沉井素混凝土垫、砂垫的施工计算(精)
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。
上海城市环境APL三期项目9标沉井施工方案
上海城市环境APL三期项目南汇支线QNZ-C9标59#工作井沉井施工方案项目总工：项目经理：上海城市环境APL三期项目南汇支线QNZ-C9标59#工作井沉井施工方案编号：版本号：受控号：修改状态：编制：复核：审核：批准：有效状态：目录1编制依据 (4)2工程概况 (4)2.1概述 (4)2.2工程环境和地质情况 (5)2.2.1水文地质情况 (5)2.2.2地下水情况 (6)3沉井制作及下沉施工方案 (7)3.1施工工艺流程 (7)3.2沉井制作 (7)3.2.1下沉分析计算 (7)3.2.2沉井制作概述 (12)3.2.3基坑开挖 (12)3.2.4砂垫层工程 (14)3.2.5混凝土垫层工程 (14)3.2.6脚手架工程 (14)3.2.7模板工程 (14)3.2.8钢筋工程 (16)3.2.9混凝土工程 (18)3.2.10洞口加固 (20)3.2.11沉井制作的允许偏差 (21)3.3沉井下沉 (21)3.3.1下沉准备工作 (21)3.3.2素混凝土垫层凿除 (22)3.3.3沉井下沉 (23)3.3.4泥浆排放 (24)3.3.5沉井助沉措施 (24)3.3.6沉井下沉注意事项 (25)3.3.7测量控制与观测 (25)3.3.8沉井纠偏 (26)3.3.9沉井下沉速度控制 (26)3.3.10沉井封底 (27)3.3.11临近设施保护 (28)4工期安排 (29)5质量、安全保证措施 (29)5.1 质量保证措施 (29)5.2安全保证措施 (29)5.2.1安全生产 (29)5.2.2文明施工 (31)6夏季、雨季施工 (32)6.1夏季施工 (32)6.2雨季施工 (32)7、附件 (33)1编制依据（1）《上海APL三期子项目南汇支线C9标工程岩土工程勘察报告》。
（项目编号：2010-K-09）（2）《上海青草沙工程南汇支线测量成果资料》（项目编号200720025）。
（3）《59#工作井沉井结构设计图》（4）施工现场实地踏勘获得的自然条件资料；（5）相关规范《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236-2006）。
沉井施工方案
目录1 工程概况 (3)1.1泵房沉井构筑物简述 (3)1.2质量要求 (3)1.3.工期要求 (3)1.4施工基本条件 (3)1.5编制依据 (3)2 施工准备 (3)2.1技术准备 (3)2.2物资设备准备 (4)2.3施工人员准备 (4)2.4生产现场准备 (4)2.5工临时设施及生活区布置 (4)3 总施工工艺流程 (5)4 泵房沉井主要施工方法 (5)4.1基本工艺 (5)4.2沉井基础处理 (5)4.2.1 基坑开挖 (5)4.2.2砂垫层铺设 (7)4.3沉井制作 (9)4.3.1模板 (9)4.3.2脚手 (9)4.3.3钢筋加工与绑扎 (10)4.3.4混凝土浇筑 (10)4.3.5施工缝 (10)4.3.6拆模 (10)4.4沉井下沉 (11)4.4.1准备工作 (11)4.4.2不排水下沉 (12)4.4.3沉井下沉速率控制 (13)4.4.4常遇问题的预防及处理 (14)4.5沉井封底 (14)4.5.1水法封底 (14)4.5.2水封底主要技术措施 (17)5 施工进度计划及保证措施 (18)5.1施工进度安排 (18)5.1.1沉井施工 (18)5.1.2工期保证措施 (18)6 质量目标及保证措施 (19)6.1质量目标 (19)6.2质量体系 (19)6.3总体措施 (19)6.3.1混凝土工程施工 (19)6.3.2砂垫层与素混凝土垫层 (20)6.3.3沉井制作 (21)6.3.4沉井下沉 (22)7 安全保证措施 (23)7.1安全管理体系和目标 (23)7.2安全管理依据 (23)7.3安全管理措施 (23)7.3.1通用条款 (23)7.3.2重点环节 (24)7.3.3各有关作业具体规定 (26)8 雨期施工措施 (27)8.1雨季混凝土施工 (27)8.2雨季施工其他注意事项 (27)9 沉井施工计划进度 (27)1 工程概况1.1泵房沉井构筑物简介下部结构为钢筋混凝土沉井结构，平面尺寸外壁纵×横＝21m×11.1m，壁厚分别为70cm、90cm和110cm三种,高度14.9m，泵房上部结构为钢筋混凝土厂房。
