矩形沉井计算表格
沉井施工计算书
沉井施工计算书计算依据：1、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS 137∶20152、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20074、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20115、《建筑施工计算手册》江正荣编著6、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著7、《地基与基础》第三版一、参数信息1、基本参数沉井总体示意图二、砂垫层铺设厚度验算沉井承垫材料：垫木垫木宽度L(m)： 2 砂的天然容重γs(kN/m3)：20 砂垫层的压力扩散角θ(°)：25砂垫层厚度h0(m)：0.5砂垫层底部地基承载力设计值[P](kPa)：150 砂垫层计算简图沉井第一节沿井壁单位长度重量：G0=tH s(G2k+G1k)=0.5×3×(24+1)=37.5kN/m砂垫层底部荷载计算值：P=G0/(2h0tanθ+L)+γs h0=37.5/(2×0.5×tan25°+2)+20×0.5=25.205kpa≤[P]=150kpa 满足要求！三、垫架拆除井壁强度验算两支承点之间最大距离L1(m)：7 支承点距端部的距离L2(m)： 1.5 矩形沉井按4点支承：沉井垫架拆除示意图沉井在开始下沉特别是在抽垫木时，井壁会产生较大的弯曲应力。
沉井井壁抗弯按深受梁考虑，参考GB50010-2010附录G，深受梁计算第G.0.82 条，0.2Hs范围内纵向受力实际钢筋面积经计算：A's底部=A's顶部=1608.495mm 支座弯矩M支：M支=-G0L22/2-G0(B s/2-t)(L2-t/2)=-37.5×1.52/2-37.5×(8/2-0.5)×(1.5-0.5/2)=-206.25kN·m 跨中弯矩M中：M中=G0L12/8-M支=37.5×72/8-206.25=23.438kN·m将沉井结构按深梁结构进行验算，根据《混凝土结构设计规范》，计算如下：h0跨中=H s-0.1×H s=3-0.1×3=2.7m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.7=0.54m αd跨中=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z跨中=αd跨中×(h0跨中-0.5×x)=0.893×(2.7-0.5×0.54)=2.171mA s底部=M跨中/(f y×z跨中)=23.438×106/(300×2170.8)=35.989mm2A s底部=35.989mm2≤A's底部=1608.495mm2满足要求！h0支座=H s-0.2×H s=3-0.2×3=2.4m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.4=0.48m αd支座=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z支座=αd支座×(h0支座-0.5×x)=0.893×(2.4-0.5×0.48)=1.93mA s顶部=M支/(f y×z支座)=206.25×106/(300×1929.6)=356.291mm2A s顶部=356.291mm2≤A's顶部=1608.495mm2满足要求！四、沉井下沉验算沉井下沉计算土层参数：沉井下沉力系平衡图当沿沉井深度土层为多类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的加权平均值。
沉井自动计算表
z=
7.73
zw=
1
Fepk=
52.62
Fpk= 141.22
Fep,k Ks zw s z zw
r=
4.1
Eepk= 1309.1
Epk= 3513.3
hp=
2.58
ξ=
0.83
1248.115 OK!
Eep,k
1 4
rHFep,k
Epk
1 4
rHFpk
hp H/3
hf hf hp / hf
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
45
2
自地面至 计算截面 处的深度 (m) 自地面至 地下水位 的距离(m)
主动土压 力标准值 (kN/m2) 被动土压 力标准值 (kN/m2)
6后背土 体稳定
沉井外壁 半径 主动土压 力合力标 准值(kN) 被动土压 力合力标 准值(kN) 土压力合 力至刃脚 底的距离 (m) 折减系数 稳定计算
F2 DfL
总推力 (kN)
4壁板后 土抗力的 最大值
准永久值 系数 顶管力标 准值(kN) 顶管力分 项系数 顶管力设 计值(kN) 沉井中心 半径(m) 顶管力至 刃脚底的 距离(m) 壁板后土 抗力的最 大值 (kN/m2)
工作井沉井计算（新）
⼯作井沉井计算（新）排⽔法施⼯，⽆上部建筑，依靠⾃重下沉，矩形沉井(7mX5m)单格沉井算例参考给⽔排⽔结构设计⼿册p1227 1.设计条件（1）地质资料根据地质钻探资料分析，在沉井⼯程范围内的⼟层，⼤致可分为n层，其物理⼒学指标如下表：厚度重度粘聚⼒C内摩擦⾓单位摩阻⼒极限承载⼒施⼯阶段地下⽔位⼟层(m)（KN/m3）(KPa)（度）(KPa)(KPa)m素填⼟ 2.517.519.511.800淤泥质⼟ 3.516.77.6 3.510粉质粘⼟ 4.518.22211.925细沙 2.001902425120（2）沉井材料混凝⼟：采⽤C25f c=11.9N/mm2f t= 1.27N/mm2钢筋：采⽤热轧钢筋HRB335，f y=300N/mm2(3)⼯程概况：根据使⽤要求，沉井平⾯为矩形内净长：L1=7.00m净宽：L2= 5.00m结构⾼度：H=11.50m沉井井顶位于地⾯下：a'= 1.00m最⾼地下⽔位使⽤阶段位于设计地⾯0m施⼯阶段不考虑地下⽔影响2.下沉验算沉井上部⽆建筑，考虑依靠⾃重下沉。
假设井壁厚：t=0.8m外长：L11=8.6m外宽：L21= 6.6m保护层厚度ht＝50mm刃⾓踏步宽度：a=0.45mb=0.5mc=0.3m刃⾓斜⾯⾼度；h l=0.6m底板厚度取：h=0.6m纵向框架柱：宽＝0m ⾼＝0m 纵向框架底梁：宽＝0m ⾼＝0m 纵向框架中梁：宽＝0m ⾼＝0m 纵向框架顶梁：宽＝0m ⾼＝0m井壁钢筋混凝⼟重度：25KN/m 3计算跨度L ：L 10=7.80m L 20=5.80m(1)井壁重计算（标准值）6301KN（2）摩阻⼒计算：多层⼟的加权平均单位摩阻⼒：15.80Kpa井壁总摩阻⼒为：4803KN（3）下沉系数计算由于沉井采⽤排⽔施⼯下沉，浮⼒：0下沉系数： 1.31>1.05 满⾜下沉要求（4）下沉稳定验算因下沉稳定系数较⼤，需进⾏沉井的下沉稳定验算：2611KN 验算状态下⽔的浮⼒：00.85 满⾜下沉稳定要求3.使⽤阶段沉井抗浮验算（1）使⽤阶段沉井⾃重计算6826KN 封底混凝⼟重：725KN=c γ=+--+=2)))(5((211125L L a H f F k f fk k =-=fk k fw k st F F G k /)(,=---=321112111))2)(2((R a L a L L L R b ==+-bfk kfw k R F F G s st k ,,=k fw F ,=k fw F ,==++++321332211h h h f h f h f h k k k k f =+=c k h L L G G γ211=+-++?+-=c bh l k L L h C H L L H L L G lγ]2))()6.0(15.0([212212111=2G总重：G=7551KN（2）使⽤阶段浮⼒计算6357KN（3）抗浮系数计算1.19>1.0 满⾜抗浮要求4.封底计算因考虑排⽔下沉，采⽤⼲封底施⼯，不需要进⾏⽔下封底。
