沉井课程设计计算书
4矩形沉井设计计算(计算优化)
★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≥1.05下沉系数满足要求。
k st =1.42≥1.20应进行下沉稳定计算★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<h时,取z=0.6l o)配筋 As=M/fy/z=35.71(mm2)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<h时,取z=0.6lo)配筋 As=M/fy/z=270.52(mm2)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。
沉井计算书
县府路、虹桥路改造工程沉井专项施工方案计算书编制人:_____________复核人:_____________审核人:_____________批准人:_____________XXXXXXXXXX 有限公司2018年03月沉井专项施工方案计算书一、刃脚混凝土厚度计算本工程工作井4*6m工作井4座,接收井4*4m接收井3座,为了确保沉井新浇注混凝土的质量,尽量减少浇灌过程中地基的沉降量,其垫层厚度可按下式计算:h 砼=(G/R i-b)/2式中,h—砼垫层厚度(m)G—沉井第一节单位长度重量(KN/m)R i —砂垫层的承载力设计值一般为100~200KN/m2,在此取100 KN/m2b—刃脚踏面宽度(m)对于500mm厚内池壁,沉井第一节外壁混凝土方量为25.5m3,长度为20m,刃脚踏面宽度为0.15m。
G=25.5X 25/20=31.875 KN/mh 砼=(31.875/100-0.15)/2=0.0844m外池壁刃脚混凝土垫层按0.3m厚度、1.2m宽度浇筑;500mm内池壁刃脚混凝土垫层按0.1m厚度、1.2m宽度浇筑。
确保沉井第一节制作过程中保持稳定。
二、砂垫层铺设计算砂垫层的厚度根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。
第一节基础验算时在刃脚下取1m的单元体验算,各层地基承载力按照设计值控制。
计算公式为:G/(I +hs)< fa得hs > G/fa i式中:hs—砂垫层的厚度(m)G—沉井的单位长度重量(KN/m )fa—地基承载力设计值(KN/m2)I T脚混凝土垫层宽度开挖2.5m地基土为淤泥,地基承载力为50KPa;刃脚混凝土垫层宽度取1.3m,因此:hs =90.5/50-1.3=0.61m为确保砂垫层有足够承载力,施工中砂垫层按1.5米厚度铺设,碾压密实。
内外刃脚高低差部分亦采用砂垫层铺设,在其上浇筑混凝土垫层。
砂垫层宽度B按下式计算:B> b+2)tan 0式中:b—混凝土垫层底面宽度(m)h—砂垫层厚度(m)0 —砂垫层压力扩散角,在此取22.5 °对800mm 厚外池壁B羽.5 + 2X 1.5 x 0.414=2.742m对600mm厚内池壁B羽.2 + 2X 0.1 x 0.414=1.283m (刃脚高低差部分)对500mm厚内池壁B羽.2 + 2X 0.7 x 0.414=1.780m (刃脚高低差部分)砂垫层按基坑开挖的范围满铺,其宽度从混凝土垫层边外扩h x tan B即可。
沉井计算书共10页
沉沉井井计计算算书书滨江区污水预处理厂实施性施工组织设计计算书根据滨江区给排水公司要求、上海市政工程设计研究院提供的设计图纸、我公司编制的投标施工组织设计及相关施工规范规程、及以往同类工程的施工经验,在原则上遵循招标文件要求及施工投标文件的承诺的施工技术方案的前提下编制滨江区污水预处理厂的实施性施工组织设计。
由于本工程的特殊性,即本工程的难度及进度关键线路均为集约化沉井的施工,为了较合理地安排集约化沉井的施工,给施工组织设计的编制提供较详细的理论依据,特编制本计算书。
一、沉井自重计算由于沉井配筋比例高,自重单位体积重量取2.5T/m3(25KN/m3),按施工程序的安排,拟在-2.8m及2.0m高程设施工分节,故计算结果如下:-8.3m~-2.8m重1205T-2.8m~2.0m重927T2.0m~5.5m重583T即沉井总重为2715T,沿周长单位长度重量为27.89T/m,按沉井三次浇筑,两次下沉井计算,在浇筑到2.0m高程时,沿下沉自重为2132T,此时沿周长单位长度自重为22T/m。
二、预制过程中地基处理的计算根据如上计算,在沉井浇筑到2.0m高程时沉井生重2132T,故沿周长单位长度自重为22T/m。
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C素砼垫层+50cm厚粗砂垫层(换土厚度),按一般常规计算,换土层、20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=170Kpa,沉井外壁与土体间的单位摩阻2.16×10-4,地基承载力标准值fk力q=25Kpa。
s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。
顶管、沉井结构计算书(详细)