沉井施工方案
一、概况南通市西北片引江区域供水一期工程净水厂东西长21.4米,南北宽19.1米，刃脚底标高-10.9米，底板上口标高-7.5米，沉井下沉前施工至标高+2.5米。
沉井东西侧外壁厚度为：-2.5米以下壁厚1.2米，-2.5米以上壁厚0.7米；沉井南北侧外壁厚度为：底板以下壁厚1.2米，底板至-2.5米标高壁厚1.0米，-2.5米以上壁厚0.6米。
底板厚度1.0米，底板下封底砼厚1.7米，封底砼强度等级为C20，沉井壁板砼强度等级C25,抗渗等级S6。
二、施工步骤本工程沉井制作施工步骤为：定位放线→井点降水→土方开挖→砂垫层施工→垫层砼支模→垫层砼浇筑→刃脚砖模→-10.9~-7.0米壁板支模、扎筋、砼浇筑→-7.0~-2.5米壁板支模、扎筋、砼浇筑→-2.5~+2.5米壁板支模、扎筋、砼浇筑三、主要分项工程的施工方法1、定位放线根据业主提供的沉井附近三个点（QS1、QS2、QS3）如皋坐标，采用极坐标方法定位出总平面图上的围墙四个角（如皋坐标系），再以厂内坐标系对沉井四个角进行定位，土方开挖前，做好沉井施工的外部控制点。
2、井点降水（见井点降水专项施工方案）3、土方开挖本工程场内自然地坪标高为+2.4米(绝对标高), 计划开挖深度为1.5米。
土方开挖前，放出开挖灰线,灰线尺寸为沉井各外边向外扩2米，因开挖深度不是太大，确定开挖坡比为1：0.3。
土方开挖采用反铲挖掘机进行开挖，人工跟班清理。
即机械挖至标高+1.0米，剩余10公分土方采用人工开挖，开挖的土方随挖机运至堆场，确保不扰动基底土方。
因场地内地下水丰富，地下水位较高，土方开挖后，为确保基底干燥，沿基底四周开挖盲沟，设置集水井，沟内填铺碎石，使地下水能沿盲沟排至集水井。
4、砂垫层施工本工程场地周围地基土承载力较低，采用砂垫层换填以提高地基承载力，砂垫层厚度计算如下：考虑H≥(N/δ-b)/2tgφ式中：N——沉井单位长度重量（KN/m）计算取305KN/ m （含施工荷载）δ——砂垫层底部地基土的承载力,根据ZK9孔揭示，砂垫层底部土质为③层，δ=75 KN/ m2b——素砼垫层的宽度，取1.6mφ——砂垫层的扩散角取40°H≥(305/75-1.6)/2tg40=1.46因此砂垫层厚度取1.5M基坑开挖结束，降水达到效果并经验收合格后即开始砂垫层施工，垫层材料选用质地较好的中粗砂，其含泥率不得大于3%，施工中的含水率应选用最优值，以保证垫层压实系数大于0.95。
沉井施工技术标准
企业沉井施工技术标准1一般规定1.1 沉井施工前应具备工程地质钻探资料、水文资料并根据现场情况对沉井进行施工计算;1.2 沉井施工前应编制施工专项方案并向施工人员进行交底,并留有交底纪录;1.3 沉井下沉前,应对周围的建筑物、构筑物和地下管线采取有效的保护措施,并在下沉过程中进行监视测量;1.4 沉井所用的材料应进行检验,合格并取得监理工程师同意后方可用于工程施工;1.5 施工前应制定工程施工的应急预案并进行演练;2沉井的类型及特点沉井的类型及特点见表2-13 沉井的施工计算3.1整体稳定的计算整体稳定是指由于井内、外土体的高差达到一定程度后,井外土体在自重的作用下挤入井内而造成周围土体和沉井一起下沉;对软土地质应进行整体稳定的计算;验算采用瑞典条分法进行,计算土体稳定示意图见下图； 计算公式采用：式中 K s ——稳定安全系数；R ——圆弧的半径,m ； L ——弧长,m ；W ——滑动土块的重量,KN ； C ——粘聚力,Kpa ； φ——土的内摩擦角,度；αi ——第i 土条底面中点的法线与竖直线的夹角,度；如验算不能满足要求,应采用搅拌桩或白灰桩对基底进行加固处理,处理后方可进行沉井的施工;3.2摩阻力的计算沉井下沉时,作用在沉井外壁上的土的摩阻力及其沿筒高的分布,应根据施工现场工程地质水文条件、井筒的外形及施工方法确定; 3.2.1、极限摩阻力标准值的分布 1、筒柱形沉井极限摩阻力标准值的分布见图3.2.1： 2、外壁呈阶梯形极限摩阻力标准值的分布见图3.2.2： 3.2.2极限摩阻力标准值的确定施工现场各土层的极限摩阻力标准值应由勘察单位通过试验确定并提供勘K s ＝R ∑W i sin αiR ∑cl i ＋W i con αi tan φI ＝1nnI ＝1察报告;没有勘察报告的可按土壤的类别按下表估算：序号土壤的类别fKpa 序号土壤的类别fKpa1 