沉井结构计算书讲解
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。
[辽宁]铁路深基坑圆形沉井结构计算书
![[辽宁]铁路深基坑圆形沉井结构计算书](https://img.taocdn.com/s3/m/63b8fc8ac67da26925c52cc58bd63186bceb92e4.png)
圆形地下连续墙计算书1 工程概述xx 铁路xx 特大桥100#-109#墩位于主河槽中,主墩承台为二层,一层平面尺寸为11.3×7.3米,高度为2.5米,二层平面尺寸为9×5,高度为1米,主墩桩基为10根Φ1.25米钻孔桩。
承台底标高为-4.44m 、-4.94m 、-5.44m ,按筑岛顶标高为4.0m 考虑,开挖深度在8.64m —9.64m 之间,以上10个承台开挖深度大,采用混凝土沉井为围护结构的方式施工。
承台、墩身具体布置如下:50001040037001500150020001500100-103、109号墩平面图140028001000100030001000700010400370035011501800500240050018001400280010001000250025001000104-105、108号墩平面图76001040037005509501800800240080018001400280010001000280028001000106-107号墩平面图各墩具体参数表墩 号 承台尺寸 承台底 标高(m ) 承台顶 标高(m ) 筑岛顶 标高(m ) 开挖深度(m ) 沉井高度(m ) 100 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -4.44 -0.94 4.2 8.64 10.5 101 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -4.44 -0.94 4.2 8.64 10.5 102 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -4.94 -1.44 4.2 9.14 11.0 103 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -4.94 -1.44 4.2 9.14 11.0 104 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -5.44 -1.94 4.2 9.64 11.5 105 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -5.44 -1.94 4.2 9.64 11.5 106 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -5.44 -1.94 4.2 9.64 11.5 107 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -5.44 -1.94 4.2 9.64 11.5 108 一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1 -5.44 -1.94 4.2 9.64 11.5 109一层:11.3*7.3*2.5二层:9*5*1-5.44-1.944.29.6411.52 基坑土特性及取值本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料,按经验取值如下:各层土特性取值表本工程土压力计算对于粘性土采用水土合算法,对于砂性土采用水土分算法,基坑外考虑有长臂挖掘机作用(参考机型:ZE230LC),荷载按条形荷载考虑,取值为挖掘机接地比压40Kpa。
圆形工作井沉井结构计算

圆形工作井沉井结构计算seek; pursue; go/search/hanker after; crave; court; woo; go/run after圆形工作井沉井结构计算本次计算结构简图如下:下沉计算工作井采用排水下沉地下水位埋深根据地勘成果.根据地勘资料,素填土、淤泥、粉质粘土及砂质粘性土侧摩阻力系数f分别取20kPa、10kPa、25kPa和25kPa.多层土单位摩阻力标准值f k按各层土单位摩阻力标准值取加权平均值f ka,计算式如下:1120*6.0310*2.525*1.325*1.1718.85n ki si i ka nsi i f h f KPa h ==+++===∑∑(6.03+2.5+1.3+1.17)沉井井壁自重G=×25=5302 KN当井外壁为阶梯形时,沉井与土间的总摩阻力T 按下图计算:相应公式及计算结果为:()()10.750.7521(18.85 2.50.718.85115 2.50.718.855) 3.1429.823889ka ka ka T f h f H m h f m d KN=⨯+⨯--+⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯--+⨯⨯⨯⨯⨯=()π 沉井排水下沉系数,53020 1.363 1.053889fw kst G F k T --===> 经计算,沉井下沉系数大于,下沉系数满足规范要求.