矩形沉井计算表格
1.工程概况地质资料如下图所示，沉井内径D1=12.5米，沉井结构高度H=15.1米，沉井起沉标高低于地面500mm。
抗浮计算时，考虑施工时降水，地下水位于起沉标高下500mm；强度计算时，考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即地下水位于原地面下500mm。
施工采用排水法，三次浇注两次下沉。
考虑地面堆载q m=10kPa。
上部第一层土考虑换填砂层。
企口宽度c=0.3m第一类截面壁厚d=0.65m井壁自重：（标准值）底板底以上G1k=2×（h1×d+h2×t+h3×c）×（b1+L2）×γ1=2354.70KN刃脚G2k=2×[（h7+h5+h6）×b+a×（h5+h6）+h4×a]×（b1+L2)×γ1=2749.50KN井壁自重G ok=G1K+G2K=5104.20KN底板自重G dk=（L1+2b)×（b1+2b)×γ1=5231.25KN封底混凝土自重G fk= 0.25×[L2-2×（a+b）]×[b2-2×（a+b）]×(h7+h6/2)×23=2382.05KN井壁上土重G tk=h1×（t-D)×（L2+b1)=-15.51KN抗浮验算K f= (G0k+G dk+G fk+G tk)/[γs×L2×b2×(H2-h8-h6/2)/4]= 1.89≥ 1.00满足《规范》抗浮要求三、下沉计算摩阻力计算(标准值)单位面积摩阻力f ka= (h1×f k1+h2×f k2+h3×f k3+h4×f k4+h5×f k5+h6×f k6)/(h1+h2+h3+h4+h5+h6)=16.25KPa总摩阻力F fk= (L2+b2)×(H2-h1+H1-2.5)×f ka=4706.77KN排水下沉系数K st= G0k/F fk= 1.08＞ 1.05满足《规程》下沉要求地基土极限承载力R j=160Kpa排水下沉稳定系数K st,s= G0k/{F fk+0.25×[L2×b2-(L2-2(a+b））×（b2-2（a+b））]×R j}=0.880=0.8～0.9满足《规程》下沉稳定要求29.05m0.75m 2m 刃脚h 6传来的荷载P A1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ1=244.58kN/m 2P A2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ1=255.91kN/m2P B1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ2=284.92kN/m 2P B2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ2=297.88kN/m2P A =0.5×(P A1+P A2)×(c 3-c 4)=150.15kN/m P B =0.5×(P B1+P B2)×(c 3-c 4)=174.84kN/m 截面受力q A =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ1)×h c +P A=633.66kN/m q B =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ2)×h c +P B =738.19kN/mω=q B /q A -1=0.1650-886.68KN·m/m -813.98KN·m/m 5403.99KN 5178.73KN2700mm 2/m 选筋d25@15029.30m截面受力：q A =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ1=237.04kN/m2q B =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ2=276.28kN/m 2ω=q B /q A -1=0.1655-332.82KN·m/m -305.53KN·m/m 2022.31KN/m 1937.76KN/m1700mm 2/m选筋d20@1501、计算截面一：取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算2、计算截面二：取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算，计算点标高为底板底标高 刃脚根部段中心标高计算高度h c =1.5(a+b)=为便于计算取h c =h 5=截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B = -0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B =-0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积= 按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=35.15m截面受力：q A =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m×λ1=126.66kN/m 2q B =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m ×λ2=149.89kN/m2ω=q B /q A -1=0.1834-197.03KN·m/m -180.88KN·m/m 1094.00KN/m 1043.95KN/m1700mm 2/m选筋d20@150五、纵向弯曲计算（四支点）90.50KN/m 108.60KN/m 7.550m 685.35KN·m/1328.29KN·m/643.97KN 205.18KN·m/11.86m 7.12m 321.05mm 2/m5d22622.24mm 2/m 4d25+2d20由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。
沉井施工计算书
沉井施工计算书计算依据：1、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》 CECS 137∶20152、《建筑地基基础设计规范》 GB50007-20113、《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-20074、《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-20115、《建筑施工计算手册》江正荣编著6、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著7、《地基与基础》第三版一、参数信息1、基本参数沉井总体示意图二、砂垫层铺设厚度验算砂垫层计算简图沉井第一节沿井壁单位长度重量：G0=tH s(G2k+G1k)=0.5×3×(24+1)=37.5kN/m砂垫层底部荷载计算值：P=G0/(2h0tanθ+L)+γs h0=37.5/(2×0.5×tan25°+2)+20×0.5=25.205kpa≤[P]=150kpa 满足要求！三、垫架拆除井壁强度验算矩形沉井按4点支承：沉井垫架拆除示意图沉井在开始下沉特别是在抽垫木时，井壁会产生较大的弯曲应力。