2 3 4 砂卵石砂砾石砂土硬塑粘性土18—3015—2012—2525—50567可塑软塑粘性土流塑粘土、粘土泥浆套12—2510—153—5注：当采用泥浆助沉时：取f＝0.3—0.5KN/m2,当沉井外壁为阶梯形,在灌砂段可取f＝0.7—1.0KN/m2;3.2.3土体作用在沉井上的摩阻力的计算土体作用在沉井上的摩阻力可按下式计算：1、筒柱形沉井Tf ＝π∑Dhifi,式中：D—沉井的外径m；hi—i土层的厚度m；fi—i土层的极限摩阻力标准值；对地面以下5米范围内为平均值Kpa;2、外壁呈阶梯形Tf ＝π∑D1h1ifi＋0.6π∑D2h2ifi,式中：D1—阶梯沉井下部的外径m；D2—阶梯沉井上部的外径m；H1i—阶梯下部i土层的厚度m；H2i—阶梯上部i土层的厚度m；fi—i土层的极限摩阻力标准值；对地面以下5米范围内为平均值Kpa;3.3沉井下沉系数的计算沉井按自重下沉时,计算公式如下：G－Pfw / Tf≥Ks；式中：G—沉井自重KN；Pfw—沉井承受的水的浮托力KN；Tf—沉井外壁承受的土的总摩擦力KN；Ks —下沉系数;Ks≥1.05,当沉井在软土层中下沉时,宜取 1.05；在其他一般土层中下沉时,宜取1.15;3.4沉井施工过程中的抗浮稳定验算抗浮稳定验算应根据可能出现的最高水位进行计算,公式如下：Kw ＝G＋0.5 Tf/ Pfw≥1.1—1.25；式中：G—沉井自重KN；Tf—沉井外壁的总摩阻力KN；Pfw—沉井承受的浮力KN；采用不排水下沉时,为沉井壁浸入水或泥水中的体积乘以水或泥水的比重；排水封底后,为沉井浸入地下水面的体积;Kw —沉井抗浮安全系数;一般取Kw≥1.1—1.25;3.5沉井的抗滑移和抗倾覆计算沉井下沉封底后,由于使用的需要,常开挖进、出水管道的基槽,或由于其他原因造成的沉井侧面土压力不均匀,因此需作抗滑移和抗倾覆计算,计算简图见右图;3.5.1抗滑移计算抗滑移计算公式如下：K p ＝ηEp＋Tf/ Ea；式中：η—被动土压力利用系数;施工阶段取0.8,使用阶段取0.65；Ea—沉井外较高侧单位长度上的主动土压力KN/m；Ep—沉井外较高侧单位长度上的被动土压力KN/m；Tf—沉井底与土面间单位长度上的摩阻力KN/m；T f ＝fu×G/Lf u —摩擦系数,fu＝tgφ；G—沉井自重KN；L—垂直于D方向的长度m;E a ＝γH2Ka/2－2cH Ka＋2c2/γ；E p ＝γH2Kp/2＋2cH Kp；Ka＝tg2452－φ/2；抗滑移、抗倾覆计算简图Kp ＝tg2452＋φ/2；式中：γ—土的重度KN/m3；H—沉井外侧较高土体的高度m； h—沉井外侧较低土体的高度m；φ—土的内摩擦角度；c—土的凝聚力Kpa;3.5.2抗倾覆计算抗倾覆计算按下式公式进行：Kq ＝∑Mk/∑Ma≥1.5；式中：∑Mk—沉井抗倾覆弯矩之和KN.m；∑Ma—沉井倾覆弯矩之和KN.m;3.6沉井内涌水量的计算3.6.1含水层为均质土时：Q＝KsUq；式中：Q—沉井总渗水量,m3/h；s—地下水面至沉井底面的距离,m；U—沉井刃脚周长,m；q—单位渗流量,即每延米刃脚周长在单位水头等于1作用下,当渗透系数为1时的渗流量,其值可由上图查得,m3/h； K—渗透系数,m/h;3.6.2缺地质水文资料时：Q＝Aq；式中：A—沉井底面积,m2；q—沉井每平方米底面积平均渗流量见下图,m3/h;基底面每平方米的渗水量序号土类土的特征及粒径渗水量m3/h1 细粒土质砂,松软粉质土土的天然含水量＜20%,土粒径＜0.05mm 0.14—0.182 较密实的粘质土有空隙水的粘质土层0.15—0.253 粘土质砂、黄土层、紧密砾石土细砂粒径0.05mm—0.25mm,大孔土质量800kg/m3—950kg/m3,砾石土空隙率在20%以下0.16—0.324 中粗砂、利砾砂层砂粒径0.25mm—1.00mm,砾石含量在30%以下,平均粒径10mm以下, 0.24—0.85 粗粒砂、砾石层砂粒径1.00mm—2.50mm,砾石含量在30%—70%以下,平均最大粒径150mm以下, 0.8—3.03.7砂垫层的计算1、承载力的验算1、承载力验算公式承载力的验算按下式进行R＞q,式中：R—砂垫层的允许承载力Kpa,q—素混凝土垫下的均布荷载KN/m2;2、砂垫承载力的计算砂垫承载力特征值的计算公式fa ＝mbγb＋mdγmd＋mcck；式中：fa—地基承载力特征值Kpa；mb 