沉井设计
浅谈沉井的设计与施工
浅谈沉井的设计与施工沉井是一种人工挖掘的坑道结构，它通常用于地下淘金、矿山勘探等工程中。
沉井的建设需要考虑多种因素，包括地质条件、地下水位、施工设备等。
本文将从设计和施工两个方面介绍沉井的相关知识。
一、设计沉井的设计需要考虑以下因素：1. 地质条件。
地质条件是沉井设计的重要考虑因素之一，主要包括岩层、地下水、地下岩石应力等。
岩层的硬度、稳定性对沉井的设计有重要影响，需要对岩石结构、破碎带、裂隙等进行详细的勘察和分析。
地下水对沉井的设计也有直接影响，需要考虑地下水位的高度、渗透率等因素。
此外，地下岩石应力也是沉井设计的重要因素。
2. 形式结构。
沉井的形式结构有多种选择，包括卧式、立式、斜式等。
卧式沉井一般适用于较浅的深度，而立式沉井适用于较深的深度。
斜式沉井可以适应较复杂的地质条件，但施工难度较大。
3. 尺寸。
沉井的尺寸需要根据工程需要和地质条件进行具体分析。
一般来说，沉井的直径和深度都需要按照工程需要和地质条件来确定。
4. 稳定性。
沉井的稳定性是沉井设计的重要因素之一，需要通过力学计算、数值模拟等方法来评估沉井的稳定性，以确保施工过程中不会发生事故。
二、施工沉井的施工需要遵循以下原则：1. 安全第一。
沉井的施工需要遵循安全第一的原则，保证工程过程中不出现安全事故。
2. 精确测量。
在沉井的施工过程中，需要对沉井的尺寸、位置进行精确测量，并及时记录。
3. 保证排水。
沉井的施工需要保证排水，避免地下水的渗入，以确保施工过程中的安全性。
4. 控制挖掘速度。
沉井的挖掘速度需要进行适当控制，不可过快或过慢，以确保沉井的稳定性。
5. 管理施工队伍。
在沉井的施工过程中，需要对施工队伍进行管理，并注意施工队伍的安全和卫生。
三、结论沉井的设计和施工需要考虑多种因素，包括地质条件、形式结构、尺寸和稳定性等。
为保证施工安全和工程质量，施工过程中需要遵循安全第一的原则，并进行精确测量、排水保证、挖掘速度控制和施工队伍管理等措施。
沉井工程施工组织设计
沉井工程施工组织设计一、工程概况本工程为XX市XX河道沉井工程，位于XX市XX河道中央。
沉井直径为40米，高50米，沉井底部为钢筋混凝土结构，上部为钢结构。
工程主要包括沉井制作、浮运、定位、下沉、封底等工序。
二、施工组织设计1. 施工准备（1）根据设计图纸和技术要求，编制详细的施工方案和施工组织设计。
（2）组织施工人员认真学习施工方案，明确施工任务和质量要求。
（3）准备施工所需的各种材料、设备和工具，确保施工顺利进行。
（4）加强与相关部门的沟通和协调，办理施工所需的相关手续。
2. 沉井制作（1）在制作平台上搭建临时支架，安装模板，进行沉井底部的钢筋混凝土施工。
（2）待底部混凝土强度达到设计要求后，进行上部钢结构的制作和安装。
（3）在钢结构上设置浮运装置，确保沉井能够在水中浮运。
3. 浮运（1）在沉井底部安装浮运装置，包括螺旋桨、推进器等。
（2）根据水流情况和施工要求，确定浮运路线和时间。
（3）组织施工人员按照浮运计划进行操作，确保沉井顺利浮运到指定位置。
4. 定位（1）在沉井顶部安装定位装置，包括定位桩、锚链等。
（2）根据设计要求，确定沉井的最终位置，进行定位施工。
（3）调整沉井位置，使其满足设计要求。
5. 下沉（1）待沉井定位完成后，启动螺旋桨和推进器，进行下沉施工。
（2）根据设计要求，控制沉井下沉速度和深度。
（3）定期检查沉井下沉情况，确保下沉过程中沉井的稳定性和安全性。
6. 封底（1）待沉井下沉到设计深度后，进行封底施工。
（2）封底采用钢筋混凝土结构，确保封底的稳定性和耐久性。
（3）封底完成后，进行沉井内部结构的施工，包括管道、泵站等。
7. 施工安全与质量控制（1）加强施工现场的安全管理，严格执行安全操作规程，确保施工人员的安全。
（2）建立健全质量管理体系，严格把控施工过程中的质量问题。
（3）定期对施工质量进行检查和验收，确保工程质量达到设计要求。
三、施工进度计划根据工程量和施工要求，制定详细的施工进度计划，确保工程按时完成。
浅谈沉井的设计与施工
浅谈沉井的设计与施工沉井是一种经常被用于城市排水、污水处理和排放的设施。
该设施通常被设计为下沉的圆形或方形结构，通常深达数十米。
因此，设计和施工沉井需要进行深思熟虑和周密计划。
本文将就沉井的设计和施工进行较为深入的探讨。
首先，我们来谈谈沉井的设计。
沉井的设计应该考虑到许多因素，包括地质、气候、地形和土壤类型等。
例如，在一个泥岩和砂岩岩石混杂的区域，地质嵌合非常复杂，那么需要注意选择合适的施工方法，同时要在设计时考虑到哪些岩石是坚硬的，哪些是比较松散的。
此外，如果设计的沉井处于地势较低的地区，需要考虑场地排水的问题，以保证沉井不受地下水的湿润和泡水。
在进行沉井设计的时候，需要考虑到沉井的安全性和稳定性。
沉井的设计应能承受地震、洪水等自然灾害的影响，不易受到冲击力和扭矩力的影响，以保证其稳定性和安全性。
其次，沉井的施工也需要谨慎。
在施工前，需要进行充分的现场勘测，并探明地下的情况，以确定施工方法和设备是否适合以及能否应对可能出现的问题。
