沉井下沉过程中刃脚的计算
沉井、钢筋砼池及预制构件计算规则
工程量计算规则一、沉井：1．沉井刃脚支设：（1）垫木支设按实际所垫刃脚中心线长度以“延长米”为单位计算；（2）砂、混凝土刃脚支设，按刃脚中心线长度乘以垫脚断面积以“m3”为单位计算。
2．沉井井壁及隔墙的厚度不同（如上薄下厚）时，可按平均厚度执行相应定额。
二、钢筋混凝土池：1．钢筋混凝土各类构件均按图示尺寸，以混凝土实体积计算，不扣除0.3m2以内的孔洞体积。
2．各类池盖中的进入孔、透气孔盖以及与盖相连接的结构，工程量合并在池盖中计算。
3．平底池的池底体积，应包括池壁下的扩大部分；池底带有斜坡时，斜坡部分应按坡底计算；锥形底应算至壁基梁底面，无壁基梁者算至锥底坡的上口。
4．池壁以设计厚度计算体积，当设计池壁上薄下厚时，以平均厚度执行相应定额。
池壁高度应自池底板面算至池盖下面。
5．无梁盖柱的柱高，应自池底上表面算至池盖的下表面，并包括柱座、柱帽的体积。
6．无梁盖应包括与池壁相连的扩大部分的体积；肋形盖应包括主、次梁及盖部分的体积；球形盖应自池壁顶面以上，包括边侧梁的体积在内。
7．沉淀池水槽，系指池壁上的环形溢水槽及纵横U形水槽，但不包括与水槽相连接的矩形梁，矩形梁可执行梁的相应项目。
三、预制混凝土构件：1．预制钢筋混凝土滤板按图示尺寸区分厚度以“10m3”计算，不扣除滤头套管所占体积。
2．除钢筋混凝土滤板外其他预制混凝土构件均按图示尺寸以“10m3”计算，不扣除0.3m2以内孔洞所占体积。
四、折板、壁板制作安装1．折板安装应区分材质，按图示尺寸以m2计算。
2．稳流板安装应区分材质，不分断面均按图示长度以“延长米”计算。
五、滤料铺设：各种滤料铺设均按设计要求的铺设平面乘以铺设厚度以“10m3”为单位计算，锰砂、铁矿石滤料以“10t”为单位计算。
六、防水工程：1．各种防水层按实铺面积，以“100m2”计算，不扣除0.3m2以内孔洞所占面积。
2．平面与立面交接处的防水层，其上卷高度超过500mm时，按立面防水层计算。
沉井刃脚高度
沉井刃脚高度摘要：一、沉井刃脚高度的定义与作用二、沉井刃脚高度的计算方法三、影响沉井刃脚高度的因素四、沉井刃脚高度在工程中的应用五、提高沉井刃脚高度的策略正文：一、沉井刃脚高度的定义与作用沉井刃脚高度是指沉井底部刃脚部分距离地面的高度。
它在沉井工程中起着关键作用，影响着沉井的稳定性和承载能力。
合适的沉井刃脚高度可以有效降低井壁与地层的摩擦阻力，提高沉井下沉速度和整体稳定性。
二、沉井刃脚高度的计算方法沉井刃脚高度的计算方法主要依据沉井的设计参数、地层条件以及工程需求。
常见的计算公式为：H = (G/πγ) * (1 - (D/B)^2) / 4γ其中，H表示沉井刃脚高度，G表示沉井重力，γ表示土层重度，D表示沉井直径，B表示沉井底部宽度。
三、影响沉井刃脚高度的因素1.地层条件：不同的地层对沉井刃脚高度的选取有不同的要求。
例如，在密实土层中，刃脚高度可适当减小，以降低下沉阻力；在松散土层中，刃脚高度应适当加大，以提高稳定性。
2.沉井直径和宽度：沉井直径和宽度直接影响刃脚高度的计算，较大的直径和宽度需要相应的增加刃脚高度以保证稳定性。
3.工程需求：根据工程项目的不同需求，如施工周期、成本预算等，合理调整沉井刃脚高度。
四、沉井刃脚高度在工程中的应用1.市政工程：在城市基础设施建设中，如地铁、隧道等项目，采用沉井法施工时，合理的刃脚高度可提高工程的稳定性和安全性。
2.水利工程：在水利工程中，如水电站、泵站等，利用沉井刃脚高度的优化设计，可以降低工程成本，提高运行效率。