沉井井壁抗弯按深受梁考虑，参考GB50010-2010附录G，深受梁计算第G.0.8条，0.2Hs范围内纵向受力实际钢筋面积经计算：A's底部=A's顶部=1608.495mm2支座弯矩M支：M支=-G0L22/2-G0(B s/2-t)(L2-t/2)=-37.5×1.52/2-37.5×(8/2-0.5)×(1.5-0.5/2)=-206.25kN·m跨中弯矩M中：M中=G0L12/8-M支=37.5×72/8-206.25=23.438kN·m将沉井结构按深梁结构进行验算，根据《混凝土结构设计规范》，计算如下：h0跨中=H s-0.1×H s=3-0.1×3=2.7m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.7=0.54mαd跨中=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z跨中=αd跨中×(h0跨中-0.5×x)=0.893×(2.7-0.5×0.54)=2.171mA s底部=M跨中/(f y×z跨中)=23.438×106/(300×2170.8)=35.989mm2A s底部=35.989mm2≤A's底部=1608.495mm2满足要求！h0支座=H s-0.2×H s=3-0.2×3=2.4m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.4=0.48mαd支座=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z支座=αd支座×(h0支座-0.5×x)=0.893×(2.4-0.5×0.48)=1.93mA s顶部=M支/(f y×z支座)=206.25×106/(300×1929.6)=356.291mm2A s顶部=356.291mm2≤A's顶部=1608.495mm2满足要求！四、沉井下沉验算沉井下沉计算土层参数：沉井下沉力系平衡图当沿沉井深度土层为多类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的加权平均值。
沉井设计计算-
验算截面: 跨中截面
处理措施:
•基础工程
配置水平钢筋 第二节沉井浇注时，隔墙下填砂石并夯实
5.3.2沉井施工过程中的设计
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
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。
•4
当沉井基础埋置深度较大时，需要考 虑基础侧面土体弹性抗力的影响。
假定沉井基础在横向外力作用下只能 发生转动而无挠曲变形。因此，按刚性桩计
算内力和土抗力，即相当于“m”法中 h
2.5的情况。
•5
6
5.3沉井的设计与计算
•基础工程
（五）封底砼及顶盖计算
1．封底砼计算 荷载计算： 施工期：承受基底水和地基土向上反力 分两种情况 空心沉井使用期：承受基底反力 底板厚度计算： ·受弯：视为支承于凹槽或隔墙底面和刃脚上双向板 一般情况：简支 预留钢筋连接：固定端
Mm——最大均布反力作用下的最大计算弯矩 ·受剪要求
•基础工程
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：
L1 ，L2——支 承 于 隔 墙 间 的 井 壁 最 大 和
最小计算跨度；
hk——刃脚斜面部分的高度。 •24
3、刃脚受力计算
（1）水平荷载的传递 ①当内隔墙底面高于刃脚底面不大于0.5m，或大于0.5m但有垂直梗肋时
刃脚传至井壁 水平荷载
沉井的设计计算
混凝土封底及顶盖计算：封底混 凝土计算－包括受弯和受剪计算 。 受弯计算时可将封底混凝土视为 支撑在凹槽、隔墙地面和刃脚上 的板，按周边支撑的双向板或圆 板计算。抗剪计算为沿井孔周边
沉井计算表
64
24000
4.48 18278.4
54.154
232862.2
按照每个沉井4个工作平台计算 安拆、材料
1591840.3
三、机械使用
机械名称 16吨轮胎吊（2台）
水泵4KW扬程20m 高压水枪
吸泥机D150（2台） 四级清水泵（2台）
空压机 50Mpa油泵 100吨千斤顶 注浆及拌浆机
数量
786.1 181 27.1 194.13 141.9 68.28 3.12 13.38 1.85 114.71 7.18 47.93 30.2 906.8
金额 （元） 589575 135750 20325 145597.5 106425 341394.5 15582 66898.5 9242 573574.7 35879 311563.2 4530 45340
2401676.4
备注
二、施工辅助材料（A型沉井）
名称
30cm厚砂卵市垫层 油枕垫木 沉井模板 钢管 型钢 回填砂砾
Ф35mm铸铁管 pvc管Ф25mm 压重平台型钢及钢板
地垄砼 地垄钢筋
安装根键临时工作平台钢材
合计
单位
m3 m3 t t t m3 m m t m3
t
t
单价 （元）
150 1300 5000 6500 6500 130 18
金额 （元）
备注
一个沉井约需要5个月，人工沉 井需34人（人工费35）
六、B型沉井费用按比例计算成本费用
658328.03
七、（一、二、三、四、五、六）总计费用
5384444.7
合淮阜九标根式沉井费用表
一、结构材料（A型沉井）
矩形沉井计算小软件
>
85 816.0
0.849
kpa KN
<
1.05 满足！ 0.9 满足！
3.地基承载力验算：
内隔墙及出水槽重
0
KN
底板自重G3＝
450 KN
上部结构重G4＝
750 KN
平台板重G5＝
188 KN
沉井总重W＝∑G1～G7＝
井内污水重G6＝
1890 KN
砼回填G7=
0
KN
C30混凝土方量V＝（G1＋G2＋G3）/γ＝
9/11
沉井井壁计算书
支座MA＝-q(h2K+l2)/[12(K+1)]＝
配筋：
Ф18 @
150
长最跨大M中裂＝缝ql宽2/度8-ωq(mha2xK+＝l2)/[120(.K2+010)]＝mm
配筋：
Ф18 @
150
短最跨大M中裂＝缝qh宽2/度8-ωq(mha2xK+＝l2)/[120(.K1+415)]＝mm
刃脚外侧高度L11＝ 3.100 m 刃脚顶标高H8＝ -4.300 m
刃脚段断面面积＝ 1.680 m2 出水槽宽＝ 0.000 m
出水槽壁厚＝ 0.000 m 出水槽底板厚＝ 0.000 m 出水槽底板顶标高＝ 0.000 m 水泵间底板计算宽度 0.000 m
二、
沉井
的下
沉计
算
1.下沉计算：
沉井井壁自重G1＝ 2388.0 KN
n＝
0.2 m
c＝
0.3 m
a＝h＝ 1.20 m α＝arctg(a/n)＝
刃脚斜面与土摩擦角β＝
80.54 度 7.00 度
沉井计算计算表(精品文档)
610沉井钢筋材料HRB 3350.650.2水重度γw（KN/m3)1010.50.7素砼重度γ1（KN/m3)230.560钢砼重度γ2（KN/m4)250.5C25π值 3.14160.251.0477.3井壁摩阻力计算参数50.779 3.325170.6250.450216.694结构自重1.27 1.40流水压力 1.40263.419沉井内水压 1.00 1.40融流水压力 1.40-511.786沉井外水压1.001.27顶管的顶力1.4082.789565.885（N/mm2)5.22 1.2734783650抗浮验算（Kfw）1.088深梁11.90495结果判别抗浮验算通过3.134 1.7839731.00280.216.70544.42.8030010.55 2.00151202.30满足验算稳定满足第1页沉井抗浮系数容许值Kfw沉井井壁自重标准值Gk（KN）沉井底板自重G'（KN）使用期间沉井总重G（KN）水浮托力标准值Ffw,k(KN)沉井外径D（m）沉井井壁中心半径rc（m）（二）抗浮验算因无上部建筑，只需验算使用阶段抗浮。
