沉井在基坑支护的应用及配筋计算
浅谈沉井在基坑支护的应用及配筋计算
浅谈沉井在基坑支护的应用及配筋计算摘要：随着近几年我国工程的增多，以沉井作为基坑支护得到了越来越多的应用。
其施工时所需机具不多，施工工艺也不复杂。
但实际施工中沉井的配筋往往是经验配筋，配筋量较大造成了一定程度的浪费，本文以某特大桥73#墩承台施工为实例讲述沉井护壁时沉井尺寸的选定及配筋验算。
关键词：沉井基坑支护应用配筋计算Abstract: with the increasing of the project in China in recent years, in order to open caisson as foundation pit supporting get more and more applications. When not needed for the construction machinery, construction technology is less complex. But the actual construction of open caisson reinforcement is often experience reinforcement, large quantities reinforcement caused a degree of waste, taking a big bridge 73 # pier pile caps is about protecting wall of open caisson construction for example when the size of open caisson selected checking and reinforcement.Keywords: open caisson foundation pit supporting application reinforcement calculation沉井是建造在墩址所在地面上或筑岛面上的井筒状结构物。
基坑开挖施工方案—沉井
基坑开挖施工方案—沉井在建筑工程领域中，基坑开挖是一个重要且复杂的施工过程，尤其是在城市中心地带或地基条件较差的地区。
而基坑开挖的第一个阶段——沉井施工，是整个基坑开挖过程中的关键步骤之一。
本文将介绍基坑开挖施工方案中的沉井工作流程、注意事项以及施工技术。
沉井施工工作流程1. 旁挖试深在进行沉井施工之前，需要进行旁挖试深工作。
旁挖试深是通过开挖一定深度的探坑，来确定地下水位、土层情况以及周边建筑物的影响范围，为后续的沉井工作提供可靠的数据支持。
2. 沉井定位根据旁挖试深的结果，确定沉井的位置和尺寸，标明沉井中心点，准确布置施工设备和人员。
3. 沉井支撑在沉井开挖的过程中，需要对沉井进行支撑，以防止土体坍塌导致事故发生。
常用的支撑方法包括钢支撑、混凝土支撑和土钉支护等。
4. 沉井开挖根据沉井的尺寸要求和设计要求，采用适当的开挖方法，如手工开挖、机械挖掘或爆破开挖等，逐步向下开挖，直至达到设计深度。
5. 沉井清理清理沉井底部的杂物、泥土等，保持沉井底部平整清洁，为后续施工准备好良好的条件。
沉井施工注意事项1. 安全第一沉井施工是一个高风险的作业环节，施工人员应严格按照安全操作规程进行作业，配备好应急救援设备，确保施工安全。
2. 环境保护沉井施工可能会对周边环境造成影响，应注意保护周边植被、建筑物以及地下管线等，避免造成不可逆的损坏。
3. 质量控制沉井施工过程中，应严格按照设计要求和工艺规范进行施工，确保沉井的尺寸、深度符合设计要求，以保证后续施工的顺利进行。
施工技术1. 土力学分析在沉井施工中，需要进行土体的力学性质分析，包括土壤的承载力、抗压强度等参数，以便确定合适的支撑措施和开挖方法。
2. 施工机械选择适当的施工机械设备，如挖掘机、推土机等，根据沉井的尺寸和深度要求，合理调配机械设备，提高施工效率。
3. 施工监测在沉井施工过程中，需要对沉井的支撑结构、开挖进度等进行实时监测，及时发现问题并采取相应的措施，确保施工质量。
沉井每方混凝土的配筋率
沉井每方混凝土的配筋率混凝土结构中的配筋率是指在每方混凝土中，钢筋的总长与混凝土截面积的比值。
配筋率的大小直接影响着混凝土结构的受力性能和承载能力，是混凝土结构设计和施工中非常重要的参数之一。
本文将从混凝土结构的配筋原理、配筋率的计算方法、配筋率的影响因素以及配筋率的调整等方面进行详细探讨。
混凝土结构的配筋原理混凝土是一种具有很好的抗压性能和较差的抗拉性能的材料。
在受力过程中，混凝土受到压力时可以很好地发挥其作用，但在受到拉力时容易发生开裂和破坏。
为了克服混凝土的抗拉性能差的缺点，可以在混凝土中加入钢筋来提高其抗拉性能。
钢筋具有很好的抗拉性能，可以充分发挥作用，使得混凝土结构在受力时更加牢固和稳定。
配筋率的计算方法配筋率的计算方法一般有两种，一种是按照混凝土结构的受力要求来确定，另一种是根据设计规范和相关计算方法来进行计算。
首先要确定混凝土结构的受力要求，包括受压区和受拉区的配筋率要求，然后根据具体的混凝土结构的参数和要求来进行配筋率的计算。
在计算时需要考虑混凝土的强度等级、受力情况、荷载情况、受力构件的尺寸和形状等因素，以及设计规范中的相关要求，来确定合理的配筋率。
