最新地下建筑结构课件—第五章沉井式结构ppt课件.ppt

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1、建筑工程学院建筑工程学院第一节第一节 沉井的类型和构造沉井的类型和构造一、概述一、概述概念、特点、适用条件、分类概念、特点、适用条件、分类二、沉井的构造二、沉井的构造三、沉井图例三、沉井图例隧道连续沉井、人防工事沉井隧道连续沉井、人防工事沉井qupup建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院建筑工程学院圆形圆形: :制作简单、易于控制下沉、受力性能好、制作简单、易于控制下沉、受力性能好、 周长小，侧面摩擦力小、对周围的土体扰动小周长小，侧面摩擦力小、对周围的土体扰动小 建筑面积不

2、能充分利用建筑面积不能充分利用方形、矩形：方形、矩形：制作方便、水平压力产生弯矩，使用方便制作方便、水平压力产生弯矩，使用方便 受力情况不好、对周围土体扰动大、土压力和摩擦力不均匀受力情况不好、对周围土体扰动大、土压力和摩擦力不均匀两孔、多孔：两孔、多孔：孔间有隔墙或横梁，改变井壁和底板的受力状况孔间有隔墙或横梁，改变井壁和底板的受力状况 施工易于控制、多适用于平面尺寸大的沉井施工易于控制、多适用于平面尺寸大的沉井椭圆形：椭圆形：对水流阻力小，多用于桥梁墩台基础、江心泵站对水流阻力小，多用于桥梁墩台基础、江心泵站多边形、多孔井字形多边形、多孔井字形沉井分类沉井分类按平面形状分按平面形状分建筑工

3、程学院建筑工程学院圆柱形：圆柱形：不易发生倾斜、对周围土体扰动小不易发生倾斜、对周围土体扰动小 侧向摩擦力大、井壁容易拉裂侧向摩擦力大、井壁容易拉裂 多用于入土不深、土质松散情况多用于入土不深、土质松散情况阶梯形：阶梯形：外壁阶梯形：减小摩擦力、扰动大、节省材料外壁阶梯形：减小摩擦力、扰动大、节省材料内壁阶梯形：节省材料、减小扰动、避免下沉过快内壁阶梯形：节省材料、减小扰动、避免下沉过快锥形锥形 外壁偶斜坡，减小侧向摩擦力外壁偶斜坡，减小侧向摩擦力 下沉不稳定、不易井壁制作下沉不稳定、不易井壁制作沉井分类沉井分类按竖向剖面形状分按竖向剖面形状分qbackback建筑工程学院建筑工程学院二、沉井

4、的构造二、沉井的构造l井壁井壁l刃脚刃脚l内隔墙内隔墙l封底和顶板封底和顶板l底梁和框架底梁和框架qupup建筑工程学院建筑工程学院q井壁：井壁：主要承担井外水土压力和自重的部分主要承担井外水土压力和自重的部分 沉井的主要部分，满足强度和厚度要求沉井的主要部分，满足强度和厚度要求井壁厚度决定沉井大小、下沉深度以及土壤的力学性质井壁厚度决定沉井大小、下沉深度以及土壤的力学性质以及沉井能在足够的自重下顺利下沉以及沉井能在足够的自重下顺利下沉q 井壁断面形式的选择井壁断面形式的选择q土质松软、摩擦力小、下沉深度小土质松软、摩擦力小、下沉深度小 直墙式直墙式q土质松软、下沉深度深土质松软、下沉深度深

5、井壁外侧直线形内侧阶梯形井壁外侧直线形内侧阶梯形q土质密实、下沉深度大土质密实、下沉深度大 外壁做成阶梯形井壁外壁做成阶梯形井壁 q减小摩擦力的措施减小摩擦力的措施触变泥浆润滑、壁外喷射高压空气触变泥浆润滑、壁外喷射高压空气二、沉井的构造二、沉井的构造 qbackback建筑工程学院建筑工程学院q刃脚刃脚 （P91P91图图5-45-4）井壁最下端一般都做成刀刃状的井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚刃脚”。刃脚的主要功用是减少下沉阻力。刃脚的主要功用是减少下沉阻力。刃脚还应具有一定的强度，以免下沉过程中损坏。刃脚还应具有一定的强度，以免下沉过程中损坏。 q刃脚形式的选择刃脚形式的选择q踏面宽度