3.地下工程：在地下工程中，如地下车库、人防工程等，合理设置沉井刃脚高度，有助于提高地下空间的利用率。
五、提高沉井刃脚高度的策略1.优化设计：根据工程实际情况，通过调整沉井直径、宽度等参数，优化刃脚高度设计，提高沉井稳定性。
2.加强地基处理：对地基进行加固处理，提高地基承载力，从而降低刃脚高度的要求。
3.采用新型材料：研究并应用新型材料，如高性能混凝土、复合材料等，提高沉井刃脚的抗磨损、抗冲击性能。
19-3沉井刃脚计算
竖向作为悬臂梁。
h 宽的截条为计算单元，（1）竖向钢筋的计算•刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖向钢筋）根据此时刃脚所受的所有外力（井壁自重、井壁摩擦力、刃脚外侧水土压力、刃脚踏面土反力、刃脚斜面土反力），计算出刃脚根部截面（悬臂梁固端）的轴力N 、剪力Q 、力矩M 。
然后按悬臂梁方法计算内力，从而确定刃脚内侧的竖向钢筋。
最不利情况是：刃脚斜面上土反力最大，而井壁外的水土压力最小。
按悬臂梁计算计算工况——沉井已下沉全部深度的一半，并且已接高其余各节井壁，或当采用分节浇筑一次下沉的起始下沉时，并假定刃脚内侧切入土中深度约1.0m。
此时刃脚斜面上土向外横推力产生向外弯矩最大。
计算方法：•刃脚向内挠曲的计算（配置外侧竖向钢筋）此时刃脚下土已挖空，刃脚踏面斜面土反力为零，只需根据刃脚所受的外力(井壁自重、井壁摩擦力、刃脚外侧水土压力乘以分配系数 ），计算出刃脚根部截面（悬臂梁固端）的轴力N 、剪力Q 、力矩M 。
然后按悬臂梁方法计算内力，从而确定刃脚外侧的竖向钢筋。
计算工况——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。
最不利情况是：刃脚斜面上土反力最小，而井壁外的水土压力最大。
计算方法：（2）水平向钢筋的计算最不利工况——沉井已下沉至设计标高，刃脚下土已挖空，但还未封底。
将刃脚外侧水土压力乘以分配系数 ，作为水平框架上的外力，求出框架的弯矩和轴力，从而确定刃脚所需的水平钢筋用量。
* 此框架截面在竖直方向的位置，为刃脚受水平力的作用点高度处。
按水平框架计算计算方法：常见的沉井水平框架的受力情况——单孔矩形框架受力（a=b时）单孔圆端形框架受力（L=r时）双孔矩形框架受力（a=b时）双孔圆端形框架受力圆形框架受力。
沉井下沉计算
沉井下沉计算
1、沉井自重计算
混凝土重及其他附属结构重；
2、摩阻力计算
f摩=μA
A为井外壁面积，μ为摩擦阻力（外壁注浆μ为7KN/M2）；
3、刃脚反力计算
R反=[f]×S
[f]为地基容许承载力，S为刃脚底面积；
4、沉井所受浮力
F浮=V×μ水
V为沉井排开水体积，μ水为水的容重；
5、下沉验算
当沉井处于下沉阶段，井内土体挖至刃脚以下，此时R反=0。
则下沉系数K下（G-F浮）/f摩﹥1.15（给排水手册规定），满足下沉要求。
当沉井处于下沉到位时，由于停止挖土，刃脚底面土体成稳定状态，此时R反=[f]×S，则稳定系数K稳 =G/（f摩＋R反＋F浮）﹤1，满足终沉阶段稳定要求。
6、沉井抗浮计算
封底完成后，K浮=（G总＋f摩）/ F浮﹥1.1（给排水手册规定）,满足抗浮要求。
沉井计算书