配筋率的影响因素配筋率的大小受到许多因素的影响，主要包括混凝土的强度等级、受力构件的尺寸和形状、荷载情况、受力要求、设计规范中的相关要求等。
在一般情况下，混凝土的强度等级越高，需要的配筋率越小；受力构件的尺寸和形状不同，需要的配筋率也不同；荷载情况不同，受力要求不同，需要的配筋率也不同。
设计规范中也对配筋率的大小进行了详细的规定，根据具体的情况来确定合理的配筋率。
配筋率的调整在混凝土结构设计和施工过程中，经常需要对配筋率进行调整，以满足实际的施工要求和受力要求。
一般来说，配筋率的调整可以通过改变钢筋的直径和数量来进行，也可以通过加强受拉区的配筋来进行。
在进行配筋率的调整时，需要综合考虑混凝土的强度等级、受力构件的尺寸和形状、荷载情况、设计规范中的相关要求等因素，来确定合理的调整方案。
第三章 沉井基础(一)
井壁 井壁的功能 • 构成沉井的主体部分及外形尺寸； • 施工过程中挡土、挡水、获得下沉重力； • 施工结束后成为基础的一部分，起传递荷载的作用；
❖ 井壁的厚度与构造要求——与结构强度、下沉需要的自 重、便于取土清基等因素有关。 • 一般井壁厚度取800~1500mm； • 钢筋混凝土薄壁沉井及钢制薄壁浮运沉井的壁厚不受上述 限制； • 井壁混凝土强度≥C15； • 沉井底节混凝土的含钢量，对于钢筋混凝土≥0.1%，对于 少筋混凝土≥0.05%。
刃脚——井壁下端的斜形尖利部分，用以切土下沉。 • 刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或带踏面刃脚； • 刃脚踏面宽度一般100~200mm，软土可适当放宽； • 刃脚斜面与水平面间的夹角≥45º； • 井内隔墙底面比刃脚底面至少高出500mm； • 刃脚高度一般≥1.0m； • 刃脚底面以型钢加强； • 刃脚混凝土强度等级≥C20。
（Open Caisson Foundation）
1. 沉井的基本概念、作用及适用条件 2. 沉井的类型和构造 3. 沉井作为整体深基础的设计和计算 4. 沉井施工过程中的结构计算 5. 沉井施工简介 6. 地下连续墙简介
1．沉井的基本概念、作用及适用条件
沉井的基本形态 沉井是一个柱体井筒状结构物，井壁为刚度比较大的
• 墩台身的边缘应尽可能支承于井壁上或盖板支承面上； • 沉井高度与上部结构、水文地质条件、地基土层的承载力 等因素有关，根据墩底标高及沉井埋深确定沉井高度； • 高度较大的沉井采用分节制造和下沉，每节高度不宜大于 5m，底节沉井若支承于松软土层中，高度不大于沉井宽度 的0.8倍；
• 沉井的一般构造 沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底混
b H tan(45 / 2)
圆型沉井配筋计算表
土层厚度 (m)
土层单位 摩阻力 (kpa）
沉井直径 （m) 沉井周长 （m) 总摩阻力 (kpa）
f1
f2
f3
f4
f5
f6
30
20
25
20
35
h1 h2
h3
h4
h5
h6
0.4
0.8
0.9
3.1 1.03
f= 23.84
d=
8.2
c= 25.75
F= 2290.01
F2 DfL
F= 2005.97
F F1 F2
r=
0.6
Ptk= 1203.58
rd=
1.3
Pt= 1564.66
rc=
3.75
hf=
3.1
qmax=
57.15
Pt pPtk
qAmax
4Pt 3rchf
Φ= Ka= Kp= rs=
r′=
14.00 0.61 1.64 18.9
10
K
tg
2
Ffk fkach 2.5
1.2自重 钢筋混凝 土重度
沉井体积 (m3)
沉井自重 （kN)
1.3沉井 下滑系数
2.沉井抗 浮 2.1沉井 封底阶段
沉井自重 （kN)
r=
25
V= 102.28
G=
2557
K=
1.12 OK!
G1=
3595
K st
Gk F fk
1.05
沉井在水 中深度 （m) 浮托力 （kN) 抗浮计算
z=
7.73
zw=
1
Fepk=
顶管沉井基坑支护施工相关计算书
19.4 (10.92
5) 78
KN
=12741
=25318kN< +
=20592+12741=33333
地基承载力满足要求!
1.3 吊车起重量复核计算 根据吊车的参数50t吊车工作幅度为20m（长36m），起重
量为3.5t。
表 1（节选）
单位：kg
工
主臂
主 主臂＋副臂(m)
作 Ⅰ缸伸至 100% ， 支腿全伸，侧方、 臂
吊装示意草图 1.4 沉井墙模板（木模板）计算书
计算依据： 1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB 50017-2003 一、工程属性
新浇混凝土墙名称 沉井井壁 新 浇 混 凝 土 墙 墙 厚 1000
粉质黏土的的承载力为 170KPa,
=114.4*170=19448kN
摩阻力 KN
——沉井井壁的最大容许
沉井外壁为直壁，井壁侧摩阻力分布图如图所示
Ffk 上下
fk 5 2
fk
(H
5) 93.7
19.4 5 2
19.4 (9 5) 93.7
KN
=11816
=25740kN<
+
地基承载力满足要求!