6、踏面宽度 10 103030 q刃脚内侧的倾角一般为刃脚内侧的倾角一般为 q刃脚的高度当沉井湿封底时，取刃脚的高度当沉井湿封底时，取1.51.5m m左右，干封底时，左右，干封底时，取取0.60.6m m左右。左右。 二、沉井的构造二、沉井的构造 6040qbackback建筑工程学院建筑工程学院q内隔墙内隔墙 内隔墙内隔墙 增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径把整个沉井分隔成多个施工井孔（取土井），使挖土和把整个沉井分隔成多个施工井孔（取土井），使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏。q隔

7、墙的厚度一般为隔墙的厚度一般为0.50.5m m左右。隔墙下部应设过人孔，供施左右。隔墙下部应设过人孔，供施工人员于各取土井间往来之用。人孔的尺寸一般为工人员于各取土井间往来之用。人孔的尺寸一般为0.80.81.21.2m m1.11.11.2m1.2m左右。左右。 二、沉井的构造二、沉井的构造 qbackback建筑工程学院建筑工程学院q封底及顶盖封底及顶盖 当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对坑底清理后，即可封底，以防止地下水渗入井内。即可封底，以防止地下水渗入井内。封底可分湿封底（即水下灌筑混凝土）和干封封底两种。封底可分湿封底（即水下

8、灌筑混凝土）和干封封底两种。封底完毕，俟混凝土结硬后在上方浇筑钢筋混凝土底板。封底完毕，俟混凝土结硬后在上方浇筑钢筋混凝土底板。当沉井作为地下结构物时多采用钢筋混凝土顶板。当沉井作为地下结构物时多采用钢筋混凝土顶板。 二、沉井的构造二、沉井的构造 qbackback建筑工程学院建筑工程学院q底梁和框架底梁和框架 q在比较大型的沉井中，由于使用要求，不能设置内隔墙，则在比较大型的沉井中，由于使用要求，不能设置内隔墙，则可在沉井底部增设底梁，并构成框架以增加沉井在施工下沉可在沉井底部增设底梁，并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。阶段和使用阶段的整体刚度。q沉井高度较大，常于井壁

9、不同高度设置若干道由纵横大梁组沉井高度较大，常于井壁不同高度设置若干道由纵横大梁组成的水平框架，减少井壁（于顶、底板之间）的跨度，使整成的水平框架，减少井壁（于顶、底板之间）的跨度，使整个沉井结构布置合理、经济。个沉井结构布置合理、经济。q在松软地层中沉井，底梁的设置还可以防止沉井在松软地层中沉井，底梁的设置还可以防止沉井“突沉突沉”和和“超沉超沉”，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。，便于纠偏和分格封底，以争取采用干封底。q纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增纵横底梁不宜过多，以免增加结构造价，施工费时，甚至增大阻力，影响下沉。大阻力，影响下沉。 二、沉井的构造二、沉井的

10、构造 qbackback建筑工程学院建筑工程学院q隧道连续沉井隧道连续沉井 三、沉井图例三、沉井图例 建筑工程学院建筑工程学院q隧道连续沉井隧道连续沉井 三、沉井图例三、沉井图例 qupup建筑工程学院建筑工程学院q平战结合用的人防工事沉井平战结合用的人防工事沉井 三、沉井图例三、沉井图例 qupup建筑工程学院建筑工程学院（一）下沉系数的计算（一）下沉系数的计算（二）抗浮系数的计算（二）抗浮系数的计算（三）刃脚计算（三）刃脚计算（四）施工阶段的强度计算（四）施工阶段的强度计算（五）沉井底横梁竖向挠度计算（五）沉井底横梁竖向挠度计算（六）封底混凝土厚度（六）封底混凝土厚度（七）沉井底板计算（七

