沉井式结构课件

1、第一节第一节 概述概述 第二节第二节 沉节结构设计沉节结构设计 第三节第三节 沉井的施工沉井的施工 第六章第六章 沉井式结构沉井式结构第一节第一节 概述概述q 沉井的概念沉井的概念q 沉井的特点沉井的特点q 沉井类型沉井类型q 沉井构造沉井构造 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计 第三节第三节 沉井的施工沉井的施工 第六章第六章 沉井式结构沉井式结构一、沉井的概念一、沉井的概念 沉井是一个上无盖下无底的井筒状结构物，利用结构自重沉井是一个上无盖下无底的井筒状结构物，利用结构自重作用而下沉入土，即在地面筑成的作用而下沉入土，即在地面筑成的“半成品半成品”沉入土中，沉入土中，在地下完成结构物施

2、工。在地下完成结构物施工。q应用范围应用范围 沉井一般沉到较坚实的土层上，充分利用深层土承载能力。沉井一般沉到较坚实的土层上，充分利用深层土承载能力。l 深基础深基础: :桥梁墩台基础、桥梁墩台基础、l 地下结构：取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、地下地下结构：取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、地下仓库、盾构拼装井、矿井、地下其他构筑物仓库、盾构拼装井、矿井、地下其他构筑物第一节第一节 概述概述q泰州长江大桥中塔沉井基础泰州长江大桥中塔沉井基础 沉井基础长沉井基础长5858米，宽米，宽4444米，总高度为米，总高度为7676米，沉井沉入米，沉井沉入1919米深水和米深水和5555米河床覆盖

3、层，封底混凝土厚米河床覆盖层，封底混凝土厚11m.11m.第一节第一节 概述概述日本明石海峡大桥，最大施日本明石海峡大桥，最大施工水深工水深60m60m，两主塔分别采用，两主塔分别采用直径直径80m80m* *高高70m70m和和78m78m* *67m67m的的浮式钢壳沉井，壁厚浮式钢壳沉井，壁厚12m12m，分，分为为1616个舱，是目前规模最大个舱，是目前规模最大的桥梁沉井基础的桥梁沉井基础 p国外采用沉井基础的桥梁国外采用沉井基础的桥梁 第一节第一节 概述概述q宝山钢铁厂取水泵房宝山钢铁厂取水泵房 第一节第一节 概述概述二、沉井的特点二、沉井的特点q 优点优点l埋置深度大，整体性强、稳

4、定性好，能承受较大荷载；埋置深度大，整体性强、稳定性好，能承受较大荷载；l下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工；下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工；l沉井施工时对邻近建筑物影响较小。沉井施工时对邻近建筑物影响较小。 q缺点缺点l施工期较长施工期较长 ；l施工技术要求高；施工技术要求高； l施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。 第一节第一节 概述概述三、沉井分类三、沉井分类q按平面形状按平面形状圆形圆形: :制作简单、易于控制下沉、受力性能好、制作简单、易于控制下沉、受力性能好、 周长小，侧面摩擦力小、对周围的土体扰动小周

5、长小，侧面摩擦力小、对周围的土体扰动小 建筑面积不能充分利用建筑面积不能充分利用方形、矩形：方形、矩形：制作方便、水平压力产生弯矩，使用方便制作方便、水平压力产生弯矩，使用方便 受力情况不好、对周围土体扰动大、土压力和摩擦力不均匀受力情况不好、对周围土体扰动大、土压力和摩擦力不均匀两孔、多孔：两孔、多孔：孔间有隔墙或横梁，改变井壁和底板的受力状况孔间有隔墙或横梁，改变井壁和底板的受力状况 施工易于控制、多适用于平面尺寸大的沉井施工易于控制、多适用于平面尺寸大的沉井椭圆形：椭圆形：对水流阻力小，多用于桥梁墩台基础、江心泵站对水流阻力小，多用于桥梁墩台基础、江心泵站多边形、多孔井字形多边形、多孔井