21.868kN/m2
倾倒混凝土时对垂直面模板荷载 2
标准值Q3k(kN/m2)
新 浇 混 凝 土 对 模 板 的 侧 压 力 标 准 值 G4k ＝ min[0.22γct0β1β2v1/2，γcH]＝min[0.22×24×4×1×1×21/2，24×6.65] ＝min[21.87，151.6]＝21.87kN/m2
围护井的配筋计算
围护井的配筋计算是根据结构设计规范和具体工程要求进行的。
以下是一般情况下围护井配筋计算的一般步骤：
确定设计参数：包括围护井的尺寸、深度、土壤压力、地下水位等参数。
计算土壤压力：根据土壤力学理论和相关计算方法，计算围护井壁面的土壤压力。
确定抗拔力和倾覆力：根据计算所得的土壤压力，确定围护井壁面的抗拔力和倾覆力。
确定配筋位置和布置：根据结构设计规范和工程要求，确定围护井壁面需要设置的钢筋的位置和布置。
计算配筋数量和直径：根据设计要求和规范要求，计算围护井壁面钢筋的数量和直径。
考虑配筋间距和纵向间距：根据设计要求和规范要求，确定围护井壁面钢筋的配筋间距和纵向间距。
检查计算结果：对配筋计算结果进行检查和校核，确保满足结构的强度和稳定性要求。
需要注意的是，以上步骤是一般的框架，具体的配筋计算方法和要求可能根据不同的围护井类型和工程设计要求而有所差异。
因此，在进行围护井的配筋计算时，应参考相关的结构设计规范和技术要求，并且最好由具备相关经验和资格的工程师进行设计和计算。
沉井结构计算书(详细)
深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区（沉井）结构计算书计算:校核: 审定:中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2016年10月1目录1目录 (2)1.1顶管概况 (3)1.2顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.31200mm管顶力计算 (3)1.3.1推力计算 (3)1.3.2壁板后土抗力计算： (4)1.3.3后背土体的稳定计算： (4)1.4工作井（沉井）下沉及结构计算 (4)1.4.1基础资料： (4)1.4.2下沉计算： (5)1.4.3下沉稳定计算： (5)1.4.4刃脚计算： (5)1.4.5沉井竖向计算： (6)1.4.6井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7底板内力计算：(理正结构工具箱计算) (12)1.5接收井（沉井）下沉及结构计算 (13)1.5.1基础资料： (13)1.5.2下沉计算： (14)1.5.3下沉稳定计算： (14)1.5.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后)： (14)1.5.5刃脚计算： (14)1.5.6沉井竖向计算 (15)1.5.7井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (16)1.1顶管概况（1）钢筋Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2（2）圆管砼：采用C50，沉井采用C30。
（3）所顶土层为黏土，r=17KN/ m3本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。
1.2顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。
（1）、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中：B——工作井宽度；D——顶进管节的外径尺寸；b——工作井内安好管节后两侧的工作空间，本工程采用每侧0.8m；c——护壁厚度，本工程采用0.4m；本工程的顶管直径为D1000，壁厚200。
工作井的宽度尺寸为 B=8.7mm；（2）工作井底的长度计算公式：L=L1+L2+L3+2L4+L5式中：L——工作井底部开挖长度；L1——管节长度取2m ；L2——顶镐机长度取1.1m ；L3——出土工作长度，取1.1m；；L4——后背墙的厚度，取0.4m；；L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度，取0.3m。
沉井计计算书
沉井结构计算采用沉井结构形式，沉井的结构布置见下图，底板顶面标高-4.5m ，壁顶标高4.5m ，地面以下为8.7m ，持力层在第4层土上，kPa f ak 160=,地下水位最高高程为2.0m 。
一、正常使用阶段1、抗浮验算地下水位正常使用期高程为2.0m 抗浮重量计算：顶板200厚： kN G 5.3591=外池壁600厚： kN G 5.652025)25.722.13(6.05.102=⨯⨯+⨯⨯⨯= 内池壁300厚： kN G 4.10163=阀门室底板250厚和侧墙300厚：kN G 1.2384=底板700厚：kN G 15755= 二次现浇素混凝土：kN G 10646= 封底混凝土600厚：kN G 12317=∑=kN Gi12004浮力kN F k 5.89577.82.13)8.52(10=⨯⨯+⨯= 抗浮稳定系数34.15.895712004==K ， 满足。