沉井计算参数刃脚角度转换为弧度刃脚高度hL（m）刃脚计算参数b（m）沉井高出地面高度h'（m）地下水位距地面高度h"（m）刃脚顶端距底板地面距离（m）地面堆积荷载qs（kPa）刃脚踏面宽度a（m）沉井底板厚度t1（m）刃脚角度θ（度）沉井砼材料沉井基本参数沉井内径d（m）沉井井壁厚度t（m）沉井井壁结构高度H（m）（一）基础参数排水法施工，无上部建筑，自重下沉等壁厚小直径圆形沉井（三）下沉验算顶板或平台活载地面活载地面水压力沉井荷载计算参数土加权平均单位摩阻力标准值fka（kpa)井壁总摩阻力标准值ffk（KN)下沉过程中水浮托力标准值ffw,k（KN)沉井下沉系数计算Kst下沉系数判别是否需要下沉稳定验算判别最大扭矩Tmax（KN-m）（五）下沉前井壁竖向弯曲计算（采用四个支点）单位周长井壁自重标准值g（KN/m)单位周长井壁自重设计值gs（KN/m)沉井下沉稳定系数计算Kst,s 沉井下沉稳定系数结果判别验算状态下水浮托力标准值f'fw,k（KN)验算状态下井壁磨阻力标准值f'fk（KN)刃脚所处地基土极限承载力标准值脚地基土极限承载力标准值之和Rb（KN)最大剪力Vmax（KN）弹性模量Ec（10^4N/mm^2)井壁配筋计算梁计算跨度Lo（m）梁类型判别深梁内力臂Z（m）井壁内力跨中最大弯矩Mo（KN-m）支座弯矩Ms（KN-m）钢筋强度设计值fy=f'y 弹性模量Es（10^5N/mm^2)沉井材料相关计算参数刃脚底部配筋As1（mm2）刃脚上端配筋As2（mm2）砼抗拉强度设计值ft 砼抗压强度设计值fc 砼抗拉强度标准值ftk 砼抗压强度标准值fck （四）封底计算因采用排水下沉，采用干封底，无需进行封底计算。
沉井计算
（2）刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行强度配筋计算
αs值(α's)
45
计算参数ζ1
计算高度ho（mm）
605
计算参数ζ2
计算宽度B（mm）
975
计算跨度Lo(mm)
ξb值
0.55
偏心距增大系数η
初始偏心距eo（mm）
58
计算参数Lo/h
附加偏心距eθ（mm）
22
回转半径i（mm）
总偏心距e（mm）
流水压力 融流水压力 顶管的顶力
（二）抗浮验算
因无上部建筑，只需验算使用阶段抗浮。
沉井井壁自重标准值Gk （KN）
3478
沉井底板自重G'（KN）
495
使用期间沉井总重G（KN）
3973
水浮托力标准值Ffw,k(KN) 沉井抗浮系数容许值Kfw
3650 1.00
抗浮验算（Kfw） 结果判别
（三）下沉验算
1.42 2.06 104.30 116.34 105.72 118.39
计算系数ω'
0.115
截面内力
Ma(KN-m) Mb(KN-m)
-19.80 18.17
Na(KN) Nb(KN)
计算截面所在土层有 效重度γ（KN/m^3)
6.8
计算宽度B(mm) 初始偏心距eo（mm）
5 2.81 9.90 4.07 9.90 6.80 4.45 6.45 15.69
2：刃脚根部竖向的向内弯曲 砂性土的内摩擦角φ 刃脚所在土层内摩擦角φ(度） 刃脚所在土层类别 刃脚所在土层重度γs（KN/m^3) 沉井埋深h（m） 刃脚所在土层粘聚力C（kPa) 粘性土的等效内摩擦角φD(度） 刃脚上部水平侧压力设计值P'epl(KPa) 刃脚底端水平侧压力设计值Pepl(KPa) 刃脚根部向内的竖向弯矩Ml2（KN-m）
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)1.3 1200mm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。
沉井计算数据资料
集水明排
404 314 719 162 268 2.08 需下沉控制 2074 0.24 满足要求 583.0 2.06 满足要求
9 W9 拖管检查井 2400 1600 300 3.6 ④2粉质粘土夹粉土 排水下沉 2400*1600,壁厚300 -0.49 3.89 1.25 -1.74 -3.4 0.008 10.9 -0.3 1.9 1.7 1.5 0.1
集水明排
157
62
219
63
206 0.76 需助沉 1083
满足要求 178.7 1.57 满足要求
11 W11 拖管检查井 2000
200 4.6 ④2粉质粘土夹粉土 排水下沉 Φ2000,壁厚200 -1.31 4.08 1.10 -2.41 -3.8 0.008 6.9 -0.5 2.4 2.1 1.2 0.1
稳定 系数 Kst
沉井下沉 基底浮 稳定计算 力
结果 Fbfw.k
抗浮系 沉井抗浮 数Kst 计算结果
56
240
73
246 0.68 需助沉 1522
满足要求 121.9 2.22 满足要求
2 W2 拖管检查井 1500
200 4.8
④1粘土
排水下沉 Φ1500,壁厚200 0.04 5.64 1.10 -1.06 -3.8 0.000 7.9 -0.5 1.1 0.2 1.0 0.0
集水明排
488 314 802 195 323 1.88 需下沉控制 2332 0.23 满足要求 537.1 2.39 满足要求
5 W5 拖管检查井 2400 1600 300 3.5
④1粘土
排水下沉 2400*1600,壁厚300 -0.18 4.11 1.25 -1.43 -3.5 0.008 10.9 -0.4 1.5 1.4 1.5 0.1
矩形沉井计算（工作井）
矩形沉井计算（工作井）★工程概况★沉井参数(节段编号由地面向上)下沉系数k st =(∑G ik -∑F fw.k )/∑F fk ＝1.42≥1.05k st = 1.20★沉井下沉稳定计算基底极限承载力(kpa)：σbi =150.00基底反力(kN)：R b ＝2945.24稳定系数k st,s ＝(∑G ik -∑F fw.k)/(∑F fk +R b )＝0.67≤0.90稳定系数满足要求。
.★沉井抗浮计算抗浮系数k st =(∑G ik +G d )/∑F bfw.k底板面积(m 2):A=26.00地板厚度(m):t=0.65底板重力(kN):G d =422.50沉井重力∑G ik ＝4400.00基底浮力∑Fbfw.k ＝1050.00矩形沉井计算工程名称：东门水厂管道改造工程。
根据使用要求,沉井平面设计为矩形,平面尺寸为6m×4m，高度为16m。
沉井采用三次制作，第一节制作高度为6m，第二节制作高度为5m。
k st= 4.59≥ 1.00抗浮系数满足要求。
★沉井施工阶段井壁竖向抗拉计算本工程地基为均匀软土地基，沉井下沉系数较大,可不进行竖向拉断计算。
配筋按构造配筋即可配12mm@100mm沉井结构强度计算★沉井定位支撑条件下的井壁计算Array◆内力计算沉井净长l＝ 6.50(m)沉井净宽b= 4.00(m)井壁厚度t＝0.50(m)节段高度h= 6.00(m)支撑布置如右图，计算得到效应为：跨中最大弯矩Mo=26.25(kN.m)支座弯矩Ms＝-198.83 (kN.m)◆配筋计算按深梁进行配筋（参照《混凝土结构设计规范》GB20010-2002）深梁计算跨度l o＝0.7*l o= 4.90(m)深梁高h= 6.00(m)l o/h=0.82≤ 2.50按深梁计算截面b＝t＝0.50(m)砼等级----C25h o＝0.9h= 5.40(m)砼抗压强度设计值f c＝11.90(MPa)跨中最大组合弯矩M o=31.50(kN.m)受压区x＝1.08(x<0.2h o 时，取0.2ho）内力臂z＝(0.8+0.04*l o/h)(h o-0.5x)= 2.94(m)(l o<="">取HRB400直径20.00mm 2.00根支座组合弯矩Ms＝-238.60 (kN.m)受压区x＝1.08(x<0.2ho时，取0.2ho）内力臂z＝(0.8+0.04*lo/h)(ho-0.5x)= 2.94(m)(lo<=""> 取HRB400直径16.00mm 2.00根由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。