、md、mc—承载力系数,按φk值由下表查取；b—基础底面宽度m,对于砂土小于3m时按3m取值；γ—基础底面以下土的重度KN/m3；γm—基础底面以上土的加全平均重度KN/m3；d—基础埋深m；c k ,φk—基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力Kpa、内摩擦角标准值0;根据现场实际确定的相对密度,按 右图进行内摩擦角的计算; 2、砂垫层厚度、宽度的计算 1、砂垫层厚度的计算采用下式进行砂垫层厚度的计算： P ≥G 0/L ＋2 h s tan α＋γs h s ；式中：P —砂垫层下地基土的承载力KN/m 2； G 0—沉井下沉前单位长度的重量KN ； L —素混凝土承垫层的宽度m ； h —素混凝土承垫层的厚度m ； h s —砂垫层的厚度m ； α—砂垫层的压力扩散角0, γs —砂的重度KN/m 3,一般为 γs ＝18KN/m 3;砂垫层厚度的计算简图见图3 2、砂垫层宽度的计算采用下式进行砂垫层宽度的计算B ≥L ＋2 h s tan α且B ≥b ＋2L 式中：b —沉井刃脚踏面的宽度m, B —砂垫层底面的宽度m, L —混凝土垫的宽度m; 3.8承垫层的计算采用素混凝土垫时,根据混凝土结构设计规范GB 50010—2002附录A 的规定,应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图3. 砂垫层计算简图承垫层砂hh sαf 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mm 2； 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;f t —混凝土轴心抗拉强度设计值Mpa; 3、荷载产生的弯矩的计算 按均布荷载倒T 梁进行计算, M ＝qL 2/2式中：M —单位长度上由沉井自重、模板等产生的弯矩KN.m ；q —单位长度上由沉井自重、模板等在混凝土垫下 部产生的均布反力KN/ m 2； L —混凝土垫悬臂最大长度m; 计算简图见右图;4沉井施工4.1沉井制作场地4.1.1沉井在地面上施工时,为了减少下沉的深度,一般在沉井制作前开挖基坑,基坑的位置应根据设计的坐标确定,基坑底的平面尺寸应满足施工的需要;基坑底面四周应设断面不小于30cm ×30cm 的排水沟,并接入基坑内的集水井中,集水井应比排水沟深50cm,用排水泵将集水井内的水排到基坑外指定的地方;基坑开挖的深度应根据土质、地下水位、现场施工条件等确定;4.1.2沉井在浅水中施工时,可采用无围堰人工筑岛法和有围堰人工筑岛法,作木垫刃脚混凝土垫图1 混凝土垫计算简图为沉井制作和下沉的场地;1、无围堰人工筑岛法,即土岛;当在水深较浅小于2m,流速较小小于0.5m/s 时,水中筑岛宜采用填土筑岛;填筑的方法为从岛的设计位置中间开始向水中填土,逐步向四周扩展；在靠近岸边的半岛水中筑岛时,应从岸边平行向前推进填筑;筑岛材料宜用粘土、砂质粘土、中粗砂等,不得使用细砂、淤泥和大块砾石等;2、有围堰人工筑岛法,围堰的构造应简单,强度、稳定性、防冲和防渗应符合设计的要求,并便于施工、维修和拆除;常用的有草袋围堰、板桩围堰、石笼围堰等;4.1.3沉井地基处理1、当地基承载力不能满足制作沉井的需要时,刃脚下应铺设垫木或混凝土承垫层,并根据计算决定是否在其下铺砂垫层;2、当地基承载力可以满足制作沉井的需要时,可采用土胎模或砖模做刃脚; 4.2沉井井筒4.2.1刃脚的制作1、刃脚的支模沉井刃脚的支模方法视沉井自重、施工荷载和地基土的承载力等情况,分为垫木支模、混凝土承垫层支模和土模,其适用范围见下表：支模方法适用范围垫模支模适用较大较重的沉井,在软土的地基上制作混凝土垫支模适用于中、小沉井的制作土模适用于土质好,重量轻的小型沉井3、井壁的制作1、模板施工模板一般采用18cm厚的胶合板；6×8cm的木内楞,间距0.2—0.3m；双扣件式钢管,间距0.5—0.6m；用φ12—φ16螺栓对拉固定;有抗渗要求的,在螺栓中间应设止水板;2、钢筋1、钢筋的加工应符合设计的要求,设计无要求时,应按城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ2—2008的规定进行;2钢筋的连接应符合设计的要求,设计无要求时,应按城