如果需要保持沉井周围地面的水平，那么他就需要在挖掘前进行地下回填，以防止地下土壤塌陷，影响施工的进度。
在施工过程中，需注意保护周围的地下水资源，不能造成土壤污染或水体受到污染。
此外，在施工前应该对施工现场进行必要的准备工作，如安装施工用的不同类型的设备和安全防护设施等。
最后，我想强调一下在设计和施工沉井的过程中特别需要考虑的问题——离子碳钢贴附层（IPCL）。
IPCL是一种用于涂层防腐蚀的热塑性材料，能够抵御许多有害化学物质的侵蚀。
IPCL的涂层具有非常优秀的抗腐蚀性能，它能够有效地防止沉井受到酸碱化学物质和湿气的侵蚀，延长沉井的使用寿命。
总之，设计和施工沉井可能会遇到很多困难，但通过详细的规划、充分的现场调查和注意各项细节，可以确保沉井的优质设计和安全施工。
同时，IPCL是一个非常重要的因素，带来很多优点，它可以帮助我们解决一些涂层腐蚀问题的同时，提高了沉井的使用寿命。
地下结构设计8：沉井结构设计
8.1.4 沉井的构造
沉井组成： 井壁、 刃脚、 凹槽、 内隔墙、 取土井、 封底、 顶板
第二节 沉井结构设计与计算
沉井结构设计主要包括如下内容：
⑴ 沉井建筑平面布置的确定 ⑵ 沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算
①参考已建类似的沉井结构，初定沉井的平面尺寸、高度、井 孔尺寸及井壁厚度等几个主要尺寸，并估算下沉系数，控制沉速； ②估算沉井的抗浮系数，以控制底板的厚度等。
⑶沉井底节的最小配筋率，钢筋混凝土不宜少 于0.1%，少筋混凝土不宜少于0.05%。沉井底 节的水平构造钢筋不宜在井壁转角处有接头。 由于沉井下沉过程中井孔内的土体未被挖出， 增加了沉井的下沉阻力，使井壁产生拉应力， 为防止转角处拉力过大，应严格按照先关要求 布置钢筋。
沉井井壁计算
混凝土厚壁沉井由于井壁厚度较大，除刃脚外 ，可不进行井壁受力验算；混凝土薄壁沉井应 根据实际可能发生的情况进行井壁的验算。 沉井井壁计算包括竖直和水平两个方向的内力 计算。
⑶ 施工阶段强度计算
①井壁板的内力计算；②刃脚的挠曲计算；③底横梁、顶横梁 的内力计算，等等按封闭框架(水平或垂直方向)或圆形结构来计算井壁并配筋； ②顶、底板的内力计算及配筋。
下沉系数计算
沉井的下沉是通过在取土井内不断挖土，使沉 井自重克服井壁与周围土体间的摩擦力以及刃 脚下方土体的正面阻力而实现的。因此在确定 沉井主体尺寸后，须算出沉井自重，并验算沉 井在施工中是否能在自重作用下，克服上述摩 擦力和正面阻力顺利下沉。
⑴竖直方向内力计算
沉井直立时的井壁摩擦阻力分布
⑵水平方向内力计算
①验算刃脚根部以上高度等于该处井壁厚度t的 一段井壁，依此设置该段的水平钢筋。
沉井设计详解、验算详解
第四节 水、土压力标准值计算
1．水压力 Fw=γwzw 2. 土压力 Fep,k=Kaγsz-2c √Ka Ka=tg2(45°-φ/2) φ—土的内摩擦角，取固结快剪峰值强度指标
3．水、土压力合算与分算 合算、分算尚属学术界存在争议的问题，各地有各自的工 程经验。 工程界较为能接受的算法如下： 无粘性土，水土分算 粘性土，水土合算，不固结不排水抗剪强度指标；水土分 算，固结不排水抗剪强度指标。
第一节 概述
一．定义 把不同截面形状的井筒或箱体，按边排土边 下沉的方式使其沉入地下，即沉井或沉箱。
也有人把沉井称为开口沉箱，把沉箱称为闭口沉井。 二．沉井的特点 1．施工场地占地面积小、出土量少、成本低、 可靠性好; 2．适用土质范围广，淤泥土、砂土、粘土、砾 砂等均可施工； 3．施工深度大，最大深度可达100m； 4．施工给周围地层中造成的位移小，对临近建 筑物的影响小。 三．用途 适用于地下构筑物及深基础，如地下泵房、地 下沉淀池、地下车库、地下料坑等。
第五节 沉井的下沉计算
1．井壁与土的摩阻力计算 1）单位面积摩阻力选用 我们在岩土工程勘察技术委托时，若可能存在沉井， 通常要求勘察单位提供各土层的单位面积摩阻力。 若报告中未提出，则参见沉井结构设计规程取值。
在取值时，粘性土根据液性指数IL的高、低取其下、 上限；砂、石土根据其标准贯入锤击数N或重型动力触 探锤击数N63.5的高、低取其上、下限。 2）摩阻力沿井壁外侧的分布
2．下沉系数的计算 kst=(Gk-Ffw,k)/Ffk Gk—沉井自重标准值 Ffw,k—下沉过程中水的浮托力标准值 Ffk—井壁总摩阻力标准值 要求下沉系数kst≥1.05 上海地基规范中，下沉系数1.05~1.25，位于淤泥质土 层中取小值，其他土层中取大值。 天津地基规范中，下沉系数1.05~1.15，位于软弱土层 中1.05，其他土层中1.15。 浙江地基规范中，下沉系数1.05~1.25，位于淤泥质土 层中取小值，土质条件较好时取大值。 其他地区参考上述取值，土质条件差（淤泥、淤泥质 土）时1.05，其他1.25。
沉井专项的施工方案设计
沉井专项的施工方案设计一、工程概述本项目为沉井专项施工工程，施工内容包括以下方面：沉井基坑开挖、支护、回填等工作。
施工地点位于城市中心的一处交通要道旁，施工面积约XXX平方米，总工期为XX个月。