3X6矩形沉井计算书
矩形沉井结构设计计算1、设计条件井壁厚t 1=0.6m ，外长11L =7.2m ，外宽12L =4.2m ，刃脚踏面宽度a=0.3m ，b=0.30m ，c=1.48m ，刃脚斜面高度l h =0.52m ，底板厚度取0.6m ，高H=8.7m 。
2、抗浮验算验算使用阶段抗浮沉井井壁自重标准值为：G k =2794.5KN 底板自重为：G 底=225.0 KN 总重为：G= G k + G 底=3019.5KN浮力为：,bfw k F =2254.9KN沉井抗浮系数为：k fw =G/,b fw k F =1.34>1.0，满足抗浮要求 3、下沉验算多层土的加权平均单位摩阻力标准值为：f ka =17.17kPa井壁总摩阻力为标准值为：F fk =2427.5KN由于采用排水下沉，故下沉过程中水对沉井的浮力,fw k F =0沉井下沉系数为：k st =（G k -F fw,k ）/ F fk =1.15>1.05，满足下沉要求。
4、封底验算因考虑排水下沉，可以采用干封底，无需进行封底计算。
5、下沉前井壁竖向弯曲计算（采用四个支点）（1） 单位周长井壁自重标准值：g=137.9KN/m（2）单位周长井壁自重设计值： g s =1.27g=175.2KN/m（3）进行内力计算：支座弯矩210*(*0.15)2M g L =支= 85.84KN/m跨中弯矩210*(*0.17)2M g L M =-中支=381.51KN/m （4）按深梁进行配筋： 跨中：内力臂：1100.65z L ==4.29m1s y A M f z =中=286.92mm支座：内力臂：2100.6z L ==3.96m2s y A M f z =支=69.932mm因求得的钢筋值很小，按构造配筋已能满足要求。
6、刃脚计算水平框架作用的判别4441010(0.1)(0.05)f l a L h L =⨯+=1.999>1.0，因f a >1.0 （1） 刃脚根部向外弯曲（取刃脚入土位置）： 刃脚斜面与水平夹角为：θ=60° 刃脚高度为：h l =520mm假定刃脚斜面与土的外摩擦角为：β0=20° 取开始下沉时入土深度为：h s = h l =520mm沉井刃脚底端的竖向地基反力为：R j = g s =175.2KN/m刃脚内侧水平推力之和为：p l = ()[(2tan )]tan j s s R h h a θθ+-β=49.02KN/m刃脚底面地基反力的合力偏心距为：dl= 2tan (32)(612tan )l s s h h a b h a θθ-++=0.067m刃脚根部向外的弯矩为：Ml= (3)l l s j l p h h R d -+=28.71KN*m （2） 刃脚根部竖向的向内弯曲（取沉至设计标高） 等效内摩擦角为：D φ=17.51°刃脚上部水平向侧压力设计值：P ’epl=110.81kN 刃脚底端水平向侧压力设计值：Pepl=146.18 kN刃脚根部向内的竖向弯矩为：Ml= 2(2')epl epl l P P h +/6=18.17KN*m （3） 配筋计算（按承载能力配筋）内侧垂直配筋：Φ16@100 外侧垂直配筋：Φ16@1007、井壁环向计算（封底前）（1） 取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行配筋计算：计算高度：h cal =1.5t=0.9m 1）强度计算配筋井壁所受荷载为''1epl P P ==110.81kN 刃脚范围内传来的水平荷载：'()2epl epl l P P P h =+=66.82kN 因f a>1.0,水平框架的水平荷载不作修正，井壁所受的总荷载为'11s P P P =+=177.62kN 跨中弯矩：211024s M P L =中=322.38KN*m ，所以配筋为Φ20@100 支座弯矩：211012s M P L =支=644.76KN*m ，所以配筋为Φ28@100 2）裂缝验算井壁所受荷载为（标准值）''1AL P P ==92.24kN 刃脚范围内传来的水平荷载：'()2AL AL l P P P h =+=56.92kN井壁所受的总荷载为'11P P P =+=149.17kN 跨中弯矩：211024M PL =中=270.74KN*m ，所以配筋为Φ20@100(ω=0.186mm ) 支座弯矩：211012M PL =支=541.49KN*m ，所以配筋为Φ28@100(ω=0.174mm )（2） 取刃脚根部影响区以上单位高度井壁进行计算：1）强度计算配筋井壁所受的荷载为2s P =119.87kN 跨中弯矩：221024s M P L =中=217.56KN*m ，所以配筋为Φ18@100 支座弯矩：221012s M P L =支=435.13KN*m ，所以配筋为Φ25@100 2）裂缝宽度验算井壁所受的荷载为2P =105.83kN 跨中弯矩：221024M P L =中=192.08KN*m ，所以配筋为Φ18@100(ω=0.167mm ) 支座弯矩：221012M P L =支=384.16KN*m ，所以配筋为Φ25@100(ω=0.159mm )8、施工阶段的井壁竖向抗拉计算由于本工程地基为土质均匀的软土地基，沉井下沉系数较大，不必进行竖向拉断计算。
沉井计算表
沉井自重 （kN) 沉井在水 中深度 （m) 浮托力 （kN) 抗浮计算
3顶管力 计算 3.1迎面 阻力
静止土压 力系数 地面至机 中心厚度 土的湿重 （kN/m3) 控制土压 力(kP) 顶管外径 (m) 迎面阻力 (kN)
3.2顶进 阻力
管外平均 综合摩阻 力(kP) 顶距(m) 顶进阻力 (kN)
F= 2005.97
F2 DfL 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 Ffk
1.05
沉井在水 中深度 （m) 浮托力 （kN) 抗浮计算
z=
7.73
zw=
1
Fepk=
52.62
Fpk= 141.22
Fep,k Ks zw s z zw
r=
4.1
Eepk= 1309.1
Epk= 3513.3
沉井计算计算表
610沉井钢筋材料HRB 3350.650.2水重度γw（KN/m3)1010.50.7素砼重度γ1（KN/m3)230.560钢砼重度γ2（KN/m4)250.5C25π值3.14160.251.0477.3井壁摩阻力计算参数50.779 3.325170.6250.450216.694结构自重 1.27 1.40流水压力 1.40263.419沉井内水压 1.00 1.40融流水压力 1.40-511.786沉井外水压1.001.27顶管的顶力1.4082.789565.885（N/mm2)5.22 1.2734783650抗浮验算（Kfw）1.088深梁11.90495结果判别抗浮验算通过3.134 1.7839731.00280.216.70544.42.8030010.55 2.00151202.30满足验算稳定下沉系数判别沉井下沉稳定系数计算Kst,s 是否需要下沉稳定验算判别沉井下沉稳定系数结果判别（四）封底计算井壁总摩阻力标准值ffk（KN)验算状态下井壁磨阻力标准值f'fk（KN)下沉过程中水浮托力标准值ffw,k（KN)刃脚所处地基土极限承载力标准值沉井下沉系数计算Kst脚地基土极限承载力标准值之和Rb（KN)刃脚上端配筋As2（mm2）弹性模量Ec（10^4N/mm^2)（三）下沉验算钢筋强度设计值fy=f'y土加权平均单位摩阻力标准值fka（kpa)验算状态下水浮托力标准值f'fw,k（KN)沉井底板自重G'（KN）深梁内力臂Z（m）砼抗拉强度标准值ftk 使用期间沉井总重G（KN）沉井抗浮系数容许值Kfw 刃脚底部配筋As1（mm2）砼抗压强度标准值fck沉井材料相关计算参数因无上部建筑，只需验算使用阶段抗浮。
