沉井設(shè)計培訓(xùn)課件重慶鋼鐵設(shè)計研究總院(編輯修改稿)
2025-07-08 18:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,k)/(F’fk+Rb) kst,s— 下沉穩(wěn)定系數(shù)， ~ F’fw,k— 水的浮托力標準值 F’fk— 井壁總摩阻力標準值 Rb— 沉井刃腳、隔墻和底梁下地基土的極限承載 力之合 地基土極限承載力在巖土工程勘察報告中查取，未提供時按沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程查取，見下表： 對每一種土是取上限還是下限，根據(jù)液性指數(shù)、標貫 值等來判別，還可以用土的地基承載力特征值的 2倍來比較。 第六節(jié) 抗浮驗算 抗浮問題常被忽略，沉井結(jié)構(gòu)因其埋深大，承受的地下 水浮托力大，設(shè)計中必須進行抗浮驗算。 抗浮驗算分為封底階段和使用階段，按可能出現(xiàn)的最高 水位驗算。 kfw=Gk/Fbfw,k≥ kfw— 抗浮系數(shù)，計入側(cè)壁摩阻力時， kfw≥ Fbfw,k— 水浮托力標準值 1．封底階段 當(dāng)沉井沉至設(shè)計標高并澆筑封底砼后應(yīng)進行抗浮驗算，Gk包括井壁及封底砼自重標準值 。若在底板施工后停止降水，則 Gk包括井壁、封底砼及底板砼自重標準值 ，此時要求封底砼與底板砼間以插筋連接。 若抗浮不能滿足要求，則應(yīng)延長降水時間，再增加其他結(jié)構(gòu)自重來加大抗浮系數(shù)。若仍不能滿足要求，則應(yīng)考慮拉錨等措施。 2．使用階段 Gk除井壁、封底砼及底板砼自重外，再增加其他結(jié)構(gòu)自重，如內(nèi)筒、頂板、抹坡砼等。 第七節(jié) 沉井井壁計算 一．圓形沉井 沉井結(jié)構(gòu)是個空間體系，實際中簡化為平面體系計算其內(nèi)力及配筋，而以構(gòu)造措施來保證其空間整體工作。 按平面結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算的方法是沿沉井豎向切取 1m高的井壁，在水、土壓力作用下，如同一個水平框架 。 沉井沿深度方向荷載逐漸加大，截面也可能變化，應(yīng)截取若干段進行計算，以降低鋼筋用量。在井筒穩(wěn)定下沉條件下，井壁所承受的荷載為均布荷載，計算的彎矩不大，一般只需構(gòu)造配筋。但由于井壁外土質(zhì)及擾動程度并不均勻，且在下沉過程中總要發(fā)生偏斜，從而使井壁在同一水平圓環(huán)上的土壓力呈不均勻分布，導(dǎo)致井壁彎矩加大。 目前采用的方法是將井體視作不均勻壓力作用下的封閉圓環(huán)，取其 1/4進行計算，假定 90176。 圓環(huán)兩端土的內(nèi)摩擦角差值為 5176。 ~10176。 ，我們的工程中所遇到的旋流池采用10176。 。 圓環(huán)上的壓力取上、下端的平均值。 刃腳以上高度等于壁厚的圓環(huán)單獨計算除承受水、土壓力 外，還要承受刃腳傳來的剪力。 上述為人工計算方法，我們現(xiàn)在擁有 SAP20xx通用計算軟件， 可用它進行沉井的空間結(jié)構(gòu)計算。 二．矩形沉井 沿沉井豎向截取 1m高的水平框架，盡量多取，荷載取每段上、下端的平均值 。 刃腳以上高度等于壁厚的一段，除承受水、土壓力外，還要承受刃腳傳來的剪力。 考慮支座寬度的因素，支座彎矩可進行折減： M支 =M1ΔM M支 — 支座邊緣處彎矩 M1— 支座中心處的計算彎炬 ΔM— 彎炬折減值， ΔM=1/3Vb， ΔM＞ ，取 V— 支座邊緣處的剪力 b— 支座寬度 矩形沉井亦可用 SAP 20xx通用計算軟件進行沉井的空間結(jié)構(gòu)計算，可發(fā)現(xiàn)沿高度方向內(nèi)力的變化，從而進行配筋優(yōu)化。 三．裂縫寬度及配筋計算 以不包括地面活荷載的彎矩標準值計算裂縫寬度，注意用沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程中的公式，裂縫寬度不超過。 以包括地面活荷載的彎矩設(shè)計值計算配筋，注意將彎矩標準值乘以荷載分項系數(shù)，水、土壓力 ，地面荷載。 四．豎向彎曲計算 沉井下沉前，抽除支承墊木的過程中，將使沉井落置在幾個定位墊木上，將沉井壁看作豎向的梁進行彎曲計算，按規(guī)程中的幾種情況計算。即算出彎炬后，計算井壁頂面及刃腳底面的縱向受拉鋼筋。 As=M0/( h0) As=M0/(fyz)（按深梁時， L/h≤） M0以自重標準值乘以 五．豎向抗拉驗算 沉井下沉至接近設(shè)計標高時，刃腳下已被掏空，沉井靠井壁與土之間的摩阻力來維持平衡，井壁自重產(chǎn)生豎向拉力。或沉井上部某處被土層卡住，下部處于懸吊狀態(tài)，亦出現(xiàn)豎向拉力。 土質(zhì)較好，沉井下沉系數(shù)接近 ，井壁最大拉力： Nmax=G/4 （ G=井壁自重 ） As= Nmax/fy 土質(zhì)均勻的軟土地基，下沉系數(shù)較大（ ≥）時，可不驗算豎向拉斷。 六．刃腳計算 1．向外彎曲計算 沉井剛開始下沉?xí)r，刃腳已插入土內(nèi)，刃腳下部承受到較大的正面及側(cè)面阻力，而井壁外側(cè)壓力并不大。此時在刃腳根部將產(chǎn)生向外彎曲力矩。 β0— 刃腳斜面與土的外摩擦角，可取土的內(nèi)摩擦角， 硬土 30176。 ，軟土 20176。 。 按規(guī)程中的公式算出刃腳根部向外的
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