XXXX路及其配套设施建设项目(排水工程)工作井(沉井)结构计算书计算:校核:审定:XXXXX设计建设有限公司二○一二年X月1目录1 目录 (2)1.1 工程概况 (3)1.2 结构计算依据 (3)1.3 顶管概况 (3)1.4 顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.5 1000mm管顶力计算 (4)1.5.1 推力计算 (4)1.5.2 壁板后土抗力计算: (4)1.5.3 后背土体的稳定计算: (5)1.6 工作井(沉井)下沉及结构计算 (5)1.6.1 基础资料: (5)1.6.2 下沉计算: (5)1.6.3 下沉稳定计算: (6)1.6.4 抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后): (6)1.6.5 刃脚计算: (6)1.6.6 沉井竖向计算: (7)1.6.7 井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (9)1.6.8 底板内力计算:(理正结构工具箱计算) (14)1.7 接收井(沉井)下沉及结构计算 (15)1.7.1 基础资料: (15)1.7.2 下沉计算: (16)1.7.3 下沉稳定计算: (16)1.7.4 抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后): (16)1.7.5 刃脚计算: (16)1.7.6 沉井竖向计算 (17)1.7.7 井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (18)1.7.8 底板内力计算:(理正结构工具箱计算) (24)1.1工程概况本工程污水管道起于XXX污水接入位置,沿XX快速路布设,汇入XXX路西侧的XX污水第一处理厂进场干管,长约1Km。
主要解决包括XXXXX地块等的污水排放,管道布设位置距道路中线7.9m,为了不影响XX路的交通,W24~W26段采用顶管穿越XXX路。
1.2结构计算依据1、测量资料、污水管道平面、纵断面设计图;2 、地勘资料(XXXX工程地质勘察队 2010年10月29日);3、《室外排水设计规范》GB50014-2006;4 、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);5 、《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002);6 、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97);7 、《市政排水管道工程及附属设施》(国家标准图集06MS201);8 、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002;9 、《顶管施工技术及验收规范》(试行)中国非开挖技术协会行业标准 2007年2月;10 、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137:2002)。
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。
沉井计算书
上部结构计算书总信息、风、重量、地震、位移、剪重比、侧向刚度等结果说明: 计算中不考虑风荷载时,则不给出侧向刚度及比值。
一、总信息层数= 1 底层支承点数= 6 活载组数= 1 X 向风载信息= 1 Y 向风载信息= 1X 向地震信息= 1 Y 向地震信息= 1轴向变形信息= 2 扭转变形信息= 1 输出信息= 4 安全等级= 3 梁支座弯矩调幅系数= 0.80 梁刚度增大系数= 1.00 连梁刚度折减系数= 0.60 梁扭矩折减系数= 0.80 梁跨中弯矩增大系数= 1.00模拟施工计算信息= 0 结构类型:框架结构鞭梢小楼层数= 0 抗震烈度或地震影响系数= 0.04 场地类别或特征周期= 0.65 设计地震分组号= 1 阻尼比= 0.05单、双向水平地震作用计算扭转效应信息= 1 地震力调整系数= 1.00振型数= 3 框架抗震等级= 2 剪力墙抗震等级= 2 抗震活载折减系数= 0.50 周期折减系数= 0.80 抗震剪力调整信息= 0基本风压= 0.50 体型系数= 1.30 地面粗糙度= 2.结构基底标高= 0.00层号层高梁混凝土强度等级(C) 柱混凝土强度等级(C)1 5.90 30. 30梁钢筋强度:Fyb= 400000. 梁箍筋强度:Fyvb= 400000.柱钢筋强度:Fyc= 400000. 柱箍筋强度:Fyvc= 400000.剪力墙钢筋强度:Fyw= 300000. 剪力墙分布筋强度:Fyvw= 270000.二、风荷载及作用点坐标(相对于第一点)层号X 向风(kN) Y 向风(kN) X(m) Y(m)1 18.96 39.96 5.30 2.51----------------------------------------SUM: 18.96 39.96三、各层的重量、质量和质心坐标(相对于第一点)层号重量(kN) 质量(kN) X(m) Y(m)1 608.18 594.85 5.31 2.52----------------------------------------SUM: 608.18 594.85四、地震计算结果X 向地震:振型: 1 周期: 0.3689 (SEC.)层号特征向量地震作用(kN)1 0.1284 23.7938------------------SUM 23.7938Y 向地震:振型: 1 周期: 0.3824 (SEC.)