抗浮验算沉井井壁自重: G 1=沉井底板自重: G 2=×××25=封底砼自重: G3=×24=沉井总重: G=G1+G2+G3=++=浮力F=×××10=G / F = =>经计算,抗浮系数大于,满足规范要求.井壁水平内力及配筋计算圆形井筒在稳定下沉的条件下,井壁的承受的水平荷载为均布荷载,受力情况为轴心受压.但是由于井外土质及扰动程度并非均匀,而且在下沉过程中总要发生偏斜,从而便井壁在同一水平环上的土压力呈不均匀分布,导致井壁的弯矩相差大.目前圆形沉井内力计算常用的方法是将井体积作受对称不均匀压力作用的封闭圆环,取其中四分之一圆环计算.假定90°的井圈上两点处的土壤内摩擦角差值5°~10°.本工程土壤内摩擦角差值取°计算.根据地质资料,按加权平均值取土容重r = m3,内摩擦角φ=13°.φ1=13°+°=°φ2=13°°=°H=P A =××12×tg245°-φ1/ 2=P B =××12×tg245°-φ2/ 2=ω’=ω-1 土压力不均衡度ω= PB/ PAω’=–1=γc——沉井井壁的中心半径mNA=P Aγc1+ω’NB=P Aγc1+ω’M A =γc2ω’M B =γc2ω’式中:N A——较小侧土压力的A截面上的轴力kN/mNB——较大侧土压力的B截面上的轴力kN/mMA——较小侧土压力的A截面上的弯矩kN·mMB——较大侧土压力的B截面上的弯矩kN·mMA=×××=·mMB=×××=·mαSB=××106/×1000×6942=ζB =1- 1-2αSB^=As=f cζB h./f y=××1000×694/360=1333mm2选配钢筋φ22150 A s=2534mm2,裂缝计算执行规范:混凝土结构设计规范GB 50010-2010, 本文简称混凝土规范给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002, 本文简称给排水结构规范1 设计资料截面尺寸参数材料参数荷载及其它参数2 计算过程及计算结果1受拉钢筋应力计算σsq=M q/=0/×694×2534=mm22按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte=A s/A te=A s/=2534/×1000×750=3裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数=te sq< , 取ψ=4最大裂缝宽度计算max 1.8sqE s0.11te+1⨯0.4000⨯1.5⨯0.00685验算最大裂缝宽度:mm<ωmax=mm经计算,选配φ22150满足规范要求.根据钢筋混凝土沉井结构设计及施工手册,对井径不大于,沉井深度或第一节下沉高度大于的钢筋混凝土圆形沉井,可不作竖向内力计算.。
沉井结构计算书(详细)讲解-共22页

深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区(沉井)结构计算书计算:校核: 审定:中铁二局工程××公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2019年10月1目录1目录 (2)1.1顶管概况 (3)1.2顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.31200mm管顶力计算 (3)1.3.1推力计算 (3)1.3.2壁板后土抗力计算: (4)1.3.3后背土体的稳定计算: (4)1.4工作井(沉井)下沉及结构计算 (4)1.4.1基础资料: (4)1.4.2下沉计算: (5)1.4.3下沉稳定计算: (5)1.4.4刃脚计算: (5)1.4.5沉井竖向计算: (6)1.4.6井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7底板内力计算:(理正结构工具箱计算) (12)1.5接收井(沉井)下沉及结构计算 (13)1.5.1基础资料: (13)1.5.2下沉计算: (14)1.5.3下沉稳定计算: (14)1.5.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后): (14)1.5.5刃脚计算: (14)1.5.6沉井竖向计算 (15)1.5.7井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (16)1.1顶管概况(1)钢筋Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2(2)圆管砼:采用C50,沉井采用C30。