6、字形一、概述一、概述三三 沉井分类沉井分类q按竖向剖面形状按竖向剖面形状圆柱形：圆柱形：不易发生倾斜、对周围土体扰动小不易发生倾斜、对周围土体扰动小 侧向摩擦力大、井壁容易拉裂侧向摩擦力大、井壁容易拉裂 多用于入土不深、土质松散情况多用于入土不深、土质松散情况阶梯形：阶梯形：外壁阶梯形：减小摩擦力、扰动大、节省材料外壁阶梯形：减小摩擦力、扰动大、节省材料内壁阶梯形：节省材料、减小扰动、避免下沉过快内壁阶梯形：节省材料、减小扰动、避免下沉过快一、概述一、概述l混凝土沉井混凝土沉井l钢筋混凝士沉井钢筋混凝士沉井l钢壳沉井钢壳沉井p按沉井的建筑材科的分类按沉井的建筑材科的分类l 隧道连续沉井隧道连续

7、沉井 p按沉井的构造形式按沉井的构造形式:q单独沉井单独沉井 平战结合用的人防工事沉井平战结合用的人防工事沉井 三、沉井图例三、沉井图例 四、沉井的构造四、沉井的构造 q井壁井壁沉井的主要部分，要有足够的强度和厚度。沉井的主要部分，要有足够的强度和厚度。井壁厚度决定于沉井大小、下沉深度以及土壤的力学性井壁厚度决定于沉井大小、下沉深度以及土壤的力学性质以及沉井能在足够的自重下顺利下沉质以及沉井能在足够的自重下顺利下沉q 井壁断面形式的选择井壁断面形式的选择q土质松软、摩擦力小、下沉深度小土质松软、摩擦力小、下沉深度小 直墙式直墙式q土质松软、下沉深度深土质松软、下沉深度深 井壁外侧直线形内侧阶梯

8、形井壁外侧直线形内侧阶梯形q土质密实、下沉深度大土质密实、下沉深度大 外壁做成阶梯形井壁外壁做成阶梯形井壁 q减小摩擦力的措施减小摩擦力的措施触变泥浆润滑、壁外喷射高压空气触变泥浆润滑、壁外喷射高压空气二、沉井的构造二、沉井的构造 q刃脚刃脚 井壁最下端一般都做成刀刃状的井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚刃脚”。刃脚的主要功用是减少下沉阻力。刃脚的主要功用是减少下沉阻力。刃脚还应具有一定的强度，以免下沉过程中损坏。刃脚还应具有一定的强度，以免下沉过程中损坏。 q刃脚形式的选择刃脚形式的选择q踏面宽度踏面宽度 10 103030 q刃脚内侧的倾角一般为刃脚内侧的倾角一般为 q刃脚的高度当沉井湿封

9、底时，取刃脚的高度当沉井湿封底时，取1.51.5m m左右，干封底时，左右，干封底时，取取0.60.6m m左右。左右。 二、沉井的构造二、沉井的构造 6040q内隔墙内隔墙 内隔墙内隔墙 增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径把整个沉井分隔成多个施工井孔（取土井），使挖土和把整个沉井分隔成多个施工井孔（取土井），使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。q隔墙的厚度一般为隔墙的厚度一般为0.50.5m m左右。隔墙下部应设过人孔，供施左右。隔墙下部应设过人孔，供施工人员于各取土井间往来之用。人

10、孔的尺寸一般为工人员于各取土井间往来之用。人孔的尺寸一般为0.80.81.21.2m m1.11.11.2m1.2m左右。左右。 二、沉井的构造二、沉井的构造 q封底及顶盖封底及顶盖 当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，即可封底，以防止地下水渗入井内。即可封底，以防止地下水渗入井内。封底可分湿封底（即水下灌筑混凝土）和干封封底两种。封底可分湿封底（即水下灌筑混凝土）和干封封底两种。封底完毕，待混凝土结硬后在上方浇筑钢筋混凝土底板。封底完毕，待混凝土结硬后在上方浇筑钢筋混凝土底板。当沉井作为地下结构物时多采用钢筋混凝土顶板。当沉井作