2、底板配筋计算最大浮力kPa p k 72)27.05.4(10=++⨯=底板最大净反力kPa p jk 5.61)1025(7.072=-⨯-= 底板最大净反力设计值kPa p j 742.15.61=⨯= ⑴ 板块1：8.1x3.2mmkN Mx⋅=⨯⨯=852.374812构造配筋：选20@200（1592） ⑵ 板块2：45.91.8⨯=⨯y x l l 则765.045.91.8= 30506.67022=⨯=qlm kN M x⋅=⨯⨯⨯+=3271.874)0317.061062.0(221770mm As =mkN My⋅=⨯⨯⨯+=2061.874)062.061032.0(221120mm As =构造配筋量210501000700%015.0mm As =⨯⨯= 3、池壁配筋计算池壁按上下端铰支，两侧固支（或弹性固支）进行计算，土压力+水压力：kpap 120=，各池壁内力计算如下：○1.m l x 5.9=，m l y 3.8=978.0=xy l l m kN ql y ⋅=103792m KN M X⋅-=⨯-=37310379036.00mKN M X⋅=⨯=156103790161.0mKN My⋅=⨯=135********.0○2.m l x 1.8= ，m l y 3.9=m l l yx 87.0= m KN ql y ⋅=78732m KN M X⋅-=⨯-=29678730376.00mKN M X⋅=⨯=1347873017.0 mKN My⋅=⨯=2.9978730126.0水平弯矩考虑相邻边的分配，则 棱边m KN M ⋅=3400二、沉井施工阶段1、侧向土压力计算 降水下沉，干封底,rzk P a ⋅= 取49.0)1045()245(22=-=Φ-=ty ty k a将池壁沿高度方向分为5段0～3.3；3.3～5.3；5.3～7.3；7.3～9.3；9.3～11.3H 0H r Ka P z ⋅= 0～3.3 KPa 303.31805=⨯⨯ 3.3～5.3 KPa 483.5185.0=⨯⨯ 5.3～7.3 KPa 663.7185.0=⨯⨯ 7.3～9.3 KPa 843.9185.0=⨯⨯ 9.3～11.3 KPa 1023.11185.0=⨯⨯2、侧向土压力下内力及配筋计算按框架计算内力，其内力如下图，各截面内力对应上述P值内力表单位：mKN池壁厚度h=600mm裂缝宽度满足0.2mm 三、沉井下沉计算井壁剖面见图：1、井壁与土壤的摩阻力计算根据勘探报告，摩阻力按土层厚度加权平均计算， 161.11252.2105.5204.2121=⨯+⨯+⨯+⨯=ka f kPa下沉总摩阻力：a fk Uf F =，U=43.8 m 。
沉井或气压沉箱的计算与验算方法
沉井或气压沉箱的计算与验算方法沉井或气压沉箱是一种常用的地下开挖工程辅助施工技术，广泛应用于深基坑开挖、管道铺设、桥梁基础施工等工程中。
正确的计算与验算方法对保障工程施工质量和安全具有重要意义。
下面将详细介绍沉井或气压沉箱的计算与验算方法。
1.计算方法(1)沉井计算方法：沉井开挖通常采用土钻、连续墙护壁或钢板护壁等方式进行支护。
计算沉井抗浮力，可按照以下公式进行：F=γw*H其中，F为沉井抗浮力，γw为水的单位重量，取10kN/m³，H为地下水位以上的开挖高度。
计算沉井侧面稳定性时，可通过计算土壁的稳定性来评估。
根据土力学原理，稳定性主要考虑土壁的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性。
根据具体施工条件和土壤性质选择相应的计算方法，常用的方法有平衡法、极限平衡法和有限元法等。
(2)气压沉箱计算方法：气压沉箱是在地下施工时由于开挖土体抗不住水压而引起坍塌的问题，采用压力来抵消水压差，以有效地保障施工安全。
对于气压沉箱的计算，主要包括以下几个方面：a.确认开挖地层的性质和室内外压力差。
b.计算所需的压力。
假设沉箱所处地层的土体饱和，根据悬浮力和水压对开挖土体的作用力进行计算。
c.计算所需厚度。
假设沉箱具有一定的最低厚度约束，根据所需的压力和相关参数计算所需的最小厚度。
2.验算方法(1)沉井验算方法：沉井支护结构的验算主要涉及抗浮力和侧面抗滑稳定等方面。
a.沉井抗浮力的验算需要核对计算结果和实际情况是否一致，保证沉井在施工过程中不会浮升或发生其他异常情况。
b.侧面抗滑稳定的验算可以通过现场观察和监测等方式来进行。
施工中应定期检查土壁的变形情况，如有异常情况应及时采取相应的处理措施。
(2)气压沉箱验算方法：气压沉箱的验算主要包括判断沉箱的稳定性和对积水的控制等方面。
a.沉箱的稳定性通过监测沉箱周围土体的变形情况，并根据施工过程中的实际情况进行评估。
b.对积水的控制要保证沉箱内部的水压小于外部水压，避免沉箱进入过高的水压状态。
市政工程中沉井的设计与
市政工程中沉井的设计与发布时间：2022-12-04T14:45:39.485Z 来源：《工程建设标准化》2022年第15期第8月作者：梁俊玮[导读] 沉井可以用作顶管工作井梁俊玮上海市政工程设计研究总院集团有限公司摘要：沉井可以用作顶管工作井、进水泵房等构筑物的主体结构，沉井较适合在软土地区使用。
本文通过对沉井设计过程与实例分析，疏理了沉井的计算过程，也为类似工程的设计提供一些借鉴和参考。
关键词：顶管；沉井；计算；实例1.沉井的设计计算总结沉井是一种在地面上制作、通过挖除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。
换言之，沉井是一种手段，沉井的作用是用来建造各种类型或用途的地下工程构筑物。
市政结构设计中，常用沉井常用于顶管工程中的工作井及泵房。
沉井的优点有：（1）经济。
由于井体侧墙结构即支护结构，沉井无需另外做基坑支护，节省基坑支护费用，节省工期。
另外沉井取土时不要求井体内降水，可节省降水措施费。
