张宝声
(中国长江三峡工程开发总公司，湖北宜昌 143002)
的有关规范规定沉井顺利下沉的条件是下沉系数即井身自重与井周摩阻力之比应大于1.15～1.25。实际上在砂砾石地层中沉井有被挟持而不能下沉的现象，此时反验下沉系数大于2.0以上。下沉过程是不均衡的，四壁并非同步下沉，虽然间隔时间极短，沉降的断续性十分明显。沉降时常伴有很大的摩擦声响。这种断续性与井身自重同井周摩阻力之间关系变化的波动性密切相关。
初始自重大于摩阻力，井身下沉；继续沉降时井周地层粗颗粒受井壁带动，加之井周土体向井壁蠕动的压力使粗颗粒与井壁密贴．致使摩阻力陡增，下沉中止。由于井周摩阻力的不均一性，其摩阻力较小的一侧可产生整体结构所允许的少量超前沉降，使该侧井壁倾斜，并局部挤压地层，又使摩阻力增加。相对的—侧则由于井壁倾斜，摩阻力上部减少而下部略有增大，但其总体看，摩阻力降低，促使本侧也开始沉降。井身这种“摇摆”式的沉降，在铜街子水电站阻滑沉井群的施工中多有出现，其中13号、15号沉井曾观测到沉井沿长轴、短轴两个方向“摇摆”，刃脚踏面上升的反常现象。由于“摇摆”在长轴方向产生了扭矩，使底节的井壁和横隔墙从顶面开裂，并斜向下延，以致井壁裂穿，隔墙裂断。
有关规范规定将沉井刃脚作为悬臂梁计算时，假设刃脚切入地层一定深度，其作用在刃脚斜面上的土反力所产生的向外弯矩是刃脚内侧竖向配筋的主要荷载。这说明沉井刃脚是有切取作用的。实际上在砂砾石地层中(尤其是含漂石、块石、崩石的地层)，由于承载能力较强，下沉靠刃脚切取的情形是少见的。刃脚及踏面的承压作用是主要的。
底节沉井抽垫的过程是刃脚及踏面首次承压的开始，其荷载是砂砾垫层或始沉地层的承压反力。下沉过程井外侧地层的摩阻力，直接影响刃脚承压荷载的大小；当刃脚踏面抵触地层传递井身白重时(扣除井周产生的反向摩阻力)，承压作用更明显；当踏面与地层接触不均一时，局部承压更大。砂砾石地层中有块石出露时，刃脚踏面更不可能切取，而面临更大的局部承压。沉井下沉过程只有遇到砂层、粉砂层、淤泥层等细颗粒承载强度低的地层，刃脚才有切取的情况产生，但受井周摩阻的限制，切人的深度也是有限的。
实践说明在坚实的含崩(块)石砂砾石层中，刃脚踏面切入极少，应优先保证刃脚底部的整体刚度，提高自身的承压强度，这是保证刃脚不被损坏，顺利下沉的前提。
沉井结构计算由于施工荷载条件的多样性，自身结构是个空间体系而较为繁复。实际上常简化为竖向或水平单个位尺度的平面体系分别计算其内力和配筋；有时为计算某个部位的配筋，则选取—个特殊的荷载工况。相互关联的计算体系靠构造措施来保证其空间作用。
本文将着重于汁算条件的议论，以期能接近实际运用的条件，避免沉井产生损坏危及使用。
根据不同的用途，首先按建筑物整体受力状况来决定其外形尺寸，向家坝沉井式挡墙做为整体应满足挡土墙的要求，体形、嵌岩深度、顶部高程是主要的尺寸要素；其次针对沉井结构布置的要求，确定壁厚、井内隔墙厚、井孔尺寸；再次依据下沉地层的特性，初定刃脚尺寸、分节高度(尤其是底节高度)；最后验算沉井自重。
沉井结构尺寸的选择应满足不同下沉时段的要求。
正常下沉时，井壁厚、隔墙厚应满足在井外水压、土压、附加地压同时作用条件下。结构的安全运用；底节沉井在抽垫、下沉及纠编时，对其壁厚、隔墙厚、底节高度及刃脚形状都有特殊要求；沉井下沉被挟持时，刃脚悬空井壁受拉，这是—种常见的工况；沉井在抵岩及下沉嵌岩时，井身及刃脚所受自重及并外荷载最大，这时应对井壁、隔墙及刃脚进行承压校核。
上述这四种不同时段，对沉井结构尺寸的选择要求是不同的。综合上述选择。最后确定结构尺寸。见表1。
