沉井计算书10页Word文档格式.docx

1、根据施工安排，拟沉井预制底高程面控制为2.0m，刃脚下部采用20cm厚C20素砼垫层+50cm厚粗砂垫层（换土厚度），按一般常规计算，换土层、垫层及其他临时加载的自重取2T/m2。综上两项，沉井到完成第二次浇筑时，对地基沿周长单位长度的压力为24T/m。此时下处于地质编号为2-2层，该层土的相关力学性能为：渗透系数2.1610-4，地基承载力标准值fk=170Kpa，沉井外壁与土体间的单位摩阻力qs=25Kpa。在此次的计算中，承载力取标准承载力值即为170 Kpa（即17T/m2）。由于如上计算则可计算垫层最小有效受力宽度为24T/m=1.41m17T/m2考虑到施工支架搭设的方便及增加素砼

2、垫层的受力性能，将砼垫层宽度考虑取值1.8m，其中为便于垫在起沉时的破除，需按5m间距设置沿直径方向的施工缝。具体基地布置如下图示。三、每层浇筑的混凝土拌和物用量按施工规程的相关要求，砼宜按30cm左右一层沿垂直方向分层浇筑，考虑到沉井第一次浇筑时，结构宽度为1.0m至-2.8m，上部结构宽度分别为0.8m和0.6m。故要计算混凝土拌和物的供应及浇注工艺时，主要考虑务必满足第一次浇筑即可。根据计算。按30cm每层浇筑时，每层混凝土量为29.2m3，可采用两台750型电子计量拌和设备拌制沉井用混凝土拌和物，根据常规施工及拌和机的相关性能参数，两台750型拌和机每小时可出料3540 m3，加上砼输

3、送泵导管的拆管及移管时间，浇筑完每层需用时间5060min，在低气温季节中，此速度可满足砼初凝的要求。第一次浇筑高度为5.5m，按如上计算，浇筑第一节需连续18小时。四、沉井下沉的下沉系数计算按有关同类工程的计算经验，沉井下基本均在下沉5m左右后达到摩阻力大值，按下沉5m的深度估算，沉井可以较快下沉。此处计算基本沉至-8.3m高程时的摩阻力，根据经验公式，本工程按沉井外壁为阶梯状的计算公式计算如下：T f=Dfh+0.6Df（H- h-2.5）3.1432145.5+0.63.1431.625（10.3-5.5-2.5）7737+342311160KN（1116T）另沉井底部刃脚所承受的竖向支

4、承力计算按沉井进入2-4层土计算，该层土地基承载力标准值为fk=160KPA，但该层土距其下层淤泥质粘土层只有约50cm厚一层，故其计算承载力取上下2层的平均值，为100KPA。桩底受力面积按0.8m宽度计算，计算为如下：N=1000.8313.14=7782KPA（778T）按如上计算，沉井下沉到-8.3高程后的阻力为1116+778=1894T另由于沉井在下沉时采用的是排水下沉，故在计算下沉系数时，不计沉井所受浮力，具体如下：K=2132/1894=1.1261.05故认为沉井可以下沉。但因下沉系数大于规范值，且沉井刃脚下层土质即为淤泥质粘土层，故在沉井封底施工时有可能面临沉井超沉问题，需

5、在方案中予以考虑。五、沉井下沉稳定系数计算按计算公式，K0=Gt/（Rf+R1+R2）Gt沉井总重KN，取2132TGt沉井外壁摩阻力总和，取1116TGt沉井刃脚下支承力KN，取163.14=1246TGt沉井内部隔墙及支撑梁的支承力，本沉井无此支承力K0=2132/1116+1246=2132/2362=0.91.0故依据计算，认为沉井可以稳定。六、施工中的沉井抗浮稳定计算在沉井封底施工完成后，即应该考虑沉井由于外侧水位的上深而增加沉井的浮力，此处仅计算底板施工即底板加载之前，沉井最不利抗浮的情况下的稳定性。按公式Kw=G+0.5Tf/Pfw1.1其中Tf总摩阻力 Pfw沉井所受浮力Pfw