（2）安全。
由于沉井是在地面制作下沉，整体性好、刚度大，作为顶管井等临时工程时，比逆作法更安全。
逆作法深度不宜大于10m，而沉井无限制。
沉井的使用范围也有一些限制：（1）沉井主要依靠自重下沉，在硬土层、岩层中较难下沉，需要用到辅助下沉措施。
（2）沉井一般用于小型的地下构筑物。
原因：沉井需要均匀下沉，尺寸越大，均匀下沉越困难；沉井下沉时是水平框架受力，如尺寸大，则下沉时受力情况复杂，且需设置多道水平或竖向框架，对使用功能造成了限制。
沉井计算要点：（1）下沉系数其中Gik为沉井自重标准值，Fw,k为下沉过程中水浮托力标准值，Ffk为井壁总摩阻力标准值。
一般在设计中下沉系数宜大一些，下沉系数太小容易出现下沉过慢的问题。
（2）下沉稳定系数=0.8~0.9[1]。
其中F’fw,k为验算状态下水的浮托力标准值，F’fw为验算状态下井壁部摩阻力标准值，Rb为沉井刃脚、隔墙和底梁下地基土极限承载力之和。
一般下沉系数太时或下沉可能遇到软土时，需验算下沉稳定系数，即保证下沉到预定标高后沉井不再下沉，防止沉井超沉。
深基坑围护结构沉井封底施工工法
深基坑围护结构沉井封底施工工法深基坑围护结构沉井封底施工工法一、前言深基坑围护结构的施工是城市建设中重要的一环，其中沉井封底施工工法是一种常用的方法。
本文将对深基坑围护结构沉井封底施工工法进行详细介绍，包括其工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点深基坑围护结构沉井封底施工工法具有以下特点：1. 施工简便：采用沉井封底的施工工法，可以快速准确地完成施工，节约时间和人力成本。
2. 工序合理：沉井封底施工工法将施工分为不同的阶段进行，每个阶段都有明确的任务和要求，便于组织和管理。
3. 结构稳定：通过采用沉井封底工法，可以确保基坑围护结构的稳定性，提高工程质量。
4. 施工适应性强：该工法适用于各种深度的基坑围护结构施工，并且可根据实际情况进行调整和改进。
三、适应范围深基坑围护结构沉井封底施工工法适用于以下场景：1. 建筑物地下室的施工，如商业综合体、办公楼等。
2. 土木工程中的地下工程，如地铁、地下通道等。
3. 桥梁等特殊设施的基坑围护结构施工。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系：深基坑围护结构沉井封底施工工法是根据工程地质条件和设计要求确定的，并与实际的施工过程相匹配。
2. 采取的技术措施：该工法采取了各种技术措施，包括沉井施工、封底施工、围护结构施工等，以确保工程的稳定和质量。
五、施工工艺深基坑围护结构沉井封底施工工法包括以下几个施工阶段：1. 沉井施工：采用各种机具设备进行基坑的挖掘和土方的处理，使基坑达到设计要求的深度和形状。
2. 封底施工：在基坑底部进行土方的夯实和处理，以确保底部的稳定性和承载能力。
3. 围护结构施工：采用混凝土结构、钢结构等不同的围护形式进行施工，以保证基坑的围护和支护。
六、劳动组织深基坑围护结构沉井封底施工工法需要组织专业的施工队伍进行协同作业，确保施工过程的顺利进行。
劳动组织应包括人员配置、工作分工、施工计划和施工管理等方面。
钢筋混凝土沉井计算
钢筋混凝土沉井计算在建筑和土木工程领域，钢筋混凝土沉井是一种常见且重要的结构形式。
它被广泛应用于桥梁基础、地下泵房、污水检查井等工程中。
要确保沉井结构的安全可靠，精确的计算是至关重要的。
接下来，让我们深入了解一下钢筋混凝土沉井的计算方法和要点。
首先，我们需要明确钢筋混凝土沉井的结构组成。
它主要包括井壁、刃脚、封底和顶板等部分。
井壁承受着周围土体和地下水的压力，刃脚则有助于沉井的下沉，封底用于封闭井底，顶板则提供上部的承载能力。
在进行计算时，第一步是确定作用在沉井上的荷载。
这些荷载包括土压力、水压力、自重以及可能存在的上部结构传来的荷载等。
土压力的计算通常采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论。
水压力则根据地下水位的高低和水的流动情况来确定。
沉井的自重计算相对较为简单，将各个组成部分的体积乘以相应材料的重度即可。
但需要注意的是，在计算过程中要考虑钢筋的重量。
接下来是井壁的内力计算。
由于井壁在不同深度所受到的土压力和水压力不同，因此需要分段进行计算。
一般采用的方法有悬臂梁法和环形框架法。
悬臂梁法适用于较浅的沉井，而环形框架法适用于较深且直径较大的沉井。
对于刃脚部分的计算，需要考虑其在下沉过程中的受力情况。
刃脚通常被视为悬臂梁，承受着土的阻力、水的浮力以及刃脚自重等。
在计算时，要确定刃脚的悬臂长度、截面尺寸以及所受的弯矩和剪力。
封底的计算主要是确定其厚度和配筋。
封底需要承受地下水的向上浮力以及封底自重等，通常按照板的受力情况进行计算。
在进行钢筋配置时，根据计算得到的内力，按照混凝土结构设计规范的要求，确定钢筋的直径、间距和数量。
同时，要满足最小配筋率等构造要求，以保证结构的安全性和耐久性。
此外，还需要考虑沉井下沉过程中的稳定性。
在下沉过程中，要确保沉井不会发生倾斜、突沉等问题。
这需要对下沉系数、抗滑移系数等进行计算和分析。
为了更准确地进行计算，还需要考虑一些实际因素的影响。
例如，土体的物理力学性质可能存在差异，地下水位的变化，以及施工过程中的不确定因素等。
钢筋混凝土沉井计算(两篇)
引言：钢筋混凝土沉井是一种常见的基础设施工程，用于排水系统、通信系统、电缆系统等地下管线的管理和维护。
在设计和实施沉井工程时，合理的计算方法对于保证工程的安全和可靠性至关重要。
