圆型沉井配筋计算表

圆形工作井（沉井）结构计算
本次计算结构简图如下:
15940
下沉计算
工作井采用排水下沉
地下水位埋深3.90m（根据地勘成果）。

根据地勘资料，素填土、淤泥、粉质粘土及砂质粘性土侧摩阻力系数f分别取20kPa 10kPa 25kPa 和25kPa。

多层土单位摩阻力标准值f k按各层土单位摩阻力标准值取加权平均值f ka，计算式如下:
n
20*6.03 10*2.5 25
*「3 25*「17 l8.85KPa (6.03+2.5+1.3+1.17 ) 沉井井壁自重 G=212.09X 25=5302 KN
当井外壁为阶梯形时，沉井与土间的总摩阻力 T 按下图计算:
相应公式及计算结果为:
3889KN
沉井排水下沉系数
抗浮验算
沉井井壁自重:
沉井底板自重: k st ^w, 530^^ T 3889 1.363 1.05
经计算，沉井下沉系数大于 1.05, 下沉系数满足规范要求。

g
罠
I.
r
r
1 卜
r
—IB T (f ka h 0.7 f ka H 5m h
(18.85 2.5 0.7 18.85
11 5 1
0.7f ka 2 1 2.5 — 0.7 18.85 5) 3.142 9.8 2 5m )n d G 1=5302.25KN G 2=3.142 X 42X 0.6 X
25=754.08KN f ki h si。

圆形地下连续墙计算书1 工程概述xx 铁路xx 特大桥100#-109#墩位于主河槽中，主墩承台为二层，一层平面尺寸为11.3×7.3米，高度为2.5米，二层平面尺寸为9×5，高度为1米，主墩桩基为10根Φ1.25米钻孔桩。

承台底标高为-4.44m 、-4.94m 、-5.44m ，按筑岛顶标高为4.0m 考虑，开挖深度在8.64m —9.64m 之间，以上10个承台开挖深度大，采用混凝土沉井为围护结构的方式施工。

承台、墩身具体布置如下：50001040037001500150020001500100-103、109号墩平面图140028001000100030001000700010400370035011501800500240050018001400280010001000250025001000104-105、108号墩平面图76001040037005509501800800240080018001400280010001000280028001000106-107号墩平面图各墩具体参数表墩 号 承台尺寸 承台底 标高（m ） 承台顶 标高（m ） 筑岛顶 标高（m ） 开挖深度（m ） 沉井高度（m ） 100 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -4.44 -0.94 4.2 8.64 10.5 101 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -4.44 -0.94 4.2 8.64 10.5 102 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -4.94 -1.44 4.2 9.14 11.0 103 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -4.94 -1.44 4.2 9.14 11.0 104 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 －5.44 －1.94 4.2 9.64 11.5 105 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -5.44 －1.94 4.2 9.64 11.5 106 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -5.44 －1.94 4.2 9.64 11.5 107 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 -5.44 －1.94 4.2 9.64 11.5 108 一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1 －5.44 －1.94 4.2 9.64 11.5 109一层：11.3*7.3*2.5二层：9*5*1-5.44－1.944.29.6411.52 基坑土特性及取值本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料，按经验取值如下：各层土特性取值表本工程土压力计算对于粘性土采用水土合算法，对于砂性土采用水土分算法，基坑外考虑有长臂挖掘机作用（参考机型：ZE230LC），荷载按条形荷载考虑，取值为挖掘机接地比压40Kpa。