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ2—2008的规定进行;3、钢筋的安装可根据结构情况和运输条件,先分部预制成钢筋骨架或钢筋网片,入模后再焊接或绑扎成整体骨架;并应符合城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ2—2008的有关规定;3、混凝土1、应将沉井井壁四周分成若干段,浇筑混凝土时应对称、均匀、分层进行,避免高差悬殊,压力不均匀造成地基不均匀下沉或产生倾斜;2有抗渗要求时,应按设计采用抗渗混凝土;上、下节井壁的施工缝要处理好,以防渗水;施工缝可作成凹式或凸式;施工缝处凿毛并冲洗干净后,先浇一层砂浆,然后再继续正常浇筑混凝土;4、允许偏差项目允许偏差平面尺寸长宽±0.5%,且不得大于100mm曲线部分半径±0.5%,且不得大于50mm两对角线差对角线长的1%井壁厚度±15mm4.3沉井下沉4.3.1沉井下沉准备1、当沉井井筒的混凝土强度达到设计强度的75%以上时,方可拆除模板、承垫层进行下沉;2、沉井下沉前,应封堵井壁全部预留孔洞,对较大的孔洞可用水泥砂浆砌砖封堵,并在靠土的一侧用水泥砂浆抹平;3、沉井下沉前应检查降、排水效果,符合设计要求后方可开始下沉;4、放线定位：沉井下沉前先在内外井壁上各对称弹出4条垂线,以测定沉井下沉时的倾斜度;在沉井内部4条垂线的顶端悬挂垂球,并在刃脚处设标盘,观察沉井偏斜度,以便及时纠偏;在沉井外壁沿4条垂线绘制水平测量标尺,并在基坑的相对位置设水平指示标尺,以此测定沉井的下沉量及下沉偏差;4.3.2破垫抽除垫木或破除混凝土垫层之前,应对垫木或混凝土垫层进行分组编号,从沉井平面上互相垂直的两条轴线等距点开始,同时分组,依次对称的向轴线方向抽出垫木或破除混凝土垫层;1 如沉井内有内隔墙时,应先抽出内隔墙下垫木或破除垫层,然后再抽除外墙垫木或破除垫层;2 破垫的方法是分段将垫木底部的土挖空抽出并用砂填实,或将混凝土垫破除并用砂填实;3 施工时必须有专人指挥、互相协调、各段进度一致,并连续作业直至完成;4.3.3下沉根据沉井处的地质、水文情况,施工现场已有建筑物、构筑物和地下管线的要求,施工队伍的施工能力等方面可采用不排水下沉或排水下沉的施工方法;1 排水挖土下沉1、排水1井点降水降水深度在6m以内可采用轻型井点进行降水,超过6m应采用深井降水;井点的布置应沿沉井的四周,布置的数量应通过计算确定;2明沟集水井排水明沟集水井排水同基坑排水;2、挖土1施工机械一般采用人工挖土,吊车垂直提升运土,或使用抓斗挖土机、长臂挖土机挖土,自卸车运土;2挖土方法应分层进行挖土,每层厚度约为30cm,应从中央向四周挖土,中央部分的土面应始终低于四周土面30cm以上；双孔和多孔沉井中的土面应相平,其高差不大于20cm;沿刃脚内壁应保留土台,土台的宽度可根据土质决定,一般为1m左右;沉井下沉时,按平面轴线的位置逐层沿四周挖去土台;当土台经不住沉井刃脚的挤压时土体破坏塌落,沉井便均匀地下沉,每次下沉宜控制在20cm左右;在挖除刃脚附近和刃脚下部的土时要求对称均匀,挖土的速度要相同,土面高程要保持一致纠偏时除外;2不排水挖土下沉当沉井在水中施工,或沉井穿过的土层不稳定、涌水量较大,或防止由于沉井施工降水而影响附近建筑物、管线的稳定时,一般采用带水下沉施工方法;1）施工机械和施工方法（1）抓土下沉用吊车吊抓斗挖掘井底中央的土,使之形成锅底状;在砂或砂砾石类土中,当锅底比刃脚底1—1.5m时,沉井可靠自重下沉,同时将刃脚下的土挤向井中央,再从井中央挖土,则沉井可继续下沉;若土质为粘土,刃脚下土不易向中央塌落,应配以射水松土;（2）吸泥下沉采用吸泥机除土适用于砂、砂夹卵石、粘砂土等土层;在粘土、胶结层及风化岩层中,当用高压射水冲碎土层后,用吸泥机吸出碎块;吸泥机有水力吸泥机、水力吸石筒及空气吸泥机,应根据施工现场的实际情况确定采用;沉井内采用吸泥除土时,通常用吊机或吊架等维持其在悬吊状态管身垂直,并能在井内移动;吸泥时,吸泥管口离泥面的高度可以上下调整,一般情况下为0.15m—0.5m,以保持最佳效果;吸泥时应经常变换位置,增加吸泥效果,并使井底泥面均匀下降,防止沉井偏斜;靠近刃脚及隔墙下的土层,如不能向中间锅底自行坍落时,可用高压射水赶向中间后再行吸出;4.4沉井封底当沉井沉到设计标高,经观测8h累计下沉量不大于10mm时,即应进行沉井封底,沉井封底的施工方法有排水封底和不排水封底;4.4.1排水封底