层号特征向量地震作用(kN)1 0.1284 23.7938------------------SUM 23.7938X 向总地震作用= 23.79 (kN)Y 向总地震作用= 23.79 (kN)五、各工况荷载产生的位移恒荷载产生的各层竖向最大位移:层号Z 向最大位移(mm)1 0.1681活荷载产生的各层竖向最大位移:层号Z 向最大位移(mm)1 0.0095X 向风荷载产生的各层水平位移:层号X 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.0770 1/ 5385 1.0770 1/ 5385-------------------------------------平均值: 1.0770 1/ 5385 X 向地震作用产生的各层水平位移:层号X 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.3514 1/ 4292 1.3514 1/ 4292-------------------------------------平均值: 1.3514 1/ 4292 Y 向风荷载产生的各层水平位移:层号Y 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 2.4381 1/ 2379 2.4381 1/ 2379-------------------------------------平均值: 2.4381 1/ 2379 Y 向地震作用产生的各层水平位移:层号Y 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.4517 1/ 3995 1.4517 1/ 3995-------------------------------------平均值: 1.4517 1/ 3995 六、楼层的水平地震剪力验算(层剪重比)“高层建筑混凝土结构技术规程”中要求楼层的水平地震剪力标准值应满足:V eki > 入Gs (Gs=Gi+Gi+1...+Gn)即:各层剪重比Veki/Gs > 入其中:Veki-- i 层的水平地震剪力标准值;入--水平地震剪力系数;Gs-- i 层及其以上各层的重力荷载之和。
沉井计算书范文
沉井计算书范文
计算书的内容主要包括以下几个方面:
1.沉井的设计参数。
沉井的设计参数包括井的尺寸、钢筒或钢管的尺寸、井的深度等。
根据工程的需要和土壤的情况,确定合理的设计参数。
2.承载力计算。
沉井的承载力计算是指确定钢筒或钢管在地下承受土
壤和水压力的能力。
根据材料的强度、钢筒或钢管的尺寸和埋深等因素,
计算承载力,并与工程的要求进行比较。
3.流量计算。
根据沉井的设计参数和工程的需要,计算沉井的流量,
即每小时可以取得的地下水或污水的量。
流量计算涉及到土壤的渗透系数、钢筒或钢管的孔隙率等参数的确定。
4.沉井施工的安全计算。
沉井施工的安全计算主要包括钢筒或钢管在
沉井过程中的稳定性分析、钢筒或钢管与周围土壤的摩擦力计算、水压和
水力作用的计算等。
通过对这些安全因素进行计算,可以确定沉井施工的
安全性,为工程提供可靠的依据。
5.环境影响评价。
沉井施工对周围环境可能产生一定的影响,例如地
下水水位的变化、土壤的变形等。
通过进行环境影响评价,可以预测和评
估施工对环境的潜在影响,并采取相应的措施进行调整和保护。
总结起来,沉井计算书是一本重要的工程手册,通过其中的详细计算,可以为沉井施工提供科学、合理的依据。
这些计算涉及到沉井的设计参数、承载力、流量、施工安全和环境影响等多个方面。
通过对这些参数的计算
和分析,可以确定沉井工程的各项指标,确保施工的质量和安全。
沉井计算书
沉井计算书一、下沉验算1、沉井自重G k=[3.14×(5.52-4.52)×10.75÷4-(0.55+0.7)×0.15×3.14×2.325×2÷2-0.35×0.5×3.14×2.45×2÷2+0.15×2.3×3.14×2.8×2]×25+0.15×8.1×3.14×2.8×2×18=85.56×25+21.36×18=2523.56KN2、井壁摩阻力f Ka=(1.2×10+2.6×8+2.8×25+3.8×20)÷(1.2+2.6+2.8+3.8)=17.19Kpa摩阻力F fK=(2.5+3.2)×3.14×5.5×f Ka×2÷3+f Ka×2.3×3.14×5.8 =1128.11+720.05=1848.16KN下沉过程中的水的浮托力F fw.K=(85.56-3.53)×10=820.3KNK St=(G k-F fw.K)÷F Fk=(2523.56-820.3)÷1848.16=0.92下沉验算不符合要求。
二、外力计算按重液地压公式计算:P W+E=13h=13×11.4=148.2 KpaP W=10×10.75=107.5 Kpa三、结构内力计算及配筋1、计算截面所在土层的内摩擦角θ=13.4。
则θA=θ+5=18.4。
;θB=θ-5=8.4。
;tg2(45。
-θA/2)=0.520;tg2(45。
