沉井基础设计计算书.doc

沉井基础设计沉井基础设计计算书计算书课题名称：课题名称： 沉井基础设计 学生学号：学生学号： 专业班级：专业班级： 学生姓名：学生姓名： 学生成绩：学生成绩： 指导教师：指导教师： 课题工作时间课题工作时间: : 至至 武汉工程大学教务处 制一、方案比选一、方案比选二、持力层选择二、持力层选择1、根据工程地质资料选择持力层；由设计资料可知，沉井高度，又沉井高出地面，所以沉井埋mH5 .10m5 . 0深根据工程地质资料持力层为灰色粘土层，沉井刃脚根部深入灰色mh0 .10粘土层m5 . 55 . 15 . 25 . 0102、确定沉井基础的尺寸和埋深；灰色 粘土灰色粉 质粘土褐黄色 粉质粘土杂填土最高 水位枯水 水位尺寸单位cm,土层厚度单位mR350沉井平面布置图R300沉井高度，又沉井高出地面，所以沉井埋深。

沉井mH5 .10m5 . 0mh0 .10内径底节沉井高度，外径，壁厚，md0 . 6mH756. 11mD6 . 6mmt5002刃脚踏面宽度；mma1503、、荷载计算荷载计算1.上部结构荷载活载及墩身自重产生的竖向力，对沉井底面形心轴的力臂为kNN150000.5m；水平力为，对沉井底面形心轴的力臂为 18.5mkNH5852. 沉井自重沉井自重为各组成部分自重之和，按上述初步拟定的沉井尺寸对其各部分的体积及自重计算如下：顶盖重1GkNG3 .7790 .2517.310 .25)0 . 14/3 . 61416. 3(2 1封底混凝土重，设计混凝土厚度为：，则2Gm7 . 33 . 04 . 06 . 24 . 0kNG5 .267825)68.1216. 13 . 3274.28(254 . 0335. 335. 30 . 30 . 34 . 04)0 . 63 . 6(3 . 340 . 61416. 3222222 井孔填粘土：填料高度，故3Gm8 . 50 . 17 . 35 .10kNG8 .29511899.16318)8 . 50 . 641416. 3(2 3刃脚与井壁重：4GkNG3 .15890 .2557.630 .25)0 . 1744. 8(274.2817.31744. 86 . 641416. 30 .2516. 1)4 . 0756. 1 (274.2868.12756. 10 . 741416. 322 4  则沉井自重 kNGGGGG85.79983 .15898 .29515 .26783 .7794321四四、沉井基础承载力计算、沉井基础承载力计算根据上部结构荷载及地基条件，进行基底应力验算、横向抗力验算。

1、基底应力验算沉井自最高水位至井底的埋置深度为：mh5 . 95 . 010基础宽度：md0 . 7底面积：22 048.385 . 31416. 3mA井底截面抵抗拒：333 67.33320 . 71416. 332mdW总竖向荷载：kNN9 .229989 .799815000总水平荷载：kNH585总弯矩：mkNM5 .183225 .185855 . 015000基础计算宽度：mdb2 . 7) 10 . 7(9 . 0) 1(9 . 01),5 . 9,,10,10(95. 0000 0mmmhmhCmCmhCChh取又 ，故mHM32.31585/5 .18322233 198.62)5 . 932.313(95. 020 . 767.33185 . 995. 02 . 7)3(218mhWdhbA基底边缘处得压应力可按基底位于非岩石地基上考虑，kPakPaAHd AN 4 .3928033 .2057 .59795. 098.620 . 7585348.389 .2299830minmax井底地基土为粘土，根据规范可按下式计算地基容许承载力   )3()2(22110hkbk由土层资料查得：，而查规范得：。