1、施工准备1、当沉井下沉到设计标高后,井内继续降水,地下水位在基底以下不少于0.5m,清除井底余土,整平土基,使土基由沉井内壁四周向集水井倾斜,在集水井处为最低点;2、由集水井向井壁四周辐射挖排水沟,然后在土基上铺5—10cm粗砂或细石,在其上及排水沟底和壁上铺土工布,在土工布上及排水沟内填铺碎石滤料,使沉井底的地下水通过滤料层及排水盲沟汇集到集水井中用泵排出;3、为防止浇筑垫层混凝土时污染滤料,以及防止新浇筑的混凝土在凝固前被地下水冲刷,应在滤料上铺土工布或塑料布,作为混凝土和滤料的隔离层,在隔离层上浇筑混凝土垫层和钢筋混凝土底板;垫层和底板应留出集水井的位置,待强度达到要求时封底;2、施工方法1、法兰盘短管封底法浇筑沉井底板混凝土时,在集水井处预埋带止水环的法兰钢管,其内径一般为60cm左右;法兰钢管盘面的高程,应低于底板混凝土面20—30cm,从法兰钢管中排除地下水;待底板混凝土强度达到设计要求,且满足抗浮要求时,停止抽水,将排水泵从法兰钢管中拔出,并迅速盖上法兰盖和止水垫圈,用螺栓拧紧至不漏水;然后将该处底板混凝土补齐;补浇混凝土前应将新旧混凝土接茬处冲洗干净; 2、快硬水泥封底法当地下水涌水量较少,集水井内的地下水抽干后,水面上升到土基的时间在4h 以上时,可不使用法兰钢管,而采用直接封底法,即在排净集水井内的地下水后,用快硬水泥拌制的混凝土,或掺入速凝剂的混凝土控制终凝时间少于4h,将集水井处预留的垫层和混凝土底板铺上;在补浇混凝土前应将新旧混凝土接茬处冲洗干净,剔除浮石、杂物,以利于新旧混凝土的结合;4.4.2 不排水封底1、施工准备1、封底前,应将基底的浮泥、沉积物和风化岩块等清除干净;如沉井基底为软土时,应铺碎石垫层;2、在沉井封底前,应检查封底用的设备、材料、运输工具等是否准备齐全、完好;2、施工方法一般采用混凝土导管法施工;导管的数量、位置和导管上漏斗箱的容积等,均应根据沉井底的面积大小、形状及导管灌注的半径等计算确定;1、导管导管为钢制法兰短管连接而成,直径为200—300mm；导管应有足够的强度和钢度,导管内壁应光滑,内径一致,短管接头应密封良好,不漏水,且便于拆装;2、导管的放置在浇筑水下封底混凝土前,将混凝土导管按预先设定的位置准确地放入沉井内;导管的下端距井底土基的距离,当采用球塞时,应比球塞直径大5—10cm；采用隔板或扇形活门时,其距离宜不大于10 cm;导管的有效半径一般为3m左右,其布置应使各导管的浇筑面积互相覆盖,拐角或空白处可加设导管;在导管内用钢丝吊住安放略小于导管直径的球塞球塞为混凝土或木料制成,然后向导管灌注混凝土,每根导管及漏斗内均应储备足够的混凝土量,以便在开始浇筑后,能够尽快地一次将导管口埋住;剪断钢丝,使混凝土随球塞从导管口排出;当为木制球塞时,则球塞浮到水面上;3、混凝土的浇筑方法水下混凝土封底的浇筑顺序应从低处开始,逐渐向导管周围扩大;每根导管的混凝土应连续浇筑,直到完成,不得间断;随着浇筑混凝土,逐步提升导管,当导管漏斗提升到最大高度时,可拆卸上部的短管;导管埋入混凝土的深度宜始终保持1m左右;各导管间混凝土浇筑面的平均上升速度不应小于0.25m/h；相邻导管间混凝土面上升速度宜相同,浇筑的混凝土面应略高于设计高程;当井内有隔墙、底梁及混凝土供应量不能满足全部井底浇筑时,应分格浇筑;4、抽水在水下封底混凝土的强度达到设计规定,且沉井能满足抗浮要求时,方可将井内水抽出;井内的水抽净后,应检查封底混凝土是否有渗水处,如有应及时修补至不渗漏,然后将混凝土表面的松散层剔除,并按设计高程将混凝土整平;5 质量标准5.1施工测量允许偏差项目允许偏差项目水准线路测量高程闭合差平地山地±20L mm±6n mm导线测量方位角闭合差±40n mm导线测量相对闭合差1/3000直线丈量测距两次较差1/50005.2 沉井制作允许偏差项目允许偏差平面尺寸长、宽±0.5%,且不得大于100mm曲线部分半径±0.5%,且不得大于50mm两对角线差对角线长的1%井壁厚度±15mm5.3 沉井下沉完毕的允许偏差项目允许偏差刃脚平均高程与设计高程的偏差＜100mm刃脚平面轴线位置偏差,下沉总深度H＞10m时＜1/100Hmm刃脚平面轴线位置偏差,下沉总深度H＜10m时≤100mm沉井四角中任何两角底面高差,两角距离B＞10m时＜1/100B且≤300mm 沉井四角中任何两角底面高差,两角距离B＜10m时≤100mm5.4 