(3)所顶土层为黏土,r=17KN/ m3本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。
1.2顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。
(1)、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中:B——工作井宽度;D——顶进管节的外径尺寸;b——工作井内安好管节后两侧的工作空间,本工程采用每侧0.8m;c——护壁厚度,本工程采用0.4m;本工程的顶管直径为D1000,壁厚200。
工作井的宽度尺寸为 B=8.7mm;(2)工作井底的长度计算公式:L=L1+L2+L3+2L4+L5式中:L——工作井底部开挖长度;L1——管节长度取2m ;L2——顶镐机长度取1.1m ;L3——出土工作长度,取1.1m;;L4——后背墙的厚度,取0.4m;;L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度,取0.3m。
混凝土沉井计算书1

混凝土沉井计算书一、计算思路:1)确定荷载,按30#墩沉井承受荷载计算,29#、33#承台底高程发生变化时,采取挖除周围土方和控制水位高程等措施,使沉井所受荷载不增加。
2)简化计算模型3)沉井配筋、强度计算4)下沉计算二、荷载的确定沉井下沉深度为7.343m ,处于细砂层,可不考虑粘聚力影响,侧壁所受的土压力按静土压力来计算,容重取饱和容重sat γ,根据相关资料,可得饱和容重320/sat KN m γ=,静止土压力系数0K 取0.5计算。
根据00p K z γ=,可得沿沉井高度方向沉井荷载分布,如下图所示:三、计算模型的确定3.1 几点假设a) 内支撑梁只考虑轴力作用,为此,两道内支撑梁可等效成单向铰接。
b) 沉井刃脚处按双向铰接考虑。
c) 沉井纵、横向所受荷载和结构形式基本一致,故可取一个方向进行计算。
根据此假设可得沉井计算模型,如图2所/图1 沉井荷载分布示意图图2 沉井计算模型示,从计算模型可确定每道支撑梁及沉井的计算荷载。
3.2 支撑梁及沉井设计荷载的确定根据图2的所示的荷载和计算模型,可得沉井剪力图和单位壁宽弯矩图,如图3和图4所示:经计算,沉井两道支撑梁处的设计荷载如下:底部支撑梁:227.76 KN/m上部支撑梁:113.743 KN/m沉井竖向配筋的设计弯矩取:M max =61.8 KN*m ,M min =-38.3 KN*m (沉井中间位置)四、底部支撑梁配筋计算取沉井的对称结构计算,计算示意图如图5所示:根据图5可计算得底部支撑梁的轴向压力:N=866.42KN按轴心受压构件计算底部支撑梁的配筋。
先假定截面尺寸为300图3 剪力图-71.9054KN/m -117.522KN/m 110.239KN/m-73.33KN/m 40.413KN/m -38.3KN*m 图4 单位沉井壁宽弯矩图61.8KN*m 38.3KN*mq=227.76KN/m×500mm ,根据《混凝土结构设计规范》,构件两端固结,则构件的计算长度l 0取0.5l (l 为4.38m ),则:l 0=0.5l =2.19m由l 0/b=2.19/0.3=7.3<8,查《混凝土结构设计规范》表7.3.1可得钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数ϕ=1.0求纵向钢筋面积s A ':1()0.9N A f A s c f y ϕ'=-' 式中:按Ⅱ级钢筋计算:2300/y f N mm '=,混凝土设计为C30:214.3/c f N mm =A=300×500=150000mm 2把以上参数代入公式,得 s A 0'<,则可按构造配筋。
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

上部结构计算书总信息、风、重量、地震、位移、剪重比、侧向刚度等结果说明: 计算中不考虑风荷载时,则不给出侧向刚度及比值。
一、总信息层数= 1 底层支承点数= 6 活载组数= 1 X 向风载信息= 1 Y 向风载信息= 1X 向地震信息= 1 Y 向地震信息= 1轴向变形信息= 2 扭转变形信息= 1 输出信息= 4 安全等级= 3 梁支座弯矩调幅系数= 0.80 梁刚度增大系数= 1.00 连梁刚度折减系数= 0.60 梁扭矩折减系数= 0.80 梁跨中弯矩增大系数= 1.00模拟施工计算信息= 0 结构类型:框架结构鞭梢小楼层数= 0 抗震烈度或地震影响系数= 0.04 场地类别或特征周期= 0.65 设计地震分组号= 1 阻尼比= 0.05单、双向水平地震作用计算扭转效应信息= 1 地震力调整系数= 1.00振型数= 3 框架抗震等级= 2 剪力墙抗震等级= 2 抗震活载折减系数= 0.50 周期折减系数= 0.80 抗震剪力调整信息= 0基本风压= 0.50 体型系数= 1.30 地面粗糙度= 2.