竖井设计大纲范本

（4）井口建筑物对井壁产生的侧压力Ａ4
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提示：井口建筑物对竖井井壁产生的侧压力按下表中介绍的公式计算。 井口建筑物对井壁产生的侧压力计算公式 基础型式 计 算 公 式 基础底下ｈ深度处井壁所受侧压力 带 形 基 础 符 号 解 释 Ｐ——井口建筑物基础上部结构总重 （包括基础自重） ； Ａｎ——土层侧压力系数； 2 Ａｎ＝ｔｇ （45°－φ/2） Ｌ——基础中心到井筒外缘距离； Ａ——带形、环形基础宽； Ｂ——带形基础长； ｈ——从基础底部至计算断面深度； Ｒ——井筒外半径。
表9
序号 1 2 受 力 特 征
抗裂安全系数
建筑物级别
轴心受拉、小偏心受拉构件 受弯、偏心受压、大偏心受拉构件
（3）钢筋混凝土结构构件允许最大裂缝宽度 （4）钢筋混凝土衬砌最小配筋率，见表 10。
表 10
序号
mm。
钢筋混凝土最小配筋率
混凝土标号
钢筋受力情况 ≤200 250～400 500～600
4.5 荷载及荷载组合 4.5.1 设计荷载 （1）侧向山岩压力Ａ1 侧向山岩压力（地压）的计算见附录 A 。
提示：侧向山岩压力(地压)计算可参考： （1） 《建井工程手册》第三卷第十一篇第二章； （2） 《地下工程》1979 年第 5 期及 1982 年第 12 期中有关文章。
（2）冻胀力Ａ2
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4.2 竖井衬砌型式和衬砌材料 4.2.1 衬砌材料
提示：竖井衬砌材料主要有： （1）混凝土； （2）钢筋混凝土； （3）预制混凝土砖； （4）浆砌石等。 本工程主要考虑混凝土和钢筋混凝土两种材料。
4.2.2
衬砌型式
提示： （1）混凝土衬砌； （2）钢筋混凝土衬砌； （3）喷锚支护； （4）组合衬砌； （5）不衬砌。
竖井结构设计 ................................................ 7 喷锚支护设计................................................ 15 竖井内部交通、排水防潮等设计................................ 18 基础处理.................................................... 18 技术专题研究................................................ 18 工程量计算.................................................. 18
（8）地震力Ａ8
提示： （1）参考杨述仁等编写的《地下水电站厂房设计》 ； （2）参考《水工设计手册》第七篇第三十二章第三节； （3）地震对浅埋部位竖井破坏较严重，对埋深大于 60ｍ的竖井段破坏较小； （4）地震作用的计算主要考虑衬砌自重惯性力和山岩压力增减值； （5）对于竖井出口地面建筑的抗震计算参见ＳＤＪ10－78。
提示： （1）圆筒与底板刚接； （2）圆筒与底板铰接，铰接不易施工，工程中应用很少； （3）圆筒与底板用伸缩缝脱开。
4.4.2
筒壁按平面圆筒计算（不考虑底板与筒壁的整体作用）
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（1）竖井衬砌内力计算常取水平截条，忽略衬砌自重和山岩压力； （2）当计算荷载确定后，衬砌内力计算与平洞计算方法无异。
提示：考虑筒壁与底板整体作用： （1）底板与筒壁刚接； （2）在各高程上直井衬砌外半径一致，在每一段圆筒中断面不变； （3）直井、底板皆属薄壳结构，可用薄壳理论计算； （4）衬砌与围岩密接，直井衬砌与基岩摩擦力可以维持衬砌自重，故认为筒底垂直变 位为零； （5） 底板受到井壁传来的对称径向力所引起的变形与井壁挠曲变形相比很小， 可忽略， 即底板无水平变位；
表5
混凝土标号 轴心抗压
混凝土设计强度指标
弯曲抗压 抗拉
单位：ＭＰａ
抗裂
3.9.2 钢筋 （1）钢筋弹性模量，见表 6。
表6
钢筋种类
钢筋弹性模量
弹性模量
单位：ＭＰａ
钢筋泊桑比： 。 （2）钢筋的设计强度，见表 7。
6
表7
钢 筋 种 类
钢筋设计强度
设 受拉钢筋 计 强 度
单位：ＭＰａ
受压钢筋
承载能力 内摩擦角 MPa (°)
5
注：1.按竖井自上而下穿过地层的顺序逐层填写； 2.各项指标根据实际情况增减。
3.8
竖井设计参数 （1）井筒中心座标：ｘ ｙ （2）竖井井口标高： （3）竖井井底标高： （4）竖井深度： ｍ； ｍ／ｓ； ｍ／ｓ。 ｍ； ｍ； ｍ； ｍ；
（5）竖井内允许最大风速：
℃； ℃。 ｍ／ｓ； ｋｍ。 ｍ。 ｍ； ｍ／ｓ； ｍ ／ｓ； 。
3
（1）地形图（1／200～1／500） ； （2）地质剖面图及柱状图； （3）围岩物理力学特性指标见表 3。
表3
岩层 第一层 第二层 … 岩性 岩、土 厚度, ｍ 容重 kN／ｍ3
