沉井设计培训课件重庆钢铁设计研究总院(编辑修改稿)

沉井设计培训课件重庆钢铁设计研究总院(编辑修改稿)内容摘要：

,k)/(F’fk+Rb) kst,s— 下沉稳定系数， ~ F’fw,k— 水的浮托力标准值 F’fk— 井壁总摩阻力标准值 Rb— 沉井刃脚、隔墙和底梁下地基土的极限承载 力之合 地基土极限承载力在岩土工程勘察报告中查取，未提供时按沉井结构设计规程查取，见下表： 对每一种土是取上限还是下限，根据液性指数、标贯 值等来判别，还可以用土的地基承载力特征值的 2倍来比较。 第六节 抗浮验算 抗浮问题常被忽略，沉井结构因其埋深大，承受的地下 水浮托力大，设计中必须进行抗浮验算。 抗浮验算分为封底阶段和使用阶段，按可能出现的最高 水位验算。 kfw=Gk/Fbfw,k≥ kfw— 抗浮系数，计入侧壁摩阻力时， kfw≥ Fbfw,k— 水浮托力标准值 1．封底阶段 当沉井沉至设计标高并浇筑封底砼后应进行抗浮验算，Gk包括井壁及封底砼自重标准值。 若在底板施工后停止降水，则 Gk包括井壁、封底砼及底板砼自重标准值 ，此时要求封底砼与底板砼间以插筋连接。 若抗浮不能满足要求，则应延长降水时间，再增加其他结构自重来加大抗浮系数。 若仍不能满足要求，则应考虑拉锚等措施。 2．使用阶段 Gk除井壁、封底砼及底板砼自重外，再增加其他结构自重，如内筒、顶板、抹坡砼等。 第七节 沉井井壁计算 一．圆形沉井 沉井结构是个空间体系，实际中简化为平面体系计算其内力及配筋，而以构造措施来保证其空间整体工作。 按平面结构内力计算的方法是沿沉井竖向切取 1m高的井壁，在水、土压力作用下，如同一个水平框架。 沉井沿深度方向荷载逐渐加大，截面也可能变化，应截取若干段进行计算，以降低钢筋用量。 在井筒稳定下沉条件下，井壁所承受的荷载为均布荷载，计算的弯矩不大，一般只需构造配筋。 但由于井壁外土质及扰动程度并不均匀，且在下沉过程中总要发生偏斜，从而使井壁在同一水平圆环上的土压力呈不均匀分布，导致井壁弯矩加大。 目前采用的方法是将井体视作不均匀压力作用下的封闭圆环，取其 1/4进行计算，假定 90176。 圆环两端土的内摩擦角差值为 5176。 ~10176。 ，我们的工程中所遇到的旋流池采用10176。 圆环上的压力取上、下端的平均值。 刃脚以上高度等于壁厚的圆环单独计算除承受水、土压力 外，还要承受刃脚传来的剪力。 上述为人工计算方法，我们现在拥有 SAP20xx通用计算软件， 可用它进行沉井的空间结构计算。 二．矩形沉井 沿沉井竖向截取 1m高的水平框架，尽量多取，荷载取每段上、下端的平均值。 刃脚以上高度等于壁厚的一段，除承受水、土压力外，还要承受刃脚传来的剪力。 考虑支座宽度的因素，支座弯矩可进行折减： M支 =M1ΔM M支 — 支座边缘处弯矩 M1— 支座中心处的计算弯炬 ΔM— 弯炬折减值， ΔM=1/3Vb， ΔM＞ ，取 V— 支座边缘处的剪力 b— 支座宽度 矩形沉井亦可用 SAP 20xx通用计算软件进行沉井的空间结构计算，可发现沿高度方向内力的变化，从而进行配筋优化。 三．裂缝宽度及配筋计算 以不包括地面活荷载的弯矩标准值计算裂缝宽度，注意用沉井结构设计规程中的公式，裂缝宽度不超过。 以包括地面活荷载的弯矩设计值计算配筋，注意将弯矩标准值乘以荷载分项系数，水、土压力 ，地面荷载。 四．竖向弯曲计算 沉井下沉前，抽除支承垫木的过程中，将使沉井落置在几个定位垫木上，将沉井壁看作竖向的梁进行弯曲计算，按规程中的几种情况计算。 即算出弯炬后，计算井壁顶面及刃脚底面的纵向受拉钢筋。 As=M0/( h0) As=M0/(fyz)（按深梁时， L/h≤） M0以自重标准值乘以 五．竖向抗拉验算 沉井下沉至接近设计标高时，刃脚下已被掏空，沉井靠井壁与土之间的摩阻力来维持平衡，井壁自重产生竖向拉力。 或沉井上部某处被土层卡住，下部处于悬吊状态，亦出现竖向拉力。 土质较好，沉井下沉系数接近 ，井壁最大拉力： Nmax=G/4 （ G=井壁自重 ） As= Nmax/fy 土质均匀的软土地基，下沉系数较大（ ≥）时，可不验算竖向拉断。 六．刃脚计算 1．向外弯曲计算 沉井刚开始下沉时，刃脚已插入土内，刃脚下部承受到较大的正面及侧面阻力，而井壁外侧压力并不大。 此时在刃脚根部将产生向外弯曲力矩。 β0— 刃脚斜面与土的外摩擦角，可取土的内摩擦角， 硬土 30176。 ，软土 20176。 按规程中的公式算出刃脚根部向外的。