-θB/2)=0.745;m=0.745/0.520=1.43;m-1=0.43 考虑井内水压:压力差:P A=(13×9.8-91.5)=35.9KpaN A=35.9×1.27×2.65×(1+0.785×0.43)=161.63KN:N B=P A r c(1+0.5×0.43)=146.80KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×35.9×1.27×2.652×0.43=-20.48KN·M M B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×35.9×1.27×2.652×0.43=-18.81KN·M 不考虑井内水压:P A=127.4×1.27=161.80KpaN A=161.80×2.65×(1+0.785×0.43)=573.6KN:N B=P A r c(1+0.5×0.43)=520.96KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×161.80×2.652×0.43=-72.70KN·MM B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×161.80×2.652×0.43=-66.7KN·M 按内力:M A=-72.70 KN·M;N A=573.6KN计算配筋。
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 。
沉井计算书范文
沉井计算书范文项目:沉井计算井别:水平井井深:3000米井眼直径:8.5英寸钻井液密度:1.1 g/cm³钻井液粘度:30cP沉井剂密度:2.6 g/cm³沉井剂用量:30 kg/m³井眼直径与钻井液切割速度的关系:井眼直径(英寸)切割速度(m/h)677108148.51691910241.计算沉井液性质:钻井液密度= 1.1 g/cm³钻井液粘度=30cP2.计算切割速度:由于井眼直径为8.5英寸,其切割速度为16m/h。
3.计算溢流速度:溢流速度=钻井液泵入速度-钻井液循环速度由于钻井液泵入速度和钻井液循环速度始终保持一致,所以溢流速度为0。
4.计算沉井剂用量:沉井剂用量= 30 kg/m³5.计算沉井剂浓度:沉井剂浓度=(沉井剂用量/计算液体总体积)*100%计算液体总体积=井眼容积+井眼长度*π*(井眼半径²-井眼内径²)井眼半径=8.5/2=4.25英寸井眼内径=(井眼直径-2*沉井剂层厚度)/2沉井剂层厚度=30/(沉井剂密度-钻井液密度)沉井剂层厚度=30/(2.6-1.1)=23.08英寸井眼内径=(8.5-2*23.08)/2=-18.66英寸由于井眼内径为负数,表示沉井剂层厚度超出了井眼直径的范围。
因此沉井剂浓度无法计算。
结论:根据以上计算,沉井剂浓度无法计算。
可能的原因是沉井剂用量过高或者井眼直径不足以容纳沉井剂层。
建议:1.重新评估井眼直径和沉井剂用量,确保其符合实际需求。
2.考虑调整井眼直径,使其能够容纳所需的沉井剂层。
3.对井眼直径和沉井剂用量进行实际测试,并根据测试结果进行调整。
附注:。
沉井计算书
沉井计算书(原创版)目录1.沉井计算书的概述2.沉井计算书的重要性3.沉井计算书的主要内容4.沉井计算书的应用实例5.沉井计算书的未来发展正文沉井计算书是一种重要的工程技术文献,主要用于指导和规范沉井工程的设计、施工和运营。
沉井工程是一种常见的地下工程,广泛应用于建筑、市政、交通等领域。
为了确保沉井工程的安全、稳定和高效,沉井计算书发挥着至关重要的作用。
沉井计算书概述:沉井计算书是对沉井工程进行系统分析、设计和计算的成果汇总。
它包含了沉井工程的基本参数、设计原则、施工方法、运行管理等方面的信息,是沉井工程技术人员必备的参考资料。
沉井计算书的重要性:沉井计算书对于沉井工程具有极高的实用价值。
首先,它可以为工程设计提供科学依据,确保设计方案的安全性和可行性。
其次,沉井计算书可以为施工提供指导,确保施工过程的顺利进行。
最后,沉井计算书还可以为工程运营提供参考,保证工程长期稳定运行。
沉井计算书的主要内容:沉井计算书主要包括以下几个方面的内容:1.沉井工程的基本参数:包括沉井的尺寸、形状、结构形式、地质条件等。
2.沉井工程的设计原则:包括沉井的稳定性、承载力、抗渗性、耐久性等设计要求。
3.沉井工程的施工方法:包括沉井的开挖、支护、下沉、封底等施工工艺。
4.沉井工程的运行管理:包括沉井的监测、维护、检修、应急处理等管理措施。
沉井计算书的应用实例:在我国,沉井计算书已广泛应用于各类沉井工程中,如地铁车站沉井、桥梁基础沉井、大型储罐沉井等。
通过沉井计算书的指导,这些工程均取得了良好的经济效益和社会效益。
沉井计算书的未来发展:随着科技的进步和社会的发展,沉井计算书将继续完善和提高。
未来的沉井计算书将更加注重工程的环保、节能和可持续发展,为沉井工程提供更加科学、合理、高效的技术支持。
总之,沉井计算书是沉井工程领域不可或缺的重要技术文献。
沉井结构计算书
粗格栅及污水提升泵房结构计算书结构计算书一.设计总信息:1.本工程地下结构采用钢筋混凝土沉井。
2.结构设计使用年限50年;建筑结构安全等级II级,结构重要性系数1.0。
3.基本风压0.8KN/m2。
4.抗震设防烈度7度;设计基本地震加速度值为0.10g;设计地震分组为第Ⅰ组;场地类别Ⅲ类;建筑抗震设防分类为丙类。
5.地基基础设计等级丙级。
二.主要材料及要求:1.混凝土:(1)井底混凝土封底采用C20;(2)垫层和填充混凝土为C15;(3)沉井壁板和底板为C30;(4)地下结构混凝土抗渗标号均为P6。
2.钢筋:HPB300级钢,fy=270N/mm2;HRB400级钢,fy=360N/mm2板材:Q235焊条:HPB300级钢及Q235用E43型;HRB400级钢用E50型。
3.砌体材料:Mu10非承重粘土多孔砖砌体墙,块体自重≤11KN/m3,混合砂浆强度等级为M7.5(地下部分为水泥砂浆)。
