沉井基础构造及工程量计算共153页文档

1...2k d G q h u =2k d G q h u=⨯ 22k x G x q h u ⨯=⨯ 22k k x G x G x p h h⨯⨯=- 《铁路桥涵》规定（排水下沉） 沉井自重Q HA γ= A 沉井截面积；γ沉井容重 H 沉井高度 （注意铁路公路的H 和h ） 沉井计算总结（排水下沉）1. 下沉系数计算验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩阻力，用下沉系数K 表示k R k G τ=≥1.05 R i i i u h f τ=∑当沿沉井深度土层为多种类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的加权平均值 摩阻力分布假定摩擦力从地表至5米范围内，摩阻力按直线规律由0增至最大值超过5米深度后取常数值沉井处于平衡时，下沉系数=1沉井自重=沉井沉入土中部分的摩擦力2. 沉井井壁计算沉井井壁进行竖直和水平向的内力计算① 竖直方向在沉井的下沉工程中，当沉井被周围土体嵌固而刃脚下的土已经被掏空时，应验算井壁接缝处的竖向抗拉强度接缝处：混凝土不承受拉应力，而由接缝处的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可取1.25同时必须验算钢筋的锚固长度。

等截面井壁验算井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形分布，刃脚底面处为0，在地面处为最大，此时最危险的截面在沉井入土深度的1/2处。

最大竖向拉力为沉井全部自重的1/4沉井自重 u ：沉井的周长作用河床表面处的井壁上的单位摩阻力 作用距刃脚底面x 高度处井壁上的单位摩阻力x q井壁任意x 处的拉力 最大拉力max 244k k kG G G p =-=台阶形井壁验算123412k k k k d G G G G q h u +++=⨯⨯ 作用河床表面处的井壁上的单位摩阻力 ()12342k k k k d GG G G q h u +++=⨯作用距刃脚底面x 高度处井壁上的单位摩阻力x qx d xq q h =⨯井壁任意x 处的拉力12x x x P G u q x =-⨯⨯对台阶形井壁，每段井壁都应进行拉力计算，然后取大值。

基础工程课程设计计算书沉井基础计算书一、方案比选此次所做的是桥梁的桥墩，上部荷载较大，基础埋深比较大，采用沉井基础不仅使桥墩的整体性好，而且相对于其他的深基础也更经济，故经过比选后决定采用沉井基础。

二、持力层选择1、根据工程地质资料选择持力层；由设计资料可知，沉井高度m H 5.10=，又沉井高出地面m 5.0，所以沉井埋深m h 0.10=。

根据工程地质资料持力层为灰色粘土层，沉井刃脚根部深入灰色粘土层m 5.55.15.25.010=---。

2、确定沉井基础的尺寸和埋深；R350沉井平面布置图R300沉井高度m H 5.10=，又沉井高出地面m 5.0，所以沉井埋深m h 0.10=。

沉井内径m d 0.6=。

底节沉井高度m H 756.11=，外径m D 6.6=，壁厚mm t 5002=，刃脚踏面宽度mm a 150=；三、荷载计算1. 上部结构荷载活载及墩身自重产生的竖向力kN N 15000=，对沉井底面形心轴的力臂为0.5m ；水平力为kN H 585=，对沉井底面形心轴的力臂为18.5m 。

2. 沉井自重(伸入井壁的部分在计算井壁的自重时计算)：顶盖重1G kN G 86.7062514614.32514d 221=⨯⨯⨯=⨯⨯•=π 封底混凝土重2G ： KN d G 89.204925)4.05.2(422=⨯+••=π 井孔填粘土3G ： KN d G 99.335818)4.05.215.10(423=⨯---••=π 刃脚与井壁重：KN d D d D G 19.174625)756.15.10()(425756.1)(42222214=⨯-⨯-+⨯⨯-=ππ枯水位时沉井受的浮力:KN g D D G 74.2127)756.15.45.10(4756.142215=••⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯•+⨯•=ρππ 则沉井自重93.786119.174699.335889.204986.7064321=+++=+++=G G G G G四、沉井基础承载力计算根据上部结构荷载及地基条件，进行基底应力验算、横向抗力验算。