11、）沉井底板计算沉井结构设计的内容和步骤沉井结构设计的内容和步骤建筑工程学院建筑工程学院（一）沉井建筑平面布置的确定；（一）沉井建筑平面布置的确定；（二）沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。（二）沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。1.1.参考已建类似的沉井结构，初定沉井的几个主要尺寸参考已建类似的沉井结构，初定沉井的几个主要尺寸2.2.下沉系数的验算下沉系数的验算；3.3.估算沉井的估算沉井的抗浮系数抗浮系数，以控制底板的厚度等。，以控制底板的厚度等。（三）施工阶段强度计算（三）施工阶段强度计算1 1井壁内力计算井壁内力计算；2 2刃脚刃脚的挠曲计算；的挠曲计算；3 3底横梁底横梁、顶横梁的内

12、力计算；、顶横梁的内力计算；4 4其它，沉井抽承垫木。其它，沉井抽承垫木。（四）使用阶段的强度计算（包括承受动载）（四）使用阶段的强度计算（包括承受动载）1 1按封闭框架（水平方向的或垂直方向的）或圆池结构来计算井壁并配筋；按封闭框架（水平方向的或垂直方向的）或圆池结构来计算井壁并配筋；2 2顶板及底板的内力计算及配筋。顶板及底板的内力计算及配筋。3.3.地基强度和变形验算。地基强度和变形验算。 沉井结构设计计算主要环节沉井结构设计计算主要环节 建筑工程学院建筑工程学院一、沉井下沉系数的确定一、沉井下沉系数的确定q下沉系数下沉系数 25.110.11TfRRGK00FfRfnnnhhhhfhf

13、hff2122110四、沉井结构设计计算四、沉井结构设计计算 GG-BRT底梁下是否掏空底梁下是否掏空土的承载力土的承载力建筑工程学院建筑工程学院q井壁摩擦力的假定井壁摩擦力的假定q在深度在深度0 05 5m m范围内单位面积摩擦力按三角形分布，范围内单位面积摩擦力按三角形分布，5 5m m以以下为常数下为常数 )5.2(0000hUfFfRfq 取入土全深范围内为常数的假定取入土全深范围内为常数的假定 )(200mUhFq摩擦力不仅与土的种类有关，还与土的埋藏深度有关摩擦力不仅与土的种类有关，还与土的埋藏深度有关四、沉井结构设计计算四、沉井结构设计计算 建筑工程学院建筑工程学院q例例 求下沉

14、系数求下沉系数 沉井下沉系数的确定沉井下沉系数的确定 q 井壁平均极限摩擦力为井壁平均极限摩擦力为1.5/1.5/q 刃脚极限正面阻力刃脚极限正面阻力 10/ 10/ 序号 构 件 数 量 高（m） 宽（米） 长（米） 材料比重重量12 3井壁中间底横梁两端底横梁中间顶横梁两端顶横梁 23232 7.61.21.20.60.6 0.80.70.80.70.8 28.012.212.212.212.2 2.52.52.52.52.5 851.077.058.738.729.3 沉井自重 t 5 .1054建筑工程学院建筑工程学院总的土对井壁侧面摩擦力总的土对井壁侧面摩擦力 沉井下沉系数的确定沉井

15、下沉系数的确定 刃脚底面接触面积刃脚底面接触面积 t6385 . 16 . 70 .28222 .397 . 00 .282m刃脚土极限阻力刃脚土极限阻力 t392102.3903. 110205 .10543926385 .10541K下沉系数qbackback建筑工程学院建筑工程学院抗浮系数抗浮系数 二、沉井施工期间的抗浮稳定验算二、沉井施工期间的抗浮稳定验算 1.105.12QRGKf抗浮系数的大小由底板厚度来调整抗浮系数的大小由底板厚度来调整沉井上浮时土的极限摩擦力很大，而一般设计估用的数值往沉井上浮时土的极限摩擦力很大，而一般设计估用的数值往往偏小，往偏小，因此因此在验算上浮稳定时以