三.设计采用主要规范:1.《泵站设计规范》(GB50265-2010);2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);3.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);4.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);5.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003);7.《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);8.《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137:2002);9.《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)四.结构计算方法及应用软件:1.沉井特种结构主要采用手算及理正结构工具箱6.5。
五.主要结构计算:(一)沉井:具体设计及说明见设计图.1.沉井下沉计算:沉井起沉标高暂按-1.75,沉井地上制作部分按-9.10~0.20,标高均采用相对标高,详参设计图;地质断面参地勘报告ZK21孔。
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。
沉井工程量计算书
结果 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
单位 m3 m2 m3 m2 m3 m2 m3 m2 只
备注
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kg
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kg
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kg
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kg
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1Φ14
2Φ14
3Φ16
4Φ16
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8Φ14
8"Φ20
9Φ16
10Φ16
11Φ20
12Φ8
13Φ14
14Φ14
15Φ16
工程名称:沉井
计算公式 3.3*4*0.25 2.5*2.5+0.25*3.3*4 (0.25+0.4)*(3.3+3.3)*2*0.25 3.3*4*0.25*2 (0.25+0.4+0.6)*(3.3+3.3)*2*0.6 3.3*4*10.4 3.14*(0.6*0.6-0.35*0.35)*1.5 3.14*(1.2+0.7)*1.5 1.000
结果 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
单位 kg kg kg m3 m2 套 m3 kg
备注
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7.11*3.85*(8.2+6.2)*2/0.2 (11.14+35*0.025)*3.85*17*2 7.64*3.85*17*2 (8.82+35*0.025)*3.85*1*2 5.32*3.85*1*2 (8.82+35*0.02)*2.47*19*2 5.32*2.47*19*2 1.17*0.617*(8.2+6.2)/0.2*2 1.5*1.58*(8.2+6.2)/0.2*2
沉井计算书
新民场金柏村农村污水综合治理试点工程、徐堰河、柏条河(自来水六厂取水口以上)下河排水口综合治理工程沉井计算书一、工程概况新民场金柏村农村污水综合治理试点工程、徐堰河、柏条河(自来水六厂取水口以上)下河排水口综合治理工程位于郫都区三道堰镇,W1管道主要采用明挖施工,W2管道主要采用顶管施工,顶坑施工采用沉井施工,本次计算选取W2管道上的埋置深度最大的W2-11号井计算,W2-11埋置深度为9.4m,W2-11对应的地质勘查布孔编号为ZK29。
本次计算内容包括:1、抗浮计算;2、下沉计算;3、圆形沉井井壁环向计算(水土分算);4、纵向弯曲计算(四支点);5、竖向拉断计算;6、刃脚计算;7;顶力作用下井壁计算;8、顶力作用下土体稳定计算二、设计总信息:1.本工程沉井结构采用现浇钢筋混凝土圆形井,内径为6m,壁厚0.5m,2.基础持力层:中密卵石,承载力特征值fak=600kpa,ES=34Mpa。
3.场地设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.1g,属Ⅱ类场地吗,结构安全等级为二级。
4.混凝土结构环境类别:二(a)类。
5.混凝土:沉井壁板为C30。
6.钢筋:HPB300级钢,fy=270N/mm2;HRB400级钢,fy=360N/mm2板材:Q235焊条:HPB300级钢及Q235用E43型;HRB400级钢用E50型。
