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一、工程概况设计地面高程m0盖板覆土厚度m1.17盖板长度m8.5盖板宽度m4.3盖板厚度m0.3沉井外长m9.3沉井外宽m5.1沉井深m8井壁厚m0.65沉井内长m8沉井内宽m3.8井底净长m8.6井底净宽m4.4刃脚顶高程m-8.87刃脚底高程m-9.47刃脚上口宽m0.65刃脚下口宽-a1m0.35刃脚高m0.6底板长度m8.3底板宽度m4.1底板厚度m0.55底节沉井高m4.5第二节沉井高m3.5地下水位高程m-5地下水深m10二、土质情况名称厚度m容重kN/m3C（kpa）Φ硬塑粘土10192030三、材料混凝土：垫层为C10,预制盖板C30,其余混凝土为C30（fc=20.1N/mm2,ft=2.01N/mm2)钢筋：HRB335(fy=300N/mm2),HPB235(fy=210N/mm2)四、水、土压力计算1）土压力计算主动土压力系数ka0.3333√ka0.577350257粘土容重γs19kN/m3γ's10kN/m3深度-5米时Pe5m31.7KPa深度-10.3米时Pe9.47m60.0KPaγw10kN/m3深度-5米时Pe5m0.0KPa深度-10.3米时Pe9.47m44.7KPa五、下沉计算2）水压力计算设计参数1）沉井自重γ25kN/m3覆土容重γ18kN/m3覆土重G1998.8758kN顶盖重G2274.13kN底板重G3467.91kN井壁重G43107.28kN刃脚G5216.00kN沉井自重G4065.31kN沉井所受浮力G'1815.12kN考虑浮力时自重G''2250.19kN2)摩阻力单位摩阻力fk25kpa底节下沉Fk11620kN底节下沉系数1.2281.05满足要求Hk5.5m井壁总摩阻力Fk23960kN排水下沉105.31满足要求不排水下沉-1709.81不满足要求六、沉井井壁计算1)沉井竖向计算(1)抽垫木时沉井竖向计算沉井采用四个支承点①假定沉井垫木间距为0.7l(其中l为沉井外长),不考虑刃脚下回填砂土的沉载力井壁单宽自重标准值125.97kN/m井壁单宽自重设计值159.98kN/m支座弯矩M支-480.90kN·m跨中弯矩M中366.59kN·m②假定抽垫木时先抽并回填部位已经压实成为支点，此时沉井井壁支承在三支点上支座弯矩M支-432.40kN·m跨中弯矩M中242.14kN·m③配筋计算l0/H≦2，按深梁计算，根据《混凝土结构设计规范》，计算如下：l0H，内力臂Z1=0.6l05.58m刃脚底部M中为366.59kN·mAs=218.9933609mm2井墙顶部M支为480.90kN·mAs=287.2776697mm2求得的钢筋面积较小，故按构配筋就能满足要求(2）井壁抗拉计算本工程地基为硬塑粘土，进行抗拉计算当沉井下沉接近设计标高时(此时刃脚标高为-10.7米)，沉井上部被四周土体嵌固，而刃脚下的土体已被掏空，沉井仅靠土体与井壁之间的磨擦力维持平衡。假定井壁摩阻力呈倒三角形，其最危险截面在沉井入土深度一半处，最大拉力为Smax=G/41016.33kNσ=59.68KPaft=2.01Mpa仅需按照构造配筋2)沉井平面计算沉井下沉至设计标高，刃脚下的土已被掏空，井壁受最大水平外力的最不利情况下，将井壁作为水平框架验算其水平方向的挠曲。