(中国长江三峡工程开发总公司，湖北宜昌 143002)
的有关规范规定沉井顺利下沉的条件是下沉系数即井身自重与井周摩阻力之比应大于1.15～1.25。实际上在砂砾石地层中沉井有被挟持而不能下沉的现象，此时反验下沉系数大于2.0以上。下沉过程是不均衡的，四壁并非同步下沉，虽然间隔时间极短，沉降的断续性十分明显。沉降时常伴有很大的摩擦声响。这种断续性与井身自重同井周摩阻力之间关系变化的波动性密切相关。
初始自重大于摩阻力，井身下沉；继续沉降时井周地层粗颗粒受井壁带动，加之井周土体向井壁蠕动的压力使粗颗粒与井壁密贴．致使摩阻力陡增，下沉中止。由于井周摩阻力的不均一性，其摩阻力较小的一侧可产生整体结构所允许的少量超前沉降，使该侧井壁倾斜，并局部挤压地层，又使摩阻力增加。相对的—侧则由于井壁倾斜，摩阻力上部减少而下部略有增大，但其总体看，摩阻力降低，促使本侧也开始沉降。井身这种“摇摆”式的沉降，在铜街子水电站阻滑沉井群的施工中多有出现，其中13号、15号沉井曾观测到沉井沿长轴、短轴两个方向“摇摆”，刃脚踏面上升的反常现象。由于“摇摆”在长轴方向产生了扭矩，使底节的井壁和横隔墙从顶面开裂，并斜向下延，以致井壁裂穿，隔墙裂断。
有关规范规定将沉井刃脚作为悬臂梁计算时，假设刃脚切入地层一定深度，其作用在刃脚斜面上的土反力所产生的向外弯矩是刃脚内侧竖向配筋的主要荷载。这说明沉井刃脚是有切取作用的。实际上在砂砾石地层中(尤其是含漂石、块石、崩石的地层)，由于承载能力较强，下沉靠刃脚切取的情形是少见的。刃脚及踏面的承压作用是主要的。
底节沉井抽垫的过程是刃脚及踏面首次承压的开始，其荷载是砂砾垫层或始沉地层的承压反力。下沉过程井外侧地层的摩阻力，直接影响刃脚承压荷载的大小；当刃脚踏面抵触地层传递井身白重时(扣除井周产生的反向摩阻力)，承压作用更明显；当踏面与地层接触不均一时，局部承压更大。砂砾石地层中有块石出露时，刃脚踏面更不可能切取，而面临更大的局部承压。沉井下沉过程只有遇到砂层、粉砂层、淤泥层等细颗粒承载强度低的地层，刃脚才有切取的情况产生，但受井周摩阻的限制，切人的深度也是有限的。
实践说明在坚实的含崩(块)石砂砾石层中，刃脚踏面切入极少，应优先保证刃脚底部的整体刚度，提高自身的承压强度，这是保证刃脚不被损坏，顺利下沉的前提。
沉井结构计算由于施工荷载条件的多样性，自身结构是个空间体系而较为繁复。实际上常简化为竖向或水平单个位尺度的平面体系分别计算其内力和配筋；有时为计算某个部位的配筋，则选取—个特殊的荷载工况。相互关联的计算体系靠构造措施来保证其空间作用。
本文将着重于汁算条件的议论，以期能接近实际运用的条件，避免沉井产生损坏危及使用。
根据不同的用途，首先按建筑物整体受力状况来决定其外形尺寸，向家坝沉井式挡墙做为整体应满足挡土墙的要求，体形、嵌岩深度、顶部高程是主要的尺寸要素；其次针对沉井结构布置的要求，确定壁厚、井内隔墙厚、井孔尺寸；再次依据下沉地层的特性，初定刃脚尺寸、分节高度(尤其是底节高度)；最后验算沉井自重。
沉井结构尺寸的选择应满足不同下沉时段的要求。
正常下沉时，井壁厚、隔墙厚应满足在井外水压、土压、附加地压同时作用条件下。结构的安全运用；底节沉井在抽垫、下沉及纠编时，对其壁厚、隔墙厚、底节高度及刃脚形状都有特殊要求；沉井下沉被挟持时，刃脚悬空井壁受拉，这是—种常见的工况；沉井在抵岩及下沉嵌岩时，井身及刃脚所受自重及并外荷载最大，这时应对井壁、隔墙及刃脚进行承压校核。
上述这四种不同时段，对沉井结构尺寸的选择要求是不同的。综合上述选择。最后确定结构尺寸。见表1。