深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区（沉井）结构计算书计算:校核: 审定:中铁二局工程××公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2019年10月1目录1目录 (2)1.1顶管概况 (3)1.2顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.31200mm管顶力计算 (3)1.3.1推力计算 (3)1.3.2壁板后土抗力计算： (4)1.3.3后背土体的稳定计算： (4)1.4工作井（沉井）下沉及结构计算 (4)1.4.1基础资料： (4)1.4.2下沉计算： (5)1.4.3下沉稳定计算： (5)1.4.4刃脚计算： (5)1.4.5沉井竖向计算： (6)1.4.6井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7底板内力计算：(理正结构工具箱计算) (12)1.5接收井（沉井）下沉及结构计算 (13)1.5.1基础资料： (13)1.5.2下沉计算： (14)1.5.3下沉稳定计算： (14)1.5.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后)： (14)1.5.5刃脚计算： (14)1.5.6沉井竖向计算 (15)1.5.7井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (16)1.1顶管概况（1）钢筋Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2（2）圆管砼：采用C50，沉井采用C30。

（3）所顶土层为黏土，r=17KN/ m3本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。

1.2顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。

（1）、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中：B——工作井宽度；D——顶进管节的外径尺寸；b——工作井内安好管节后两侧的工作空间，本工程采用每侧0.8m；c——护壁厚度，本工程采用0.4m；本工程的顶管直径为D1000，壁厚200。

工作井的宽度尺寸为 B=8.7mm；（2）工作井底的长度计算公式：L=L1+L2+L3+2L4+L5式中：L——工作井底部开挖长度；L1——管节长度取2m ；L2——顶镐机长度取1.1m ；L3——出土工作长度，取1.1m；；L4——后背墙的厚度，取0.4m；；L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度，取0.3m。

县府路、虹桥路改造工程沉井专项施工方案计算书编制人：复核人：审核人：批准人：XXXXXXXXXX有限公司2018年03月沉井专项施工方案计算书一、刃脚混凝土厚度计算本工程工作井4*6m工作井4座，接收井4*4m接收井3座，为了确保沉井新浇注混凝土的质量，尽量减少浇灌过程中地基的沉降量，其垫层厚度可按下式计算：h砼=(G/R1-b)/2式中，h—砼垫层厚度（m）G—沉井第一节单位长度重量（KN/m）R1—砂垫层的承载力设计值一般为100~200KN/m2，在此取100 KN/m2b—刃脚踏面宽度（m）对于500mm厚内池壁，沉井第一节外壁混凝土方量为25.5m3，长度为20m，刃脚踏面宽度为0.15m。

G=25.5×25/20=31.875 KN/mh砼=(31.875/100-0.15)/2=0.0844m外池壁刃脚混凝土垫层按0.3m厚度、1.2m宽度浇筑；500mm内池壁刃脚混凝土垫层按0.1m厚度、1.2m宽度浇筑。

确保沉井第一节制作过程中保持稳定。

二、砂垫层铺设计算砂垫层的厚度根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。

第一节基础验算时在刃脚下取1m 的单元体验算，各层地基承载力按照设计值控制。

计算公式为：G/(ι+hs)≤fa得hs≥G/fa-ι式中：hs—砂垫层的厚度（m）G—沉井的单位长度重量（KN/m）fa—地基承载力设计值（KN/m2）ι—刃脚混凝土垫层宽度开挖2.5m地基土为淤泥，地基承载力为50KPa；刃脚混凝土垫层宽度取1.3m，因此：hs≥90.5/50-1.3=0.61m为确保砂垫层有足够承载力，施工中砂垫层按1.5米厚度铺设，碾压密实。

内外刃脚高低差部分亦采用砂垫层铺设，在其上浇筑混凝土垫层。

砂垫层宽度B按下式计算：B≥b+2h tanθ式中：b—混凝土垫层底面宽度（m）h—砂垫层厚度（m）θ—砂垫层压力扩散角，在此取22.5°对800mm厚外池壁B≥1.5＋2×1.5×0.414=2.742m对600mm厚内池壁B≥1.2＋2×0.1×0.414=1.283m（刃脚高低差部分）对500mm厚内池壁B≥1.2＋2×0.7×0.414=1.780m（刃脚高低差部分）砂垫层按基坑开挖的范围满铺，其宽度从混凝土垫层边外扩h×tan θ即可。

沉井结构计算采用沉井结构形式，沉井的结构布置见下图，底板顶面标高-4.5m ，壁顶标高4.5m ，地面以下为8.7m ，持力层在第4层土上，kPa f ak 160=,地下水位最高高程为2.0m 。