本文将进一步探讨钢筋混凝土沉井的计算方法，以帮助工程师们更好地进行设计和施工。
概述：钢筋混凝土沉井计算的主要目的是确定沉井的尺寸和承载能力，以确保足够的强度和稳定性。
在进行计算之前，需要考虑沉井所处的土壤条件、工程要求和使用情况等因素。
正文内容：1.土壤条件影响：1.1.定义土壤参数：根据现场勘探和实验数据，准确确定土壤参数，包括黏土的强度和可塑性指标等。
1.2.考虑土壤的稳定性：通过计算土壤的承载能力，结合土壤的稳定性分析，确定沉井的尺寸和深度。
2.沉井尺寸设计：2.1.确定沉井的外部尺寸：根据工程要求和使用情况，确定沉井的外部尺寸，包括直径、长度和壁厚等。
2.2.考虑沉井的内部空间：根据沉井的用途和设备要求，确定沉井的内部空间尺寸，包括宽度、高度、距离等。
3.沉井的承载能力计算：3.1.计算钢筋混凝土的承载能力：根据沉井的几何形状和所使用的钢筋混凝土的强度参数，进行承载能力计算。
3.2.考虑沉井的荷载条件：根据实际情况，考虑沉井受到的荷载条件，包括静载、动载和地震荷载等。
4.沉井的结构设计：4.1.选择合适的结构形式：根据工程要求和沉井的作用，选择合适的结构形式，包括圆形、方形、椭圆形等。
4.2.定义沉井的材料参数：根据设计要求和实际情况，确定沉井所使用的材料参数，包括混凝土的强度等级和钢筋的截面积等。
5.沉井的施工与监测：5.1.施工方法选择：根据沉井的尺寸和结构要求，选择合适的施工方法，包括顶管、盖板和成梁等。
5.2.监测沉井的变形和应力：在施工过程中和工程完成后，进行沉井的变形和应力监测，确保沉井的安全稳定性。
总结：钢筋混凝土沉井计算是保证沉井工程安全的重要环节。
通过准确定义土壤参数、合理设计沉井尺寸、计算沉井的承载能力、设计沉井的结构和施工中进行监测等步骤，可以确保沉井工程的质量和基础设施的可靠性。
基坑支护结构施工之沉井
基坑支护结构施工之沉井
建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013规定：
1、基坑周边存在既有建（构）筑物、管线或环境保护要求严格时，不宜采用沉井施工工法。
2、沉井的制作与施工应符合下列规定：
（1）搭设外排脚手架应与模板脱开；
（2）刃脚混凝土达到设计强度，方可进行后续施工；
（3）沉井挖土下沉应分层、均匀、对称进行，并应根据现场施工情况采取止沉或助沉措施，沉井下沉应平稳。
下沉过程中应采取信息施工法及时纠偏；
（4）沉井不排水下沉时，井内水位不得低于井外水位；流动性土层开挖时，应保持井内水位高出井外水位不少于1m；
（5）沉井施工中挖出的土方宜外运。
当现场条件许可在附近堆放时，堆放地距井壁边的距离不应小于沉井下沉深度的2 倍，且不应影响现场的交通、排水及后续施工。
3、当作业人员从常压环境进入高压环境或从高压环境回到常压环境时，均应符合相关程序与规定。
1。
沉井计算书
沉井计算书沉井计算书是一种重要的工程计算工具，它主要用于确定沉井设计参数和计算沉井各项指标。
沉井作为一种深基坑支护方式，广泛应用于地下工程、基础工程以及城市建设中，具有重要的指导意义和使用价值。
沉井计算书的编制过程需要注意以下几个方面。
首先，要对工程背景和设计要求进行全面的调研和了解。
这包括基坑土质、地下水位、荷载条件、邻近设施等相关信息的采集和分析。
只有充分了解背景信息，才能准确无误地进行沉井计算。
其次，根据背景调研结果，要合理选择沉井设计参数。
这些参数包括井筒直径、井筒深度、沉井桩径、沉井桩间距等。
设计参数的选择应考虑到土质条件、地下水位、工程荷载以及施工工艺等因素。
因此，在进行沉井计算前，各项设计参数的合理选择尤为重要。
第三，进行沉井计算时要注意考虑各种荷载的作用。
主要荷载有土压力、水压力以及附加荷载等。
对于土压力的计算，常用的方法有光滑土壁排水法和剪切力法等。
而对于水压力的计算，则需要根据地下水位的高低来确定。
此外，附加荷载如施工荷载、临时荷载等也需要进行合理的估算和计算。
最后，沉井计算书的编制还需要注意结果的验证与分析。
在计算过程中，要根据现有标准和规范进行计算，并对计算结果进行验证。
比如，采用有限元分析软件进行模拟计算，进行参数敏感性分析等，以保证计算结果的可靠性和准确性。
只有经过验证的计算书才能为后续的工程实施提供指导。
总之，沉井计算书的编制过程应该经过充分的背景调研、合理参数选择、周全荷载计算以及结果验证与分析。
它对于沉井设计中的决策和方案选择具有重要的指导作用。
只有通过科学、准确的沉井计算，才能确保工程的安全性和稳定性，为工程施工提供有力的支持。
同时，沉井计算书的编制也需要与相关专业人员的密切配合和交流，以确保计算结果能够全面地反映工程实际需求。
钢筋混凝土沉井计算
钢筋混凝土沉井计算在建筑工程和基础施工中，钢筋混凝土沉井是一种常见且重要的结构形式。
它被广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站等工程中。
要确保沉井结构的安全可靠和经济合理，准确的计算是至关重要的。
钢筋混凝土沉井的计算涉及多个方面，包括结构的自重、土压力、水压力、刃脚的受力分析、井壁的内力计算等。
下面我们逐步来探讨这些计算要点。
首先，结构自重的计算是基础。
这包括井壁、封底混凝土、顶板、隔墙等各个部分的重量。
在计算时，需要根据构件的尺寸和材料的密度来精确计算。
同时，还要考虑施工过程中的附加重量，如施工设备、临时支撑等。
土压力的计算是一个关键环节。
土压力的大小和分布取决于土层的性质、埋深、地下水情况等因素。
一般来说，常用的土压力计算方法有朗肯土压力理论和库仑土压力理论。
对于沉井这种特殊结构，通常需要根据实际情况进行适当的修正。