二、施工准备工作1.编制施工组织设计：确定人员配置、施工方案及工作流程，明确任务分工和责任。
2.办理相关手续：包括施工许可证、安全生产许可证等手续。
3.采购施工材料及设备：根据工程需要，提前采购所需的支护材料、回填材料、施工机械等。
4.建立施工现场：搭建施工用房、安装临时用电等设施，清理施工现场。
三、施工工艺与方案1.沉井基坑开挖（1）确定开挖方式：根据地质条件和施工要求，选择合适的开挖方式，可以采用人力开挖、机械开挖或爆破开挖。
（2）组织机具和人员：根据开挖量和要求，提前准备好挖掘机、铲车等机具以及人员队伍，保证施工进度。
（3）开挖过程中的支护：在开挖过程中，根据开挖深度和土质情况，采取相应的支护措施，保证开挖安全。
2.支护工程（1）支护材料选用：根据地质情况和设计要求，选择适当的支护材料，如钢支撑、混凝土桩等，并进行材料验收。
（2）支护方式：采用深基坑支护方式，包括水平支撑和垂直支撑，以确保基坑的稳定性和安全性。
（3）支护施工：按照设计图纸和标准要求，进行支护材料的布置、固定和连接等工作，确保支护结构的合理安装和牢固可靠。
3.回填工程（1）回填材料选用：根据施工要求和设计要求，选择适当的回填材料，如砂土、石渣等，并进行材料验收。
（2）回填施工时机：在支护工程完成后，按照施工计划进行回填工作，确保支护结构的安全稳定。
（3）回填施工过程控制：根据设计要求，对回填过程进行控制，包括回填层次、回填厚度等，确保回填质量满足要求。
四、安全措施1.施工现场安全防护：设置安全警示标志，划定安全防护区域，制定施工现场危险源管理制度，确保施工现场人员的安全。
2.施工设备安全操作：对机具设备进行检查和维护，设立专门的操作区域，对操作人员进行培训，确保施工设备的安全运行。
沉井设计
一、优化设计思路优化设计的目标是使设计出来的结构在满足安全使用的条件下，造价最低，这样的结构才是最优结构。
对钢筋混凝土沉井结构，若设计出的每一构件的材料强度都得到充分利用，则这样的整个结构是最优结构。
基于上述的思路，可以把冻结内力方法和０．６１８法结合起来，进行沉井结构的优化设计。
首先对拟设计结构方案进行一次内力分析，再把内力冻结起来，用０．６１８法对各个构件进行优化，得到新的方案；然后再进行内力重分析，重复上述步骤，直至前后两次计算结果充分接近为止。
二、结构部件的优化设计钢筋混凝土沉井结构水泵房为板式结构、框架结构和井字梁结构的混合体。
其受力工况很多，计算简图也依部位、工况而不同。
但按钢筋混凝土构件分类，可分为纯弯板、偏压板、纯弯梁、偏压柱４种构件，下面就对此４种构件作优化设计推导。
１．纯弯板构件的优化设计纯弯板优化可采用分单位板宽度来分析。
（１）目标函数取目标函数为单位板宽、单位长度的材料和模板造价之和。
与目标函数有关的变量有板厚、钢筋面积、模板面积。
（２）约束条件应考虑抗弯方面的强度约束：①最大正弯曲强度，②板条两端最大负弯曲强度，③最大剪力强度，④最小、最大配筋率，⑤板厚最小要求。
（３）优化方法及步骤板条的优化就是要寻求满足上述全部约束条件的目标函数的最小值。
可以理解为：当造价值最小时，材料用量应该最省。
考虑约束条件，在内力一定的条件下，对应于每一个板厚值Ｘ，可以算出配筋面积，故目标函数属一维搜索问题，用０．６１８法可以简便地求出Ｘ的最优解Ｘ ，步骤如下：①求Ｘ的上、下限作为一维搜索的区间：Ｘ的上限：取板的端部弯矩和跨中弯矩的最小值代入约束条件①、②，再利用最小配筋率条件得Ｘ的上限值。
Ｘ的下限：与上面类似，取板的端部弯矩和跨中弯矩的最小值代入约束条件①、②，再利用最大配筋率条件得Ｘ的下限值。
②用０．６１８法在 Ｘｌ、Ｘｕ 区间搜索，与求出最小的目标函数所对应的Ｘ 及对应的配筋量即为最优解。
沉井设计计算
土的侧向抗力：
y
hyy H
D0h
基底边缘压应力：
max N Hd min A0 2 D
其中： D bl h3 6Wd 12
嵌入处水平阻力P：
P
H
bl h2 6D
1
地面或最大冲刷线以下任意深度y处 基础截面上的弯矩为：
M
y
H
h
y
bl Hy 3 12Dh
2h
y
（3）深基础的验算
①基底应力验算
max
②横向抗力验算
y pp pa
整理得：
y co 4syta nc
③墩台顶面水平位移的计算方法
l tan 0
y0 tan
l
h2
z0
基础发生刚体转动在地 面处产生的水平位移
墩台随同基础一起发生刚 体转动而产生的水平位移
墩台本身弹性挠曲变形 引起的墩台顶水平位移
ab c
z0 l0
墩台顶面水平位移计算方法
3、刃脚受力计算
切土下沉：刃脚外弯 受力复杂
挖空刃脚底部土层：刃脚内弯
◆刃脚受力计算 1个三维问题转为2个二维问题求解
竖向受力（悬臂梁） 刃脚受力
横向受力（水平框架）
向外挠曲 向内挠曲
根据悬臂梁及水平 框架两者的变位关 系得各自的外力分 配系数：
hk4
0.1L14 0.05L14
沉井的计算包括施工期验算和作为整体基础的计算。
作为整体基础的计算：包含两种情况，当埋深仅有数米时，计算同 浅基础；当埋深较大，不能忽略沉井侧壁土体弹性抗力影响时，按 刚性桩计算。