沉井混凝土强度的检验沉井混凝土强度的检验应采用标准试模做试块,每次应做三组试块并按规定进行养护;试块28d的抗压强度应达到设计要求;6质量的控制6.1沉井下沉的观测6.1.1沉井井筒垂线倾斜度的观测观测方法：观测在井筒内壁预先设定的4个垂球的锥尖,是否分别在相对应位置上的标盘中心；当井筒发生偏斜时,垂球锥尖就偏离标盘中心点,垂球吊线就偏离井筒内壁上的垂线;根据垂球偏离标盘中心及偏离井筒内壁的垂线的方位和大小进行纠偏;一般在沉井每次下沉前后各观测一次;6.1.2 沉井刃脚踏面高程及下沉量的观测观测方法：利用在沉井外地面上轴线位置处预先设置的水平标尺,分别测出下沉时刃脚踏面的高程,前、后两次分别测得的刃脚踏面的高程差,即下沉量；刃脚踏面下沉前高程减去测得下沉时踏面高程即总下沉量;同时两个相对点高差读数之正、负差,也表示沉井井筒倾斜的方向及倾斜程度;一般上述观测在每次下沉前、后各一次;6.1.3 井筒倾斜度的测量一般用水准仪或激光水平仪观测在井外壁事先设置的4个对称点的高程,然后算出踏面的高程,用相对称点的高程差算出井筒倾斜角;6.2沉井的纠偏6.2.1沉井倾斜1、原因分析1、沉井四周土质软硬不均；2、没有均匀挖土,使沉井内高差悬殊；3、刃脚一侧被障碍物拦住；4、沉井外面有弃土或堆物,井上附加荷载分布不均造成对井壁的偏压;2、纠正方法1、由沉井四周土质软硬不均和没有均匀挖土引起的倾斜可采用三种方法进行纠偏;1、挖土纠偏：通过调整挖土的高差,及调整沉井刃脚处保留土台的宽度进行纠偏；2、射水纠偏：采用向下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水,使该处的土成为泥浆,以减少土的抗力；泥浆还起润滑作用,减少沉井外壁与土之间的摩擦阻力,促使沉井较高的一侧迅速下沉;3、局部增加荷载纠偏：在井筒较高的一侧增加荷载一般采用铁块、砂石袋加压,或用振动机振动,促使井筒较高侧较快下沉;2、因刃脚一侧被障碍物拦住引起沉井倾斜的纠偏方法1、如遇较小孤石,可将四周土掏空后将孤石取出；较大孤石可用风动工具或松动爆破方法将大孤石破碎成小块取出；2、不排水下沉时,爆破孤石除打眼爆破外,也可用射水管在孤石下面掏洞,装药将孤石破碎;3、沉井外面有弃土或堆物,井上附加荷载分布不均造成的倾斜,其纠偏方法为：1、将井外弃土或堆物清除；2、调整井上附加荷载的位置,使荷载均匀;6.2.2沉井位移1、原因分析沉井发生位移大多是由倾斜引起的,当发生倾斜和纠正倾斜时,井身常向倾斜一侧的下部增加较大的压力,因而产生一定位移;2、纠正方法1、控制沉井不再向偏移的方向倾斜；2、有意使沉井向偏移的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置;。
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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。
f t—混凝土轴心抗拉强度设计值（Mpa）。
3、荷载产生的弯矩的计算
按均布荷载倒T梁进行计算，
M＝qL‘2/2
式中：M—单位长度上由沉井自重、模板等
产生的弯矩KN.m；
q—单位长度上由沉井自重、模板等在混凝土垫下部产生的均布反力KN/ m2；
L‘—混凝土垫悬臂最大长度（m）。
计算简图见图1。
三、砂垫层的计算
1、承载力的验算
1）、承载力验算公式
承载力的验算按下式进行
R＞q，
式中：R—砂垫层的允许承载力（Kpa），
q—素混凝土垫下的均布荷载KN/m2。
2）、砂垫承载力的计算
砂垫承载力特征值的计算公式：
图1 混凝土垫计算简图
f a＝m bγb＋m dγm d＋m c c k；
式中：f a—地基承载力特征值（Kpa）；
m b、m d、m c—承载力系数，按φk值由下表1查取；
b—基础底面宽度（m），对于砂土小于
3m时按3m取值；
γ—基础底面以下土的重度KN/m3；
γm—基础底面以上土的加全平均
重度KN/m3；
d—基础埋深（m）；
c k，φk—基底下一倍短边宽深度内
土的粘聚力（Kpa）、内摩擦角
标准值（0）。
根据现场实际确定的相对密度，按
图2进行内摩擦角的计算。
2、砂垫层厚度、宽度的计算
1）、砂垫层厚度的计算
采用下式进行砂垫层厚度的计算：
P≥G
0/（L＋2 h
s
tanα）＋γ
s
h
s
；
式中：P—砂垫层下地基土的承载力（KN/m2）；
G