三、设计采用主要规范:1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);2.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);3.《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);4.《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CESS 137:2002)5.本工程的地质勘查报告四、设计条件1.工作井、接收井筒体均采用沉井法施工,制作筒体的地坪标高宜为现地面标高以下1.5m。
2.沉井下沉要求采用排水下沉。
3.沉井下沉必须采用泥浆套减阻。
五、计算参数选用5.1计算参数根据设计局图纸,沉井参数如图:6.2地质参数本次计算选择W2-11号井计算,W2-11号井现状标高560.61,设计管内底标高为551.2,埋深为9.41m,管道直径为d800,该井对应钻孔编号为ZK29,钻孔ZK地质情况根据地勘报告如图:由于设计要求全部采用泥浆套筒,筒体周围单位摩阻力根据规范选取为fk=5kpa六、计算结果6.1抗浮计算本次沉井下沉采用排水下沉,计算结果如下:6.2下沉计算下沉系数满足规范要求,下沉系数较大,计算下沉稳定系数,地基土为中密卵石,地基极限承载力为600kpa,计算得知下沉稳定系数较小,下沉阻力较大。
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。
沉井计算书
一.主要材料及要求:1.混凝土: 混凝土强度等级为C25。
2.钢筋:Φ-HRB400级钢,fy=360N/mm 2 二.设计采用主要规范:1.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012); 2.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011); 3.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010); 4.《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);三、决定沉井高度及各部分尺寸1.沉井高度根据施工要求定出沉井顶面标高为32.5m ,沉井底面标高为25m 。
2.沉井平面尺寸采用圆形沉井,圆端的外直径为6.9m 。
井壁厚度0.7m ,其它尺寸详见施工图。
刃脚踏面底宽度采用0.2m ,刃脚高度为0.866m ,刃脚内侧倾角为θ=60︒。
四、下沉系数计算1. 沉井自重计算 砼重度 γ=25 kN/m 3体积 V=π(3.452-2.752)×9.4=128m 3 自重 Q=128×25=3200kN 2. 井壁摩擦力计算该沉井穿过○1、○2、○3层土,取加权平均摩阻力单位摩阻力为18f KPa =。
h =9.4mu =2π×3.45 =21.7 m∑=u h f T =18×9.4×21.7=3672kN 3. 下沉系数计算施工采用排水下沉,下沉过程中水浮托力为零,则下沉系数为 Ksts=Q/T=3200/3672=0.87<1.05,不满足要求。
需要采用特殊施工工艺来使得沉井下沉。
五、抗浮验算1. 沉井底板自重计算 砼重度 γ=25 kN/m 3体积 V 1=π×2.752×0.7=16.6m 3 自重 Q 1=16.6×25=415kN 2. 水浮托力标准值计算水重度 γw =10 kN/m3水浮托力标准值 F fw,k =(π×3.452×8.2+1.2×0.7×π×3.1)×10=3146kN 3. 使用阶段抗浮计算施工采用排水下沉,采用干封底,无需进行封底抗浮计算。
沉井课程设计计算书
基础工程课程设计计算书沉井基础计算书一、方案比选此次所做的是桥梁的桥墩,上部荷载较大,基础埋深比较大,采用沉井基础不仅使桥墩的整体性好,而且相对于其他的深基础也更经济,故经过比选后决定采用沉井基础。
二、持力层选择1、根据工程地质资料选择持力层;由设计资料可知,沉井高度m H 5.10=,又沉井高出地面m 5.0,所以沉井埋深m h 0.10=。
根据工程地质资料持力层为灰色粘土层,沉井刃脚根部深入灰色粘土层m 5.55.15.25.010=---。
2、确定沉井基础的尺寸和埋深;R350沉井平面布置图R300沉井高度m H 5.10=,又沉井高出地面m 5.0,所以沉井埋深m h 0.10=。
沉井内径m d 0.6=。
底节沉井高度m H 756.11=,外径m D 6.6=,壁厚mm t 5002=,刃脚踏面宽度mm a 150=;三、荷载计算1. 上部结构荷载活载及墩身自重产生的竖向力kN N 15000=,对沉井底面形心轴的力臂为0.5m ;水平力为kN H 585=,对沉井底面形心轴的力臂为18.5m 。
2. 沉井自重(伸入井壁的部分在计算井壁的自重时计算):顶盖重1G kN G 86.7062514614.32514d 221=⨯⨯⨯=⨯⨯∙=π 封底混凝土重2G : KN d G 89.204925)4.05.2(422=⨯+∙∙=π 井孔填粘土3G : KN d G 99.335818)4.05.215.10(423=⨯---∙∙=π 刃脚与井壁重:KN d D d D G 19.174625)756.15.10()(425756.1)(42222214=⨯-⨯-+⨯⨯-=ππ枯水位时沉井受的浮力:KN g D D G 74.2127)756.15.45.10(4756.142215=∙∙⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯∙+⨯∙=ρππ 则沉井自重93.786119.174699.335889.204986.7064321=+++=+++=G G G G G四、沉井基础承载力计算根据上部结构荷载及地基条件,进行基底应力验算、横向抗力验算。