沉井（刚性桩）计算假定： 1、地基土作为弹性变形介质，水平地基系数随深度成正比增
加。 2、不考虑基础与土间的粘着力和摩阻力。 3、沉井基础刚度与土刚度之比可认为是无限大。
沉井工程施工组织设计
沉井工程施工组织设计一、项目概况1.1 项目名称：沉井工程施工1.2 项目地点：某市某区1.3 建设单位：某某公司1.4 设计单位：某某设计院1.5 建设内容：沉井工程施工1.6 工程规模：共计10口沉井1.7 工期：预计60天1.8 施工费用：500万元1.9 施工性质：属于市政基础设施建设二、工程概况2.1 沉井工程是指在地下施工现场，通过设置固定的隔离措施，避免土方塌方，创建一个相对稳定的施工环境，以便开展地下建筑施工工作。
2.2 根据设计要求，本项目共计10口沉井，分别用于排水、通风、供电等不同用途。
2.3 每口沉井的深度为20米左右，直径为5米。
2.4 施工过程中需考虑到沉井工程对周边环境的影响，确保施工安全和基础设施的通畅。
三、施工组织设计3.1 施工单位本项目的施工单位为某某建筑施工有限公司，具有丰富的沉井工程施工经验和技术实力，能够完成本项目的施工任务。
3.2 人员组织本项目施工人员包括工程师、施工员、监理、机械操作人员等，共计50人左右。
其中，工程师负责技术指导和施工方案设计，施工员负责施工现场管理，监理负责监督施工过程，机械操作人员负责设备操作。
3.3 施工设备本项目所需设备主要包括挖掘机、打桩机、吊车等。
其中，挖掘机用于挖掘沉井开口，打桩机用于围桩，吊车用于运输材料等。
3.4 材料准备为确保施工顺利进行，需要提前准备好沙土、水泥、钢筋等材料，以及必备的安全设备和防护用具。
3.5 施工方案本项目施工采用逐口施工的方式进行，首先选择第一口沉井进行施工，待完成后再进行下一口沉井的施工，依次类推，直至全部施工完成。
3.6 施工工艺具体施工工艺包括：开挖沉井坑、围桩支护、拍制支模、浇筑混凝土、打设井筒等。
3.7 施工安全为确保施工安全，需严格遵守相关安全规定，采取有效的安全措施，做好现场巡查和安全培训工作，保障施工人员的安全。
3.8 施工质量施工过程中，需严格按照设计要求执行，确保沉井的质量。
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。
5-3沉井设计计算解析
①基底应力验算
max
②横向抗力验算
y p p pa
整理得：
y
4
cos
y tan
c
沉井基础的设计计算与施工
③墩台顶面水平位移的计算方法
l tan 0
y0 tan
l
h2
z0
基础发生刚体转动在地 面处产生的水平位移
墩台随同基础一起发生刚 体转动而产生的水平位移
墩台本身弹性挠曲变形 引起的墩台顶水平位移
选择沉井下沉过程中最不利情况验算
矩形、圆端形沉井：
a、支点位于长边中点
b、支点位于四个角点
验算截面：长边跨中附近最小截面 圆形沉井：两支点位于一直径上
基础工程
③隔墙
最不利情况:
第二节沉井内隔墙 已砌筑，但未凝固
G2 +G3 G1
下部土被 挖空
荷载:第一节隔墙自重G1+第二节隔墙重G2 +模板重G3
2 3 h
Ch mh C0 C0
离地面或最大冲刷线以下深度y处基础截面 上的弯矩为
Mz
H
h
y
Hbl y3 2 Ah
y0
y
基础工程
沉井基础的设计计算与施工
（2）基底嵌入基岩内的计算方法
基底无水平位移，仅绕基底中心转动， 此时y0=h，基底嵌入处存在一水平阻力P
土的侧向抗力：
y
h
yy
H D0 h
■基底变形—绕中心转动ω角
h
沉井底面受到的抗力：
a)
d /2
C01
C0
d 2
tan
基础工程
λ
O
x
Z Z1
zx
Z0
沉井设计详解、验算详解
kst,s=(Gk-F’fw,k)/(F’fk+Rb) kst,s—下沉稳定系数，0.8~0.9 F’fw,k—水的浮托力标准值 F’fk—井壁总摩阻力标准值 Rb—沉井刃脚、隔墙和底梁下地基土的极限承载
三．裂缝宽度及配筋计算
以不包括地面活荷载的弯矩标准值计算裂缝宽度， 注意用沉井结构设计规程中的公式，裂缝宽度不超过 0.25mm。
土力学中，土的渗透系数≤10-7cm/s定为实际上的不 透水。
我们的工程中，通常采用水土压力分算的原则，若 需合算，应有充分的经验并经技术会议讨论。
4．c、φ指标的选用 建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）中，c、φ采用 三轴试验固结不排水抗剪强度指标，有可靠经验时可采用 直接剪切试验的固结不排水抗剪强度指标。
在我们的工程中，一般采用直接剪切试验固结快剪总 应力抗剪强度指标c、φ，若需采用三轴试验指标或有效应 力指标，应进行讨论。
5．重度 水土分算时取土的浮重度，合算时取土的天然重度。
第五节 沉井的下沉计算
1．井壁与土的摩阻力计算 1）单位面积摩阻力选用 我们在岩土工程勘察技术委托时，若可能存在沉井， 通常要求勘察单位提供各土层的单位面积摩阻力。 若报告中未提出，则参见沉井结构设计规程取值。
排水工法简介： 1）集水井排水法