梁计算跨度Lo（m）砼抗拉强度设计值ft 沉井井壁自重标准值Gk（KN）水浮托力标准值Ffw,k(KN)梁类型判别砼抗压强度设计值fc 地面活载支座弯矩Ms（KN-m）地面水压力最大扭矩Tmax（KN-m）最大剪力Vmax（KN）（二）抗浮验算井壁配筋计算刃脚计算参数b（m）单位周长井壁自重设计值gs（KN/m)沉井荷载计算参数井壁内力顶板或平台活载跨中最大弯矩Mo（KN-m）刃脚顶端距底板地面距离（m）沉井计算参数刃脚角度转换为弧度沉井外径D（m）（五）下沉前井壁竖向弯曲计算（采用四个支点）刃脚高度hL（m）沉井井壁中心半径rc（m）单位周长井壁自重标准值g（KN/m)沉井井壁结构高度H（m）沉井底板厚度t1（m）沉井高出地面高度h'（m）刃脚角度θ（度）地下水位距地面高度h"（m）沉井砼材料沉井基本参数沉井内径d（m）地面堆积荷载qs（kPa）沉井井壁厚度t（m）刃脚踏面宽度a（m）排水法施工，无上部建筑，自重下沉等壁厚小直径圆形沉井（一）基础参数面积判别满足第1页6.80.77920 3.3902010.79.899216.694粘性土96.26216.800.09310.0070.09510.0019.27164.706320.07177.99552.7212512102512300.01218350.01622352976053896150.210000.20100012301.0012101.000.016090.01210钢筋直径149钢筋直径149钢筋间距1006钢筋间距1006钢筋面积1539满足钢筋面积1539满足表达形式φ14＠100表达形式φ14＠1001067所在行数60.2所在列数9663面积判别满足10670.97550.129155.46 2.81175.509.90988.66168.17 4.07-57.39189.479.90955.55126.12 6.8052.68142.23 4.45269.94 6.45304.8315.69井壁B点外侧水平向水土压力Pb（KN/m）（-差值）0.75倍壁厚范围内水侧压力（KN/m）PtranA(KN/m)0.75倍壁厚范围内土有效重度（KN/m^3)B截面上弯矩Mb（KN-m)PtranB(KN/m)0.75倍壁厚范围内土侧压力（KN/m）（+差值）井壁A点外侧水平向水土压力Pa（KN/m）（+差值）0.75倍壁厚范围内土侧压力（KN/m）（-差值）刃脚底部井壁A点外侧水平向水土压力Pal（kPa）刃脚范围内土侧压力Pa（KPa）（-差值）A截面上弯矩Ma（KN-m)刃脚底部井壁B点外侧水平向水土压力Pbl（kPa）刃脚范围内水侧压力Pb（KPa））B截面上轴力Nb（KN)计算系数ω'刃脚顶部井壁A点外侧水平向水土压力P'al（kPa）刃脚范围内土侧压力P'a（KPa）（+差值）截面内力计算刃脚顶部井壁B点外侧水平向水土压力P'bl（kPa）刃脚范围内水侧压力P'b（KPa））A截面上轴力Na（KN)（七）封底前井壁环向计算（1）取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算计算高度hcal（m）（a）按承载能力极限状态进行计算土内摩擦角差值(度）构造受拉配筋（mm^2)钢筋面积1232计算受拉配筋（mm^2)表达形式8φ14（5）刃脚环向受拉配筋（6）刃脚环向受拉选筋环向受拉配筋面积（mm^2)钢筋直径14受拉最小配筋率ρmin(%)钢筋根数8所在列数所在列数面积判别面积判别配筋计算参数αs配筋计算参数αs （2）外侧垂直选筋（4）内侧垂直选筋所在行数所在行数计算宽度B（mm）垂直配筋最小配筋率ρmin(%)计算宽度B（mm）垂直配筋构造面积（mm^2)配筋计算系数α1垂直配筋构造面积（mm^2)配筋计算系数α1井壁保护层厚度（mm）配筋计算参数ξ井壁保护层厚度（mm）垂直配筋计算面积（mm^2)计算高度ho（mm）垂直配筋计算面积（mm^2)计算高度ho（mm）垂直配筋最小配筋率ρmin(%)刃脚根部向内的竖向弯矩Ml2（KN-m）4：刃脚配筋计算（1）外侧垂直配筋（3）内侧垂直配筋砼等级代表参数外侧垂直配筋计算面积（mm^2)砼等级代表参数外侧垂直配筋计算面积（mm^2)配筋计算参数ξ刃脚根部向外弯矩Ml（KN-m）刃脚所在土层粘聚力C（kPa)粘性土的等效内摩擦角φD(度）3：刃脚的环向拉力刃脚上部水平侧压力设计值P'epl(KPa)刃脚的环向拉力Nθ（KN）刃脚底端水平侧压力设计值Pepl(KPa)底端竖向地基反力Rj（KN/m）刃脚所在土层类别刃脚内侧水平推力Pl（KN/m）刃脚所在土层重度γs（KN/m^3)地基反力合力偏心距dl（m）沉井埋深h（m）刃脚开始下沉入土深度hs（m）砂性土的内摩擦角φ刃脚范围内土侧压力（KPa）刃脚斜面与土的摩擦角βo刃脚所在土层内摩擦角φ(度）刃脚范围内水侧压力（KPa）因采用排水下沉，采用干封底，无需进行封底计算。
4-7.5m方形工作井钢筋计算表assd
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钢
工程名称 序号 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 顶板 底板 7a 8 20 3a 2 3 1a 1 4 5 6 2a 7 B2x B1x B3x B2S 5a 6a 回用水管道 钢筋简图 计算式 构件 钢筋 构件 钢筋 部位 直径 编号 编号 数量 级别 井壁 2b 2c 3a 4a 5 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 20 20 16 16 25 25 8 25 25 8 20 12 20 16 20 20 16 20 16 20 20 20 20 16 20 28 16
0 113 113 85 113 135 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 417 255 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
*9100-40*2-20*2=7900
7320+100*2=7520 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/150=15-2 7320+100*2=7520 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/100+1=23 7320+620*2=8560 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/150=15-2 7320+620*2=8560 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/100+1=23 500+H1-240=500+5880-240=5610 (7500-300*2)/150+1+4=47 H1+30*20=5880+30*20=5950 (7500+40*2+20*2)/150-1+4=54 4320+100*2=4520 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/100+1=23 4320+100*2=4520 0.5*(H1-900)=0.5（5880-900）/150=15-2