16、计入井壁摩擦力较为合在验算上浮稳定时以计入井壁摩擦力较为合理；理；在粘性土中，因它的渗透系数很小，地下水补结非常缓慢，在粘性土中，因它的渗透系数很小，地下水补结非常缓慢，沉井的浮升也必然极为缓慢，在发生明显浮升之前，内部沉井的浮升也必然极为缓慢，在发生明显浮升之前，内部结构、设备、顶盖等重量已经作用上去，故不再存在浮升结构、设备、顶盖等重量已经作用上去，故不再存在浮升问题。问题。建筑工程学院建筑工程学院例例 验算大型圆形沉井的验算大型圆形沉井的“抗浮系数抗浮系数”。 沉井施工期间的抗浮稳定验算沉井施工期间的抗浮稳定验算 已知沉井直径已知沉井直径D=68mD=68m，底板浇毕后的沉井自重为底板浇

17、毕后的沉井自重为6501065010t t，井壁井壁土壤间摩擦力土壤间摩擦力f f0 0=2t/m=2t/m2 2，5m5m内按三角形分布，沉井入土深度内按三角形分布，沉井入土深度为为h h0 0=25m=25m，封底时的地下水静水头封底时的地下水静水头H=24mH=24m。建筑工程学院建筑工程学院例例 验算大型圆形沉井的验算大型圆形沉井的“抗浮系数抗浮系数”。 二、沉井施工期间的抗浮稳定验算二、沉井施工期间的抗浮稳定验算 井壁侧面摩擦力井壁侧面摩擦力tfhURf200.100 . 2)5 . 25 .26(68)5 . 2(00浮力浮力 tQ200.870.1246842施工阶段（底板浇比后

18、）之抗浮稳定验算施工阶段（底板浇比后）之抗浮稳定验算 05.186.087200752108720010200650102QRGKf采取措施：增加重量、减小浮力采取措施：增加重量、减小浮力 qbackback建筑工程学院建筑工程学院三、刃脚计算三、刃脚计算下沉的初始阶段下沉的初始阶段刃脚向外挠曲的计算，配置内侧竖直钢筋刃脚向外挠曲的计算，配置内侧竖直钢筋下沉到位后下沉到位后刃脚向内挠曲，配置外侧竖直钢筋刃脚向内挠曲，配置外侧竖直钢筋qupup建筑工程学院建筑工程学院第一种情况第一种情况 刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖直钢筋）刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖直钢筋） 三、刃脚计算三、刃脚计算 沿井

19、壁周边取沿井壁周边取1.01.0m m宽的截条作为计算单元宽的截条作为计算单元 计算井壁自重计算井壁自重沿井壁周长单位宽度上的沉井自重（按全沿井壁周长单位宽度上的沉井自重（按全井高度计算），不排水挖土时应扣除浸入水中部分的浮力；井高度计算），不排水挖土时应扣除浸入水中部分的浮力； 计算刃脚自重计算刃脚自重 计算刃脚上的水、土压力计算刃脚上的水、土压力主动土压力可按朗金理论计算主动土压力可按朗金理论计算 计算刃脚上的土对井壁的摩擦力计算刃脚上的土对井壁的摩擦力 2ahgk混凝土)245(tan2khEEfT建筑工程学院建筑工程学院三、刃脚计算三、刃脚计算 计算刃脚下土的反力，计算刃脚下土的反力，

20、即踏面上土反力和斜面上土反力即踏面上土反力和斜面上土反力 V V1 1+V+V2 2=G+g=G+g V V1 1=a=a V V2 2=b/2=b/2 U=V U=V2 2tantan（-）建筑工程学院建筑工程学院三、刃脚计算三、刃脚计算 确定刃脚内侧竖直钢筋确定刃脚内侧竖直钢筋 按以上所求得作用在刃脚上的各个外力的大小、方向按以上所求得作用在刃脚上的各个外力的大小、方向和作用点后，即可求对刃脚根部和作用点后，即可求对刃脚根部m-nm-n截面上的轴向力截面上的轴向力N N、剪剪力力Q Q以及对截面中心点的力矩以及对截面中心点的力矩M M。然后根据然后根据M M、Q Q、N N的大小的大小计算