这种方法易发生流砂现象，由于排水致使周围 土体压密，给沉井下沉也带来困难。
2）外围排水法，这种方法是在沉井外围设置 深井，在深井中插入水泵往外抽水，使地下水位降 低。
该法影响范围大，容易造成周围地面下沉；
3）防渗墙法 为防止因降水造成地面下沉，可在沉井外围设置 防渗墙，载分项系数
给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程
给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程
1. 应根据沉井的实际用途和安全要求，选用适用的构造形式和
规定尺寸。
2. 沉井上部应设置井盖，井盖应按技术标准制造，并考虑到防滑、防拔、防盗等要求。
井盖尺寸应足够容纳检查、维修等作业。
井
盖上部应平、整、无凸出物。
3. 沉井底部应设置防渗层。
防渗层应选用优质水泥混凝土，厚
度不得小于15cm，堵漏结构应保证密闭性能。
沉井底部应设置放水孔，并接通仓外排水系统。
4. 沉井内墙应按规定厚度施工，墙体应平整，外露钢筋应进行
防锈处理。
沉井顶板和底板施工时应设置和墙体的接口，并应防止渗漏。
顶板和底板应采用预制梁板结构，并设置预留孔口。
5. 钢筋混凝土沉井的设计荷载应按国家现行规范要求确定。
沉
井设计荷载包括自重、水压、地震及上面联通的载荷等。
6. 在沉井内墙体和顶板、底板的构造中，钢筋应按规范要求设置。
钢筋直径和间距应符合设计要求。
钢筋应用锚固带与前浇混凝土
连接。
7. 沉井应设有进、出口便于检查、清理，防止堵塞。
进、出口
应设置盖板，其位置和尺寸应符合规范要求。
进、出口的材料和规格
应符合设计要求。
8. 沉井内应有适当的照明和通风，为作业提供良好的工作环境。
9. 沉井的防波设施应符合设计要求。
10. 沉井的检查、维护和保养应按规定定期进行，及时发现问题，并进行维修和加固。
沉井的维护和保养可以采用涂装等方式进行。
给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程
给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程根据《给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（以下简称规程）的要求，钢筋混凝土沉井结构设计应满足以下几个方面的要求。
首先，沉井结构设计应符合承载力要求。
根据工程实际情况确定沉井的设计荷载，并按照规程提供的计算方法计算混凝土、钢筋和压力容器的承载力，确保沉井能够承受设计荷载。
其次，沉井结构设计还需要考虑抗震性能要求。
要根据地震烈度确定沉井的设计地震力，并按照规程的要求进行抗震计算。
在地震作用下，沉井结构应保持完整性和稳定性，不发生破坏和倒塌。
此外，沉井结构设计还需要考虑防水密封性能要求。
根据规程的要求，应采用适当的防水材料和结构措施，确保沉井结构具有良好的防水性能。
同时，还应考虑沉井排水系统的设计，保证排水畅通。
另外，沉井结构设计还需要满足使用性能要求。
根据规程的要求，沉井结构应满足使用环境和条件下的使用要求，确保沉井的安全可靠性和使用寿命。
最后，沉井结构设计还需要符合施工工艺和施工要求。
根据规程的要求，应确定适当的施工工艺和施工方法，保证施工过程中对沉井结构的正确施工和要求的执行。
在以上设计要求的基础上，对于沉井结构的具体设计，还需要进行以下几个方面的考虑。
首先，确定沉井的结构类型和尺寸。
根据具体工程的要求，选择适当的沉井结构类型，并确定沉井的尺寸、高度和内部分隔板等。
其次，进行沉井结构的力学分析和计算。
采用规程提供的计算方法，对沉井结构进行强度、稳定性、刚度和振动等方面的计算，确定混凝土、钢筋和压力容器的截面和布置。
然后，进行沉井结构的详细设计。
根据力学分析的结果，进行沉井结构的详细设计，包括钢筋详图、混凝土浇筑顺序和防水处理等。
最后，进行施工图设计和施工方案编制。
根据上述设计结果，编制沉井结构的施工图设计和施工方案，明确施工过程中的注意事项和施工要求，确保施工的顺利进行。
综上所述，《给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》对沉井结构设计提出了一系列要求和指导，设计人员应根据具体工程的要求和规程的要求，进行合理的沉井结构设计，确保沉井的安全可靠性和使用寿命。
沉井结构课程设计
沉井结构课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解沉井结构的原理、设计和应用，掌握相关的基本知识和技能，培养学生的创新意识和实践能力。
知识目标：使学生了解沉井结构的定义、分类、特点和应用范围；掌握沉井结构的设计原理和方法；了解沉井结构在工程中的重要性和作用。
技能目标：培养学生运用沉井结构知识分析和解决实际问题的能力；训练学生进行沉井结构设计和计算的基本技能；提高学生运用现代技术手段获取信息和处理问题的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对沉井结构工程的兴趣和热情，认识沉井结构在经济社会发展中的重要性；培养学生珍惜资源、保护环境、安全意识和社会责任感。