6、=（2132+0.51116）/1.1=2690T封底后沉井浮力按圆筒计算，则井外水位高度限度计算为： h2690/16163.14=3.35m即沉井封底后，沉井外的水位应不高于封底砼底标高以上3.35m。但由于沉井底板的加载及沉井内部的加载，沉井本身由于不断的加载而不断增加其抗浮性能。具体应在沉井的施工过程中，根据加载的速度及沉井外水位的观测随时计算以正确指导施工。七、模板侧压力及支撑钢楞的计算新浇混凝土的侧压力（混凝土以60cm为每次计算单位）F1,根据公式F1=0.22ct012v0.5c砼重力密度（KN/ m3）t0200/（T+15）,T为砼温度（200/20+15=5.71）1有外

7、加剂取1.0，无则取1.22坍落度修正系数v砼浇筑速度m/hF=0.2224.561.01.150.60.5 =28.8KN/m2 =28800N/106mm2根据模板布置，次楞计算间距为0.45m，主楞计算间距为1.2m。则次楞的相关计算如下：倾倒混凝土的侧压力F2，取6KN/m2，分项系数取1.4，则F2=1.46=8.4 KN/m2故侧压力合计F3= F2 +F1=8.4+28.8=37.2KN/m2则次钢楞承受的均布荷载q=bF3=0.4537.2=16.74KN/m次楞强度验算，M=1/8ql2=1/816.744502=423731.25 J=M/Wxj=423731.25/4.4

8、9103=94.37N/mm2 0.309mm 即次楞挠次值满足要求。关于主楞强度的计算如下：按连续梁的计算模型，梁端的反力为0.6qlp=0.60ql=0.600.45=4.52KN按公式计算强度，M=1/44.521.2=1.356106N/mm2103=151N/mm2205 mm2对于主楞的挠度计算，p=0.60ql=0.6012.960.45 =3.5KN E、Ixj取值如上，则 V=Kw（pl3）/（100E Ixj）=0.309mm =1.58（3.512019）/（1002.06105210.87104） =1.87mm 允许V=1200/900=2.41.87 即主楞挠度值亦

9、满足要求。八、对拉螺栓的计算考虑到支架及模板的相关参数，按初步确定对拉螺栓水平间距0.45m，垂直间距1.2m，具体布置详见模板设计图，即每四只螺杆之间加固的面积为0.54m2,计算公式如下：NAnfN侧压力An螺栓面积（mm2）F抗拉强度设计值，取f=0.17KN/mm2An28.80.54/0.17=91.5 mm2则R=（91.5/3.14） =5.4mm故螺栓采用直径为12。九、沉井内涌水量计算公式：Q=KAi其中：K渗透系数,取0.172m/d A水渗流面，即井底面积,706.5m2 K水力坡度，取h/（h+2t）,h按确保沉井不浮的井外 位，即3m前提下计算，取0.455 Q=0.

10、455706.50.172 =55.3 m3/d =0.00064 m3/s 十、滤鼓的滤管长度计算L=Q/q=0.00064/0.001919=0.33m十一、深井渗水量计算由于属无压完整井，故按轻型井点一般公式计算。x0=A/=22m（从深井到沉井中心）A基槽面积初步布置本工程使用4只深井，深度16m，直径65cm，造孔直径120cm，地下水位深度1.0m。各土质层厚度如下（ZK7钻孔样）： 2-1层、2.4m-0.6m=1.8m 2-2层、5.7m-2.8m=2.9m 2-3层、12.8m-5.7m=7.1m 2-4层、14.8m-12.8m=2m渗透系数加权平均值： K=（3.61.8

11、+2.162.9+1.667.1+1.462）10-4/13.8 =1.98910-4cm/s =17.2cm/d实际由于受周边河道等自然水影响，K值取试验值的3倍计算。即K=31.989 =317.2cm/d =51.6cm/d =0.52m/d抽水影响半径R=1.95S（HK）,其中S为原地下水位高至降水后的水位高差，K为渗透系数，H为含水层厚度。R=1.95（4.6+8.3）（14.60.52） =69.31m（取70m）Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgX0） =1.3660.52（214.6-12.9） 12.9/（lg70-lg22） =297m3/d=0.0034m3/秒（渗水量）深井单位长度进水量q=2rlK/15 q=20.32511.95910-4/15 =0.001919 m3/秒故深井滤管长度L=Q/q=1.77m