沉井计算书一、下沉验算1、沉井自重G k=[3.14×（5.52－4.52）×10.75÷4－（0.55＋0.7）×0.15×3.14×2.325×2÷2－0.35×0.5×3.14×2.45×2÷2＋0.15×2.3×3.14×2.8×2]×25＋0.15×8.1×3.14×2.8×2×18=85.56×25＋21.36×18=2523.56KN2、井壁摩阻力f Ka=（1.2×10＋2.6×8＋2.8×25＋3.8×20）÷（1.2＋2.6＋2.8＋3.8）=17.19Kpa摩阻力F fK=（2.5＋3.2）×3.14×5.5×f Ka×2÷3＋f Ka×2.3×3.14×5.8 =1128.11＋720.05=1848.16KN下沉过程中的水的浮托力F fw.K=（85.56－3.53）×10=820.3KNK St=（G k－F fw.K）÷F Fk=（2523.56－820.3）÷1848.16=0.92下沉验算不符合要求。
二、外力计算按重液地压公式计算：P W＋E=13h=13×11.4=148.2 KpaP W=10×10.75=107.5 Kpa三、结构内力计算及配筋1、计算截面所在土层的内摩擦角θ=13.4。
则θA=θ＋5=18.4。
；θB=θ－5=8.4。
；tg2（45。
－θA/2）=0.520；tg2（45。
－θB/2）=0.745；m=0.745/0.520=1.43；m－1=0.43 考虑井内水压：压力差：P A=（13×9.8－91.5）=35.9KpaN A=35.9×1.27×2.65×（1＋0.785×0.43）=161.63KN：N B=P A r c（1＋0.5×0.43）=146.80KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×35.9×1.27×2.652×0.43=-20.48KN·M M B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×35.9×1.27×2.652×0.43=-18.81KN·M 不考虑井内水压：P A=127.4×1.27=161.80KpaN A=161.80×2.65×（1＋0.785×0.43）=573.6KN：N B=P A r c（1＋0.5×0.43）=520.96KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×161.80×2.652×0.43=-72.70KN·MM B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×161.80×2.652×0.43=-66.7KN·M 按内力：M A=-72.70 KN·M；N A=573.6KN计算配筋。
给排水工程沉井刃脚设计
给排水工程沉井刃脚设计《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137—20o2)是我国第一本有关沉井设计的规范标准，颁布实施以来受到欢迎，对市政工程建设做出了贡献。
应中国工程建设标准化协会要求，本规程将修编后再版。
新版规程将在刃脚构造、刃脚设计和圆形沉井水平钢筋计算等方面吸纳技术发展的新成果，本文是规程修编研究的文章之一。
1沉井刃脚的功能沉井借助刃脚切土下沉，如果沉井不设刃脚，沉井就不可能下沉。
所以刃脚是沉井不可缺少的重要部件。
沉井下沉施工时，用挖土机械或人工在沉井内侧和在刃脚下面取土下沉。
刃脚就是种刀口，在刃脚及上部的沉井自重作用下切土，刃脚的构造因土质不同而有一定变化。
2刃脚的构造和尺寸计算2．1踏面宽度计算刃脚的踏面宽度随沉井下沉处土质的软硬程度不同应有所不同。
在硬土中下沉，踏面宽度应当小些，否则下沉切土阻力过大；下沉不太困难时，踏面宽度则应宽些，以增大下沉阻力，避免下沉速度过快。
踏面宽度计算公式建议如下：时，踏面宽度则应宽些，以增大下沉阻力，避免下沉速度过快。