结构基底标高= 0.00层号层高梁混凝土强度等级(C) 柱混凝土强度等级(C)1 5.90 30. 30梁钢筋强度:Fyb= 400000. 梁箍筋强度:Fyvb= 400000.柱钢筋强度:Fyc= 400000. 柱箍筋强度:Fyvc= 400000.剪力墙钢筋强度:Fyw= 300000. 剪力墙分布筋强度:Fyvw= 270000.二、风荷载及作用点坐标(相对于第一点)层号X 向风(kN) Y 向风(kN) X(m) Y(m)1 18.96 39.96 5.30 2.51----------------------------------------SUM: 18.96 39.96三、各层的重量、质量和质心坐标(相对于第一点)层号重量(kN) 质量(kN) X(m) Y(m)1 608.18 594.85 5.31 2.52----------------------------------------SUM: 608.18 594.85四、地震计算结果X 向地震:振型: 1 周期: 0.3689 (SEC.)层号特征向量地震作用(kN)1 0.1284 23.7938------------------SUM 23.7938Y 向地震:振型: 1 周期: 0.3824 (SEC.)层号特征向量地震作用(kN)1 0.1284 23.7938------------------SUM 23.7938X 向总地震作用= 23.79 (kN)Y 向总地震作用= 23.79 (kN)五、各工况荷载产生的位移恒荷载产生的各层竖向最大位移:层号Z 向最大位移(mm)1 0.1681活荷载产生的各层竖向最大位移:层号Z 向最大位移(mm)1 0.0095X 向风荷载产生的各层水平位移:层号X 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.0770 1/ 5385 1.0770 1/ 5385-------------------------------------平均值: 1.0770 1/ 5385 X 向地震作用产生的各层水平位移:层号X 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.3514 1/ 4292 1.3514 1/ 4292-------------------------------------平均值: 1.3514 1/ 4292 Y 向风荷载产生的各层水平位移:层号Y 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 2.4381 1/ 2379 2.4381 1/ 2379-------------------------------------平均值: 2.4381 1/ 2379 Y 向地震作用产生的各层水平位移:层号Y 向位移(mm) U/H 层间位移(mm) u/h1 1.4517 1/ 3995 1.4517 1/ 3995-------------------------------------平均值: 1.4517 1/ 3995 六、楼层的水平地震剪力验算(层剪重比)“高层建筑混凝土结构技术规程”中要求楼层的水平地震剪力标准值应满足:V eki > 入Gs (Gs=Gi+Gi+1...+Gn)即:各层剪重比Veki/Gs > 入其中:Veki-- i 层的水平地震剪力标准值;入--水平地震剪力系数;Gs-- i 层及其以上各层的重力荷载之和。
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。
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中国中铁深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区(沉井)结构计算书计算: ___________________________________校核:__________________________________审定: ___________________________________中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2016年10月1目1 目录 (2)1.1顶管概况 (3)1.2顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.31200mm f顶力计算 (3)1.3.1推力计算 (3)1.3.2壁板后土抗力计算: (4)1.3.3后背土体的稳定计算: (4)1.4工作井(沉井)下沉及结构计算 (4)1.4.1 基础资料: (4)1.4.2下沉计算: (5)1.4.3下沉稳定计算: (5)1.4.4刃脚计算: (5)1.4.5沉井竖向计算: (6)1.4.6井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7底板内力计算:(理正结构工具箱计算) (12)1.5接收井(沉井)下沉及结构计算 (13)1.5.1基础资料: (13)1.5.2下沉计算: (14)1.5.3下沉稳定计算: (14)1.5.