石直接从块石堆放地点挖到指定区域，并进行必要的整平处理。
综上所述，堤脚沉井施工技术在堤防工程中的应用，不仅能够有效提升堤防的整体稳定性，还能在一定程度上延长工程的使用寿命。通过对沉井施工技术的不断研究和实践，我们能够更好地应对各种复杂地质条件，确保堤防工程在面对自然灾害时的可靠性。未来，随着智能化、自动化技术的发展，堤脚沉井施工将更加精细化、高效化。我们期待通过不断的技术创新和实践探索，为堤防工程的建设提供更加坚实的技术支撑，为保障人民生命财产安全和促进社会经济发展做出更大的贡献。