二、教学内容教学内容主要包括沉井结构的原理、设计和应用。
1.沉井结构的原理：介绍沉井结构的定义、分类、特点和适用范围；讲解沉井结构的工作原理和受力分析。
2.沉井结构的设计：教授沉井结构设计的基本原则和方法；介绍沉井结构的设计计算步骤和注意事项。
3.沉井结构的施工：讲解沉井结构的施工技术、施工设备和施工；分析沉井结构施工中的关键技术问题和处理方法。
4.沉井结构的应用：介绍沉井结构在各类工程中的应用实例；分析沉井结构的优缺点和适用条件。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握沉井结构的基本概念、原理和设计方法。
2.案例分析法：分析实际工程中的沉井结构案例，使学生了解沉井结构在工程中的应用和解决实际问题的能力。
3.实验法：学生进行沉井结构模型实验，使学生直观地了解沉井结构的工作原理和受力特性。
4.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的沉井结构教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：推荐相关的专业书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的课件、动画和视频，提高学生的学习兴趣和效果。
沉井设计图纸1
沉井设计图纸1沉井是一种在地下工程中常用的结构形式，它通常用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站等工程中。
沉井设计图纸 1 则是整个沉井工程的重要指导文件，它详细描绘了沉井的各个方面，为施工提供了准确的依据。
在这张沉井设计图纸 1 中，首先映入眼帘的是沉井的平面布置图。
它清晰地展示了沉井在水平方向上的尺寸和形状，包括沉井的外径、内径、井壁厚度等关键参数。
通过这张平面布置图，施工人员可以对沉井的整体规模有一个直观的认识，从而为后续的施工准备工作提供基础。
接下来是沉井的剖面图。
剖面图详细展示了沉井在垂直方向上的结构组成和尺寸变化。
从井底到井口，每一个部分的高度、厚度以及材料的使用都标注得十分清晰。
比如，井底的加固结构、井壁的分段设置以及井口的收口处理等，都能在剖面图中一目了然。
沉井的配筋图也是设计图纸中的重要组成部分。
配筋图展示了沉井中钢筋的布置情况，包括钢筋的直径、间距、长度以及钢筋的种类等。
这些钢筋的布置是经过精心计算和设计的，以确保沉井在承受各种荷载时具有足够的强度和稳定性。
在配筋图中，还会标注出钢筋的连接方式和锚固长度等细节，这对于保证钢筋的有效工作至关重要。
除了上述的主要图纸外，沉井设计图纸 1 中还包括一些细节图和节点图。
这些细节图和节点图着重展示了沉井结构中的一些关键部位和复杂节点的处理方式。
比如，沉井与周边结构的连接节点、井壁上预留孔洞的加强处理等。
这些细节的处理往往直接影响到沉井的整体性能和安全性。
在设计沉井时，需要考虑众多因素。
首先是地质条件，不同的地质情况会对沉井的下沉方式和基础处理产生影响。
如果地质条件较差，可能需要采取特殊的加固措施或者选择更合适的沉井类型。
其次是沉井的使用功能和荷载要求，这决定了沉井的尺寸、结构强度以及配筋数量等。
此外，施工条件也是一个重要的考虑因素，包括施工设备的能力、施工场地的限制等。
在施工过程中，沉井设计图纸 1 起着至关重要的作用。
施工人员需要严格按照图纸中的要求进行施工，不得随意更改设计。
沉井的设计与计算
沉井的设计与计算沉井的设计与计算2010-04-19 22：18沉井既是结构物的基础，又是施工过程中挡土、挡水的结构物，因此其设计计算需包括沉井作为整体深基础的计算和在施工过程中的计算两大部分。
在设计沉井计算之前必须掌握如下有关资料：①上部结构尺寸要求，沉井基础设计荷载；②水文和地质资料(如设计水位、施工水位、冲刷线或地下水位标高，土的物理力学性质，沉井通过的土层有无障碍物等)；③拟采用的施工方法(排水或不排水下沉，筑岛或防水围堰的标高等)。
5-3-1沉井作为整体深基础的计算沉井作为整体深基础设计,主要是根据上部结构特点、荷载大小及水文和地质情况，结合沉井的构造要求及施工方法，拟定出沉井埋深、高度和分节及平面形状和尺寸，井孔大小及布置，井壁厚度和尺寸，封底混凝土和顶板厚度等，然后进行沉井基础的计算。
根据沉井基础的埋置深度不同有两种计算方法。
当沉井埋深在最大冲刷线以下较浅仅数米时，可不考虑基础侧面土的横向抗力影响，按浅基础设计计算；当埋深较大时，沉井周围土体对沉井的约束作用不可忽视，此时在验算地基应力、变形及沉井的稳定性时，应考虑基础侧面土体弹性抗力的影响，按刚性桩(αh 2.5)计算内力和土抗力。
一般要求沉井基础下沉到坚实的土层或岩层上，其作为地下结构物，荷载较小，地基的强度和变形通常不会存在问题。