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基础工程课程设计计算书沉井基础计算书一、方案比选此次所做的是桥梁的桥墩,上部荷载较大,基础埋深比较大,采用沉井基础不仅使桥墩的整体性好,而且相对于其他的深基础也更经济,故经过比选后决定采用沉井基础。
二、持力层选择1、根据工程地质资料选择持力层;由设计资料可知,沉井高度m H 5.10=,又沉井高出地面m 5.0,所以沉井埋深m h 0.10=。
根据工程地质资料持力层为灰色粘土层,沉井刃脚根部深入灰色粘土层m 5.55.15.25.010=---。
2、确定沉井基础的尺寸和埋深;R350沉井平面布置图R300沉井高度m H 5.10=,又沉井高出地面m 5.0,所以沉井埋深m h 0.10=。
沉井内径m d 0.6=。
底节沉井高度m H 756.11=,外径m D 6.6=,壁厚mm t 5002=,刃脚踏面宽度mm a 150=;三、荷载计算1. 上部结构荷载活载及墩身自重产生的竖向力kN N 15000=,对沉井底面形心轴的力臂为0.5m ;水平力为kN H 585=,对沉井底面形心轴的力臂为18.5m 。
2. 沉井自重(伸入井壁的部分在计算井壁的自重时计算):顶盖重1G kN G 86.7062514614.32514d 221=⨯⨯⨯=⨯⨯∙=π 封底混凝土重2G : KN d G 89.204925)4.05.2(422=⨯+∙∙=π 井孔填粘土3G : KN d G 99.335818)4.05.215.10(423=⨯---∙∙=π 刃脚与井壁重:KN d D d D G 19.174625)756.15.10()(425756.1)(42222214=⨯-⨯-+⨯⨯-=ππ枯水位时沉井受的浮力:KN g D D G 74.2127)756.15.45.10(4756.142215=∙∙⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯∙+⨯∙=ρππ 则沉井自重93.786119.174699.335889.204986.7064321=+++=+++=G G G G G四、沉井基础承载力计算根据上部结构荷载及地基条件,进行基底应力验算、横向抗力验算。
1,基底应力验算沉井自最高水位至井底的埋置深度为:m h 5.95.010=-=基础宽度:m d 0.7=底面积:22048.385.31416.3m A =⨯=井底截面抵抗拒:33367.33320.71416.332m d W =⨯==π 总竖向荷载:kN N 19.2073474.212793.186115000=-+=总水平荷载:kN H 58575510=+=总弯矩:m kN M ⋅=⨯+⨯=5.183225.185855.015000基础计算宽度:m d b 2.7)10.7(9.0)1(9.01=+⨯=+=),5.9,,10,10(95.00000m m m h mh C m C m h C C h h ====<==取β 又 m H M 32.31585/5.18322===λ,故 233198.62)5.932.313(95.020.767.33185.995.02.7)3(218m h Wd h b A =-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-+=λβλ 基底边缘处得压应力可按基底位于非岩石地基上考虑,k P ak P a A Hd A N 50.33316.77495.098.620.7585348.3819.2073430min max =⨯⨯⨯±=±=βσσ 井底地基土为粘土,根据规范可按下式计算地基容许承载力[][])3()2(22110-+-+=h k b k γγσσ由土层资料查得:[]kPa 3600=σ,而21k k 、查规范得:5.2,021==k k 。
根据规范持力层在水位以下,粘土不透水,无论持力层以上土层是否透水,都取饱和重度,则32/47.17105.58.165.15.175.28.185.00.18m kN =⨯+⨯+⨯+⨯=γ 因荷载组合时考虑了其它可变荷载,承载力可提高25%,即基底土容许承载力为:[][][][]k P ak P a h k b k 16.74416.832)310(47.175.236025.1)3()2(25.122110>=-⨯⨯+⨯=-+-+⨯=γγσσ 满足要求。