11、为地下结构物时多采用钢筋混凝土顶板。 二、沉井的构造二、沉井的构造 q底梁和框架底梁和框架 q在比较大型的沉井中，由于使用要求，不能设置内隔墙，则在比较大型的沉井中，由于使用要求，不能设置内隔墙，则可在沉井底部增设底梁，并构成框架以增加沉井在施工下沉可在沉井底部增设底梁，并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。阶段和使用阶段的整体刚度。q沉井高度较大，常于井壁不同高度设置若干道由纵横大梁组沉井高度较大，常于井壁不同高度设置若干道由纵横大梁组成的水平框架，减少井壁（于顶、底板之间）的跨度，使整成的水平框架，减少井壁（于顶、底板之间）的跨度，使整个沉井结构布置合理、经济。个沉井结构

12、布置合理、经济。q在松软地层中沉井，底梁的设置还可以防止沉井在松软地层中沉井，底梁的设置还可以防止沉井“突沉突沉”和和“超沉超沉”，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。q纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增大阻力，影响下沉。大阻力，影响下沉。 二、沉井的构造二、沉井的构造 第一节第一节 概述概述第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计q 沉井结构设计的主要环节沉井结构设计的主要环节q 沉井的结构计算沉井的结构计算第三节第三节 沉井的施工沉井的施工 第六章第六章 沉井式结构沉井式结构（一）

13、沉井建筑平面布置的确定；（一）沉井建筑平面布置的确定；（二）沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。（二）沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。1.1.参考已建类似的沉井结构，初定沉井的几个主要尺寸，估算下沉系数参考已建类似的沉井结构，初定沉井的几个主要尺寸，估算下沉系数，以控制沉速；，以控制沉速；2.2.估算沉井的抗浮系数，以控制底板的厚度等。估算沉井的抗浮系数，以控制底板的厚度等。. .（三）施工阶段强度计算（三）施工阶段强度计算1 1井壁板的内力计算；井壁板的内力计算；2 2刃脚的挠曲计算；刃脚的挠曲计算；3 3底横梁、顶横梁的内力计算；底横梁、顶横梁的内力计算；一、沉井结构设计的主要环节一、

14、沉井结构设计的主要环节 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计（四）使用阶段的强度计算（包括承受动载）（四）使用阶段的强度计算（包括承受动载）1 1按封闭框架（水平方向的或垂直方向的）或圆池结构来计按封闭框架（水平方向的或垂直方向的）或圆池结构来计 算井壁并配筋；算井壁并配筋；2 2顶板及底板的内力计算及配筋。顶板及底板的内力计算及配筋。3. 3. 地基强度和变形验算。地基强度和变形验算。 一、沉井结构设计计算主要环节一、沉井结构设计计算主要环节 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计（一）沉井尺寸的估算（一）沉井尺寸的估算（二）下沉系数的计算（二）下沉系数的计算（三）抗浮系数的计算（三）抗浮

15、系数的计算（四）荷载计算（四）荷载计算（五）施工阶段的强度计算（五）施工阶段的强度计算平面框架内力和截面设计、刃脚内力和截面设计、井壁内力和截面设计平面框架内力和截面设计、刃脚内力和截面设计、井壁内力和截面设计底梁设计、封底混凝土厚度和底板内力和截面设计底梁设计、封底混凝土厚度和底板内力和截面设计（六）使用阶段的强度计算（六）使用阶段的强度计算沉井结构在使用阶段的强度验算、地基强度和变形验算沉井结构在使用阶段的强度验算、地基强度和变形验算沉井抗浮、抗滑移和抗倾覆稳定性验算沉井抗浮、抗滑移和抗倾覆稳定性验算二、沉井结构计算的主要内容二、沉井结构计算的主要内容第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计