一、正常使用阶段1、抗浮验算地下水位正常使用期高程为2.0m 抗浮重量计算：顶板200厚： kN G 5.3591=外池壁600厚： kN G 5.652025)25.722.13(6.05.102=⨯⨯+⨯⨯⨯= 内池壁300厚： kN G 4.10163=阀门室底板250厚和侧墙300厚：kN G 1.2384=底板700厚：kN G 15755= 二次现浇素混凝土：kN G 10646= 封底混凝土600厚：kN G 12317=∑=kN Gi12004浮力kN F k 5.89577.82.13)8.52(10=⨯⨯+⨯= 抗浮稳定系数34.15.895712004==K ， 满足。

2、底板配筋计算最大浮力kPa p k 72)27.05.4(10=++⨯=底板最大净反力kPa p jk 5.61)1025(7.072=-⨯-= 底板最大净反力设计值kPa p j 742.15.61=⨯= ⑴ 板块1：8.1x3.2mmkN Mx⋅=⨯⨯=852.374812构造配筋：选20@200（1592） ⑵ 板块2：45.91.8⨯=⨯y x l l 则765.045.91.8= 30506.67022=⨯=qlm kN M x⋅=⨯⨯⨯+=3271.874)0317.061062.0(221770mm As =mkN My⋅=⨯⨯⨯+=2061.874)062.061032.0(221120mm As =构造配筋量210501000700%015.0mm As =⨯⨯= 3、池壁配筋计算池壁按上下端铰支，两侧固支（或弹性固支）进行计算，土压力+水压力：kpap 120=，各池壁内力计算如下：○1.m l x 5.9=，m l y 3.8=978.0=xy l l m kN ql y ⋅=103792m KN M X⋅-=⨯-=37310379036.00mKN M X⋅=⨯=156103790161.0mKN My⋅=⨯=135********.0○2.m l x 1.8= ，m l y 3.9=m l l yx 87.0= m KN ql y ⋅=78732m KN M X⋅-=⨯-=29678730376.00mKN M X⋅=⨯=1347873017.0 mKN My⋅=⨯=2.9978730126.0水平弯矩考虑相邻边的分配，则 棱边m KN M ⋅=3400二、沉井施工阶段1、侧向土压力计算 降水下沉，干封底,rzk P a ⋅= 取49.0)1045()245(22=-=Φ-=ty ty k a将池壁沿高度方向分为5段0～3.3；3.3～5.3；5.3～7.3；7.3～9.3；9.3～11.3H 0H r Ka P z ⋅= 0～3.3 KPa 303.31805=⨯⨯ 3.3～5.3 KPa 483.5185.0=⨯⨯ 5.3～7.3 KPa 663.7185.0=⨯⨯ 7.3～9.3 KPa 843.9185.0=⨯⨯ 9.3～11.3 KPa 1023.11185.0=⨯⨯2、侧向土压力下内力及配筋计算按框架计算内力，其内力如下图，各截面内力对应上述P值内力表单位：mKN池壁厚度h=600mm裂缝宽度满足0.2mm 三、沉井下沉计算井壁剖面见图：1、井壁与土壤的摩阻力计算根据勘探报告，摩阻力按土层厚度加权平均计算， 161.11252.2105.5204.2121=⨯+⨯+⨯+⨯=ka f kPa下沉总摩阻力：a fk Uf F =，U=43.8 m 。

