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沉井侧力和摩擦力计算
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第四节 沉井侧力和摩擦力计算
沉井的设计与计算内容:包括沉井作为整体深基础计
算和施工过程中沉井结构强度计算。
沉井设计与计算前,必须掌握如下有关资料:
➢ 上部或下部结构尺寸要求和设计荷载;
➢ 水文和地质资料
➢ 拟采用的施工方法。
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沉井侧力和摩擦力计算
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设计程序:沉井作为整体深基础设计主要是根据上部
结构特点、荷载大小以及水文、地质情况,结合沉井的构
造要求及施工方法,拟定出沉井的平面尺寸,埋置深度,
然后进行沉井基础的计算。
沉井计算分为两种情况:
沉井基础埋置深度在局部冲刷线以下仅数米时:可按浅
基础设计计算规定,不考虑沉井周围土体对沉井的约束作用,
按浅基础设计计算。
当沉井埋置较深时:需要考虑基础井壁外侧土体横向
弹性抗力的影响按刚性桩计算内力和土抗力,同时应考虑
井壁外侧接触面摩阻力,进行地基基础的承载力、变形和
稳定性分析与验算。
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沉井侧力和摩擦力计算
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沉井底部地基土总反力 R 等于该处土的承载力容许
j
值 f R f A (5-2)
与支承面积 A 的乘积,即 :
a j a
沉井侧壁与土
接触面提供的抗力,可
假定井壁外侧与土的摩
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 5-18 所示,
故总摩阻力为:
R U (h 2.5)q (5-3)
f 图5-18 井侧摩阻力分布假定
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沉井侧力和摩擦力计算
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沉井基础作为整体深基础时,沉井深基础可以视为刚性
桩柱,即相当于“m ”法中刚性桩的条件,计算其内力和井壁外
侧土抗力。
1.地基土作为弹性变形介质,水平向地基系数随深度成正
比例增加;
2.不考虑基础与土之间的粘着力和摩阻力;
3.沉井基础的刚度与土的刚度之比可认为是无限大。
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沉井侧力和摩擦力计算
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(一)非岩石地基上沉井基础计算
沉井基础受到墩台水平力 H 及偏心竖向力 N 作
用时[图 5-19a)],为了计算方便,可以将上述外力简化
为中心荷载 N 和水平力 H 的共同作用,转变后的水平力
H 距离基底的作用高度
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