验算刃脚根部以上，其高度等于该处井壁厚度0.65m的一段井壁,设刃脚根部截面为B，根部以上0.65m为截面A水压力折减系数（施工阶段）0.7A截面的水压力Wa22.54KPaB截面的水压力Wb27.09KPa作用在井壁0.65m段的水压力W16.13kN/mka0.3333A截面的土压力ea52.06KPaB截面的土压力eb56.18KPa作用在井壁0.65m段的土压力E35.18kN/m由刃脚传来的剪力Q'4.18kN/m井壁上的荷载q55.48kN/m沉井框架短边惯性矩I10.31沉井框架长边惯性矩I20.61沉井框架长边长度l8.65m沉井框架短边长度b4.45mα1.00β0.51转角弯矩MA-218.76kN·m-277.82长边跨中弯矩ME300.18kN·m381.22短边跨中弯矩MF-81.42kN·m-103.40最大弯矩Mmax300.18kN·m作用在长边上的轴向力NAB123.45kNAB作用在短边上的轴向力NAD239.97kN0.65m高井壁截面抵抗矩0.0458m4井壁截面面积0.4225m2短边截面应力σAD1-1210.83KPaft=2.01Mpa短边截面应力σAD22346.78KPafc=20.1Mpa长边截面应力σAB16850.43KPafc=20.1Mpa长边截面应力σAB2-6266.04KPaft=2.01Mpa需配置受拉钢筋七、沉井刃脚计算1）按悬臂梁计算刃脚竖直方向的挠曲强度（1）(向外挠曲)在沉井下沉途中，刃脚内侧已切入土中1米，且第二节沉井已经接上，刃脚标高-4.5m。刃脚土单位摩阻力τ25KPa30度0.524弧度刃脚土容重γ19KN/m3主动土压力系数tan2(45o-Φ/2)0.3333刃脚上口水平土压力e124.70KPa刃脚下口水平土压力e228.50KPa刃脚总土压力Ea15.96kN土压力作用点位置yE0.31m(距刃脚底)水压力折减系数0.70刃脚上口水平水压力w10KPa刃脚下口水平水压力w20KPa水压力作用点0.00m(距刃脚底)刃脚总水压力0.00KN/m刃脚摩阻力T17.98KN单位沉井自重q127.75KN刃脚踏面竖向反力Rv119.77KN作用点距外壁的距离m0.26刃脚踏面宽度a0.35m刃脚触土斜面水平投影宽度b0.30m土体反力垂直分力V235.93KN刃脚底面垂直反力V183.84KN刃脚土内摩擦角ΦABDCEFGHMAMEMF刃脚斜面与水平面夹角63.43角度1.107148718弧度分配系数α0.92刃脚斜面上水平反力U23.72KN刃脚单位宽度的自重g7.5KN刃脚重心d0.26m单位宽度轴向压力N120.25KN水平剪力Q7.76KN对截面重心轴弯矩M14.23kN·m根部截面抵抗矩0.0704m4根部截面面积0.65m2根部截面应力σh1387.08KPafc=20.1Mpa根部截面应力σh2-17.08KPaft=2.01Mpa压应力远小于fc,依受力条件不需设置钢筋，仅设置构造钢筋即可，至于水平剪力较小，未考虑。（2）(向内挠曲)沉井下沉至设计标高，刃脚下的土已被掏空，刃脚处于向内挠曲的不利情况，刃脚标高为-10.3m。刃脚土单位摩阻力τ25KPa30度0.524弧度刃脚土容重γ19KN/m3主动土压力系数tan2(45o-Φ/2)0.3333刃脚上口水平土压力e156.18KPa刃脚下口水平土压力e259.98KPa刃脚总土压力Ea34.85kN土压力作用点位置yE0.30m(距刃脚底)水压力折减系数0.7刃脚上口水平水压力w127.09KPa刃脚下口水平水压力w231.29KPa刃脚总水压力17.514kN水压力作用点0.31m(距刃脚底)刃脚摩阻力T115KN单位沉井自重q127.75KN刃脚踏面竖向反力Rv0KN刃脚踏面宽度a0.35m刃脚触土斜面水平投影宽度b0.30m土体反力垂直分力V20.00KN刃脚底面垂直反力V10.00KN刃脚斜面与水平面夹角63.43角度1.107148718弧度刃脚斜面上水平反力U0.00KN刃脚单位宽度的自重g7.5KN刃脚重心d0.26m单位宽度轴向压力N7.5KN水平剪力Q52.36KN对截面重心轴弯矩M10.09kN·m根部截面抵抗矩0.0704m4刃脚土内摩擦角Φ根部截面面积0.65m2根部截面应力σh1154.78KPafc=20.1Mpa根部截面应力σh2-131.71KPaft=2.01Mpa压应力远小于fc,依受力条件不需设置钢筋，仅设置构造钢筋即可。