沉井設(shè)計

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一、預(yù)估井壁厚度
井壁厚度除考慮其結(jié)構(gòu)強度、抗?jié)B、剛度和抗浮需要外，尚應(yīng)根據(jù)沉井有足夠的自重能順利下沉的條件確定。
一般根據(jù)沉井深度預(yù)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(dāng)遇到較好的地質(zhì)情況（土側(cè)摩阻力較大）時，可適當(dāng)加大井壁厚度，或采用以下辦法：
1、采用外壁設(shè)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(jù)實際情況在外壁設(shè)多級臺階；
3、對于薄壁沉井，應(yīng)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?xí)r的摩阻力。
當(dāng)遇到較差的地質(zhì)情況（土側(cè)摩阻力較?。r，在滿足結(jié)構(gòu)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(nèi)設(shè)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(yīng)按沉井封底和使用兩階段，分別根據(jù)實際可能出現(xiàn)的最高水位驗算（根據(jù)規(guī)程7.2.3條規(guī)定：應(yīng)將水位控制在沉井起沉標(biāo)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(biāo)高-0.500）。
進行抗浮驗算時，應(yīng)注意以下幾點：
1、使用階段的抗浮驗算應(yīng)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(dāng)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(dāng)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(shè)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(biāo)準值的加權(quán)平均值；（采用觸變泥漿套時，應(yīng)用處理后的側(cè)摩阻力計算下沉）
3、下沉系數(shù)一般在1.05~1.25之間為好；
4、下沉系數(shù)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(yīng)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(shè)計手冊第48頁。
六、封底計算
1、澆筑底板及養(yǎng)護期間內(nèi)，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(dāng)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(dāng)抗浮系數(shù)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(shù)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(yù)估厚度，再計算。
4、計算自重反力時，應(yīng)扣除封底混凝土自重。
5、封底混凝土板邊緣應(yīng)進行沖剪驗算，沖剪處的封底厚度應(yīng)在設(shè)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(dāng)下沉系數(shù)太大時，中隔墻或底梁下面也適當(dāng)布置刃腳以增加下沉阻力；當(dāng)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(yīng)布置刃腳。
刃腳的形式及構(gòu)造、配筋詳見施工設(shè)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(shè)計手冊例題。
井壁及底部構(gòu)造詳見施工設(shè)計手冊第62~65頁。
十、其他注意事項
1、提資沉井的結(jié)構(gòu)布置是否合理，應(yīng)避免采用形狀怪異的形式；
2、沉井混凝土強度等級不應(yīng)小于C25，并需采用防水混凝土，其抗?jié)B等級應(yīng)符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.4條的規(guī)定（埋置深度小于10m時，設(shè)計抗?jié)B等級為P6；埋置深度在10~20m時，設(shè)計抗?jié)B等級為P8）；
3、沉井內(nèi)受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于35mm；
4、當(dāng)有出水井時，其下混凝土墊層，強度等級不應(yīng)小于C15，厚度不應(yīng)小于100mm，在軟弱土層中不應(yīng)小于150mm；
5、水下封底混凝土強度等級不宜低于C20；
6、不設(shè)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(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)底板及后澆隔墻澆筑完成后的結(jié)構(gòu)體系和實際作用進行計算。