圆形工作井沉井结构计算seek； pursue； go/search/hanker after； crave； court； woo； go/run after圆形工作井沉井结构计算本次计算结构简图如下：下沉计算工作井采用排水下沉地下水位埋深根据地勘成果.根据地勘资料,素填土、淤泥、粉质粘土及砂质粘性土侧摩阻力系数f分别取20kPa、10kPa、25kPa和25kPa.多层土单位摩阻力标准值f k按各层土单位摩阻力标准值取加权平均值f ka,计算式如下：1120*6.0310*2.525*1.325*1.1718.85n ki si i ka nsi i f h f KPa h ==+++===∑∑（6.03+2.5+1.3+1.17）沉井井壁自重G=×25=5302 KN当井外壁为阶梯形时,沉井与土间的总摩阻力T 按下图计算：相应公式及计算结果为：()()10.750.7521(18.85 2.50.718.85115 2.50.718.855) 3.1429.823889ka ka ka T f h f H m h f m d KN=⨯+⨯--+⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯--+⨯⨯⨯⨯⨯=（）π 沉井排水下沉系数,53020 1.363 1.053889fw kst G F k T --===> 经计算,沉井下沉系数大于,下沉系数满足规范要求.抗浮验算沉井井壁自重： G 1=沉井底板自重： G 2=×××25=封底砼自重： G3=×24=沉井总重： G=G1+G2+G3=++=浮力F=×××10=G / F = =＞经计算,抗浮系数大于,满足规范要求.井壁水平内力及配筋计算圆形井筒在稳定下沉的条件下,井壁的承受的水平荷载为均布荷载,受力情况为轴心受压.但是由于井外土质及扰动程度并非均匀,而且在下沉过程中总要发生偏斜,从而便井壁在同一水平环上的土压力呈不均匀分布,导致井壁的弯矩相差大.目前圆形沉井内力计算常用的方法是将井体积作受对称不均匀压力作用的封闭圆环,取其中四分之一圆环计算.假定90°的井圈上两点处的土壤内摩擦角差值5°～10°.本工程土壤内摩擦角差值取°计算.根据地质资料,按加权平均值取土容重r = m3,内摩擦角φ=13°.φ1=13°+°=°φ2=13°°=°H=P A =××12×tg245°-φ1/ 2=P B =××12×tg245°-φ2/ 2=ω’=ω-1 土压力不均衡度ω= PB/ PAω’=–1=γc——沉井井壁的中心半径mNA=P Aγc1+ω’NB=P Aγc1+ω’M A =γc2ω’M B =γc2ω’式中：N A——较小侧土压力的A截面上的轴力kN/mNB——较大侧土压力的B截面上的轴力kN/mMA——较小侧土压力的A截面上的弯矩kN·mMB——较大侧土压力的B截面上的弯矩kN·mMA=×××=·mMB=×××=·mαSB=××106/×1000×6942=ζB =1- 1-2αSB^=As=f cζB h./f y=××1000×694/360=1333mm2选配钢筋φ22150 A s=2534mm2,裂缝计算执行规范:混凝土结构设计规范GB 50010-2010, 本文简称混凝土规范给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002, 本文简称给排水结构规范1 设计资料截面尺寸参数材料参数荷载及其它参数2 计算过程及计算结果1受拉钢筋应力计算σsq=M q/=0/×694×2534=mm22按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte=A s/A te=A s/=2534/×1000×750=3裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数=te sq< , 取ψ=4最大裂缝宽度计算max 1.8sqE s0.11te+1⨯0.4000⨯1.5⨯0.00685验算最大裂缝宽度：mm＜ωmax=mm经计算,选配φ22150满足规范要求.根据钢筋混凝土沉井结构设计及施工手册,对井径不大于,沉井深度或第一节下沉高度大于的钢筋混凝土圆形沉井,可不作竖向内力计算.。

610沉井钢筋材料HRB 3350.650.2水重度γw（KN/m3)1010.50.7素砼重度γ1（KN/m3)230.560钢砼重度γ2（KN/m4)250.5C25π值 3.14160.251.0477.3井壁摩阻力计算参数50.779 3.325170.6250.450216.694结构自重1.27 1.40流水压力 1.40263.419沉井内水压 1.00 1.40融流水压力 1.40-511.786沉井外水压1.001.27顶管的顶力1.4082.789565.885（N/mm2)5.22 1.2734783650抗浮验算（Kfw）1.088深梁11.90495结果判别抗浮验算通过3.134 1.7839731.00280.216.70544.42.8030010.55 2.00151202.30满足验算稳定满足第1页沉井抗浮系数容许值Kfw沉井井壁自重标准值Gk（KN）沉井底板自重G'（KN）使用期间沉井总重G（KN）水浮托力标准值Ffw,k(KN)沉井外径D（m）沉井井壁中心半径rc（m）（二）抗浮验算因无上部建筑，只需验算使用阶段抗浮。

沉井计算参数刃脚角度转换为弧度刃脚高度hL（m）刃脚计算参数b（m）沉井高出地面高度h'（m）地下水位距地面高度h"（m）刃脚顶端距底板地面距离（m）地面堆积荷载qs（kPa）刃脚踏面宽度a（m）沉井底板厚度t1（m）刃脚角度θ（度）沉井砼材料沉井基本参数沉井内径d（m）沉井井壁厚度t（m）沉井井壁结构高度H（m）（一）基础参数排水法施工，无上部建筑，自重下沉等壁厚小直径圆形沉井（三）下沉验算顶板或平台活载地面活载地面水压力沉井荷载计算参数土加权平均单位摩阻力标准值fka（kpa)井壁总摩阻力标准值ffk（KN)下沉过程中水浮托力标准值ffw,k（KN)沉井下沉系数计算Kst下沉系数判别是否需要下沉稳定验算判别最大扭矩Tmax（KN-m）（五）下沉前井壁竖向弯曲计算（采用四个支点）单位周长井壁自重标准值g（KN/m)单位周长井壁自重设计值gs（KN/m)沉井下沉稳定系数计算Kst,s 沉井下沉稳定系数结果判别验算状态下水浮托力标准值f'fw,k（KN)验算状态下井壁磨阻力标准值f'fk（KN)刃脚所处地基土极限承载力标准值脚地基土极限承载力标准值之和Rb（KN)最大剪力Vmax（KN）弹性模量Ec（10^4N/mm^2)井壁配筋计算梁计算跨度Lo（m）梁类型判别深梁内力臂Z（m）井壁内力跨中最大弯矩Mo（KN-m）支座弯矩Ms（KN-m）钢筋强度设计值fy=f'y 弹性模量Es（10^5N/mm^2)沉井材料相关计算参数刃脚底部配筋As1（mm2）刃脚上端配筋As2（mm2）砼抗拉强度设计值ft 砼抗压强度设计值fc 砼抗拉强度标准值ftk 砼抗压强度标准值fck （四）封底计算因采用排水下沉，采用干封底，无需进行封底计算。