单位：m
沉井编号
(1)沉井井壁将承受水平荷载而呈水平挠曲。按封闭的水平框架计算，其受力条件和计-算成果是清晰的。判断计算成果的可信度与计算条件是否符合沉井下沉时的荷载条件是要进行深入分析的。做为单个沉井周围的水压、土压荷载是均匀的；而做为挡上墙的沉井，其井周的水压、土压荷载是不均匀的。沉井沉深越浅越显著。加上施工机械产生的附加地压更突现厂荷载的不均匀性。附加地压是单侧的荷载；后期施工的沉井之间已
无土压(地层被扰动或挖空)，也是偏载。计算时应将土压的偏载情况考虑在内，可能会使上段井壁配筋产生很大的的变化。
(2)沉井井壁(底节)将承受在抽垫或下沉掏挖时，仅留设计支承点条件下，自重荷载产生的竖向挠曲。根据没定的设计支承点不同，将和长边或短边的井壁做为深梁式的结构形式，进行由竖向弯矩产生拉应力的核算。通常选择短边两端支承、长边两端及跨中支承、长边隔墙下支承与长边井孔中间支承等四类支承条件，并按最恶劣的支承条件核算井壁的水平配筋。
(3)正常下沉至设计高程，井身上段被挟持，井身下段悬空，井身中段井壁承受最大的坚向拉应力，以此进行沉井井壁的拉裂核算。有关规程对此项计算做了沉并重力等于下沉到设计高程时井壁摩阻力的假定。计算结果竖向拉应力最大的断面应在沉人地层的1/2深度处。实际上这种挟持情况比较普遍，尤其是在漂石、块石、崩石地层内，井壁周边的摩阻力大部分是上述石块的剪切摩阻力。会产生井壁摩阻力大于井身重力的现象，此时最大竖向拉应力的断面位置及数值会有变动。建议设计时不妨假定各种挟持的工况，选择上段井壁的不同断面来核算。
沉并刃脚是整个沉井结构的关键部位，是通过支托井壁而承受力身自重及下沉过程中各种附加荷载的部位。除去在构造上加强衬护外，应在结构计算时特别重视。
(1)沉井刃脚一方面可看做固端在刀脚根部处的“悬臂梁”，梁长等于井壁刃脚斜面部分的高度。其竖直方向挠曲的计算条件有两种。
—种是受井壁外侧的水平土压力、水压力、向上的井周围摩阻力、井内切取地层的反力与刃脚踏面的竖向力的综合作用，使刃脚根部产生向外弯矩；另一种是刃脚悬空，受井壁外侧的水平土压力、水压力、向上的井周摩阻力的综合作用，使刃脚根部产生向内弯矩。两种荷载不同，计算的目的也不同。前者是确定刃脚内侧的竖向配筋，后者是确定刃脚外侧的竖向配筋。
实际上，上述悬臂粱的荷载条件会有变化的。第一种计算条件，井壁外侧的水压力因井内排水而大为减少；刃脚切取 lm深砂砾地层，原状砂砾石地层产生反力的情况也不多见；刃脚踏面的竖向反力可能会增大，不会是“理想的均化”那么均等。衡量计算结果，刃脚根部向外弯矩与剪力会比较小。第二种计算条件，井壁外侧的水压力同上理由，也将大为减少，计算结果刃脚根部向内弯矩与剪力也会较小。
(2)沉井刃脚另一方面又可看成封闭的水平框架(切记井内隔墙应在刃脚根部以下与刃脚连接)。计算井壁与隔墙的水平挠曲，进行刃脚内水平钢筋的核算。该“水平框架”四周的均布荷载为刃脚上双向分配后的最大水平剪力。
(3)为协调“悬臂梁”与“水平框架”竖直、水平双向共同承载。将水平外力按变形相容原则，求出悬臂作用与框架作用的分配系数。即部分水平外力是竖直向传至刃脚根部(悬臂作用)，部分水平外力是水平向由水平框架来承担。
由于向家坝沉井井孔挖渣强度很高，要求施工净空较大，内隔墙跨中底面高度不小于2.5m，而内隔墙与井壁刃脚连接处也应在1.7m以上。在刃脚范围内，割取单位高度形成“水平框架”的部位有限，刃脚受力状况还应以悬臂作用为主。