—沉井下沉前单位长度的重量（KN）；
L —素混凝土承垫层的宽度（m ）； h —素混凝土承垫层的厚度（m ）； h s —砂垫层的厚度（m ）； α—砂垫层的压力扩散角（0）， γs —砂的重度（KN/m 3），一般为
γs ＝18KN/m 3。
砂垫层厚度的计算简图见图3 2）、砂垫层宽度的计算
采用下式进行砂垫层宽度的计算 B ≥L ＋2 h s tan α且B ≥b ＋2L
式中：b —沉井刃脚踏面的宽度（m ）， B —砂垫层底面的宽度（m ）， L —混凝土垫的宽度（m ）。
四、计算实例 1、工程概况 1）、工程简介
迪荡新城1#路下穿萧甬铁路立交工程是绍兴市的重点工程，泵房沉井是该工程的重要部位和关键环节。
泵房下部为内径Ф8m ，壁厚500mm 的钢筋混凝土池体，采用沉井法进行施工，沉井总高为10.87M 。
沉井的刃脚踏面的宽度为0.15cm ，刃脚的斜坡度为600；沉井顶标高为6.61m ，底标高为－4.26m ，
沉井施工采用先放坡开挖2.87m 到高程3.24 m 。
然后进行沉井的制作。
沉井井身采用三次制作，第一次高度为4m ，第二次高度为4m ，第二次混凝土强度达到75%后开始下沉。
封底后浇筑第三节井身。
2）、工程地质
（1）--1杂填土。
厚2.45m ，层面分布高程6.11—3.66 m 。
（2）粉质粘土，厚2.42m ，层面分布高程3.66—1.24 m ，地基承载力容许值为90KPa 。
（3）—1淤泥质粘土（粘土）。
厚6.50m ，层面分布高程1.24—－5.26 m ，地
图3. 砂垫层计算简图
承垫层
砂
h
h s
α
基承载力容许值为65KPa。
2、素混凝土垫的计算
素混凝土垫层采用C20混凝土，f c＝9.6Mpa，f t＝1.10Mpa，
1）、素混凝土垫层尺寸的确定
沉井壁厚0.5m，考虑模板的需要，混凝土垫的宽度采用0.8m；根据施工经验混凝土垫的厚度采用0.12m。
2）、构件的抗压计算（按每延米计）
在模板施工中，刃脚斜面用锲木进行支撑，刃脚踏面和坡面总宽0.5m，
井身自重：（8×0.5－0.35×0.61×0.5）×25＝97.33KN；
模板自重：模板自重按0.5KN/m2，8×0.5×2＝8KN；
活荷载：按2KN/m2，2×0.8＝1.6KN；
N＝1.2×97.33＋1.2×8＋1.4×1.6＝128.64KN；
为安全考虑抗压由井身下混凝土垫0.5m宽度承压，则：
N≤φf cc A’c,
N＝128.64KN≤φf cc A’c,＝1×0.8×9.6×1000×0.5＝3840KN；
满足要求。
（2）、构件的抗弯计算（按每延米计）
M≤γf ct W，
按均布荷载的倒T梁进行计算，
均布荷载q＝N÷0.8＝128.64÷0.8＝160.8KN/m2；
施工中，刃脚下采用木垫支撑刃脚模板，则混凝土垫的悬臂长为0.15m，M＝qL‘2/2＝160.8×0.15×0.15÷2＝1.81KN.m；
M＝1.81KN.m≤γf ct W＝1.55×0.55×1.10×1000×1202÷6÷106＝2.25 KN.m；
满足要求。
2、砂垫层的计算
1）、承载力的计算
（1）、砂垫层的承载力
砂垫层的相对密度取0.65，砂垫层的内摩擦角通过查图2，则：
tgφ＝0.73，φ＝360；
根据φ＝360；查上表：
m b＝4.2
m d＝8.25
m c＝9.97
f a＝m bγb＋m dγm d＋m c c k＝4.2×18×3＋8.25×0×0＋9.97×0＝226.8Kpa。
（2）荷载
q＝N÷0.8＝128.64÷0.8＝160.8KN/m2；
（3）、承载力的验算
f a＝226.8Kpa≥q＝N÷0.8＝128.64÷0.8＝160.8KN/m2；故满足要求
2）厚度的计算
砂垫下地基土质为粉质粘土，地基承载力容许值为90Kpa，则：
P≥G
0/（L＋2 h
s
tanα）＋γ
s
h
s
＝128.64/（0.8＋2×h
s
×0.577）＋18h
s
＝90
通过计算：h
s
＝0.8m；
取砂垫层混凝土垫下的厚度为0.80m；总厚0.90m；
3）宽度的确定
B＝L＋2×h×tgα＝0.8＋2×0.8×0.73＝1.97 m；
且B≥b＋2L＝0.15＋2×0.8＝1.75m；
故取砂垫层的宽度为2.0m。
目前本工程已完成，施工进度比计划提前12天，施工质量符合设计和规范的要求，一次验收合格。