16、（一）沉井下沉系数的确定（一）沉井下沉系数的确定q下沉系数计算公式下沉系数计算公式 25.110.11rfRRGK00FfRfnnnhhhhfhfhff2122110G G 沉井在施工阶段自重，井壁沉井在施工阶段自重，井壁+ +上、下横梁上、下横梁+ +隔墙隔墙+ +临时钢封门，不排水下临时钢封门，不排水下沉时为沉时为G-BG-B。R Rr r刃角踏面下正面阻力之和，与土质情况有关；刃角踏面下正面阻力之和，与土质情况有关；R Rf f井壁与土层的总摩擦力。井壁与土层的总摩擦力。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计q井壁摩擦力的假定井壁摩擦力的假定q在深度在深度0 05 5m m范围内单位面积

17、摩擦力按三角形分布，范围内单位面积摩擦力按三角形分布，5 5m m以以下为常数下为常数 )5.2(0000hUfFfRfq 取入土全深范围内为常数的假定取入土全深范围内为常数的假定 )(200mUhFq摩擦力不仅与土的种类有关，还与土的埋藏深度有关摩擦力不仅与土的种类有关，还与土的埋藏深度有关第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计q 例例 计算某连续沉井（两端无钢封门）下沉接近设计标高时的下沉系数。计算某连续沉井（两端无钢封门）下沉接近设计标高时的下沉系数。（井壁平均极限摩擦力为井壁平均极限摩擦力为15kN/，刃脚极限正面阻力，刃脚极限正面阻力 100 kN/，结，结构尺寸见下表。）构尺寸见下

18、表。） 序号 构 件 数 量 高（m） 宽（m） 长（m） 材料比重/kN /12 3井壁中间底横梁两端底横梁中间顶横梁两端顶横梁 23232 7.61.21.20.60.6 0.80.70.80.70.8 28.012.212.212.212.2 2626262626 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计序号 构 件 数 量 高（m） 宽（m） 长（m） 材料比重/kN /重量12 3井壁中间底横梁两端底横梁中间顶横梁两端顶横梁 23232 7.61.21.20.60.6 0.80.70.80.70.8 28.012.212.212.212.2 2626262626 88527996094

19、00305 沉井自重 kN10965第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计 解：解：1)1)计算沉井自重计算沉井自重G G2)2)土对井壁总摩擦力土对井壁总摩擦力 3)3)刃脚阻力刃脚阻力 刃脚底面接触面积刃脚底面接触面积 kN6380156 . 70 .28222 .397 . 00 .282m刃脚土极限阻力刃脚土极限阻力 kN39201002.3908. 1102001096539206380109651K下沉系数第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计抗浮系数抗浮系数 （二）沉井施工期间的抗浮稳定验算（二）沉井施工期间的抗浮稳定验算 1.105.12QRGKj抗浮系数的大小由底板厚度来调整

20、抗浮系数的大小由底板厚度来调整沉井上浮时土的极限摩擦力很大，而一般设计估用的数值往沉井上浮时土的极限摩擦力很大，而一般设计估用的数值往往偏小，往偏小，因此因此在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合理；理；在粘性土中，因它的渗透系数很小，地下水补结非常缓慢，在粘性土中，因它的渗透系数很小，地下水补结非常缓慢，沉井的浮升也必然极为缓慢，在发生明显浮升之前，内部沉井的浮升也必然极为缓慢，在发生明显浮升之前，内部结构、设备、顶盖等重量已经作用上去，故不再存在浮升结构、设备、顶盖等重量已经作用上去，故不再存在浮升问题。问题。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计例例