21、刃脚内侧的竖直钢筋，计算刃脚内侧的竖直钢筋，分次沉降的沉井的计算分次沉降的沉井的计算 最不利的阶段最不利的阶段 建筑工程学院建筑工程学院 设某矩形沉井封底前井自重设某矩形沉井封底前井自重2778.62778.6t t，井壁周长为井壁周长为2 2（20203232m m）=104m=104m。井高井高8.158.15m m，一次下沉，试求沉井刚开始下一次下沉，试求沉井刚开始下沉时刃脚向外挠曲所需的竖直钢筋的数量沉时刃脚向外挠曲所需的竖直钢筋的数量踏面宽踏面宽a=35a=35，b=45b=45，刃脚高刃脚高8080。三、刃脚计算三、刃脚计算 建筑工程学院建筑工程学院求单位周长上沉井自重求单位周长上

22、沉井自重 三、刃脚计算三、刃脚计算 mtG/7.261046.2778斜面下土的竖直反力斜面下土的竖直反力 tbaTGV4 .1045.035.02107 .26212tVGV3 .164 .107 .2621作用在斜面上的水平反力作用在斜面上的水平反力 )tan(2 VUtU5.11)04120460tan(4.10建筑工程学院建筑工程学院对截面对截面m-nm-n中点中点0 0的弯矩的弯矩M M为为三、刃脚计算三、刃脚计算 由于弯矩甚小，仅需按构造配筋由于弯矩甚小，仅需按构造配筋即可，选用即可，选用 mtUbVaVM73. 8)8 . 032(5 .11)05. 0345. 0(4 .10)

23、05. 0235. 0(3 .16)8 . 032()05. 03()05. 02(2102020qbackback建筑工程学院建筑工程学院刃脚向内挠曲计算，起决定性作用是刃脚外侧水土压力刃脚向内挠曲计算，起决定性作用是刃脚外侧水土压力W W及及E E。水压力可按下列情况计算水压力可按下列情况计算（1 1）不排水下沉，井壁外侧水压力值按）不排水下沉，井壁外侧水压力值按100%100%计算，内侧水压力计算，内侧水压力值一般按值一般按50%50%计算，但也可按施工中可能出现的水头差计算；计算，但也可按施工中可能出现的水头差计算；（2 2）排水下沉，在不透水的土中，可按静水压力的）排水下沉，在不透水

24、的土中，可按静水压力的70%70%计算；计算；在透水土中，可按静水压力的在透水土中，可按静水压力的100%100%计算。计算。 水土压力求出后即可求得根部截面水土压力求出后即可求得根部截面m-nm-n处的弯矩处的弯矩M M和剪力和剪力Q Q、轴力轴力N N。 刃脚向内挠曲计算刃脚向内挠曲计算qbackback建筑工程学院建筑工程学院1 1 沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （1 1）沉井支承在两点沉井支承在两点“定位垫木定位垫木”上时上时 定位垫木放置的原则是：定位垫木放置的原则是： 井壁在自重的作用下，产生的井壁在自重的作用下，产生的 内力

25、最小内力最小 井壁的高度和长度比较，相差不多，井壁的高度和长度比较，相差不多，故按梁理论计算，近似处理故按梁理论计算，近似处理四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 qbackback建筑工程学院建筑工程学院1 1 沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （2 2）沉井支承在三支点上时沉井支承在三支点上时 中间回填的沙子起到支撑作用。中间回填的沙子起到支撑作用。四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院1 1沉井在竖直平面内的受弯计算沉井在竖直平面内的受弯计算沉井抽承垫木计算沉井抽承垫木计算 （3 3）圆形沉井一般按支承于

