沉井素混凝土垫层砂垫层厚度计算公式
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/R i-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）R i —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=25.5X 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/（I +hs）< fa得hs > G/fa i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）I T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+2）tan 0式中：b—混凝土垫层底面宽度（m）h—砂垫层厚度（m）0 —砂垫层压力扩散角，在此取22.5 °对800mm 厚外池壁B羽.5 + 2X 1.5 x 0.414=2.742m对600mm厚内池壁B羽.2 + 2X 0.1 x 0.414=1.283m （刃脚高低差部分）对500mm厚内池壁B羽.2 + 2X 0.7 x 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 x tan B即可。
沉井制作方法
沉井制作方法1测量放样、基坑土方开挖基坑开挖前先平整场地，随后根据设计井位坐标将井位放出，并利用周围环境做好井位控制点并加以保护，同时对水准点进行复测。
施工中所设的坐标控制点、高程控制桩在项目监理复核无误后方可进行下道施工。
根据地质条件和设计要求先进行基坑开挖，基坑开挖边坡按1:1。
基坑下口坡脚为刃脚外壁向外延伸1m左右，坡脚至井壁的空间主要是满足搭设脚手架、支模及置筋等需要根据地质报告揭示,沉井部位1-1和1-2层均为杂填土,地基承载力较差,因此选择在基坑中制作沉井的方法，沉井基槽开挖采用WY100反铲开挖，开挖深度约2.0m。
接近标高时，采用人工开挖并修边坡，以防止对基底土产生扰动。
2降水系统布置沿沉井四周设井点降水，井点管长6米，间距1.2米，井室外井点降水必须降至沉井内基坑开挖线下面0.5m。
3砂垫层和素混凝土垫层为保证沉井制作时的重量，通过素混凝土垫层扩散后的荷载不大于下卧层地基土的承载力，故可将松弱部份的土挖除铺设相应厚度的砂垫层，砂采用中粗砂，并压实，以保证基底密实度。
为了扩大沉井刃脚下的支承面，可在砂垫层上铺设混凝土垫层。
砂垫层厚度计算如下：f k ≥G/(L+2hstanα)式中：G–––沉井单位长度的重量（KN/m）为254 KN/mfk––––砂垫层底部土层的承载力标准值（kPa）130kPa L––––沉井刃脚下素砼垫层宽度（m）取1.6mhs–––砂垫层的厚度(m)α––––砂垫层的扩散角，取20.5°hs=( G0/ fk-L)/2tanα=(254/130-1.6)/2tan20.5°=0.5m因现场基坑开挖较深,为便于沉井制作,砂垫层厚度取1.0米。
砂垫层选用级配较好的中粗砂，用平板振动器洒水夯实，分层铺设，每层厚度控制在20－30cm，并测定干容重，要求不低于16.5KN/m3。
每层摊铺完毕后，及时采用平扳式振动器进行拖拉直至该砂垫层的密实度达到要求。
沉井施工计算书
沉井施工计算书计算依据：1、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS 137∶20152、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20074、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20115、《建筑施工计算手册》江正荣编著6、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著7、《地基与基础》第三版一、参数信息1、基本参数沉井总体示意图二、砂垫层铺设厚度验算沉井承垫材料：垫木垫木宽度L(m)： 2 砂的天然容重γs(kN/m3)：20 砂垫层的压力扩散角θ(°)：25砂垫层厚度h0(m)：0.5砂垫层底部地基承载力设计值[P](kPa)：150 砂垫层计算简图沉井第一节沿井壁单位长度重量：G0=tH s(G2k+G1k)=0.5×3×(24+1)=37.5kN/m砂垫层底部荷载计算值：P=G0/(2h0tanθ+L)+γs h0=37.5/(2×0.5×tan25°+2)+20×0.5=25.205kpa≤[P]=150kpa 满足要求！三、垫架拆除井壁强度验算两支承点之间最大距离L1(m)：7 支承点距端部的距离L2(m)： 1.5 矩形沉井按4点支承：沉井垫架拆除示意图沉井在开始下沉特别是在抽垫木时，井壁会产生较大的弯曲应力。