在计算主动土压力时，要考虑土的内摩擦角和粘聚力等参数；而在计算被动土压力时，由于土体的被动破坏机制较为复杂，计算难度相对较大。
水压力也是不可忽视的因素。
如果沉井处于地下水位以下，就需要考虑水压力的作用。
水压力的大小等于水的重度乘以水头高度。
在计算时，要明确水头高度的取值，以及是否存在水的渗流等情况。
刃脚是沉井结构的重要组成部分，其受力情况较为复杂。
刃脚通常承受着竖向的压力、水平的土压力和水压力，以及弯矩和剪力的作用。
在计算刃脚的内力时，需要采用合理的力学模型进行分析。
可以将刃脚视为悬臂梁或固定端梁，根据不同的边界条件和受力情况来计算内力。
井壁的内力计算是沉井计算的核心内容之一。
井壁在竖向受到自重和土压力的作用，在水平方向受到水压力和土压力的作用。
对于圆形沉井，可以采用薄壁圆筒的理论进行计算；对于矩形沉井，则需要采用框架结构的计算方法，考虑梁和柱的作用。
在进行内力计算后，还需要根据混凝土结构设计规范对钢筋进行配置。
要根据计算得到的弯矩、剪力等内力值，选择合适的钢筋直径、间距和布置方式，以满足承载能力和裂缝控制的要求。
混凝土沉井计算书1
混凝土沉井计算书一、计算思路：1）确定荷载，按30#墩沉井承受荷载计算，29#、33#承台底高程发生变化时，采取挖除周围土方和控制水位高程等措施，使沉井所受荷载不增加。
2）简化计算模型3）沉井配筋、强度计算4）下沉计算二、荷载的确定沉井下沉深度为7.343m ，处于细砂层，可不考虑粘聚力影响，侧壁所受的土压力按静土压力来计算，容重取饱和容重sat γ，根据相关资料，可得饱和容重320/sat KN m γ=，静止土压力系数0K 取0.5计算。
根据00p K z γ=，可得沿沉井高度方向沉井荷载分布，如下图所示：三、计算模型的确定3.1 几点假设a) 内支撑梁只考虑轴力作用，为此，两道内支撑梁可等效成单向铰接。
b) 沉井刃脚处按双向铰接考虑。
c) 沉井纵、横向所受荷载和结构形式基本一致，故可取一个方向进行计算。
根据此假设可得沉井计算模型，如图2所/图1 沉井荷载分布示意图图2 沉井计算模型示，从计算模型可确定每道支撑梁及沉井的计算荷载。
3.2 支撑梁及沉井设计荷载的确定根据图2的所示的荷载和计算模型，可得沉井剪力图和单位壁宽弯矩图，如图3和图4所示：经计算，沉井两道支撑梁处的设计荷载如下：底部支撑梁：227.76 KN/m上部支撑梁：113.743 KN/m沉井竖向配筋的设计弯矩取：M max =61.8 KN*m ，M min =-38.3 KN*m （沉井中间位置）四、底部支撑梁配筋计算取沉井的对称结构计算，计算示意图如图5所示：根据图5可计算得底部支撑梁的轴向压力：N=866.42KN按轴心受压构件计算底部支撑梁的配筋。
先假定截面尺寸为300图3 剪力图-71.9054KN/m -117.522KN/m 110.239KN/m-73.33KN/m 40.413KN/m -38.3KN*m 图4 单位沉井壁宽弯矩图61.8KN*m 38.3KN*mq=227.76KN/m×500mm ，根据《混凝土结构设计规范》，构件两端固结，则构件的计算长度l 0取0.5l （l 为4.38m ），则：l 0=0.5l =2.19m由l 0/b=2.19/0.3=7.3<8，查《混凝土结构设计规范》表7.3.1可得钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数ϕ=1.0求纵向钢筋面积s A ':1()0.9N A f A s c f y ϕ'=-' 式中：按Ⅱ级钢筋计算：2300/y f N mm '=，混凝土设计为C30：214.3/c f N mm =A=300×500=150000mm 2把以上参数代入公式，得 s A 0'<，则可按构造配筋。
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浅谈沉井在基坑支护的应用及配筋计算摘要：随着近几年我国工程的增多，以沉井作为基坑支护得到了越来越多的应用。
其施工时所需机具不多，施工工艺也不复杂。
但实际施工中沉井的配筋往往是经验配筋，配筋量较大造成了一定程度的浪费，本文以某特大桥73#墩承台施工为实例讲述沉井护壁时沉井尺寸的选定及配筋验算。
关键词：沉井基坑支护应用配筋计算
abstract: with the increasing of the project in china in recent years, in order to open caisson as foundation pit supporting get more and more applications. when not needed for the construction machinery, construction technology is less complex. but the actual construction of open caisson reinforcement is often experience reinforcement, large quantities reinforcement caused a degree of waste, taking a big bridge 73 # pier pile caps is about protecting wall of open caisson construction for example when the size of open caisson selected checking and reinforcement.