(1)沉井底节高度要能保证沉井自身具有较大的下沉系数促其顺利下沉；底节自重全部转移至地层时，地基承载力是满足承载要求的，不会产生不均匀的沉陷。
(2)底节沉井下沉时，由于自身重力较小，井周摩阻力较小，下沉时井周的约束较低，极易造成沉井偏斜。底节沉井下沉时，其井周地层受井内出渣和井周扰动区、蠕滑区范围内地层变形的影响而产生坍塌。坍塌区沉陷的程度不一，致使井周产生不均匀的土压力，加上施工机械或井周堆渣造成偏压，亦易造成沉井的偏斜。
(3)下沉过程中的纠偏将造成沉井的“摇摆”。由于摇摆扭矩的作用，使井壁和隔墙积蓄很大的内应力，继续下沉纠偏时，井壁和隔墙因应力超限而开裂。
要解决初期下沉纠偏产生开裂的问题，一是要增加沉井结构承受附加荷载的安全裕底；二是增加井壁、隔墙顶部的抗剪配筋；三是增加底节沉井的高度，加大抗扭的整体刚度。
原则上底节高度略高为好，但要兼顾地层承载较大的自重，不能产生不均匀沉陷；还要兼顾底节过高，重心偏上，下沉时更易偏斜；更要兼顾抽垫时，垫木的损坏率不能太大，否则直接影响抽垫安全与施工成本。
向家坝水电站沉井式挡墙的布置是成排的。沉井的平面尺寸较大，沉入地层组成不一，且沉深达50m，井间间隔仅为 2m。成排的群体布置及富含块面的地层，造成了沉井间彼此影响和制约。局促的场地及多工序的穿插，造成了现场协调的困难。施工组织时，要针对沉井群的施工特性，着重解决施工程序问题。
(1)单个沉井浇制时要求场地密实，单个沉井下沉时致使场地沉陷。
对场地基础承载与密实性的要求是底节沉井浇制与抽垫过程中的基本要求；也是井身加高时，对下段井底地层与邻近场地的基本要求。这二个作业环节均应始终保持场地承载能力不削弱与不产生不均匀沉降。场地不均匀沉降与承载能力的降低，会直接影响浇制混凝土的质量与抽垫作业的成败，这是造成工程重大事故的首要原因。
沉井挖渣下沉时，会使井周场地产生沉陷。井身加高时段(包括养护拆模时段)应停止挖渣，并将悬空的刃脚踏面空隙用砂砾石或石渣填实，避免由于上部重力增大，产生下段井身突然沉降的事故。同理，在相邻沉井浇制与抽垫或井身加高时，将禁止旁侧沉井进行挖渣下沉作业，即旁侧沉井应填实刃脚踏面空隙暂停施工。
(2)相邻沉井要求同批浇制、同批抽垫、同步挖渣下沉、同步协调纠偏及同步加高井身，克服场区不均匀沉陷，实现同—时段场区地层变形的相对稳定。这是修建相邻沉井所需要的，也是沉井群施工的重要原则。
(1)沉井群全部沉井同步施工是解决相互制约的一种理想安排。沉井群理想的施工组织状态，应是全部沉井同时浇制底节、抽垫，同步挖渣下沉，同步协调纠偏及同步加高井身。理想安排的日的是所有沉井相同作业同时进行，以避免相邻沉井之间的干扰与制约。
向家坝水电站沉井外缘尺寸相同，下沉深度相差不大，具有理想安排的前提条件。理想安排还可以有效地控制总工期，分散排水便于提高井下挖渣强度。由于井间地层同步减压，对协调纠偏措施也有好处。
(2)资源合理配置的要求应当分期渐序施工。沉井群理想安排导致施工强度增大，一次资源配置量大(如机械、周转材料、动力消耗、劳力投入等)，某些资源不能重复使用，造成浪费或闲置。在现场组织上也会出现密集布置的浇筑吊运机械间运行的干扰，影响效率且易产生安全事故；还可能出现转渣装运环节，因场地局促而降低效率，延误施工进度。实现理想安排的状态是非常困难的，此种安排与均衡施工、连续作业、工序穿插、合理投入、提高效率的“项目法施工”的目标管理是矛盾。除非特定情况，一般是不可取的。
依据沉井群的布置和周围场地的状况，结合沉井群的施工特性，应采用分期渐序的方法进行施工组织。