沉井井壁抗弯按深受梁考虑，参考GB50010-2010附录G，深受梁计算第G.0.82 条，0.2Hs范围内纵向受力实际钢筋面积经计算：A's底部=A's顶部=1608.495mm 支座弯矩M支：M支=-G0L22/2-G0(B s/2-t)(L2-t/2)=-37.5×1.52/2-37.5×(8/2-0.5)×(1.5-0.5/2)=-206.25kN·m 跨中弯矩M中：M中=G0L12/8-M支=37.5×72/8-206.25=23.438kN·m将沉井结构按深梁结构进行验算，根据《混凝土结构设计规范》，计算如下：h0跨中=H s-0.1×H s=3-0.1×3=2.7m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.7=0.54m αd跨中=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z跨中=αd跨中×(h0跨中-0.5×x)=0.893×(2.7-0.5×0.54)=2.171mA s底部=M跨中/(f y×z跨中)=23.438×106/(300×2170.8)=35.989mm2A s底部=35.989mm2≤A's底部=1608.495mm2满足要求！h0支座=H s-0.2×H s=3-0.2×3=2.4m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.4=0.48m αd支座=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z支座=αd支座×(h0支座-0.5×x)=0.893×(2.4-0.5×0.48)=1.93mA s顶部=M支/(f y×z支座)=206.25×106/(300×1929.6)=356.291mm2A s顶部=356.291mm2≤A's顶部=1608.495mm2满足要求！四、沉井下沉验算沉井下沉计算土层参数：沉井下沉力系平衡图当沿沉井深度土层为多类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的加权平均值。
沉井素混凝土垫、砂垫的施工计算
沉井素混凝土垫、砂垫的施工计算浙江裕众建设集团有限公司肖心太摘要：沉井施工法广泛的应用在桥梁下部基础、取水构筑物、排水泵站、大型集水井、盾构和顶管工作井等工程。
目前，在中、小型沉井的施工中已把传统的垫木改为素混凝土垫层。
支垫质量的好坏直接影响沉井的施工质量，为帮助施工队伍在沉井施工前进行沉井支垫的计算，结合工程实例给出沉井素混凝土垫、砂垫的施工计算方法，供大家在沉井的施工计算中参考。
关键词：沉井、素混凝土垫、施工计算一、综述沉井施工法因其需要的施工场地小、对周围建构筑物影响小和方便经济等优点被越来越多的应用在桥梁下部基础、取水构筑物、排水泵站、大型集水井、盾构和顶管工作井等工程。
在施工的过程中，施工队伍不断总结经验，在中、小型沉井的施工中把传统的垫木改为素混凝土垫层。
支垫质量的好坏直接影响沉井的施工质量，但目前一些资料里还没有混凝土垫施工计算方面的内容。
为帮助施工队伍在沉井施工前进行沉井支垫的计算，本人根据自己的施工经验并结合浙江省绍兴市迪荡新城1#路下穿萧甬铁路立交工程泵房沉井工程实例，给出沉井素混凝土垫、砂垫的施工计算方法，供大家在沉井的施工计算中参考，不对之处请给以指正。
二、素混凝土垫的施工计算根据《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002附录A的规定，结合工程的实际情况，我认为应对素混凝土垫进行抗压和抗弯强度计算。
1、抗压强度计算抗压强度采用下式进行计算：N≤φf cc A’c,式中: N—轴向压力设计值，即素混凝土垫上的荷载设计值（N）；φ—素混凝土构件的稳定系数；（本工程取1）f cc—素混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa），（f c×0.8取用）A’c—混凝土受压区的面积（mm2）；f c—混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa）。
2、抗弯强度计算抗弯强度采用下式进行计算M≤γf ct W，式中：M—弯矩设计值，即由沉井单位长度自重和模板等引起的地基反力对素混凝土垫产生的最大弯矩；γ—截面抵抗矩塑性影响系数，对矩形截面取1.55；f ct—素混凝土轴心抗拉强度设计值（Mpa），（f t×0.55取用）W—抗弯截面系数。
沉井施工方法
沉井施工方法沉井施工程序基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架、钢筋绑扎立外模和支架浇捣砼、养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿际垫层、挖土下沉沉降现察铺设碎石及砼垫层绑扎底板钢筋、浇捣底板砼、砼养护素土回填。
