5-3沉井设计计算课案.ppt

基础工程 作用点：至刃脚根部中心轴的距离为 c、刃脚（单位宽度）自重g ——钢筋混土刃脚的容重，不排 水施工时应扣除浮力 x1 3、刃脚受力计算 基础工程 q——沿井壁周长单位宽度上沉井的自重，在水下部分应考虑水的浮力； T’——沉井入土部分单位宽度上的摩阻力。 R——刃脚下单位宽度的竖向反力， 可按下式计算 ： d、刃脚底部土的抵抗力的计算 3、刃脚受力计算 基础工程 d、刃脚底部土的抵抗力的计算 刃脚底部土的抗力由以下几部分组成： 踏面处土的抗力合力?1: 分布：均匀分布。 斜面处土的抗力竖向分力?2: 分布：三角形分布 斜面处土的抗力水平分力H: 作用点距刃脚底面1/3m 分布：三角形分布 踏面宽度 刃脚斜面的水平投影 δ2 ——土与刃脚斜面间的内摩擦角， 一般取30°； 刃脚斜面对水平面的倾角 基础工程 R的作用点距井壁外侧的距离为 各力对刃脚根部中心轴的总弯矩，竖向力及剪力: 注意：各水平力均应按规定考虑分配系数a 刃脚验算及配筋： 据M0,N0,Q验算刃脚根部应力及配置内侧所需钢筋 配筋率0.1% 0.5L1 3、刃脚受力计算 基础工程 ②刃脚向外挠曲的内力计算——配外侧钢筋 最不利情况： 刃脚受力分析： 沉井已下沉至设计标高，刃脚下的土 已挖空而尚未浇筑封底混凝土 刃脚外侧的土压力、水压力、 阻力及刃脚本身的重力 各力的计算方法同前 3、刃脚受力计算 基础工程 水压力计算规定： (a) 不排水下沉 外侧水压力： 100%；内侧水压力：取50% 也可按施工中可能出现的水头差计算 (b) 排水下沉 不透水土：静水压力*0.7 透水土：静水压力 刃脚验算及配筋： 配外侧钢筋 0.5L1 3、刃脚受力计算 * 求各力对刃脚根部中心轴的力臂，从而求得总弯矩M，竖向力N及剪力Q； 验算刃脚根部应力，配竖向钢筋。 最不利位置是沉井已下沉至设计标高，刃脚下土体已挖除而尚未浇筑封底混凝土，此时可将刃脚视为固定在井壁上的悬臂梁。 B 向内挠曲 基础工程 （3）刃脚水平钢筋计算 最不利情况： 沉井已下沉至设计标高，刃脚下的土已挖空而尚未浇筑封底混凝土 ?P ?P ?P ?P 将水平力×分配系数?作为外载计算框架所受内力，再配置所需水平钢筋 图4.26 刃脚向外挠曲计算简图 3、刃脚受力计算 * 双孔矩形 单孔圆端形 沉井的设计计算 * 单孔圆端形 沉井的设计计算 基础工程 （1）井壁竖向拉应力验算 4、井壁受力计算 假定井壁摩阻力沿井高成倒三角形分布 最危险截面：沉井入土深度的1/2处 最大竖向拉力 离刃脚底x处井壁的拉力为Sx为 Sx 基础工程 2．井壁横向受力验算 最不利情况： 沉井已下沉至设计标高，刃脚下的土已挖空而尚未浇筑封底混凝土 验算截面： 刃脚根部 向上取高度为壁厚?的井壁作为水平框架 作用荷载： ??厚度范围内的土、水压力 ?刃脚传来水平剪力(内弯时的水平外力*?) 刃脚悬臂梁的固端 注： ?阶梯型沉井还应验算各断面变化处最下端单位 高度的井壁强度，进行水平钢筋设计，然后布置 在全段上。 荷载：该段范围内的土、水压力，不须考虑分配 系数? ?泥浆套法施工时，若泥浆压力土、水压力，取井壁压力=泥浆压力 基础工程 （五）封底砼及顶盖计算 1．封底砼计算 荷载计算： 分两种情况 施工期：承受基底水和地基土向上反力 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 受剪要求 Mm——最大均布反力作用下的最大计算弯矩 * 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的剪断验算。 盖板计算：空心或松散回填，盖板支撑全部荷载，需看作双向板进行受弯受剪计算；墩身在井孔内时还需验算井壁受压；在井壁上时可只验算井壁受压。 沉井的设计计算 * 施工问题处理 沉井在下沉过程中可能出现的问题主要有两类: (1) 下沉不均匀发生倾斜和位置偏移； (2) 下沉困难。 发生偏斜的原因大致有这几种： (1) 土质软硬不均匀; (2) 挖土不对称; (3) 刃脚处有障碍物未予清除; (4) 一侧出现流砂而未得到控制等。 * 纠偏的方法是： (1) 在沉井下沉多的一侧回填砂石，以阻止继续下沉，在高的一侧集中挖土; (2)