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后): (14)1.5.5刃脚计算: (14)1.5.6沉井竖向计算 (15)1.5.7井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (16)1.1 顶管概况( 1) 钢筋①一HRB335级钢筋强度设计值fy=fy ' =300N/ mn2(2)圆管砼:采用C50,沉井采用C3C。
(3)所顶土层为黏土,r=17KN/ m3 本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。
1.2 顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。
( 1)、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中:B――工作井宽度;D――顶进管节的外径尺寸;b――工作井内安好管节后两侧的工作空间,本工程采用每侧0.8m;c――护壁厚度,本工程采用0.4m;本工程的顶管直径为D100Q壁厚200。
工作井的宽度尺寸为B=8.7mm;(2)工作井底的长度计算公式:L=L1+L2+L3+2L4+L式中:L――工作井底部开挖长度;L1――管节长度取2m ;L2――顶镐机长度取1.1m ;L3――出土工作长度,取1.1m;;L4――后背墙的厚度,取0.4m;;L5――已顶进的管节留在导轨上的最小长度,取0.3m。
确定本工程工作井的底部长度尺寸为L=8.7m。
(3)工作井的深度工作井的深度由设计高程和基础底板的厚度决定。
(4)接收井尺寸只需满足工具管退出即可,本工程接收井尺寸 4.35m。
1.3 1200mm管顶力计算1.3.1推力计算管径D1=1.2m管外周长S=3.14d=3.14x1.6=5.024m顶入管总长度L=50m 管壁厚t=0.2m顶入管每米重量W={3.14X(1.42-1.0 2) /4}X25=18.84KN/m管涵与土之间摩擦系数f=0.40每米管子与土层之间的综合摩擦阻力f 0=RS+Wf=5x5.024+18.84x0.4=32.656 kN/m初始推力F0=(Pe+Pw£P)(3.14/4)B 2c=( 150+2.0 x10+20x3.14/4x1.6 2=484.6kN总推力 F = F 0+ f o L=484.6+32.656x 50=2117.4 kN1.3.2壁板后土抗力计算:顶管总推力设计值 Pt=1.5x2117.4=3176.1 kN 顶管力至刃脚底的距离:h f =2.5m 沉井尺寸r c =8.7mq Ama =4 Pt/(3 s f ) =4x3176.1/(3x59.416x2.5)=28.51kpa q A =28.51x(8-1.5)/8=23.16 kpaMA=-0.307qAr2c=-0.307x43.42x(59.416)2=-47058 kN.m1.3.3后背土体的稳定计算:35 2注)=182.11 kN/m 2235 2+ )=2479.80kN/m 2 h p =H/3=8/3=2.67 m§ =( h f -| h f - h p )/ h f =( 2.5- | 2.5- 2.67 | )/ 2.5= 0.932 总推力 F=1552.1< § (0.8Pp-Pa )=0.932x(0.8x2479.8-182.11)=1679.21KN 满足规范要求所以经过以上计算可知:采用管径D=1.0m 圆管,顶进距离50m 符合要求。
1.4工作井(沉井)下沉及结构计算8.7沉井,本井为工作井,由于地质条件好,在沉井范围内均为粘土层,沉井考 虑先开挖后下沉。
1.4.1 基础资料:单位摩阻力f k = 30Kpa,地基承载力特征值取为350Kps 。
采用C30砼,钢 筋为HRB335粘土天然容重取为17kN/m i ,内摩擦角①=35° ,井壁高8m,底板 厚 0.6m,壁厚 0.6m 。