矩形沉井工程设计实例
矩形沉井工程设计实例某小型雨水沉井,地面标高为-0.5m。
对于沉井结构计算及施工计算介绍如下。
一、设计条件1、工程概况根据使用要求，本沉井结构尺寸如附图2-1所示。
沉井平面为矩形，剖面也为矩形，井顶标高为+0.00m,刃脚踏面标高为-11.0m。
制作高度为11.0m，施工时采用两次制作，一次下沉，第一节制作高度为6.0m，井壁厚度为600mm，沉井封底水下混凝土厚度为1.3m。
2、沉井材料混凝土：采用C25;fc=11.9N/mm2, ft=1. 27N/mm2,钢筋：d≥10mm,采用热扎钢筋HRB335；fy=300N/mm2,3、地质资料根据地质钻探资料分析，本沉井工程范围内的的地层，大致可分五层，其物理力学性能指标如附表。
土层物理力学指标二、水、土压力的计算本沉井采用排水法下沉，对于作用在井壁上的水、土压力，采用重液地压公式计算：pw+E=13h当h=0m，pw+E=0h=4.5m, pw+E=13*4.5=58.5kn/m2h=8.6m, pw+E=13*8.6=111.8kn/m2h=9.0m, pw+E=13*9.0=117.7kn/m2h=9.9m, pw+E=13*9.9=128.7kn/m2h=10.5m, pw+E=13*10.5=136.5kn/m2根据上述计算，绘制水压力、主动土压力图形，如下图：三、下沉计算1、沉井自重井壁钢筋混凝土容重按25KN/m3计，沉井重量为GK=（9.0*7.0*11-7.8*5.8*11.0）*25=4884KN2、摩阻力井壁侧面的摩阻力分布如图，单位摩阻力，按《上海市地基基础设计规范》规定：f=25-20 KN/m2。
hk= 5*1/2+5.5=8.0m井壁总摩阻力：Ffk=Uhkf=(9.0+7.0)*8.0*17.5=4480KN下沉系数K= GK /Ffk=4884/4480=1.09≥1.05满足《规程》下沉要求。
四、沉井竖向计算1、抽垫木时井壁竖向计算沉井在开始下沉特别是在抽垫木时，井壁会产生皆大的弯曲应力。
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1.工程概况地质资料如下图所示，沉井内径D1=12.5米，沉井结构高度H=15.1米，沉井起沉标高低于地面500mm。
抗浮计算时，考虑施工时降水，地下水位于起沉标高下500mm；强度计算时，考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即地下水位于原地面下500mm。
施工采用排水法，三次浇注两次下沉。
考虑地面堆载q m=10kPa。
上部第一层土考虑换填砂层。
沉井材料：混凝土强度等级C25；抗渗等级S6；钢筋采用热轧钢筋HRB335，抗拉强度设计值fy=300MPa.企口宽度c=0.3m第一类截面壁厚d=0.65m封底混凝土边缘厚度h7= 1.9m1井壁自重：（标准值）底板底以上G1k=2×（h1×d+h2×t+h3×c）×（b1+L2）×γ1=2354.70KN刃脚G2k=2×[（h7+h5+h6）×b+a×（h5+h6）+h4×a]×（b1+L2)×γ1=2749.50KN井壁自重G ok=G1K+G2K=5104.20KN底板自重G dk=（L1+2b)×（b1+2b)×γ1=5231.25KN封底混凝土自重G fk= 0.25×[L2-2×（a+b）]×[b2-2×（a+b）]×(h7+h6/2)×23=2382.05KN井壁上土重G tk=h1×（t-D)×（L2+b1)=-15.51KN抗浮验算K f= (G0k+G dk+G fk+G tk)/[γs×L2×b2×(H2-h8-h6/2)/4]= 1.89≥ 1.00满足《规范》抗浮要求三、下沉计算摩阻力计算(标准值)单位面积摩阻力f ka= (h1×f k1+h2×f k2+h3×f k3+h4×f k4+h5×f k5+h6×f k6)/(h1+h2+h3+h4+h5+h6)=16.25KPa总摩阻力F fk= (L2+b2)×(H2-h1+H1-2.5)×f ka=4706.77KN排水下沉系数K st= G0k/F fk= 1.08＞ 1.05满足《规程》下沉要求地基土极限承载力R j=160Kpa排水下沉稳定系数K st,s= G0k/{F fk+0.25×[L2×b2-(L2-2(a+b））×（b2-2（a+b））]×R j}=0.880=0.8～0.9满足《规程》下沉稳定要求329.05m0.75m 2m 刃脚h 6传来的荷载P A1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ1=244.58kN/m2P A2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ1 =255.91kN/m 2P B1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ2=284.92kN/m 2P B2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ2=297.88kN/m 2P A =0.5×(P A1+P A2)×(c 3-c 4) =150.15kN/m P B =0.5×(P B1+P B2)×(c 3-c 4)=174.84kN/m 截面受力q A =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ1)×h c +P A=633.66kN/m q B =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ2)×h c +P B =738.19kN/mω=q B /q A -1=0.1650-886.68KN·m/m -813.98KN·m/m 5403.99KN 5178.73KN2700mm 2/m 选筋d25@15029.30m截面受力：q A =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ1=237.04kN/m 2q B =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ2=276.28kN/m 2ω=q B /q A -1=0.1655-332.82KN·m/m -305.53KN·m/m 2022.31KN/m 1937.76KN/m1700mm 2/m选筋d20@1501、计算截面一：取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算2、计算截面二：取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算，计算点标高为底板底标高 刃脚根部段中心标高计算高度h c =1.5(a+b)=为便于计算取h c =h 5=截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B = -0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B =-0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=35.15m截面受力：q A =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m×λ1=126.66kN/m 2q B =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m ×λ2=149.89kN/m2ω=q B /q A -1=0.1834-197.03KN·m/m -180.88KN·m/m 1094.00KN/m 1043.95KN/m1700mm 2/m选筋d20@150五、纵向弯曲计算（四支点）90.50KN/m 108.60KN/m 7.550m 685.35KN·m/1328.29KN·m/643.97KN 205.18KN·m/11.86m 7.12m 321.05mm 2/m5d22622.24mm 2/m 4d25+2d20由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。