keywords: open caisson foundation pit supporting application reinforcement calculation
中图分类号：tv551.4文献标识码：a 文章编号：
沉井是建造在墩址所在地面上或筑岛面上的井筒状结构物。
它
从井孔内取土，借自重克服土对井壁的摩擦力而沉入土中，这样逐节接筑、下沉，直至设计位置后封底，再进行井内结构物或填充物的施工，沉井多数是作为基础，沉井基础的刚性大，整体性强，能承受较大的竖直和水平荷载。
施工时井壁既能挡土又起着防水的作用。
一、沉井的类型
(一)按材料分类：混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井。
（二）按沉井的平面形状分类：
1、圆形沉井结构本身受力条件较好，在周围的土压力、水压力的作用，井壁主要承受轴向压应力；下沉过程中用的机械挖土较方便，且有利于刃脚均匀地支撑在土层上，沉井不易倾斜。
2、矩形沉井此种沉井外形结构简单，制作较容易，在外力和基底相同的条件下，矩形的基底面积为最小（因其惯性距大），可节省圬工，易在无水或流水速度较小的河流中采用。
3、圆端型沉井其优点介于圆形和矩形沉井之间，但沉井的制作比较麻烦。
（三）按沉井的立面形状分类：柱形沉井、阶梯形沉井、锥形沉井。
沉井平面及剖面形式
（a）平面形式；（b）竖剖面形式
二、沉井的构造
沉井作为基础通常由井壁、隔墙、刃脚、井孔（取土井）、凹槽、
封底、顶盖、射水管组、探测管等。
射水管组是在沉井自重不足以克服下沉阻力时，在井壁四周围设置的。
利用高压射水破坏沉井周围及刃脚下的土，以减小土对沉井的摩擦力。
探测管是在井壁内设置而沉井作为基坑支护通常只有井壁和刃脚。
直径200～500mm的钢管或预制管道作为探测管。
其主要作用：①探测井壁刃脚下和隔墙底面下的泥面标高，以便控制除土部位；②可在探测管中安设射水管，破坏沉井刃脚下的土体以利于下沉，也可用来射水清基；③沉井水下封底后，可作为封底混凝土的质量检查孔。
沉井作为基坑支护通常只有井壁和刃脚，有时为克服下沉阻力需设置射水管。
三、基坑支护时沉井主要尺寸的拟定和下沉计算
沉井主要尺寸的拟定主要依据基坑内结构物如承台的外轮廓尺寸，除应遵照沉井构造的一般要求外，还应考虑结构受力条件和沉井下沉两方面的需要。
沉井壁厚不宜小于0.4m，且井壁混凝土的强度不的低于c15。
沉井内壁尺寸应等于基坑内结构物如承台的外轮尺寸加襟边宽度，襟边的最小宽度一般不小于沉井总高度的1/50，且不得小于200mm。
以洋河特大桥73#墩承台施工为例来对沉井尺寸及下沉进形计算。
73#承台尺寸为11m×8m×2m，经计算需开挖基坑4.5m深，土质为砂类土。
①确定沉井尺寸
根据承台尺寸及开挖深度h=4.5m，取襟边b=0.3m，取壁厚c=0.5m
则沉井内壁为11.6m×8.6m×4m外壁为12.6m×9.6m×4m。
②沉井下沉计算
检算要求满足：q＞t或k=q/t＞1.0
式中 k—沉降系数
q—沉井自重（kn）
t—土对沉井外壁的摩擦力，其值为t=σfihiui
fi—第i层土对井壁单位面积的摩擦力（kpa）,其数值与沉入土深度、土的性质、井壁外形及施工方法有关，可参考下表。
以某特大桥73#墩计算为例：取混凝土c30，重度r=27kn/m³
q=（12.6m×9.6m-11.6m×8.6m）×4m×27 kn/m³=2289.6 kn
t=(12.6m×2+9.6m×2) ×4m×12 kpa=2131.2kn
k=q/t＞2289.6/2131.2=1.07＞1.0满足下沉要求，如不满足可加大壁厚
土的单位面积摩阻力fi
土种类土对井壁的摩擦力（kpa）
砂类土12～25
卵石土15～30
黏性土25～50
软土10～12
或在沉井顶部压重或采用高压射水辅助下沉等措施。
若沉井较高需分段浇筑应计算每段的自重得出下沉系数。
右表为土的单位面
积摩阻力
四、配筋计算
①土压力计算：
利用朗肯土压力理论计算土压力：土为砂性土取内摩擦角
ø=30°r=18 kn/m³
土的压力分部如右图所示，沉井底处的主动土压力强度：
pa=rztan2(45°-ø/2)=18×4×1/3=24 kpaka=
tan2(45°-ø/2)
计算主动土压值：
ea=1/2rh2ka=1/2×18×42×1/3=48kn/m合力作用点距沉井底h/3=4/3m处
②井壁横向配筋：
将长边池壁沿高度方向分为4段
h pa
0～1 6 kpa
1～2 12 kpa
2～3 18 kpa
3～4 24 kpa
取1m壁宽进行计算，两侧按固支计算，采用如下公式进行弯矩及配筋计算。
ma=ql2/12 mb=ql2/24
ɑ=m/(fcbh02)r=(1+(1-2ɑ)*1/2)/2 as=m/rh0fy
式中
m-弯矩fc-混凝土抗压强度，本例取fc=14.3n/mm2
b-井壁宽度，取1mh0-壁的有效厚度
fy-钢筋抗拉强度设计值，本例选钢筋为hrb335，取fy=
310n/mm2
最小配筋率0.2% 安全系数取1.2。
经计算得如下表
说明：通过计算理论配筋面积均小于最小配筋面积，固as均取最小配筋率所配钢筋。
③井壁竖向配筋计算
取1m宽进行计算，按下端固支上端自由进行配筋计算。
配筋公式可采用以上公式，弯矩ma=fs*l*1.2 弯矩图如下：
ma=fs*l*1.2=48×4/3×1.2=76.8knm 根据以上配筋公式计算
得出
as=470 mm2，最小配筋率钢筋面积：as=0.2%*(500*1000)=1000 mm2
固实配钢筋。
这样通过以上的计算就可以得出实配钢筋，以避免经验配筋给工程造成的钢筋浪费。
参考文献：
1.《混凝土结构基本原理》马芹永主编
2.《土力学与地基基础》李文英主编
3.《结构力学》李家宝主编
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。