主动土压力标准值 Pa=rZtg 2( 45 35被动土压力标准值Pp=rZtg 2( 45° 2 2 )= 21x8xtg ( 45 35 2注)=21x8xtg 2( 45° 沉井前方总主动土压力标准值+ 22 2Pa=0.5rH tg ( 45 35 2=45.53kN/m2 + 二)=619.95 kN/卅 235 35 2 2号)=0.5x21x8 x tg (45°沉井后方总被动土压力标准值 2 2 Pp=0.5rH tg ( 45 35 2 23; )= 0.5x21x8 x tg (45°142下沉计算:井壁总摩阻力标准值:1 1 T = U 尹 h -2.5)f =(8.7x2x2)x -x(8.7+1.3-2.5)X 30=3915kN沉井自重标准值G k = (8.7x0.6x2)x2 x 8.7x30=5449.68kN 下沉系数:K1=( G k-F fw,k ) / T =( 5449.68- 371.3) / 3915=1.297 > 1.05 满足要求1.4.3下沉稳定计算:根据地勘资料,沉井下沉土层为卵石土层,因此下沉稳定满要求1.4.4刃脚计算:水平框架作用的判别 丄1=4.9m,h=1.3maf =(0.1XL14)/(h4+0.05 L14)=1.81 > 1af > 1,刃脚在内墙荷载作用下,不作水平分配,只按悬臂计算 (1) 刃脚向外悬臂弯曲计算 a.起沉时KN/n 。
刃脚插入土中最大深度为0.45米"嘶詈強3n=0.3m,c=0.3m取 B =30°水平推力 H=Vtg( a - B )=35.21xtg(56.3 ° -30 向外悬臂弯矩 M=17.4X2/3X0.45=5.22KN.m/m井为全高时,沉井入土深度H=0.5X8=4m 此时摩阻力为: T = U |(H A -2.5)f =(5.3x2+3.8x2)x刃脚斜面垂直反力及水平推力:V 2二一382.2X0.3=127.4KN/mn +2c 0.3 + 2X0.3H=V 2tg( a - B )=127.4xtg(56.3 ° -30 ° )= 93.59KN/m 向外悬臂弯矩:M=93.59X2/3X0.45=28.08KN.m/mc.下沉至设计标高时,刃脚内部全部挖空,在外侧水、土作业下,刃脚向 里悬臂弯曲的计算:井体重量为1626.63KN ,平均每延米重量1626.63=105.632(4.75 2.95)Rn n 2c 105.63X0.30.3 2X0.3 =35.21KN/m)=17.4KN/m b.沉至井深一半,j x(4+1.3-2.5)X15=382.2KNq a=130KN q b=182.11KN向里悬臂弯矩:(2) 刃脚配筋计算 计算时,刃脚自重及井壁摩阻力略去不计。
MC=1/2*1.27*139.2*0.552+1/2*1.27* (13*6.5-13*6.1) *0.552*2/3 =27.4KN.m 选择钢筋截面:M=27.4KN.m h0=510mm,b=1000mm,a s=M/a 1fcbh02=27400000/(1.0*11.9*1000*510*510)=0.00853 Z =0.0085AS=192mm2<AS,mi n=0.2%*550*1000=1100mm2构造配筋,AS=1100mm 选用 8 © 14。
1.4.5沉井竖向计算:1)、抽垫木时井壁竖向计算沉井在开始下沉特别是在抽垫木时,井壁会产生皆大的弯曲应力。
沉井采用 四个支承点,定位支撑点布置如图。
(1)假定定位承垫木间距为0.7L ,不考虑刃脚下回填砂的承载力,如图a 所示 井壁单宽自重标准值:g k =6.5*0.6*30=117KN/m井壁单宽自重标准值:g s =1.27*117=148.59KN/m 支座弯矩:M 支=-1/2*82.55*(5.3*0.15) 2-1/2*3.4*82.55*(5.3*0.15-0.25) =-102.6KN.m跨中弯矩:M 中=1/8*82.55*(5.3*0.7)2-102.6=39.43KN.m(2)、假定抽垫木时,先抽并回填部位已经压实变成支点。
此时,沉井井壁支承 在三个点上,如图b 所示。
L - :L L支座弯矩:M 支=-1/8*82.55*2.652=-72.5KN.m跨中弯矩:M 中 =0.07*82.55*2.652=40.6KN.m(3) 配筋计算L10/H < 2,按深梁进行设计,根据《混凝土结构设计规范》,计算如下:因为 L10<H 内力臂:Z 仁0.6 L10=0.6*5.3=3.18mM Gq A h 221(qB -qA)h22130X1.322」X(182.11 -130)X1.32=139.2 KN.m3刃脚底部:M中=40.6KN.m,As= M中/fyz仁40600/ ( 300*3.18)=42.6mm2井墙顶部:M皮=102.6KN.m,As= M支/fyz1=102600/ ( 300*3.18)=107.6mn n求得的钢筋值较小,故按构造配筋已能满足要求。