26、相互垂直的直径方向的四个支点圆形沉井一般按支承于相互垂直的直径方向的四个支点 计算内力可以直接查表。计算内力可以直接查表。 四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院2 2 井壁垂直受拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 沉井偏斜之后，必须及时纠偏，此时产生了纵向弯曲并使沉井偏斜之后，必须及时纠偏，此时产生了纵向弯曲并使井壁受到垂直方向拉力。井壁受到垂直方向拉力。 吊空吊空沉井下沉将要达到设计标高时，上部井壁被土夹沉井下沉将要达到设计标高时，上部井壁被土夹住，而刃脚下的土被全部掏空。土壤与井壁的摩擦力夹住井壁住，而刃脚下的土被全部掏空。土壤与井壁的摩擦

27、力夹住井壁按此按此“吊空吊空”现象来验算井壁的抗裂性或受拉强度。现象来验算井壁的抗裂性或受拉强度。四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院X X处处井壁的拉力井壁的拉力四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 2 2 井壁垂直受拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 井壁为等厚度井壁为等厚度摩擦力假设为倒三角形变化摩擦力假设为倒三角形变化G=tG=tmaxmaxH U/2H U/2t tx x=x t=x tmax max /H=2G x/H=2G x/（H H2 2 U U）建筑工程学院建筑工程学院最大井壁的拉力最大井壁的拉力四、施工阶段井壁计算四、

28、施工阶段井壁计算 2 2 井壁垂直受拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 井壁为等厚度井壁为等厚度求最大拉力求最大拉力建筑工程学院建筑工程学院X X处井壁的拉力处井壁的拉力四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 2 2 井壁垂直受拉计算井壁垂直受拉计算井壁竖直钢筋验算井壁竖直钢筋验算 井壁为变厚度井壁为变厚度建筑工程学院建筑工程学院3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算 作用在井壁上的水土压力，沿沉井的深度是变化的，因作用在井壁上的水土压力，沿沉井的深度是变化的，因此井壁计算也应沿井的高度方向分段计算。此井壁计算也应沿井

29、的高度方向分段计算。 水土压力的计算由水土合算和水土分算。水土压力的计算由水土合算和水土分算。 水土压力求得后，分段进行井壁计算。水土压力求得后，分段进行井壁计算。四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于在施工阶段井内设有几道横隔墙的沉井结构，其井壁的对于在施工阶段井内设有几道横隔墙的沉井结构，其井壁的受力情况可按水平框架分析。受力情况可按水平框架分析。底端井壁底端井壁 q=E+W+Qq=E+W+Q其余井壁分段计算其余井壁分段计算 q=E+W q=E+W横隔墙计算横隔墙计算

30、节点按铰接或者固端计算节点按铰接或者固端计算四、施工阶段井壁计算四、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井对于不能设横隔墙的地下建筑沉井 侧向井壁在施工下沉过程中仅靠上下纵侧向井壁在施工下沉过程中仅靠上下纵横梁来支持，因此只能用近似方法，横梁来支持，因此只能用近似方法，根据沉井结构的形成及长、宽、高的根据沉井结构的形成及长、宽、高的相对尺寸大小，将井壁简化为相对尺寸大小，将井壁简化为“框架框架+ +平板平板”的形式计算的形式计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工

31、阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3 在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当层高大于沉井的最长边当层高大于沉井的最长边l l的的1.51.5倍倍 , ,不考虑纵横梁影响，按不考虑纵横梁影响，按封闭矩形框架计算封闭矩形框架计算沿沉井高度方向取几个沿沉井高度方向取几个截面分别计算内力和截面分别计算内力和配筋。配筋。( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计

32、算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当沉井最短边当沉井最短边l l大于层高大于层高1.51.5倍时倍时 , ,按竖向连续梁计算按竖向连续梁计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（横梁） q 当沉井边长与层高相差不大时当沉井边长与层高相差不大时 , ,按双向板来计算按双向板来计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算