一、设计资料1.工程概况地质资料如下图所示，沉井内径D1=12.5米，沉井结构高度H=15.1米，沉井起沉标高低于地面500mm。

抗浮计算时，考虑施工时降水，地下水位于起沉标高下500mm；强度计算时，考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即地下水位于原地面下500mm。

施工采用排水法，三次浇注两次下沉。

考虑地面堆载q m=10kPa。

上部第一层土考虑换填砂层。

沉井材料：混凝土强度等级C25；抗渗等级S6；钢筋采用热轧钢筋HRB335，抗拉强度设计值fy=300MPa.二、抗浮计算井壁自重：（标准值）底板底以上G1k= ((D1+d)×h1×d+D0×h2×t+(D1-c)×h3×c+0.5×(D1-c)×c×c+D0×h4×t)×π×γ1 =10420.99KN刃脚G2k= ((D2-a-b)×h5×(a+b)+(D2-a)×h6×a+0.5×(D2-2×a-b)×h6×b)×π×γ1=3277.81KN井壁自重G ok=G1K+G2K=13698.80KN底板自重G dk= (0.25×D1×D1×h4-0.5×(D1-c)×c×c)×π×γ1=3329.95KN封底混凝土自重G fk= 0.25×(D2-2×（a+b）)×(D2-2×（a+b）)×(h7+h6/2)×π×23=5253.10KN井壁上土重G tk=π×（D2-（t-d）)×（t-d）×h1×γt=691.80KN抗浮验算K f= (G0k+G dk+G fk+G tk)/(γs×π×D2×D2×(H2-h8-h6/2)/4)= 1.05≥ 1.00满足《规程》抗浮要求三、下沉计算摩阻力计算(标准值)单位面积摩阻力f ka= (h1×f k1+h2×f k2+h3×f k3+h4×f k4+h5×f k5+h6×f k6)/(h1+h2+h3+h4+h5+h6)=17.20KPa总摩阻力F fk=π×D2×(H2-h1+H1-2.5)×f k=8512.01KN排水下沉系数K st= G0k/F fk= 1.61＞ 1.05满足《规程》下沉要求地基土极限承载力R j=160Kpa排水下沉稳定系数K st,s= G/(F fk+0.25×π×(D22-(D2-2(a+b))2)×R j)0k=0.8 =0.8～0.9满足《规程》下沉稳定要求四、圆形沉井井壁环向计算（水土分算）刃脚处土的粘聚力c=11kPa土的内摩擦角β=11°刃脚处土的重度γ0=16.9kN/m3计算深度z=H2=14.6mtg(45-β/2)=0.82土壤等值内摩擦角φ=2×(45-arctg(tg(45-β/2)-2c/γz))刃脚坡口底标高b4=-11.20m刃脚根部段中心标高(-9.65）计算高度hc=1.5(a+b)= 2.025m 为便于计算取hc=h5=1.9m刃脚h 6传来的荷载P A1=k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 3)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 3)×γs +k 3×q m ×λ1=271.74kN/m 2P A2=k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 4)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 4)×γs +k 3×q m ×λ1=283.11kN/m 2P B1=k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 3)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 3)×γs +k 3×q m ×λ2=313.28kN/m 2P B2=k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 4)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 4)×γs +k 3×q m ×λ2=326.31kN/m 2P A =0.5×(P A1+P A2)×(b 3-b 4)=166.45kN/m P B =0.5×(P B1+P B2)×(b 3-b 4)=191.88kN/m 截面受力q A =(k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 01)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ1)×h c +P A=648.53kN/m q B =(k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 01)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ2)×h c +P B =747.88kN/m ω=q B /q A -1=0.1532截面内力：M A =-658.67KN.m M B =-604.66KN.m N A =4849.77KN N B =4660.50KN2700mm 2/m选筋d25@150截面受力：q A =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ1=235.71kN/m 2q B =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ2=271.99kN/m 2ω=q B /q A -1=0.1539截面内力：M A =-240.52KN.m/m M B =-220.80KN.m/m N A =1763.55KN/m N B =1694.44KN/m1700mm 2/m选筋d20@150按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=2、计算截面二：取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算，计算点标高为底板底标高（-8.70）。