沉井下沉演示.ppt

1）按悬臂梁计算刃脚竖直方向的挠曲强度 此时，刃脚根部可以认为与井壁嵌固，刃脚高度作为悬臂长度，并可根据以下两种不利情况分别计算： （1）当沉井下沉途中，刃脚内侧已切入土中深约1m; ①沿井壁的水平方向取一个单位宽度，计算作用在刃脚上的土压力E和水压力W。 ②作用在井壁单位宽度上的摩阻力T，取其最小值 ③刃脚下单位宽度上土的垂直反力 刃脚斜面上的土反力 联立方程式即可求得V1和V2。 ④作用在刃脚斜面上的水平反力U可按下式计算： U的作用点在距刃脚底面1/3高处。 ⑤刃脚重力g按下式计算： ⑥求得作用在刃脚上的所有外力的大小、方向和作用点之后，即可求算刃脚根部处截面上每单位周长内（井壁）的轴向压力N、水平剪力Q及对截面重心轴的弯矩M。并据此计算在刃脚内侧的钢筋（竖直）数量。 （2）当沉井已沉到设计标高，刃脚下的土已被掏空，这时刃脚处于向内挠曲的不利情况， ①计算刃脚外侧的土压力和水压力。 ②由于刃脚下的土已被掏空，故刃脚下的垂直反力Rv和刃脚斜面水平反力U等于零 ③作用在井壁外侧的摩阻力T ④刃脚计算时重力g与前面相同 ⑤计算在刃脚外侧的钢筋（竖直）数量 2）按封闭的水平框架计算刃脚水平方向的挠曲强度 作用在刃脚侧面上的水平外力将由悬臂梁和框架来共同承担。 分配系数公式如: 悬臂作用 : 框架作用 : 本讲要点 掌握: 沉井井壁计算 沉井刃脚验算 8.3.5 沉井封底计算 封底混凝土在基底反力作用下，将其当作支承于刃脚斜面及隔墙上的周边支承板考虑； 支承情况（简支或嵌固）和计算强度在设计中应视具体情况而定。 1）规定 （1）封底混凝土应承受基底水和土的向上反力，此时混凝土的龄期不足，应降低容许应力； （2）混凝土填实时，计入井孔内填充物的重力； （3）封底混凝土的厚度，一般不宜小于1.5D； 2）干封底及有关计算 （a）下有足够厚粘土层； （b）待底板达到足够强度后方停止降水 沉井可干封底的情况 地 下 结 构 工 程 第8章 沉井基础 8.1 概述 8.1.1 沉井基础的特点及其应用范围 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种型式。 先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。 广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础； 水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井 。 技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置较深，稳定性好，能支承较大的荷载。 8.1.2 沉井的分类 （1）按下沉环境可分为陆地沉井（包括在浅水中先筑岛制作的沉井）和浮运沉井； （2）按沉井构造形式可分为独立沉井和连续沉井 ； （3）按沉井平面形式可分为圆形、椭圆形、正方形、矩形和多边形等；也可分为单孔和多孔沉井（见图8-1）； （4）按沉井制作材料可分为混凝土、钢筋混凝土、钢、砖、石以及组合式沉井等。 沉井按平面形式分类 a—圆形单孔沉井；b—正方形单孔沉井；c—矩形单孔沉井； d—矩形双孔沉井；e—椭圆形双孔沉井；f—矩形多孔沉井 8.1.3 沉井的设计原则 结构简单对称，受力合理，施工方便。 沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。 一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于5m。 沉井底节高度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0.8b 。 8.1.4 沉井的施工步骤 沉井施工步骤示意图 8.2 沉井构造 沉井组成： 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板 1）沉井刃脚：作用在于减少沉井下沉阻力 a—混凝土刃脚；b—设角钢的刃脚；c—尖刃脚 2）井壁主要承担井外水土压力和自重的部分 设计时通常先假定井壁厚度再进行承载力验算 ； 井壁厚度 一般为0.8~1.5m； a）、（b）竖直的；（c）、（d）台阶形的； （e）锥形的；（f）倒锥形的 图8-5 沉井外壁的形式 3）内隔墙 加强沉井刚度、缩小外壁计算跨度，同时又将沉井分成多个取土井，便于掌握挖土位置以控制下沉的方向 ； 内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般为0.5~1.0m。 一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。 4）取土井 位置：取土井的平面布置应与中轴线对称，以利于沉井均匀下沉； 大小：由取土方法而定，采用挖土斗取土时，应能使挖土斗自由升降，最小边长不宜小于2.5m。 处理：以素混凝土、片石混凝土或砌片填充。 5）凹槽 为了封底混凝土嵌入井壁，形成整体，使传至沉井壁上的力能更好地传递给封底混凝土底面。 遇到意外困难，还可在凹槽处浇筑钢筋混凝土盖板，将沉井改为沉箱。 尺寸：凹槽深约0.