一般要求地基强度应满足：表5-1土与井壁摩阻力经验值土的名称土与井壁的摩阻力q(kPa)砂卵石砂砾石砂土流塑粘性土、粉土软塑及可塑粘性土、粉土硬塑粘性土、粉土泥浆套18~30 15~20 12~25 10~12 12~25 25~50 3~5注：本表适用于深度不超过30m的沉井。
图5-14井侧摩阻力分布假定F+G≤Rj+Rf(5-1)式中F──沉井顶面处作用的荷载，kN；G──沉井的自重，kN；Rj──沉井底部地基土的总反力，kN；Rf──沉井侧面的总摩阻力，kN。
沉井底部地基土的总反力Rj等于该处土的承载力设计值f与支承面积A的乘积，即Rj=f A(5-2)可假定井侧摩阻力沿深度呈梯形分布，距地面5m范围内按三角形分布，5m 以下为常数，如图(5-14)所示，故总摩阻力为：Rf=U(h-2.5)q(5-3)式中U──沉井的周长，m；h──沉井的入土深度，m；q──单位面积摩阻力加权平均值，q=Σqi hi/Σhi，kPa；hi──各土层厚度，m；qi──i土层井壁单位面积摩阻力，根据实际资料或查表5-1选用。
沉井课程设计
沉井课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握沉井的定义、构造及其工作原理，了解沉井在工程中的应用和优缺点，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）能够正确表述沉井的定义和构造；（2）了解沉井的工作原理及其在工程中的应用；（3）掌握沉井的优缺点。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决实际问题；（2）能够运用沉井的相关知识进行简单的设计和计算。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对工程技术的兴趣和热情；（2）培养学生勇于探索、创新的精神；（3）培养学生团队合作、沟通协调的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括沉井的定义、构造、工作原理及其在工程中的应用。
具体安排如下：1.沉井的定义和构造：介绍沉井的概念，讲解沉井的组成部分及其相互关系。
2.沉井的工作原理：讲解沉井的工作原理，并通过实例分析让学生理解沉井在工作过程中的作用。
3.沉井在工程中的应用：介绍沉井在各类工程中的应用，如桥梁、隧道等，并分析其优缺点。
4.沉井的设计和计算：结合实际案例，教授沉井的设计和计算方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式。
具体方法如下：1.讲授法：讲解沉井的基本概念、构造和工作原理。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解沉井在工程中的应用及其优缺点。
3.实验法：学生进行沉井模型实验，让学生亲身体验沉井的工作过程。
4.讨论法：分组讨论沉井的设计和计算方法，培养学生的团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《土木工程》等相关教材；2.参考书：推荐学生阅读《桥梁工程》、《隧道工程》等书籍；3.多媒体资料：制作精美的PPT，展示沉井的图片、视频等；4.实验设备：准备沉井模型实验所需的器材和设备。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本节课的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，记录学生的表现，占总评的20%。
钢制圆形沉井施工方案设计
钢制圆形沉井施工方案设计1. 引言钢制圆形沉井是一种常用于市政工程 and 建筑工程中的施工技术。
它主要用于道路排水、下水道、给水管道等地下管网的建设。
本文将介绍钢制圆形沉井的施工方案设计。
2. 施工前准备工作在进行钢制圆形沉井的施工前，需要进行一系列的准备工作，以确保施工的顺利进行。
这些准备工作包括：2.1 地勘在选址钢制圆形沉井之前，需要进行地勘工作以确定地下的土质和地质条件。
这有助于评估施工的可行性，并确定适合的施工方案。
2.2 施工图设计根据地勘的结果，进行钢制圆形沉井的施工图设计。
施工图要详细标注沉井的尺寸、结构和施工步骤，供施工人员参考。
2.3 材料采购根据施工图设计，采购所需的钢材、钢板、焊接材料等工程材料。
2.4 施工队伍组建组建专业的施工队伍，包括工程师、技术员、操作人员等。
3. 施工步骤3.1 地面准备在施工现场清理地面，并对施工区域进行标记，确定施工范围。
3.2 设计标高根据设计要求，在施工区域内设计标高，并进行标注。
3.3 地下设备拆除如果施工区域内存在地下设备，需要先进行拆除，如水管、电缆等。
3.4 地下挖掘使用挖掘机进行地下挖掘，将沉井的位置挖掘出来。
根据设计图纸要求，保持挖掘的尺寸和形状准确。
3.5 地基处理对挖掘出来的沉井位置的地基进行处理，如填土、垫层等。
3.6 安装钢制圆形沉井在地基处理完成后，根据施工图纸要求，将钢制圆形沉井按照顺序进行安装。