21、 验算大型圆形沉井的验算大型圆形沉井的“抗浮系数抗浮系数”。 已知沉井直径已知沉井直径D=68mD=68m，底板浇毕后的沉井自重为底板浇毕后的沉井自重为65010650100kN0kN，井壁土壤间摩擦力井壁土壤间摩擦力f f0 0=20kN/m=20kN/m2 2，5m5m内按三角形分布，沉井入内按三角形分布，沉井入土深度为土深度为h h0 0=25m=25m，封底时的地下水静水头封底时的地下水静水头H=24mH=24m。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计解：解： 井壁侧面摩擦力井壁侧面摩擦力kNfhURj10254220)5 . 25 .26(68)5 . 2(00浮力浮力 kNQ871

22、60310246842施工阶段（底板浇比后）之抗浮稳定验算施工阶段（底板浇比后）之抗浮稳定验算 05.186.087160310254206501002QRGKf采取措施：增加重量、减小浮力采取措施：增加重量、减小浮力 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计第一种情况第一种情况: :在刚开始下沉时在刚开始下沉时 （三）刃脚计算（三）刃脚计算 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计 刃脚受力向外挠曲刃脚受力向外挠曲, ,通过计算配置内侧竖直钢筋。通过计算配置内侧竖直钢筋。第一种情况第一种情况 刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖直钢筋）刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖直钢筋） 沿井壁周边取沿井壁周边取1

23、.01.0m m宽的截条作为计算单元宽的截条作为计算单元 计算井壁自重计算井壁自重沿井壁周长单位宽度上的沉井自重（按全沿井壁周长单位宽度上的沉井自重（按全井高度计算），不排水挖土时应扣除浸入水中部分的浮力；井高度计算），不排水挖土时应扣除浸入水中部分的浮力； 计算刃脚自重计算刃脚自重 计算刃脚上的水、土压力计算刃脚上的水、土压力主动土压力可按朗金理论计算主动土压力可按朗金理论计算 计算刃脚上的土对井壁的摩擦力计算刃脚上的土对井壁的摩擦力 2ahgk混凝土)245(tan2khEEfT第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计计算刃脚下土的反力，计算刃脚下土的反力，即踏面上土反力和斜面上土反力即踏面

24、上土反力和斜面上土反力第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计baVVTgGTTgGVVRj22121)tan(/2122VUbaTGV确定刃脚内侧竖直钢筋确定刃脚内侧竖直钢筋 按以上所求得作用在刃脚上的各个外力的大小、方向按以上所求得作用在刃脚上的各个外力的大小、方向和作用点后，即可求对刃脚根部和作用点后，即可求对刃脚根部m-nm-n截面上的轴向力截面上的轴向力N N、剪剪力力Q Q以及对截面中心点的力矩以及对截面中心点的力矩M M。然后根据然后根据M M、Q Q、N N的大小的大小计算刃脚内侧的竖直钢筋，计算刃脚内侧的竖直钢筋，分次沉降的沉井的计算分次沉降的沉井的计算 最不利的阶段最不利的阶

25、段 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计 例例 设某矩形沉井封底前井自重设某矩形沉井封底前井自重2778627786kNkN，井壁周长为，井壁周长为2 2（20203232m m）=104m=104m。井高井高8.158.15m m，一次下沉，试求沉井刚开始下一次下沉，试求沉井刚开始下沉时刃脚向外挠曲所需的竖直钢筋的数量沉时刃脚向外挠曲所需的竖直钢筋的数量踏面宽踏面宽a=35a=35，b=45b=45，刃脚高刃脚高8080。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计求单位周长上沉井自重求单位周长上沉井自重 三、刃脚计算三、刃脚计算 mkNG/26710427786斜面下土的竖直反力斜面下土的竖直

26、反力 kNbaTGV6 .10445.035.02102 .267212kNVGV6 .1626 .1042 .26721作用在斜面上的水平反力作用在斜面上的水平反力 )tan(2 VUkNU115)04120460tan(6.104对截面对截面m-nm-n中点中点0 0的弯矩的弯矩M M为为三、刃脚计算三、刃脚计算 由于弯矩甚小，仅需按构造配筋由于弯矩甚小，仅需按构造配筋即可，选用即可，选用 mkNUbVaVM5 .87)8 . 032(115)05. 0345. 0(6 .104)05. 0235. 0(6 .162)8 . 032()05. 03()05. 02(2102020第二种情况