踏面宽度计算公式建议如下：从公式(2)可以得出，当a角较小时，沉井下沉时刃脚与土接触面宽度增加速度很快，下沉阻力必须增加很多。
2．2角大小涉及下沉作业安全性如果a角太缓(a角小)，并且(t—c)大于挖掘人员的立足尺寸，在沉井发生意外突沉时，就可能把挖掘人员带人土中，造成人身伤亡事故。
沉井下沉时，刃脚斜面上有一个向下作用，同时也有一个向水平的推动作用。
倾角较陡时(a角大)水平作用大，可把作业人向井内推出刃脚范围。
钢筋混凝土沉井设计规程推荐刃脚斜面倾角取60。
，一般不应小于5O。
3．刃脚上面平直段长度的确定刃脚上的平直段不可缺少，它是沉井底板与沉井井壁连接时的支点和抗剪构造的要求，平直段的长度通常不小于300ram。
沉井底板底至基坑面的尺寸b，就是沉井封底混凝土的计算厚度，采用水下封底时，b值就大，如果采用于封底b值就小，这种情况a值可由于封底构造来决定。
沉井计算书
县府路、虹桥路改造工程沉井专项施工方案计算书编制人：复核人：审核人：批准人：XXXXXXXXXX有限公司2018年03月沉井专项施工方案计算书一、刃脚混凝土厚度计算本工程工作井4*6m工作井4座，接收井4*4m接收井3座，为了确保沉井新浇注混凝土的质量，尽量减少浇灌过程中地基的沉降量，其垫层厚度可按下式计算：h砼=(G/R1-b)/2式中，h—砼垫层厚度（m）G—沉井第一节单位长度重量（KN/m）R1—砂垫层的承载力设计值一般为100~200KN/m2，在此取100 KN/m2b—刃脚踏面宽度（m）对于500mm厚内池壁，沉井第一节外壁混凝土方量为25.5m3，长度为20m，刃脚踏面宽度为0.15m。
G=25.5×25/20=31.875 KN/mh砼=(31.875/100-0.15)/2=0.0844m外池壁刃脚混凝土垫层按0.3m厚度、1.2m宽度浇筑；500mm内池壁刃脚混凝土垫层按0.1m厚度、1.2m宽度浇筑。
确保沉井第一节制作过程中保持稳定。
二、砂垫层铺设计算砂垫层的厚度根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。
第一节基础验算时在刃脚下取1m 的单元体验算，各层地基承载力按照设计值控制。
计算公式为：G/(ι+hs)≤fa得hs≥G/fa-ι式中：hs—砂垫层的厚度（m）G—沉井的单位长度重量（KN/m）fa—地基承载力设计值（KN/m2）ι—刃脚混凝土垫层宽度开挖2.5m地基土为淤泥，地基承载力为50KPa；刃脚混凝土垫层宽度取1.3m，因此：hs≥90.5/50-1.3=0.61m为确保砂垫层有足够承载力，施工中砂垫层按1.5米厚度铺设，碾压密实。
内外刃脚高低差部分亦采用砂垫层铺设，在其上浇筑混凝土垫层。
砂垫层宽度B按下式计算：B≥b+2h tanθ式中：b—混凝土垫层底面宽度（m）h—砂垫层厚度（m）θ—砂垫层压力扩散角，在此取22.5°对800mm厚外池壁B≥1.5＋2×1.5×0.414=2.742m对600mm厚内池壁B≥1.2＋2×0.1×0.414=1.283m（刃脚高低差部分）对500mm厚内池壁B≥1.2＋2×0.7×0.414=1.780m（刃脚高低差部分）砂垫层按基坑开挖的范围满铺，其宽度从混凝土垫层边外扩h×tan θ即可。
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什么是刃脚沉井刃脚反力计算公式是什么最什么是刃脚|沉井刃脚反力计算公式是什么?最好有相关的论文提供,贡献出所有积分悬赏2011年10月18日需要提供“调压井”下沉过程中的刃脚反力计算公式和相关的文献,谢谢引言岩石力学认为:所谓地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支架的作用力。