33、 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 连续沉井井壁的计算实际上包括二侧井壁和横梁计算、钢封门连续沉井井壁的计算实际上包括二侧井壁和横梁计算、钢封门计算三部分。计算三部分。( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 井壁无梁楼盖

34、体系的计算简化井壁无梁楼盖体系的计算简化( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算（2 2）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 上下横梁为无梁楼盖体系的柱子，按偏压构件计算上下横梁为无梁楼盖体系的柱子，按偏压构件计算另外还承受上下板带的支座另外还承受上下板带的支座弯矩、施工荷载等弯矩、施工荷载等( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的

35、井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算（2 2）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井）对于不能设横隔墙的地下建筑沉井（连续沉井） 钢封门计算简化钢封门计算简化垂直简支梁受梯形载荷作用垂直简支梁受梯形载荷作用( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院3 3在水土压力作用下的井壁计算在水土压力作用下的井壁计算井壁水平钢筋计算井壁水平钢筋计算（3 3）对于圆形沉井井壁内力计算）对于圆形沉井井壁内力计算 ( (四四) )、施工阶段井壁计算、施工阶段井壁计算 建筑工程学院建筑工程学院作用在底横梁上的反力作用在底横梁上的反力 ( (五）、沉井底横梁竖向挠曲计算五）

36、、沉井底横梁竖向挠曲计算 )/(mtqbqq梁梁建筑工程学院建筑工程学院求与土壤接触的沉井底面积：求与土壤接触的沉井底面积： ( (五）、沉井底横梁竖向挠曲计算五）、沉井底横梁竖向挠曲计算 2 2块井壁块井壁 220.397.00.282m2 2根端头底横梁根端头底横梁 3 3根中间底横梁根中间底横梁 总接触面积为总接触面积为 256.198 . 02 .122m260.257 . 02 .123m236.8460.2556.1920.39m2/5 .1236.845 .1054mtq与土壤接触的总面积沉井总重mtq/65.61.275.81.27.05.12M M、Q Q可求可求 建筑工程学

37、院建筑工程学院沉井停在不透水粘土层中，厚度不足以抵抗地下水的沉井停在不透水粘土层中，厚度不足以抵抗地下水的“顶破顶破”（涌水）作用，采用水下封底的办法涌水）作用，采用水下封底的办法 ( (六）、水下封底混凝土厚度计算六）、水下封底混凝土厚度计算 DACUHHAHA建筑工程学院建筑工程学院水下封底混凝土的厚度，应根据抗浮和强度两个条件确定水下封底混凝土的厚度，应根据抗浮和强度两个条件确定（1 1）按抗浮条件）按抗浮条件 沉井封底抽水后，在底面最大水浮力的作用下，沉井结构是否沉井封底抽水后，在底面最大水浮力的作用下，沉井结构是否会上浮，用抗浮系数来衡量井的稳定性，并进行最小封底混会上浮，用抗浮系数

38、来衡量井的稳定性，并进行最小封底混凝土厚度计算凝土厚度计算 （2 2）按封底素混凝土的强度条件来决定）按封底素混凝土的强度条件来决定封底混凝土作为一块素混凝土板除封底混凝土作为一块素混凝土板除验算承受力浮力产生的弯曲应力外，验算承受力浮力产生的弯曲应力外，还应验算沿刃脚斜面高度截面上产还应验算沿刃脚斜面高度截面上产生的剪应力生的剪应力 ( (六）、水下封底混凝土厚度计算六）、水下封底混凝土厚度计算 建筑工程学院建筑工程学院作用在沉井的底板上荷载作用在沉井的底板上荷载 ( (七）、沉井底板计算七）、沉井底板计算 gPq建筑工程学院建筑工程学院沉井的设计原则沉井的设计原则结构结构简单对称，简单对称，受力受力合理，合理，施工施工方便。方便。 沉井的沉井的长短边之比长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。越小越好，以保证下沉时的稳定性。一般沉井应一般沉井应分节制作分节制作，每节高度不宜大于，每节高度不宜大于5m。沉井底节高度沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜大于，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜大于0.8b 。