2)、井壁的抗拉计算根据《规程》,由于本工程地基为卵石土层地基,不必进行竖向拉断计算1.4.6井壁内力计算:(理正结构工具箱计算)(1)、池壁荷载计算:池外荷载:主动土压力系数Ka= 0.27侧向土压力荷载组合(kN/m2):基础底面以上土重标准值Gt= 0.00kN基础底面以上活载标准值Gh= 30.21kN 沉井底板以上全部竖向压力基本组合:Qb = (1431.72 X 1.20+0.00 X 1.27+0.00 X 1.27+30.21 X 1.27 X0.90)/20.140=87.02kN/m2板底均布净反力基本组合:Q = 87.02-0.350 X 25.00 X 1.20=76.52 kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe = 71.69-0.350 X 25.00=62.94 kN/m2底板荷载计算(池内有水,池外无土): 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = [59.416 X 1.60 X 1.27+5449.16 X 1.40 /20.140 = 127.6kN/m 2板底均布净反力基本组合:Q = 93.17-(0.350 X 30.00 X 1.40+0.700 X 10.00 X 1.27) = 91.6kN/m 沉井底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe = [59.416 X 1.50 X 0.7+1431.72+(59.416 X 0.700) X 10.00]/20.140 = 94.1N/m2板底均布净反力准永久组合:Qe = 62.94-(0.350 X 25.00+0.700 X 10.00) = 49.1/m2 (2)内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则:顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式:1.池外土压力作用(池内无水,池外填土)2.池内水压力作用(池内有水,池外无土)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)⑶L 侧池壁内力:计算跨度:Lx= 4.900 m, Ly= 6.550 m , 四边固定池壁类型:普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)⑷B 侧池壁内力:计算跨度:Lx= 3.400 m, Ly= 6.550 m , 四边固定池壁类型:普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)⑸底板内力:计算跨度:Lx= 4.900m, Ly= 3.400m , 四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表基本组合作用弯矩表2. 池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)(6) 配筋及裂缝:配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋• 裂缝计算根据《接收井结构规程》附录A公式计算.按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:B则井壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mnVm,裂缝:mm)注意:存在裂缝验算不满足限值0.20mm勺情况!工作井井壁钢筋实配18@2001.4.7底板内力计算:(理正结构工具箱计算)单块矩形板计算(弹性板):(1)计算条件计算板长=4.500(m);计算板宽=3.000(m);板厚=350(mm) 板容重=25.00(kN/m3);板自重荷载设计值=10.50(kN/m2)恒载分项系数=1.20 ;活载分项系数=1.40荷载设计值(不包括自重荷载):均布荷载=7.40(kN/m2)砼强度等级:C25, fc=11.90 N/mm2支座纵筋级别:HRB335, fy=300.00 N/mm2板底纵筋级别:HRB335, fy=300.00 N/mm2 混凝土保护层=40(mm),配筋计算as= 45(mm),泊松比=0.20 支撑条件:四边上:简支下:简支左:简支右:简支角柱左下:无右下:无右上:无左上:无(2)计算结果弯矩单位:kN.m/m, 配筋面积:mn^m,构造配筋率:0.20%计算方法:查表①跨中:[水平][竖向]弯矩6.9 12.6面积700(0.20%) 700(0.20%)实配D14@200(770) D14@200(770)②四边:[上][下][左][右]弯矩0.0 0.0 0.0 0.0面积700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%)实配D14@200(770) D14@200(770) D14@200(770) D14@200(770) O.GC?&7007000OO O r?0工作井底板钢筋实配实配18@2001.5接收井(沉井)下沉及结构计算本井为6.2m接收井(沉井),地下水位根据地堪按地面以下-2.0m计(施工期间为汛期)由于地质条件好,在沉井范围内均为卵石土层,沉井考虑先开挖后下沉。