(3)分期界面仍是相互干扰控制工期的部位。分期的目的是均衡施工强度，合理配置并有效利用各类资源，控制质量、工期和成本。由于分期的界面仍存在着相邻沉井相互影响和制约的现象，在肯定分期施工的前提下，如何适当处理分期界面，使之减少相互制约是重要的课题。
向家坝水电站沉井群的沉井总数不多，但下沉深度大，工期要求很紧，地层组成复杂，场地环境较为局促，总体的施工难度还是较大的。综合考虑宜分为两期施工。
(1)分批(分片同期)形式。按下沉深度相近，两期工程量大致相近的原则，将l号至5号与6号至9号沉井划分为两批。根据左岸上游泄水渠及二期纵堰混凝土沉井复合式导墙的施工程序，先行施工首批1号至5号沉井，待沉入建基面并嵌岩后(也可伺机回填井内混凝土)，再行平整第二批沉井的
场地，开始第二批底节沉并的施工。从解决相互制约影响方面，分批形式是比较理想的；从工期上看实际上是两个循环时间相加，关键是5号沉井应首先完工，创造回填压实6号沉井场地的条件。加快6号沉井下沉与协调纠偏工作，促使总工期的提前。
(2)分序(间隔同期)形式。将9个沉井间隔划分为两序。分序的形式又分断续分序与连续分序两种。
断续分序是将一序1、3、5、7、9号沉井先进行底节沉井的浇制、抽垫并初沉数米填实刃脚后暂停施工；随后进行二序施工的2、4、6、8号沉井场地的回填与压实。此时可能使初沉不深的一序底节沉井由于旁侧的压实荷载而产生偏斜，同时增加一序沉井井周的摩阻力，不利于后续的下沉作业。在前述场地压实完成后，开始二序沉井的浇制、抽垫及挖渣下沉，井沉至一序沉井同等沉深。至此一、二序沉井将同步进行下沉、井身加高、协调纠偏等作业直到沉深超过25m，即1.5倍最小平面尺寸时，才可脱离相互约束的限制进行分序间隔施工。这种分序形式，实际上只是底节沉井及下部沉深范围内施工的分期，其始沉至沉深25m范围的施工仍是接近理想安排状态。
还有一种连续分序形式，即将一序沉井先行沉至嵌岩(包括回填井内混凝土)，再行回填压实：二序沉井的场地。继续二序沉井的全部连续作业。实际上与分批形式类同，不同的是由原来回填压实一个分期界面沉井的场地，变为回填四个沉井的场地。这种形式的优点是改善了产生初沉不深的一序底节沉井偏斜的外部因素；一序沉井坍塌区以外的工序沉井场地可提供—序沉井施工全过程就近使用。
(3)分期形式的选择。可以推荐采用分片同期的分批形式或连续的分序形式。两种形式各有优劣，应根据场地环境和资源配置，通过施工作业时间与总工期的论证与比选最终确定。
分期形式，要兼顾左岸—期土石围堰维护下的大基坑中其它施工项目的安排；还要结合沉井复合式导墙的施工进度考虑。
按照一般的施工组织安排，宜选用分片同期的形式。
选用履带式起重机可以适应场地的沉陷，行走路线可灵活改动。选用轨道式起重机(门式、门座式、塔式)，行走轨道固定，应在场地蠕动区范围的边缘附近布置。两种型式各有利弊。根据场地条件，浇筑吊运机械只能布置在沉井群的左侧，沿二期纵向围堰轴线方向上下游移动。
机械吊运性能的选择，考虑使用3m3系统，按吊重10t计。性能中回转半径要满足吊运范围的要求；轨道顶面以下吊钩下行深度要满足井底吊渣的要求；回转起吊的速度要满足各类作业施工强度的要求；整机的重量与轮压要较小。尽量降低附加地压对沉井下沉作业的影响。
向家坝水电站二期纵向围堰上游段导墙的修建是可行性设计阶段重点研究的重大技术课题之一。该项目直接影响导流工程及枢纽工程的总体布置，是一期导流工程进度的控制因素，是工程建设初期必须突破的难关。数年来，设计与施工、科研、咨询、业主等密切配合，反复进行研究比选，最终研究了沉非复合式导墙方案。