3.7 施工缝隙处理对沉井安装后的缝隙进行处理，确保缝隙的严密性。
3.8 检查和试验对已安装的钢制圆形沉井进行检查和试验，确保其质量和性能符合设计要求。
3.9 封闭施工完成检查和试验后，对沉井进行封闭施工，使其完全与地面平齐。
4. 施工安全措施在钢制圆形沉井施工过程中，需要注意施工安全。
以下是施工安全的几项措施：•挖掘前检查地下管线，避免破坏现有管道；•施工区域设置围挡和警示标识，确保施工现场的安全；•操作人员应戴好安全帽、防护眼镜等个人防护装备；•挖掘机操作人员必须持有相关驾驶证，并熟悉操作规程。
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沉井设计基本方法
一、预估井壁厚度
井壁厚度除考虑其结构强度、抗渗、刚度和抗浮需要外，尚应根据沉井有足够的自重能顺利下沉的条件确定。
一般根据沉井深度预估井壁厚度，以下值仅供参考：
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。
当遇到较好的地质情况（土侧摩阻力较大）时，可适当加大井壁厚度，或采用以下办法：
1、采用外壁设台阶的刃脚，以减小下沉阻力；台阶宽度为100~200mm；
2、若采用第一项未能达到要求，可根据实际情况在外壁设多级台阶；
3、对于薄壁沉井，应采用触变泥浆套及壁外喷射高压空气等措施，以降低沉井下沉时的摩阻力。
当遇到较差的地质情况（土侧摩阻力较小）时，在满足结构强度、抗渗、刚度和抗浮需要时，选择较小厚度的井壁。
但大型沉井受力大，井壁厚度一般较厚，此时也可采用内设台阶的方式，使壁厚由下到上逐渐变薄。
二、抗浮验算
沉井抗浮稳定应按沉井封底和使用两阶段，分别根据实际可能出现的最高水位验算（根据规程7.2.3条规定：应将水位控制在沉井起沉标高以下不小于500mm，因此，若非排水下沉，则施工阶段的最高水位可估算为相对标高-0.500）。
进行抗浮验算时，应注意以下几点：
1、使用阶段的抗浮验算应考虑沉井上部建筑的重量，因此对于无上部建筑的沉井，只需对使用阶段进行验算。
2、当封底混凝土与底板有可靠连接时，封底混凝土可作为沉井抗浮重量的一部分，通常的连接方式是使用插筋。
当沉井依靠自重不能获得抗浮稳定时，可采取如下措施：
1、施工阶段不能满足时，可采取井点降水或加载下沉。
2、使用阶段不能满足时，可采用设抗浮板或拉锚等措施。
三、计算下沉
下沉验算时，需注意以下几点：
1、注意沉井井壁摩阻力沿井壁深度方向的分布图形，0~5m为三角形，5m以下为矩形；
2、摩阻力为各层土的单位摩阻力标准值的加权平均值；（采用触变泥浆套时，应用处理后的侧摩阻力计算下沉）
3、下沉系数一般在1.05~1.25之间为好；
4、下沉系数大于 1.5，或在下沉过程中遇有特别软弱土层时，需进行下沉稳定验算。
四、抗滑移、抗倾覆、浮运稳定验算
位于江（河、湖、水库、海）岸的沉井，若前后两面水平作用相差较大，应验算沉井的滑移和倾覆稳定性；
水中浮运的沉井在浮运过程中，必须验算横向稳定性。
五、施工阶段的井壁竖向抗拉验算
详见施工设计手册第48页。
六、封底计算
1、浇筑底板及养护期间内，能够排干积水时，沉井可以采取干封底，此时不需对封底厚度计算，只需能保证底板顺利施工即可。
2、当采用湿封底时，封底混凝土受浮力作用及沉井自重反力作用，当抗浮系数大于1.0时，取浮力作用下的弯矩，对封底厚度验算；反之，抗浮系数小于1.0时，取自重反力作用下的弯矩，进行验算。
3、计算浮力时，可先预估厚度，再计算。
4、计算自重反力时，应扣除封底混凝土自重。
5、封底混凝土板边缘应进行冲剪验算，冲剪处的封底厚度应在设计图中注明，计算厚度必须扣除附加厚度；但通常情况下，如果封底混凝土厚度按最大弯矩计算取值，边缘厚度不减薄的情况下，不必进行抗冲剪计算。
七、下沉前井壁竖向弯曲计算
按深梁对沉井壁上端及刃脚底部进行配筋计算。
八、刃脚的布置
当下沉系数太大时，中隔墙或底梁下面也适当布置刃脚以增加下沉阻力；当沉井尺寸比较大，考虑隔墙及底梁底受力要求，中隔墙下也应布置刃脚。
刃脚的形式及构造、配筋详见施工设计手册第61~62页。
九、刃脚及沉井井壁及板底计算
计算详见施工设计手册例题。
井壁及底部构造详见施工设计手册第62~65页。
十、其他注意事项
1、提资沉井的结构布置是否合理，应避免采用形状怪异的形式；
2、沉井混凝土强度等级不应小于C25，并需采用防水混凝土，其抗渗等级应符合《地下工程防水技术规范》第4.1.4条的规定（埋置深度小于10m时，设计抗渗等级为P6；埋置深度在10~20m时，设计抗渗等级为P8）；
3、沉井内受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm；
4、当有出水井时，其下混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm；
5、水下封底混凝土强度等级不宜低于C20；
6、不设刃脚的底梁和隔墙的底面距沉井刃脚底的距离，不宜小于500mm；
7、在沉井的使用阶段，其结构应根据底板及后浇隔墙浇筑完成后的结构体系和实际作用进行计算。