沉井计算书沉井计算书是一种重要的工程计算工具，它主要用于确定沉井设计参数和计算沉井各项指标。

沉井作为一种深基坑支护方式，广泛应用于地下工程、基础工程以及城市建设中，具有重要的指导意义和使用价值。

沉井计算书的编制过程需要注意以下几个方面。

首先，要对工程背景和设计要求进行全面的调研和了解。

这包括基坑土质、地下水位、荷载条件、邻近设施等相关信息的采集和分析。

只有充分了解背景信息，才能准确无误地进行沉井计算。

其次，根据背景调研结果，要合理选择沉井设计参数。

这些参数包括井筒直径、井筒深度、沉井桩径、沉井桩间距等。

设计参数的选择应考虑到土质条件、地下水位、工程荷载以及施工工艺等因素。

因此，在进行沉井计算前，各项设计参数的合理选择尤为重要。

第三，进行沉井计算时要注意考虑各种荷载的作用。

主要荷载有土压力、水压力以及附加荷载等。

对于土压力的计算，常用的方法有光滑土壁排水法和剪切力法等。

而对于水压力的计算，则需要根据地下水位的高低来确定。

此外，附加荷载如施工荷载、临时荷载等也需要进行合理的估算和计算。

最后，沉井计算书的编制还需要注意结果的验证与分析。

在计算过程中，要根据现有标准和规范进行计算，并对计算结果进行验证。

比如，采用有限元分析软件进行模拟计算，进行参数敏感性分析等，以保证计算结果的可靠性和准确性。

只有经过验证的计算书才能为后续的工程实施提供指导。

总之，沉井计算书的编制过程应该经过充分的背景调研、合理参数选择、周全荷载计算以及结果验证与分析。

它对于沉井设计中的决策和方案选择具有重要的指导作用。

只有通过科学、准确的沉井计算，才能确保工程的安全性和稳定性，为工程施工提供有力的支持。

同时，沉井计算书的编制也需要与相关专业人员的密切配合和交流，以确保计算结果能够全面地反映工程实际需求。

粗格栅及污水提升泵房结构计算书结构计算书一．设计总信息：1．本工程地下结构采用钢筋混凝土沉井。

2．结构设计使用年限50年；建筑结构安全等级II级，结构重要性系数1.0。

3．基本风压0.8KN/m2。

4．抗震设防烈度7度；设计基本地震加速度值为0.10g；设计地震分组为第Ⅰ组；场地类别Ⅲ类；建筑抗震设防分类为丙类。

5．地基基础设计等级丙级。

二．主要材料及要求：1．混凝土:(1)井底混凝土封底采用C20；(2)垫层和填充混凝土为C15;(3)沉井壁板和底板为C30;(4)地下结构混凝土抗渗标号均为P6。

2．钢筋：HPB300级钢，fy=270N/mm2；HRB400级钢，fy=360N/mm2板材：Q235焊条：HPB300级钢及Q235用E43型；HRB400级钢用E50型。

3．砌体材料：Mu10非承重粘土多孔砖砌体墙，块体自重≤11KN/m3，混合砂浆强度等级为M7.5（地下部分为水泥砂浆）。

三．设计采用主要规范：1．《泵站设计规范》（GB50265-2010）；2．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；3．《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；4．《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；5．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；6．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；7．《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；8．《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS 137:2002）;9．《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）四．结构计算方法及应用软件：1．沉井特种结构主要采用手算及理正结构工具箱6.5。

五．主要结构计算：（一）沉井：具体设计及说明见设计图.1．沉井下沉计算：沉井起沉标高暂按-1.75，沉井地上制作部分按-9.10~0.20，标高均采用相对标高，详参设计图；地质断面参地勘报告ZK21孔。

深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区（沉井）结构计算书计算:校核: 审定:中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2016年10月1目录1 目录 (2)1.1 顶管概况 (3)1.2 顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.3 1200mm管顶力计算 (3)1.3.1 推力计算 (3)1.3.2 壁板后土抗力计算： (4)1.3.3 后背土体的稳定计算： (4)1.4 工作井（沉井）下沉及结构计算 (4)1.4.1 基础资料： (4)1.4.2 下沉计算： (5)1.4.3 下沉稳定计算： (5)1.4.4 刃脚计算： (5)1.4.5 沉井竖向计算： (6)1.4.6 井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7 底板内力计算：(理正结构工具箱计算) (12)1.5 接收井（沉井）下沉及结构计算 (13)1.5.1 基础资料： (13)1.5.2 下沉计算： (14)1.5.3 下沉稳定计算： (14)1.5.4 抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后)： (14)1.5.5 刃脚计算： (14)1.5.6 沉井竖向计算 (15)1.5.7 井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (16)1.1顶管概况（1）钢筋Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2（2）圆管砼：采用C50，沉井采用C30。

（3）所顶土层为黏土，r=17KN/ m3本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。

1.2顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。

（1）、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中：B——工作井宽度；D——顶进管节的外径尺寸；b——工作井内安好管节后两侧的工作空间，本工程采用每侧0.8m；c——护壁厚度，本工程采用0.4m；本工程的顶管直径为D1000，壁厚200。

工作井的宽度尺寸为 B=8.7mm；（2）工作井底的长度计算公式：L=L1+L2+L3+2L4+L5式中：L——工作井底部开挖长度；L1——管节长度取2m ；L2——顶镐机长度取1.1m ；L3——出土工作长度，取1.1m；；L4——后背墙的厚度，取0.4m；；L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度，取0.3m。