 kPa360021kk、5 . 2, 021kk根据规范持力层在水位以下，粘土不透水，无论持力层以上土层是否透水，都取饱和重度，则3 2/47.17105 . 58 .165 . 15 .175 . 28 .185 . 00 .18mkN因荷载组合时考虑了其它可变荷载，承载力可提高 25%，即基底土容许承载力为：   kPakPahkbk4 .80316.832)310(47.175 . 236025. 1)3()2(25. 122110满足要求2、土体横向抗力验算将上述已获得的有关计算参数代入下式，得：mhhbWdhhbZ64. 6)5 . 932.313(5 . 92 . 795. 0267.330 . 76)5 . 932.314(5 . 92 . 795. 0)3(26)4(212 1 0再按下式可得两控制位置，与处井侧水平压力3/hz hz kPazzzAhH hz xh5 .64)35 . 964. 6(35 . 95 . 998.62 5856)(6 3/0 3kPazzzAhH hzhx4 .159)5 . 964. 6(5 . 998.62 5 . 95856)(60根据地质资料，取土体的平均重度与平均抗剪强度指标为：平均重度 3/44.175 . 9 5 . 58 .165 . 15 .175 . 28 .18mkN平均内摩擦角5 .135 . 9 5 . 57 .105 . 178.215 . 28 .14平均粘聚力kPac2 .145 . 9 5 . 5105 . 1135 . 224修正系数 （上部结构静定） ，（因）0 . 110 . 120gM代入数据求得土体极限横向抗力为：时，3hz kPakPahx5 .640 .113)2 .145 .13tan35 . 944.17(5 .13cos40 . 10 . 13/时， hz kPakPahx4 .1590 .220)2 .145 .13tan5 . 944.17(5 .13cos40 . 10 . 1均满足要求，因此计算时可以考虑沉井侧面土的弹性抗力。

5、、沉井施工过程及强度验算沉井施工过程及强度验算1. 沉井自重下沉验算此时，沉井自重只包括刃脚，井壁重，即kNGG3 .15984土与井壁间平均单位面积摩阻力2/1 .21105 . 5205 . 1225 . 2245 . 016mkNTm沉井井壁所受总摩阻力kNT8 .8141 .21)756. 10 . 7(1416. 3排水下沉时:（满足要求）kNTkNG8 .8143 .15892.刃脚受力验算刃脚向外挠曲最不利的情况，按《公桥基规》建议定为刃脚下沉到中途，刃脚切入土中m4 . 0刃脚悬臂作用的分配系数为：0 . 10 . 20 . 605. 04 . 0 0 . 61 . 005. 01 . 04444 LhLk取0 . 1（1）计算各个力值（按低水位取单位宽度计算）mkNe/24.274 .22621. 06 . 444.172mkNe/75.314 .22621. 00 . 544.173其中：，621. 0)25 .1345(tan2mkNc/4 .22)25 .1345tan(2根据施工情况，并从安全考虑，作用在刃脚外侧的土压力为：kNheepke84.114 . 0)75.3142.27(21)(2132取用。

kNpe84.11刃脚摩阻力为kNET92. 514 . 0)75.3142.27(215 . 05 . 01由表查的粘土层3/20mkNkNhTk811故采用刃脚摩阻力为kN92. 5单位宽沉井自重为kNq78.850 .25)623. 2678. 013. 0(刃脚踏面竖向反力为kNR09.465 . 052175.3178.85刃脚斜面横向力为)tan(2)tan(2 212 22baRbVH式中取为土的内摩擦角，即 25 .132故kNH57.1774. 082.24)5 .138 .48tan(35. 015. 0209.4635. 0井壁自重的作用点至刃脚根部中心轴距为qmx072. 0)15. 05 . 0(6 15. 025 . 015. 05 . 0221刃脚踏面下反力合力RRRbaaV46. 035. 0215. 0215. 022111 1刃脚斜面上反力合力RRRV54. 046. 02的作用点距离井壁外侧为RmbRRRbaVaVRx18. 0)3215. 0(54. 0215. 046. 01)31(2122121 1  （2）各力对刃脚根部截面中心的弯矩计算刃脚斜面水平反力引起的弯矩为mkNMH23. 1)33. 04 . 0(57.17水平土压力引起的弯矩为mkNhPPPPPPMk eeee eeP08. 64 . 054. 13159.29231)(21232332反力引起的弯矩为RMkNMR23. 3)18. 025 . 0(09.46刃脚侧面摩阻力引起的弯矩为mkNMT48. 125 . 092. 5刃脚自重引起的弯矩为mkNMg09. 0072. 00 .254 . 013. 0总弯矩mkNMM23. 009. 008. 648. 123. 329. 10（3）刃脚根部处的应力验算WM FNh00式中： kPakPaWFkNNh7 .2225 .245)5 .11(2 .23402. 023. 02 . 0 84.4602. 05 . 04 . 0612 . 04 . 05 . 084.420 .2513. 009.4620由于水平剪力很小，验算时未考虑。

压应力小于kPaRmJ a606031. 2/14000/按受力条件不需设钢筋，可按构造要求配筋4）刃脚向内挠曲1）计算各个力值1 水压力及土压力按最高水位计算单位宽度上的水、土压力为2 2/910 .101 . 9mkN2 3/950 .105 . 9mkN2 2/2 .764 .22621. 01 . 944.17mkNe2 3/5 .804 .22621.。