2）按水平框架计算刃脚水平方向的挠曲强度刃脚下沉至设计标高，刃脚土已经被掏空，此时刃脚将受到最大的水平剪力水平剪力q52.36kN/mL24.45L1=Lx8.65n14.42分配系数β0.079787234刃脚水平均布基本荷载q4.18KN/mM19.54kN·mN9.30KNQ18.07KN截面抵抗矩0.07m4截面面积0.65m2截面应力σ1291.74KPafc=20.1Mpa截面应力σ2-263.14KPaft=2.01Mpa只需按构造配筋八、底板计算1）荷载计算沉井自重G'5064.19kN（含盖板及覆土）沉井自重q1106.77KPa沉井底板下均布反力q106.77KPa2）内力计算l18.3l24.1l2/l12按周边简支支承的矩形单向板承受均布荷载计算中心最大弯矩值Mmax224.35kN·m（每米宽）井壁截面抵抗矩0.0504mm4截面应力σ14450.00KPafc=20.1Mpa截面应力σ2-4450.00KPaft=2.01Mpa需配置受拉钢筋3）底板厚度计算底板厚度h0.26m设计厚度大于0.26,满足要求4）受剪计算底板按周边简支支承的矩形单向板计算，其受剪最不利截面为支点截面，故验算支点截面。沿底板长边分布荷载q421.75KN/m支点截面剪力V1750.26kN支点截面设计剪力V2222.83kN允许受剪承载力2478.92kN受剪满足要求九、盖板计算1）荷载计算盖板q17.50KPa覆土q221.06KPa荷载q28.56KPa2）计算内力按周边简支支承的矩形板承受均布荷载计算中心最大弯矩值（每米宽）Mmax58.56kN·m井壁截面抵抗矩0.0150mm4截面应力σ13903.80KPafc=20.1Mpa截面应力σ2-3903.80KPaft=2.01Mpa需配置受拉钢筋3)受剪计算盖板由六块板预制拼成，均呈简支状态，其中设有检查井口的板受剪为最不利情况，故验算此板的支点截面及检查井口中心线截面。(1)支点截面沿板长边分布荷载q40.13KN/m支点截面剪力V86.27kN支点截面设计剪力V109.57kN允许受剪承载力539.17kN受剪满足要求(2)检查井口中心线截面沿板长边分布荷载q40.13KN/m检查井中心线截面剪力V62.20kN检查井中心线截面设计剪力V78.99kN允许受剪承载力308.92kN受剪满足要求十、抗浮稳定计算沉井自重G5064.19kN沉井所受浮力B1815.12kN抗浮稳定系数Kf2.79≧1.050.30.525265433当沉井下沉接近设计标高时(此时刃脚标高为-10.7米)，沉井上部被四周土体嵌固，而刃脚验算刃脚根部以上，其高度等于该处井壁厚度0.65m的一段井壁,设刃脚根部截面为B，根部4.5（刃脚标高）对截面重心轴弯矩M4.67kN·m0.00kN·m2.59kN·m8.08kN·m8.73kN·m0.51kN·m0.51kN·m（2）(向内挠曲)沉井下沉至设计标高，刃脚下的土已被掏空，刃脚处于向内挠曲的不利情对截面重心轴弯矩M10.34kN·m5.13kN·m4.88kN·m0.51kN·mβh1.0982009740.4（盖板距井外壁）单块盖板宽1.405βh1.277886208βh1.277886208单位设计地面高程m0相对高程井盖顶面高程m-0.7井口高程m-1井底高程m-7.85刃脚顶(上口)高程m-8.9刃脚底（下口）高程m-9.5盖板厚度m0.3沉井深m7.9刃脚上口宽m0.65刃脚下口宽-a1m0.3刃脚高m0.6底板厚度m0.5地下水位高程-5地下水深3.9形状矩形井壁厚m0.65内长m8内宽m3.8外长m9.3外宽m5.1毛截面m247.43内空截面m230.4圬工截面m217.03容重体积(m3)重力(KN)刃脚G1257.467186.68井壁G225124.3193107.98隔墙G32500.00盖板G42510.965274.13底板G52515.2380.00覆土G61833.201597.62沉井浮力G'10165.5061655.0