1、土体横向抗力验算将上述已获得的有关计算参数代入下式,得:mh h b Wd h h b Z 64.6)5.932.313(5.92.795.0267.330.76)5.932.314(5.92.795.0)3(26)4(21210=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯=-+-=λβλλβ 再按下式可得两控制位置3/h z =,与h z =处井侧水平压力k P a z z z Ah H h z x h 5.64)35.964.6(35.95.998.625856)(63/03=-⨯⨯⨯⨯=-==σ k P a z z z Ah H h z hx 4.159)5.964.6(5.998.625.95856)(60-=-⨯⨯⨯⨯=-==σ 根据地质资料,取土体的平均重度与平均抗剪强度指标为:平均重度3/44.175.95.58.165.15.175.28.18m kN =⨯+⨯+⨯=γ 平均内摩擦角︒=⨯+⨯+⨯=5.135.95.57.105.178.215.28.14ϕ 平均粘聚力k P a c 2.145.95.5105.1135.224=⨯+⨯+⨯= 修正系数 0.11=η(上部结构静定),0.12=η(因0=g M )代入数据求得土体极限横向抗力为:3h z =时,[]kPakPa hx 5.640.113)2.145.13tan 35.944.17(5.13cos 40.10.13/>=+︒⨯⨯⨯︒⨯⨯=σh z =时,[]kPakPa hx 4.1590.220)2.145.13tan 5.944.17(5.13cos 40.10.1>=+︒⨯⨯⨯︒⨯⨯=σ均满足要求,因此计算时可以考虑沉井侧面土的弹性抗力。
五、沉井施工过程及强度验算1. 沉井自重下沉验算此时,沉井自重只包括刃脚,井壁重:KN d D d D D G 92.16012541)63.6(4.0)63.6(4)756.15.10()(4)5.0756.1()(45.0)35.335.333(35.0422222221212226=⨯⎥⎦⎤∙⨯--⨯---⨯-∙+-⨯-+⨯+⨯+-⎢⎣⎡⨯∙=ππππππ土与井壁间平均单位面积摩阻力 2/1.21105.5205.1225.2245.016m kN T m =⨯+⨯+⨯+⨯= 沉井井壁所受总摩阻力kN T 8.8141.21)756.10.7(1416.3=⨯⨯⨯=排水下沉时:kN T kN G 8.81492.1601=>=(满足要求)2. 刃脚受力验算刃脚向外挠曲最不利的情况,按《公桥基规》建议定为刃脚下沉到中途,刃脚切入土中0.5m 。
刃脚悬臂作用的分配系数为:0.10.20.605.05.00.61.005.01.04444>=⨯+⨯=+=L h L k α 取0.1=α。
(1)计算各个力值(按低水位取单位宽度计算)m kN c h e i i /34.26)245tan(2)245tan(002=---=ϕϕγ m kN e /75.314.22621.00.544.173=-⨯⨯= 其中:621.0)25.1345(tan 2=︒-︒,m kN c /4.22)25.1345tan(2=︒-︒ 根据施工情况,并从安全考虑,作用在刃脚外侧的土压力为:kN h e e p k e 52.145.0)75.3134.26(21)(2132=⨯+=+= 如以净水压力的70%计算:KN KN P 52.149.185.0)4.05(107.0e >=⨯+⨯⨯=取用kN p e 52.14=。
刃脚摩阻力为kN E T 4.715.0)75.3134.26(215.05.01=⨯⨯+⨯== 由表查的粘土层3/20m kN =τkn kN h T k 4.71011>=⨯=τ故采用刃脚摩阻力为kN 4.7。
单位宽沉井自重为[]kN q 73.890.25)756.15.10(3.0)5.0756.1(5.05.0)5.015.0(5.0=⨯-⨯+-⨯+⨯+⨯= 刃脚踏面竖向反力为kN R 04.505.052175.3173.89=⨯⨯⨯-= 刃脚斜面横向力为)t a n (2)t a n (221222δθδθ-+=-=b a R b V H 式中2δ取为土的内摩擦角,即 ︒==5.132ϕδ 5515.05.05.0tan =⇒-=θθ 故kN H 84.23)5.1355tan(35.015.0204.5035.0=︒-︒+⨯⨯= 井壁自重q 的作用点至刃脚根部中心轴距为m x 072.0)15.05.0(615.025.015.05.0221=+⨯-⨯+= 刃脚踏面下反力合力R R R b a a V 46.035.0215.0215.0221111=+⨯⨯=+= 刃脚斜面上反力合力R R R V 54.046.02=-=R 的作用点距离井壁外侧为m b R R R b a V a V R x 18.0)3215.0(54.0215.046.01)31(21221211=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=(2)各力对刃脚根部截面中心的弯矩计算刃脚斜面水平反力引起的弯矩为m kN M H ⋅=-⨯=05.4)33.04.0(84.23水平土压力引起的弯矩为m kN h P P P P P P M k e e e e e e P ⋅=++⨯+=59.7231)(21232332 反力R 引起的弯矩为M kN M R ⋅=-⨯=50.3)18.025.0(04.50 刃脚侧面摩阻力引起的弯矩为 m kN M T ⋅=⨯=85.125.04.7 刃脚自重引起的弯矩为m kN M g ⋅=⨯⨯⨯+⨯=29.0072.0255.0)5.015.0(5.0 总弯矩m kN M M ⋅=--++=∑=52.159.729.085.15.305.10(3)刃脚根部处的应力验算WM F N h 00±=σ 式中: ⎩⎨⎧=±==⨯⨯==⨯==-=⨯⨯+-=k P ak P a W F kN R N h 92.10792.25902.052.125.098.4502.05.05.06125.05.05.098.4506.404.50255.0)5.015.0(2120σ 由于水平剪力很小,验算时未考虑。