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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； 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。 一般要求隔墙底高出刃脚底面。 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。 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，高约左右，其距刃脚底面一般在以上。 6）射水管组、探测管、气管和压浆管 射水管组：压入高压水把井壁四周的土冲松，以减少摩擦力和端部阻力。 高压水水压一般不小于，每一水管的排水量不小于200L/min； 探测管：探测刃脚和隔墙底面下的泥面标高，清基射水或破坏沉井正面土层以利下沉； 气管：空气幕下沉沉井 ； 压浆管：埋设压浆管 7）封底 渗水率小于6mm/min时，排干水后用C15或C20普通混凝土浇筑； 当井中的渗水率大于6mm/min时，宜采用导管法浇注C20级水下混凝土封底。 厚度按其承载力条件计算确定，一般其顶面应高出凹槽。 8）顶板 以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板； 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混凝土顶板，厚度一般为1.0~2.0m ； 排水下沉的沉井，其顶面在地面或水位以下时，应设挡土防水墙连接在井壁的顶部。 8.3 沉井结构设计计算 8.3.1 下沉系数计算 验算沉井自重是否能克服下沉时土的摩阻力 ，用下沉系数k表示 ： 表8-1 沉井井壁与土体之间的摩阻力f（kPa） 土的种类 粘性土 砂性土 砂卵石 砂砾石 软土 泥浆套 f(kPa) 25~50 12~25 18~30 15~20 10~12 3~5 摩擦力分布 假定从地表到5m深度范围内，单位摩阻力按直线规律由零增加至最大值； 超过深度5m以后取常数值 8.3.2 沉井底节验算 刃脚下的支承位置 不断在变，三种情况： 1）在排水或无水情况下下沉沉井 2）对于不排水下沉的沉井 （1）假定底节沉井仅支承于长边的中点（2）假定底节沉井支承于短边的两端点 本讲要点 了解沉井构造； 掌握下沉系数计算。 沉井底节验算 8.3.3 沉井井壁计算 沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的内力计算。 1）竖直方向 在沉井的下沉过程中，当沉井被四周土体箝固着而刃脚下的土已被掏空时，应验算井壁接缝处的竖向拉应力。 接缝处：混凝土不承受拉应力而由接缝处的钢筋承受，此时钢筋的抗拉安全系数可采用；同时并须验算钢筋的锚固长度。 井壁摩阻力可假定沿沉井全高按倒三角形分布，即在刃脚底面处为零，在地面处为最大，此时最危险的截面在沉井入土深度的1/2处 沉井外侧直立时的井壁受拉计算图 按《公路桥涵地基与基础设计规范》，最大竖向拉力Plmax为此时沉井全部重力G的1/4，即 实际工程中，沉井被卡住较为常见，也出现过被拉裂的沉井 。 验算建议值 表8-2 沉井竖向拉力计算及其最小配筋率 沉井施工状态 沉井结构或受其影响建筑物的安全等级与拉力计算取值 纵向钢筋最小构造配筋率 一级 二级 三级 钢筋混凝土最小配筋率不宜于少0.1%；少筋混凝土不宜少于0.05% 排水下沉 0.50G 0.30G 0.25G 不排水下沉 0.40G 0.25G 0.20G 泥浆套中下沉 0.30G 0.25G 0.20G 2）水平方向 根据排水或不排水的情况，沉井井壁在水压力和土压力等水平荷载作用下，应作为水平框架验算其水平方向的挠曲。 （1）验算刃脚根部以上，其高度等于该处井壁厚度t的一段井壁，依此设置该段的水平钢筋。 计算简图 Q——由刃脚传来的剪力，其值等于求 算刃脚竖直外力时分配于悬臂梁上的水平力（kN/m）。 （2）其余各段井壁的计算，可按井壁断面的变化,取每一段中控制设计的井壁（位于每一段最下端的单位高度）进行计算。 上部井段按照作用在水平框架上的均布荷载q=W+E。然后用同样的计算方法，求得水平框架的最大弯矩M、轴向压力N、剪力Q，并据此设计水平