当围岩的次生应力不超过其弹性极限时,地压可全部由围岩来承担,井巷可不加支护在一定时期内维持稳定;当次生应力超过围岩强度极限时,为保持井巷稳定,必须架设支架,这时,地压是由围岩和支架共同承受。
为此,把围岩因变形移动和冒落岩块作用在支架上的压力称为狭义地压;而将岩体内部原岩作用于围岩和支架上的压力称为广义地压。
就地下工程而言,主要研究狭义地压。
若在竖井(垂直巷道)中,由于井帮发生破坏,使井筒(支架)受压,这种岩土压力和水压(有水时)所形成的压力,即为竖井地压。
1、竖井地压1.1竖井散体(松动)地压的计算当竖井在表土层或竖井井帮岩石破碎时,井筒井壁周围将产生散体(松动)地压,对于该地压的计算公式有多个,目前“竖井设计中散体(松动)地压的计算广泛使用平面挡土墙公式和圆锥挡土墙计算法”〔1〕。
平面挡土墙计算法的实质是把表土或破碎的围岩视作无凝聚力的松散体,将井壁视为平面挡土墙,作用在井筒井壁上的地压为主动土压力。
圆锥挡土墙计算法中,竖井井壁是个圆柱面,当土体(或破碎岩体)向内滑移时,井壁周围岩土体形成空心圆锥体,按空间轴对称问题求得计算公式。
它们的计算假设和依据都是基于:1.在讨论竖井围岩的应力分布时,把井筒看作是一个半无限体的垂直孔。
2.竖井井筒(支架)是固定直立,不会移动的受力体。
3.按狭义地压的定义,把围岩因变形移动或冒落作用于支架上的压力,来计算竖井散体(松动)地压。
1.2平面挡土墙计算法的由来1.2.1普氏计算法〔6〕普洛托吉雅可洛夫(M.M.Протодьяконов)用坚固性系数f来代表岩石的性质,也即用似内摩擦系数tgΦ来代表。
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附录Q 沉井下沉过程中刃脚的计算
Q.0.1沉井刃脚抗弯承载能力验算可分别采用悬臂梁和框架结构模型进行。
Q.0.2刃脚作为向外弯曲的悬臂梁进行承载能力验算时，其作用力可按下列规定计算（图Q.0.2-1、图Q.0.2-2）：
1假定刃脚内侧切入土中1m ，并考虑沉井在地面以上或水面以上还露出一定高度或井壁全部浇筑完成后具有外露高度。
O
1
图Q.0.2-1刃脚受力示意
2沿刃脚周边水平方向取单位宽度，并按本规范附录P 的规定计算作用在刃脚上的侧土压力E 1’、E 2’和E’和水压力W 1’、W 2’、W’。
3作用在刃脚外侧的侧土压力和水压力的总和大于静水压力的70%时取70%的静水压力。
4沿井壁单位周长上沉井侧面的总摩阻力按下列公式计算，并取其中较小值。
T E
μ=⋅（Q.0.2-1）T q A
=⋅（Q.0.2-2）式中:T —沿井壁单位周长上沉井侧面的总摩阻力（kN/m ）；
μ—摩擦系数，tan μϕ=；
ϕ—土的内摩擦角，一般取tan 0.5ϕ=；
q —土与井壁间的单位摩阻力（kPa ），按本规范表7.3.2选用；
A —沉井侧面与土接触的单位宽度上的总面积（m 2），h h A =⨯=1（h 为沉井高度，
以m 计）；
E —作用在井壁上每m 宽度的总土压力（kN/m ）。
5刃脚底单位周长上土的竖向反力R v 按下列公式计算：
V R G T =-（Q.0.2-3）
式中：G —沿沉井外壁单位周长上的沉井重力（kN/m ），其值等于该高度沉井的总重除以沉
井的周长；在不排水挖土下沉时，应在沉井总重中扣去淹没水中部分的浮力。
6R v 的作用点按下列规定计算（见图Q.0.2-3）：