27、，沉到设计标高第二种情况，沉到设计标高 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计刃脚向内挠曲，通过计算配置内侧竖直钢筋。刃脚向内挠曲，通过计算配置内侧竖直钢筋。 刃脚向内挠曲计算，起决定性作用是刃脚外侧水土压力刃脚向内挠曲计算，起决定性作用是刃脚外侧水土压力W W及及E E。（一）土压力按主动土压力计算；（一）土压力按主动土压力计算；（二）水压力可按下列情况计算（二）水压力可按下列情况计算（1 1）不排水下沉不排水下沉，井壁外侧水压力值按，井壁外侧水压力值按100%100%计算，内侧水压力计算，内侧水压力值一般按值一般按50%50%计算，但也可按施工中可能出现的水头差计算；计算，但也可按施工中可

28、能出现的水头差计算；（2 2）排水下沉排水下沉，在不透水的土中，可按静水压力的，在不透水的土中，可按静水压力的70%70%计算；计算；在透水土中，可按静水压力的在透水土中，可按静水压力的100%100%计算。计算。水土压力求出后即水土压力求出后即可求得根部截面可求得根部截面m-nm-n处的弯矩处的弯矩M M和剪力和剪力Q Q、轴力轴力N N。 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计1 1 沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （四）施工阶段井壁计算（四）施工阶段井壁计算 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计（1 1）沉井支承在两点沉井支承在两点

29、“定位垫木定位垫木”上时上时 井壁的高度和长度比较井壁的高度和长度比较，相差不多，相差不多，按简支梁近似计算。按简支梁近似计算。1 1 沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （2 2）沉井支承在三支点上时沉井支承在三支点上时 中间回填的砂子起到支撑作用。中间回填的砂子起到支撑作用。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计1 1沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （3 3）圆形沉井一般按支承于相互垂直的直径方向的四个支点圆形沉井一般按支承于相互垂直的直径方向的四个支点 计算内力可以直接查表。计算内力可

30、以直接查表。 第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计2 2 井壁垂直受拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 沉井偏斜之后，必须及时纠偏，此时产生了纵向弯曲并使沉井偏斜之后，必须及时纠偏，此时产生了纵向弯曲并使井壁受到垂直方向拉力。井壁受到垂直方向拉力。 设计时采取以下假定：设计时采取以下假定：即沉井下沉将要达到设计标高时，上部井壁被土夹住，而即沉井下沉将要达到设计标高时，上部井壁被土夹住，而刃脚下的土被全部掏空。按此刃脚下的土被全部掏空。按此“吊空吊空”现象来验算井壁的抗裂现象来验算井壁的抗裂性或受拉强度。性或受拉强度。第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计2 2 井壁垂直受

31、拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 按经验取值，如按经验取值，如上海地基基础设计规范上海地基基础设计规范：第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计42maxGhx3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算q 取沉至设计深度时，进行水土压力计算；取沉至设计深度时，进行水土压力计算； q 作用在井壁上的水土压力，沿沉井的深度是变化的作用在井壁上的水土压力，沿沉井的深度是变化的，因此井壁计算也应沿井的高度方向分段计算；，因此井壁计算也应沿井的高度方向分段计算；q 砂性土水土分算，粘性土水土合算。砂性土水土分算，粘性土水土合算。第二节

32、第二节 沉井结构设计沉井结构设计3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋井壁水平钢筋计算计算对于在施工阶段井内设有几道横隔墙的沉井结构，其井对于在施工阶段井内设有几道横隔墙的沉井结构，其井壁的受力情况可按水平框架分析。壁的受力情况可按水平框架分析。底端井壁底端井壁其余井壁分段计算其余井壁分段计算横隔墙计算横隔墙计算节点按铰接或者固端计算节点按铰接或者固端计算第二节第二节 沉井结构设计沉井结构设计iQWEqWEq3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井对于不能设横隔墙的地下建筑沉井

