沉井設計

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一、預估井壁厚度
井壁厚度除考慮其結構強度、抗?jié)B、剛度和抗浮需要外，尚應根據沉井有足夠的自重能順利下沉的條件確定。
一般根據沉井深度預估井壁厚度，以下值僅供參考：
4~6m，井壁厚度可用300~400mm；6~8m，可用350~450mm；8~10m，可用400~550mm；10m以上宜用500mm以上。
當遇到較好的地質情況（土側摩阻力較大）時，可適當加大井壁厚度，或采用以下辦法：
1、采用外壁設臺階的刃腳，以減小下沉阻力；臺階寬度為100~200mm；
2、若采用第一項未能達到要求，可根據實際情況在外壁設多級臺階；
3、對于薄壁沉井，應采用觸變泥漿套及壁外噴射高壓空氣等措施，以降低沉井下沉時的摩阻力。
當遇到較差的地質情況（土側摩阻力較小）時，在滿足結構強度、抗?jié)B、剛度和抗浮需要時，選擇較小厚度的井壁。但大型沉井受力大，井壁厚度一般較厚，此時也可采用內設臺階的方式，使壁厚由下到上逐漸變薄。
二、抗浮驗算
沉井抗浮穩(wěn)定應按沉井封底和使用兩階段，分別根據實際可能出現的最高水位驗算（根據規(guī)程7.2.3條規(guī)定：應將水位控制在沉井起沉標高以下不小于500mm，因此，若非排水下沉，則施工階段的最高水位可估算為相對標高-0.500）。
進行抗浮驗算時，應注意以下幾點：
1、使用階段的抗浮驗算應考慮沉井上部建筑的重量，因此對于無上部建筑的沉井，只需對使用階段進行驗算。
2、當封底混凝土與底板有可靠連接時，封底混凝土可作為沉井抗浮重量的一部分，通常的連接方式是使用插筋。
當沉井依靠自重不能獲得抗浮穩(wěn)定時，可采取如下措施：
1、施工階段不能滿足時，可采取井點降水或加載下沉。
2、使用階段不能滿足時，可采用設抗浮板或拉錨等措施。
三、計算下沉
下沉驗算時，需注意以下幾點：
1、注意沉井井壁摩阻力沿井壁深度方向的分布圖形，0~5m為三角形，5m以下為矩形；
2、摩阻力為各層土的單位摩阻力標準值的加權平均值；（采用觸變泥漿套時，應用處理后的側摩阻力計算下沉）
3、下沉系數一般在1.05~1.25之間為好；
4、下沉系數大于1.5，或在下沉過程中遇有特別軟弱土層時，需進行下沉穩(wěn)定驗算。
四、抗滑移、抗傾覆、浮運穩(wěn)定驗算
位于江（河、湖、水庫、海）岸的沉井，若前后兩面水平作用相差較大，應驗算沉井的滑移和傾覆穩(wěn)定性；
水中浮運的沉井在浮運過程中，必須驗算橫向穩(wěn)定性。
五、施工階段的井壁豎向抗拉驗算
詳見施工設計手冊第48頁。
六、封底計算
1、澆筑底板及養(yǎng)護期間內，能夠排干積水時，沉井可以采取干封底，此時不需對封底厚度計算，只需能保證底板順利施工即可。
2、當采用濕封底時，封底混凝土受浮力作用及沉井自重反力作用，當抗浮系數大于1.0時，取浮力作用下的彎矩，對封底厚度驗算；反之，抗浮系數小于1.0時，取自重反力作用下的彎矩，進行驗算。
3、計算浮力時，可先預估厚度，再計算。
4、計算自重反力時，應扣除封底混凝土自重。
5、封底混凝土板邊緣應進行沖剪驗算，沖剪處的封底厚度應在設計圖中注明，計算厚度必須扣除附加厚度；但通常情況下，如果封底混凝土厚度按最大彎矩計算取值，邊緣厚度不減薄的情況下，不必進行抗沖剪計算。
七、下沉前井壁豎向彎曲計算
按深梁對沉井壁上端及刃腳底部進行配筋計算。
八、刃腳的布置
當下沉系數太大時，中隔墻或底梁下面也適當布置刃腳以增加下沉阻力；當沉井尺寸比較大，考慮隔墻及底梁底受力要求，中隔墻下也應布置刃腳。
刃腳的形式及構造、配筋詳見施工設計手冊第61~62頁。
九、刃腳及沉井井壁及板底計算
計算詳見施工設計手冊例題。
井壁及底部構造詳見施工設計手冊第62~65頁。
十、其他注意事項
1、提資沉井的結構布置是否合理，應避免采用形狀怪異的形式；
2、沉井混凝土強度等級不應小于C25，并需采用防水混凝土，其抗?jié)B等級應符合《地下工程防水技術規(guī)范》第4.1.4條的規(guī)定（埋置深度小于10m時，設計抗?jié)B等級為P6；埋置深度在10~20m時，設計抗?jié)B等級為P8）；
3、沉井內受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于35mm；
4、當有出水井時，其下混凝土墊層，強度等級不應小于C15，厚度不應小于100mm，在軟弱土層中不應小于150mm；
5、水下封底混凝土強度等級不宜低于C20；
6、不設刃腳的底梁和隔墻的底面距沉井刃腳底的距離，不宜小于500mm；
7、在沉井的使用階段，其結構應根據底板及后澆隔墻澆筑完成后的結構體系和實際作用進行計算。