1）假定作用在刃脚斜面上的土反力的方向与斜面的法线成β角，并按三角形分布，β为土
反力与刃脚斜面间的外摩擦角（一般取β=30°）。
2）作用在刃脚斜面上的土反力的垂直分力V 2按式（Q.0.2-4）计算，作用点距刃脚外壁的距离为3
b a +。
22V b V R a b =
+ （Q.0.2-4）式中:a —刃脚踏面底宽（m ）；
b —刃脚入土斜面的水平投影（m ），b=cot α，α为刃脚斜面与水平面所成的夹角。
图Q.0.2-2井壁摩阻力T 及刃脚下土的反力R v
3）作用在刃脚底面的垂直反力V 1按式（Q.0.2-5）计算，作用点距刃脚外壁的距离为2
a 。
1V 2V R V =-（Q.0.2-5）
图Q.0.2-3刃脚下R v 的作用点计算
7作用在刃脚斜面上的水平分力U 按下式计算，其作用点在距刃脚底面13
m 高处。
()2tan U V αβ=-（Q.0.2-6）
8刃脚重力g 按下式计算：
h 1
2t a g h γ+=⋅（Q.0.2-7）式中h γ—混凝土重度（kN/m 3）
，若不排水下沉，应扣除水的浮力；h 1—刃脚斜面的高度（m ）。
9作用在刃脚外侧的摩阻力'T ，可取下列公式计算值的较大值。
''
T E μ=⋅（Q.0.2-8）''
T q A =⋅（Q.0.2-9）
式中：'A —刃脚外侧面与土接触的单位宽度上的总面积（m 2）
，'111A h h =⨯=；'E —作用在刃脚高度范围内每m 宽度的总土压力（kN/m ）。
10作用在刃脚悬臂梁侧面上的水平力为刃脚上的最大水平力乘以分配系数α，其值按本规范第Q.0.5条计算。
Q.0.3刃脚作为向内弯曲的悬臂梁进行承载能力验算时，其作用力可按如下规定计算：
1沿刃脚周边水平方向取单位宽度，并假定沉井沉到设计高程，且刃脚下的土已挖空，如图Q.0.3所示。
图Q.0.3刃脚向内弯曲
2刃脚外侧的土压力和水压力计算可按本规范附录P的规定计算。
3当不排水下沉时，井壁外侧水压力按100%计算，井内水压力一般按50%计算，也可按施工中可能出现的水头差计算。
当排水下沉时，在透水土中，外侧水压力可按静水压力的70%计算。
4作用在井壁外侧的摩阻力''T按本规范式（Q.0.2-8）或（Q.0.2-9）计算，并取其中较小值。
5刃脚重力g按本规范式（Q.0.2-7）计算。
Q.0.4刃脚作为水平框架计算其水平方向的承载能力验算时，其受力计算可按如下规定进行（图Q.0.4）：
1假定沉井下沉到设计高程，刃脚下的土已被掏空，沿刃脚上沿竖直方向截取单位高度形成水平框架结构。
2作用在水平框架上的作用力计算同本规范Q.0.3条；必要时，根据施工情况考虑框架内向外的水平作用力。
3作用在水平框架全周上的最终均布荷载为刃脚上的最大水平力乘以分配系数β，其值按本规范第Q.0.5条计算。
图Q.0.4矩形沉井刃脚上的水平框架
Q.0.5对于矩形沉井，沉井刃脚上水平作用力的分配系数可按下列近似方法计算：
1刃脚沿竖向视为悬臂梁，其悬臂长度应等于斜面部分的高度。
当内隔墙的底面距刃脚底面为0.5m 或大于0.5m 而采用竖向承托加强时，作用于悬臂部分的水平力可乘以分配系数α：
4144
110.1 1.00.05l h l α=≤+（Q.0.5-1）
式中：1l —支承在内隔墙间的外壁最大计算跨径（m ）；
h 1—刃脚斜面部分的高度（m ）。
2刃脚水平方向可视为闭合框架，当刃脚悬臂的水平力乘以分配系数α时，作用于框架的水平力可乘以分配系数β：
4144
120.05h h l β=+（Q.0.5-2）
式中：2l —支承在内隔墙间的外壁最小计算跨径（m ）；
h 1—刃脚斜面部分的高度（m ）。