(1)沉井井壁将承受水平荷载而呈水平挠曲。按封闭的水平框架计算，其受力条件和计-算成果是清晰的。判断计算成果的可信度与计算条件是否符合沉井下沉时的荷载条件是要进行深入分析的。做为单个沉井周围的水压、土压荷载是均匀的；而做为挡上墙的沉井，其井周的水压、土压荷载是不均匀的。沉井沉深越浅越显著。加上施工机械产生的附加地压更突现厂荷载的不均匀性。附加地压是单侧的荷载；后期施工的沉井之间已
无土压(地层被扰动或挖空)，也是偏载。计算时应将土压的偏载情况考虑在内，可能会使上段井壁配筋产生很大的的变化。
(2)沉井井壁(底节)将承受在抽垫或下沉掏挖时，仅留设计支承点条件下，自重荷载产生的竖向挠曲。根据没定的设计支承点不同，将和长边或短边的井壁做为深梁式的结构形式，进行由竖向弯矩产生拉应力的核算。通常选择短边两端支承、长边两端及跨中支承、长边隔墙下支承与长边井孔中间支承等四类支承条件，并按最恶劣的支承条件核算井壁的水平配筋。
(3)正常下沉至设计高程，井身上段被挟持，井身下段悬空，井身中段井壁承受最大的坚向拉应力，以此进行沉井井壁的拉裂核算。有关规程对此项计算做了沉并重力等于下沉到设计高程时井壁摩阻力的假定。计算结果竖向拉应力最大的断面应在沉人地层的1/2深度处。实际上这种挟持情况比较普遍，尤其是在漂石、块石、崩石地层内，井壁周边的摩阻力大部分是上述石块的剪切摩阻力。会产生井壁摩阻力大于井身重力的现象，此时最大竖向拉应力的断面位置及数值会有变动。建议设计时不妨假定各种挟持的工况，选择上段井壁的不同断面来核算。
沉并刃脚是整个沉井结构的关键部位，是通过支托井壁而承受力身自重及下沉过程中各种附加荷载的部位。除去在构造上加强衬护外，应在结构计算时特别重视。
(1)沉井刃脚一方面可看做固端在刀脚根部处的“悬臂梁”，梁长等于井壁刃脚斜面部分的高度。其竖直方向挠曲的计算条件有两种。
—种是受井壁外侧的水平土压力、水压力、向上的井周围摩阻力、井内切取地层的反力与刃脚踏面的竖向力的综合作用，使刃脚根部产生向外弯矩；另一种是刃脚悬空，受井壁外侧的水平土压力、水压力、向上的井周摩阻力的综合作用，使刃脚根部产生向内弯矩。两种荷载不同，计算的目的也不同。前者是确定刃脚内侧的竖向配筋，后者是确定刃脚外侧的竖向配筋。
实际上，上述悬臂粱的荷载条件会有变化的。第一种计算条件，井壁外侧的水压力因井内排水而大为减少；刃脚切取 lm深砂砾地层，原状砂砾石地层产生反力的情况也不多见；刃脚踏面的竖向反力可能会增大，不会是“理想的均化”那么均等。衡量计算结果，刃脚根部向外弯矩与剪力会比较小。第二种计算条件，井壁外侧的水压力同上理由，也将大为减少，计算结果刃脚根部向内弯矩与剪力也会较小。
(2)沉井刃脚另一方面又可看成封闭的水平框架(切记井内隔墙应在刃脚根部以下与刃脚连接)。计算井壁与隔墙的水平挠曲，进行刃脚内水平钢筋的核算。该“水平框架”四周的均布荷载为刃脚上双向分配后的最大水平剪力。
(3)为协调“悬臂梁”与“水平框架”竖直、水平双向共同承载。将水平外力按变形相容原则，求出悬臂作用与框架作用的分配系数。即部分水平外力是竖直向传至刃脚根部(悬臂作用)，部分水平外力是水平向由水平框架来承担。
由于向家坝沉井井孔挖渣强度很高，要求施工净空较大，内隔墙跨中底面高度不小于2.5m，而内隔墙与井壁刃脚连接处也应在1.7m以上。在刃脚范围内，割取单位高度形成“水平框架”的部位有限，刃脚受力状况还应以悬臂作用为主。
(1)沉井底节高度要能保证沉井自身具有较大的下沉系数促其顺利下沉；底节自重全部转移至地层时，地基承载力是满足承载要求的，不会产生不均匀的沉陷。