围岩物理力学特性指标
凝聚力 坚固 ＭＰａ 系数 抗压 强度 MPa 抗拉 强度 MPa 弹性 抗力 2 kN／ｍ 弹性 模量 MPa 泊桑比 围岩 分类
本工程 4.3 4.3.1
竖井采用
衬砌。
竖井断面形式及尺寸选定 断面形式选择 竖井断面形式应根据用途、工程地质及水文地质条件、支护及衬砌材料等因素选择。
提示： （1）圆形断面：井壁受力均匀，节省材料，通风阻力小，通风费用省，断面利用率较 低，适用于山岩压力较大、地质条件复杂的岩层； （2）矩形断面：对设备布置有利，衬砌受力条件较差，一般适用于山岩压力较小地段； （3）椭圆形：目前椭圆形断面采用较少。
10. 应提供பைடு நூலகம்设计成果............................................ 18 附录 A 竖井侧向山岩压力 ......................................... 19 附录 B 井颈基底承压力计算特征数表 ............................... 21 附录 C 竖井壁座计算公式 ......................................... 23 附录 D 竖井与隧洞联接形式 ....................................... 25

（5）弹性抗力Ａ5
提示：一般情况下可以不考虑弹性抗力，仅在底板计算时视具体情况考虑弹性抗力。
（6）灌浆压力Ａ6
提示：灌浆压力为施工完建时期荷载，灌浆压力分布规律可参考有关资料。
（7）外水压力Ａ7
提示： 外水压力值要考虑地质条件、 排水情况而定， 并且计算外水压力时，要考虑外水折减系数β， β值参见规范。
2
2.1 有关本工程的文件 （1）工程初步设计报告；
设计依据文件和规范
（2）工程初步设计审批文件； （3）工程技术设计任务书。 2.2 主要设计规范 （1）ＳＤ 335－89 水电站厂房设计规范（试行） ； （2）ＳＤＪ 20－78 水工钢筋混凝土结构设计规范（试行） ； （3）ＳＤＪ 10－78 水工建筑物抗震设计规范（试行） ； （4）ＳＤ 134－84 水工隧洞设计规范； （5）ＧＢＪ 86－85 锚杆喷射混凝土支护技术规范； （6）ＳＤＪ 212－83 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范； （7）ＳＬ 47－94 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； （8）ＳＤＪ 207－82 水工混凝土施工规范。
3
１
1.1 工程概况 工程位于 站总装机容量 宽 1.2 ｍ，长 ，是以 ＭＷ，年发电量 ｍ。 年
引言
为主，兼有
等综合利用的水利水电枢纽工程。电 厂房，厂房高 ｍ，
ｋＷ·ｈ。电站为 月审查通过。
本工程初步设计报告于 水电站竖井分类
提示：按竖井内有无水情况可分为干井和湿井两大类； （1）干井：主要包括交通运输井、电缆井、通风竖井、施工竖井等； （2）湿井：主要包括压力水道竖井、调压井、竖井式溢洪道、闸门井等； 本大纲仅适用于干井设计，不涉及湿井设计。
（6）竖井内交通允许最大运行速度： 3.9 材料特性及安全系数 3.9.1 混凝土 （1）混凝土标号： （2）混凝土容重： 钢筋混凝土容重： 。 ｋＮ／ｍ ；
3 3
ｋＮ／ｍ 。
（3）混凝土弹性模量，见表 4。
表4 混凝土标号 混凝土弹性模量 弹性模量，ＭＰａ
混凝土泊桑比： 。 （4）混凝土设计强度，见表 5。
1 2 3
轴心受压构件全部受压钢筋 偏心受压、偏心受拉构件受压钢筋 受弯构件、偏心受压、偏心受拉构件中的受拉钢筋
4
4.1 布置原则
竖井结构设计
提示： （1）竖井尽量布置在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬的地方，竖井进口山体 稳定，无滑坡体； （2）竖井尽量避免穿过流沙、含水层、断层破碎带，对地下水应予以重视； （3）竖井进口不应设在可能被洪水淹没处，要注意防洪问题； （4）竖井布置要综合考虑施工条件、对外交通、竖井通风等具体情况； （5）为增加井壁与岩层的结合力，使衬砌自重传给岩层，可在竖井衬砌上设置壁座。
2
目
1. 2. 3. 4 5. 6. 7. 8. 9. 引 言
次
..................................................... 4 ......................................... 4
设计依据文件和规范 基本资料
................................................... 4
本工程 4.3.2
竖井采用
断面。
断面尺寸确定
提示： （1）根据施工需要、运行要求、结合交通运输设备、管线路布置和安全间隙等需要的 面积确定； （2）通过竖井的最大风速不超过规范要求； （3）根据工程经验，采用工程类比方法初步确定断面尺寸。