33、侧向井壁在施工下沉过程中仅靠上下纵侧向井壁在施工下沉过程中仅靠上下纵横梁来支持，因此只能用近似方法，根横梁来支持，因此只能用近似方法，根据沉井结构的形成及长、宽、高的相对据沉井结构的形成及长、宽、高的相对尺寸大小，将井壁简化为尺寸大小，将井壁简化为“框架框架+ +平板平板”的形式计算的形式计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当层高大于沉井的最长边当层高大于沉井的最长边l l的的1.51.5倍倍 ,

34、,不考虑纵横梁影响，按不考虑纵横梁影响，按封闭矩形框架计算封闭矩形框架计算沿沉井高度方向取几个沿沉井高度方向取几个截面分别计算内力和截面分别计算内力和配筋。配筋。( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当沉井最短边当沉井最短边l l大于层高大于层高1.51.5倍时倍时 , ,按竖向连续梁计算按竖向连续梁计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的

35、井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当沉井边长与层高相差不大时当沉井边长与层高相差不大时 , ,按双向板来计算按双向板来计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算连续沉井连续沉井 连续沉井井壁的计算实际上包括二侧井壁和横梁计算、钢封门连续沉井井壁的计算实际上包括二侧井壁和横梁计算、钢封门计算三部分。计算三部分。( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压

36、力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算连续沉井连续沉井 井壁井壁：视为无梁楼盖体系，计算时进行简化：视为无梁楼盖体系，计算时进行简化( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算（2 2）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 上下横梁：上下横梁：视为无梁楼盖体系的柱子，按偏压构件计算视为无梁楼盖体系的柱子，按偏压构件计算( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平

37、钢筋计算井壁水平钢筋计算（2 2）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 钢封门：钢封门：简化为受梯形载荷作用的垂直简支梁简化为受梯形载荷作用的垂直简支梁( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 3 3在水土压力作用下的井壁在水土压力作用下的井壁计算计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算（3 3）对于圆形沉井井壁内力计算）对于圆形沉井井壁内力计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 1210/1)sin1 (qqqqABAB之间的压力之间的压力 3 3在水土压力作用下的井壁在水土压力作用下的井壁计算计算井壁水平钢筋计算井

38、壁水平钢筋计算（3 3）对于圆形沉井井壁内力计算）对于圆形沉井井壁内力计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 2112111366. 0)500. 01 (1488. 0)7854. 01 (rqMrqNrqMrqNBBAA作用在底横梁上的反力作用在底横梁上的反力 ( (五）、沉井底横梁竖向挠曲计算五）、沉井底横梁竖向挠曲计算 梁梁qbqq (2) (2)基底虽为不透水粘土层，厚度不足以抵抗地下水的基底虽为不透水粘土层，厚度不足以抵抗地下水的“顶破顶破”（涌水）作用，采用水下封底的办法。（涌水）作用，采用水下封底的办法。 ( (六）、水下封底混凝土厚度的确定六）、水下封底混凝土厚度的确定 DACUHHAHA厚度验算：（1 1）干封底，据经验取）干封底，据经验取0.61.2m.0.61.2m.H 水下封底混凝土的厚度，应根据抗浮和强度两个条件确定水下封底混凝土的厚度，应根据抗浮和强度两个条件确定（1 1）按抗浮条件）按抗浮条件 沉井封底抽水后，在底面最大水浮力的作用下，沉井结构沉井封底抽水后，在底面最大水浮力的作用下，沉井结构是否会上浮，用抗浮系数来衡量井的稳定性，并进行封底混是否会上浮，用抗浮系数来衡量井的稳定性，并进行封底混凝土最小厚度计算凝土最小厚度计算. . （2 2）按封底素混凝土的强度条件来决定）按封底素混凝土的强度条件来决定