(2)底节沉井下沉时，由于自身重力较小，井周摩阻力较小，下沉时井周的约束较低，极易造成沉井偏斜。底节沉井下沉时，其井周地层受井内出渣和井周扰动区、蠕滑区范围内地层变形的影响而产生坍塌。坍塌区沉陷的程度不一，致使井周产生不均匀的土压力，加上施工机械或井周堆渣造成偏压，亦易造成沉井的偏斜。
(3)下沉过程中的纠偏将造成沉井的“摇摆”。由于摇摆扭矩的作用，使井壁和隔墙积蓄很大的内应力，继续下沉纠偏时，井壁和隔墙因应力超限而开裂。
要解决初期下沉纠偏产生开裂的问题，一是要增加沉井结构承受附加荷载的安全裕底；二是增加井壁、隔墙顶部的抗剪配筋；三是增加底节沉井的高度，加大抗扭的整体刚度。
原则上底节高度略高为好，但要兼顾地层承载较大的自重，不能产生不均匀沉陷；还要兼顾底节过高，重心偏上，下沉时更易偏斜；更要兼顾抽垫时，垫木的损坏率不能太大，否则直接影响抽垫安全与施工成本。
向家坝水电站沉井式挡墙的布置是成排的。沉井的平面尺寸较大，沉入地层组成不一，且沉深达50m，井间间隔仅为 2m。成排的群体布置及富含块面的地层，造成了沉井间彼此影响和制约。局促的场地及多工序的穿插，造成了现场协调的困难。施工组织时，要针对沉井群的施工特性，着重解决施工程序问题。
(1)单个沉井浇制时要求场地密实，单个沉井下沉时致使场地沉陷。
对场地基础承载与密实性的要求是底节沉井浇制与抽垫过程中的基本要求；也是井身加高时，对下段井底地层与邻近场地的基本要求。这二个作业环节均应始终保持场地承载能力不削弱与不产生不均匀沉降。场地不均匀沉降与承载能力的降低，会直接影响浇制混凝土的质量与抽垫作业的成败，这是造成工程重大事故的首要原因。
沉井挖渣下沉时，会使井周场地产生沉陷。井身加高时段(包括养护拆模时段)应停止挖渣，并将悬空的刃脚踏面空隙用砂砾石或石渣填实，避免由于上部重力增大，产生下段井身突然沉降的事故。同理，在相邻沉井浇制与抽垫或井身加高时，将禁止旁侧沉井进行挖渣下沉作业，即旁侧沉井应填实刃脚踏面空隙暂停施工。
(2)相邻沉井要求同批浇制、同批抽垫、同步挖渣下沉、同步协调纠偏及同步加高井身，克服场区不均匀沉陷，实现同—时段场区地层变形的相对稳定。这是修建相邻沉井所需要的，也是沉井群施工的重要原则。
(1)沉井群全部沉井同步施工是解决相互制约的一种理想安排。沉井群理想的施工组织状态，应是全部沉井同时浇制底节、抽垫，同步挖渣下沉，同步协调纠偏及同步加高井身。理想安排的日的是所有沉井相同作业同时进行，以避免相邻沉井之间的干扰与制约。
向家坝水电站沉井外缘尺寸相同，下沉深度相差不大，具有理想安排的前提条件。理想安排还可以有效地控制总工期，分散排水便于提高井下挖渣强度。由于井间地层同步减压，对协调纠偏措施也有好处。
(2)资源合理配置的要求应当分期渐序施工。沉井群理想安排导致施工强度增大，一次资源配置量大(如机械、周转材料、动力消耗、劳力投入等)，某些资源不能重复使用，造成浪费或闲置。在现场组织上也会出现密集布置的浇筑吊运机械间运行的干扰，影响效率且易产生安全事故；还可能出现转渣装运环节，因场地局促而降低效率，延误施工进度。实现理想安排的状态是非常困难的，此种安排与均衡施工、连续作业、工序穿插、合理投入、提高效率的“项目法施工”的目标管理是矛盾。除非特定情况，一般是不可取的。
依据沉井群的布置和周围场地的状况，结合沉井群的施工特性，应采用分期渐序的方法进行施工组织。
(3)分期界面仍是相互干扰控制工期的部位。分期的目的是均衡施工强度，合理配置并有效利用各类资源，控制质量、工期和成本。由于分期的界面仍存在着相邻沉井相互影响和制约的现象，在肯定分期施工的前提下，如何适当处理分期界面，使之减少相互制约是重要的课题。