六、竖向拉断计算27.15KN/m1700mm 2/m选筋d22@200最大剪力V=0.25πgsrc=最大扭矩T=0.01055gsrc2=按深梁进行配筋计算L 0=D 0×π/4=支座截面内力臂Z=0.6×L 0=单位周长井壁自重g=G 0k /(2×L 0+2*b 0)=设计值g s =k 1×g=N B =qAr(1+0.5ω) =沉井井壁中心半径r c =D 0/2=内力计算：跨中弯矩M 0=0.03524πgsrc2=支座弯矩M 1=0.0683πgsrc2=选筋截面内力：M A =-0.1488qAr2ω =M B =-0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω)= 按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=3、计算截面三：计算点标高为井壁中心处刃脚底部配筋A s1=M 0/(300×Z)=井壁上端配筋A s2=M 1/(300×Z)=计算拉力S max =1/4×g s =按强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=选筋七、刃脚计算1、刃脚向外挠曲计算90.50KN/m 108.60KN/m 36.20KN/M 23.51KN/M 9.40KN·M/m 146.93KN（2）沉井开始下沉（首节计算）井总深H=13.3m 井内径D 1=15m钢筋混凝土容重γ1=25kN/m 3π= 3.141592654°°20刃脚斜面与水平线的夹角α=53（1）沉至井深一半（沉井全高计算）单位周长井壁自重g=G 0k /(2×L 0+2×b 0)=土壤与混凝土的摩擦角β=设计值g s =k 1×g=刃脚斜面部分反力V 2=g s ×b/(b+2a)=刃脚斜面水平推力H=V 2tg(α-β)=水平内力N=H×(D 2-a-b)/2=对刃脚端部截面中心的外悬臂弯矩M=H×(2/3h 6)=6井壁自重：（标准值）底板底以上G 1k = ((D 2-d)×h 1×d+D 0×h 2×t+(D 1-c)×h 3×c+0.5×(D 1-c)×c×c+D 0×h 4×t)×π×γ1=1971.35KN刃脚G 2k = ((D 2-a-b)×h 5×(a+b)+(D 2-a)×h 6×a+0.5×(D 2-2×a-b)×h 6×b)×π×γ1=1204.11KN3175.46KN刃脚斜面与水平线的夹角α=53°土壤与混凝土的摩擦角β=20°66.94KN/m 80.33KN/m 80.33KN/M 0.60m 0.60m刃脚内侧水平推力之和H==24.77KN/M地基反力合力偏心距d l ==0.13m对刃脚端部截面中心的向外悬臂弯矩M =H×(h l -h s /3)+R j ×d l=20.12KN·M/m水平内力N= H×(D 2-a-b)/2 =154.82KN2、刃脚向内挠曲计算刃脚根部侧压力P A = k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 3)×γ2)×λ+k 4×(b 2-b 3)×γs +k 3×q m ×λ=263.19kN/m 2刃脚底部侧压力P B = k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 4)×γ2)×λ+k 4×(b 2-b 4)×γs +k 3×q m×λ =275.27kN/m2刃脚竖向向内弯曲受力M= 1/6（2×P B +P A ）×h 6×h 6=48.82KN·M/m2700mm 2/m选筋d25@150刃脚的斜面高度h l =h 6=刃脚底端的竖向地基反力R j =g s =单位周长井壁自重g= G 0/(2×L 0+2×b 0) =刃脚的入土深度h s =h 1=R j ×h s ×tg(α-β)/(h s +2a×tg α)h l /(2tg α)-h s ×(3a+2b)/(6h s +12a×tg α)井壁自重G 0k =G 1k +G 2k =设计值g s =k 1×g=据上述计算结果，按强度配筋，由理正软件计算得刃脚内外侧垂直配筋及刃脚环向配筋均为构造配筋，面积=按承载能力配筋：刃脚内外侧垂直配筋及刃脚环向配筋为构造配筋不算0.00KN/M井周土压力q A =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b)×γ2)×λ+k 4×(b 2-b)×γs +k 3×q m ×λ=957.70kN/m2-7230.60KN/M -761.22KN·M/m 168.61KN·M/m -7353.76KN/M2953mm 2/m 选筋d22@1001700mm 2/m选筋d22@150九、顶力作用下土体稳定计算刃脚底部等值内摩擦角φ=17.79°0.531.885.60m 53.20m折减系数ξ= （h f -│h f -H/3│)/h f=-1.17主动土压力标准值F epk = (（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 4)×γ2)×λ1+(b 2-b 4)×γs +q m ×λ1=842.31kN/m 2被动土压力标准值F pk = (（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 4)×γ2)×λ2+(b 2-b 4)×γs +q m ×λ1=1654.16kN/m 2265718.15KN 521827.23KN -177034.24KN≥P tk =5000KN内侧为构造配筋，面积=沉井入土深度H=b 1-b 4=主动土压力合力标准值E epk =1/4×πrH ×F epk =被动土压力合力标准值E pk =1/4×πrH ×F pk =稳定验算表达式 ξ（0.8E pk -E epk ）=N B1=内力N A2=-q A ×r =强度配筋M A =M A1=M B =M B1=N A =N A1+N A2=主动土压力系数λ1=tg 2(45-φ/2)=被动土压力系数λ2=tg 2(45-φ/2)=顶管中心至刃脚底距离h f =b-b 4=按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得外侧配筋面积=8十、底板计算（简支考虑）自重产生的底板反力标准值q k = （G 0k +G tk )/（0.25×π×D 2×D 2）=38.34kN/m248.69kN/m 2径向最大弯矩值M r = =-549.25KN·M 切向最大弯矩值M t = =-549.25KN·M3351mm 2/m d22@1002200mm 2/md22@150下层选筋下层构造配筋面积=由理正软件计算得上层配筋面积=上层选筋设计值q=1.27×P k =-0.1979×q×(D 0/2)2-0.1979×q×(D 0/2)2。