2.基坑测量放样根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2m，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2m，基坑边坡采用1：1。
整平场地后，根据沉井的中心座标定沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。
施工放样结束后，须复核准确无谁后方可开工。
3.基坑开挖基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。
挖{：采用l米36々单斗挖掘机，并与人上配台操作。
基坑底丽的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底邮四周设置排水沟与集水井相通，集水朴内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防lJ：积水忻影响脚垫层的施J=。
4、刃脚垫层施工刃脚垫屎采用砂捧层和混凝土垫层共同受力1) 砂垫层厚度的确定砂垫层厚度采用如下计算公式计算：N／Bv砂IIoJ根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度均为60cm。
砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。
2)砼垫层厚度的确定砼垫层厚度可按下式计算公式计算：h=(G0／Rb)／2根据计算结果，砼垫层厚度h为10cm～l5cm(工作井为l5cm，接收井为lOcm)。
砼垫层表面应用水平仪进行校正，使之表面保持在同一水平面上。
5.立井筒内模及支架由于顶管沉井高度达8m左右.因此，井身砼分二节浇捣.内模同样分三节按装。
井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的镒封性。
刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。
井身内摸支架采用空心钢管支撑。
钢管支架必须架|殳稳固.如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。
6.钢筋绑扎钢筋的表面应洁净，使用前将表面汕渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折.成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接井按照有荚规定抽样送检；钢筋接珐应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工验收规范》GB5020492 中的有关规定执行；现场目目筋绑扎时，其交义点应用2l#铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。
厂外进水W1号沉井混凝土垫层及砂垫层计算
厂外进水管道沉井W1号井砂垫层厚度计算
⑴混凝土垫层宽度计算
混凝土垫层宽l=刃脚宽+砖膜底部宽+每边宽出尺寸:
l=（0.6+0.24+0.5+0.2×2）=1.74m
⑵砂垫层宽度计算
砂垫层最小宽度B=混凝土垫层宽l+每边外放尺寸×2
其中，每边外放尺寸=砂垫层厚h×tanα（压力扩散角）=0.6×0.5=0.30m
B=1.74＋2×0.30=2.34m
⑶砂垫层厚度验算
沉井自重对下卧层的附加应力:
沉井自重：G1=91.8×25=2295.0kN
下卧层受力面积
S1=3.14×(3.92-(2.5-0.24-0.5-0.2-0.6）2）=44.87㎡
P Z1=G1/S=2295/44.87=51.15kN/㎡
砂垫层及砼垫层对下卧层的压力P CZ1=γh=18×0.6+25×0.1=13.3kN/㎡
下卧层承载力特征值（地勘报告提供的1层的承载力）60-70 kPa，则：
f Z=65 kN/㎡≥P Z1+ P CZ1=51.15+13.3＝64.45 kN/㎡
砂垫层厚度满足承载力要求。
⑷砂垫层承载力验算
混凝土垫层面积
S2=3.14×（3.32－1.562）=26.55㎡
砂垫层承受荷载为：
P2=G2/S2=2295.0/26.55=86.44kN/㎡
粗砂垫层分层浇水夯实，每层厚度为25～30㎝。
故600mm厚砂垫层满足承载力要求。
浅谈供水管道顶管施工及质量保证措施
浅谈供水管道顶管施工及质量保证措施【摘要】本文以龙潭河水库枢纽及罐区管道工程为例，阐述供水管道顶管施工方法、质量控制等。
【关键词】沉井顶管施工；工艺流程；质量保证措施1工程概况龙潭河水库灌区管道工程全长12.402km，其中供水管道顶管分部工程位于曲靖市麒麟区茨营镇（本分部工程起始里程桩号为G6+678.76位于茨营镇蔬菜中心广场；终点里程桩号G6+939.38位于茨营镇高速路匝道口左侧），顶管施工区域为龙潭河沿线河道里程桩号：下穿茨营镇蔬菜中心广场、茨营镇乡道、部分民房及一个超市，供水管道顶管长度共计260.62米。