向家坝水电站沉井群的沉井总数不多，但下沉深度大，工期要求很紧，地层组成复杂，场地环境较为局促，总体的施工难度还是较大的。综合考虑宜分为两期施工。
(1)分批(分片同期)形式。按下沉深度相近，两期工程量大致相近的原则，将l号至5号与6号至9号沉井划分为两批。根据左岸上游泄水渠及二期纵堰混凝土沉井复合式导墙的施工程序，先行施工首批1号至5号沉井，待沉入建基面并嵌岩后(也可伺机回填井内混凝土)，再行平整第二批沉井的
场地，开始第二批底节沉并的施工。从解决相互制约影响方面，分批形式是比较理想的；从工期上看实际上是两个循环时间相加，关键是5号沉井应首先完工，创造回填压实6号沉井场地的条件。加快6号沉井下沉与协调纠偏工作，促使总工期的提前。
(2)分序(间隔同期)形式。将9个沉井间隔划分为两序。分序的形式又分断续分序与连续分序两种。
断续分序是将一序1、3、5、7、9号沉井先进行底节沉井的浇制、抽垫并初沉数米填实刃脚后暂停施工；随后进行二序施工的2、4、6、8号沉井场地的回填与压实。此时可能使初沉不深的一序底节沉井由于旁侧的压实荷载而产生偏斜，同时增加一序沉井井周的摩阻力，不利于后续的下沉作业。在前述场地压实完成后，开始二序沉井的浇制、抽垫及挖渣下沉，井沉至一序沉井同等沉深。至此一、二序沉井将同步进行下沉、井身加高、协调纠偏等作业直到沉深超过25m，即1.5倍最小平面尺寸时，才可脱离相互约束的限制进行分序间隔施工。这种分序形式，实际上只是底节沉井及下部沉深范围内施工的分期，其始沉至沉深25m范围的施工仍是接近理想安排状态。
还有一种连续分序形式，即将一序沉井先行沉至嵌岩(包括回填井内混凝土)，再行回填压实：二序沉井的场地。继续二序沉井的全部连续作业。实际上与分批形式类同，不同的是由原来回填压实一个分期界面沉井的场地，变为回填四个沉井的场地。这种形式的优点是改善了产生初沉不深的一序底节沉井偏斜的外部因素；一序沉井坍塌区以外的工序沉井场地可提供—序沉井施工全过程就近使用。
(3)分期形式的选择。可以推荐采用分片同期的分批形式或连续的分序形式。两种形式各有优劣，应根据场地环境和资源配置，通过施工作业时间与总工期的论证与比选最终确定。
分期形式，要兼顾左岸—期土石围堰维护下的大基坑中其它施工项目的安排；还要结合沉井复合式导墙的施工进度考虑。
按照一般的施工组织安排，宜选用分片同期的形式。
选用履带式起重机可以适应场地的沉陷，行走路线可灵活改动。选用轨道式起重机(门式、门座式、塔式)，行走轨道固定，应在场地蠕动区范围的边缘附近布置。两种型式各有利弊。根据场地条件，浇筑吊运机械只能布置在沉井群的左侧，沿二期纵向围堰轴线方向上下游移动。
机械吊运性能的选择，考虑使用3m3系统，按吊重10t计。性能中回转半径要满足吊运范围的要求；轨道顶面以下吊钩下行深度要满足井底吊渣的要求；回转起吊的速度要满足各类作业施工强度的要求；整机的重量与轮压要较小。尽量降低附加地压对沉井下沉作业的影响。
向家坝水电站二期纵向围堰上游段导墙的修建是可行性设计阶段重点研究的重大技术课题之一。该项目直接影响导流工程及枢纽工程的总体布置，是一期导流工程进度的控制因素，是工程建设初期必须突破的难关。数年来，设计与施工、科研、咨询、业主等密切配合，反复进行研究比选，最终研究了沉非复合式导墙方案。
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