G6+678.76-G6+G6+939.38段约260.62米（茨营镇蔬菜中心广场段），此段原设计明挖DN1600的预应力钢筒混凝土管；因此段施工现场存在蔬菜中心广场、茨营镇乡道、部分民房、超市等，上述建筑物、构筑物、民宅等均为不可拆除的地表建筑物，且较为临近龙潭河河道。
为保证龙潭河供水管道的建设，此段区域供水管道须采取顶管暗挖、超出此区域后再采取明挖的方式施工。
顶管周围各建筑物距顶管顶部的距离：2施工工艺技术2.1技术参数本工程顶管管材为DN2000Ⅲ钢砼管，单根管长2m，内径2m，单节重8t。
内置输水管为DN1600的钢管，壁厚10mm，单节长度12m。
管道埋深6.2m-8.2m，顶管总长度为260.62米。
本工程顶管为两侧工作井向中间顶进。
3沉井施工及质量控制顶管施工完成后将工作井用素土回填，工作井分两次浇筑：第一次浇筑从刃脚底上3米，下沉至地以下1.5米。
第二次浇筑至设计标高，一次下沉到位。
3.1测量放线施工前，在沉井周围测量定位。
导线控制点远离沉井下陷区30米以外，并定期检查和校核，作为计算高程的依据。
施工时要对控制点进行防护，并定期对控制点进行检查、复测。
龙门桩设置在沉井的四周，用石灰粉进行切割。
作为沉井制作和沉降定位的该井的中心轴线和基坑轮廓线。
3.2基坑开挖本工程工作井按坡比1：1开挖至地面下3.0米。
混凝土垫层工程量计算公式
混凝土垫层工程量计算公式
混凝土垫层工程量计算公式是根据垫层的厚度、面积和混凝土密度来计算的。
以下是详细的计算公式：
1. 计算垫层面积
垫层面积 = 道路或场地的总面积
2. 计算垫层体积
垫层体积 = 垫层面积× 垫层厚度
3. 计算混凝土用量
混凝土用量 = 垫层体积× 混凝土密度
其中，混凝土密度一般为2400kg/m³。
4. 计算水泥用量
水泥用量 = 混凝土用量× 水泥用量比例
水泥用量比例一般为1:2:3，即1份水泥、2份砂、3份石子。
5. 计算砂、石子用量
砂、石子用量 = 混凝土用量× 砂、石子用量比例
砂、石子用量比例一般为1:2:3，即1份水泥、2份砂、3份石子。
以上就是混凝土垫层工程量计算公式的详细说明。
需要注意的是，实际工程中还需要考虑混凝土的浇筑方式、施工工艺等因素，以确保工程质量和安全。
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沉井素混凝土垫层及砂垫层厚度计算公式
1.沉井砂垫层计算：
θ
θtg B Putg G h 22-= 式中：h —为砂垫层厚度。
Pu —下卧层地基极限承载力的折减值。
G —沉井下沉前的单位长度重量。
B —2.64m 刃脚下素混凝土垫层宽度。
θ—砂垫层的应力扩散角，图纸采用30°，即tg θ=0.577。
Pu=f ×k1×k2×k3；Pu=60*3*0.8*0.85=122.4
式中：f —下卧层地基的容许承载力，根据本工程沉井地下地质为粉质粘土，即容许承载力为60kPa 。
. Pu —下卧层地基极限承载力的折减值。
k1—容许承载力转换为极限承载力的系数，k1=3.
k2—极限承载力的折减系数。
k2=0.8~0.95,本工程采用k2=0.8.
k3—沉井总自重（含施工荷载）超载系数的倒数，取0.83~0.87，本工程采用k3=0.85。
G=（2595000/100）/47.6=545KN/m
主进场泵房概况：
本泵房平面尺寸为13.7m*12.9m ，沉井标高-3.6~0墙厚为1.4m ，标高0-8.1墙厚为1.2m ，标高8.1~12.6墙厚为0.8m 。
分四次浇筑一次下沉，四节浇筑完成混凝土总放量约为990m3（2.5t/m3），
钢筋140t 。
即总重约为2595000kg 。
（1KN=100KG ）
顾h=577
.0*264.2577.0*4.122*2545 =1.570m 。
实际施工时，砂垫层厚度取1.6m 。
2、素混凝土垫的计算
素混凝土垫层采用C15混凝土，fc ＝7.2Mpa ，ft ＝0.91Mpa ，
1）、素混凝土垫层尺寸的确定
沉井壁厚1.4m ，考虑模板的需要，混凝土垫的宽度采用2.64m ；根据施工经验混凝土垫的厚度采用0.12m 。
2）、抗压强度计算
抗压强度采用下式进行计算：
N ≤φfccA ’c
式中: N —轴向压力设计值，即素混凝土垫上的荷载设计值（N ）；
φ—素混凝土构件的稳定系数；（本工程取1）
fcc —素混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa ），（fc ×0.8取用） A ’c —1234000mm2混凝土受压区的面积（mm2）；
fc —混凝土轴心抗压强度设计值（Mpa ）。
N=2595000N ；φfccA ’c=1*7.2*0.8*1234000=7107840N 。
2595000N ≤7107840N
满足设计要求。