沉井課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書沉井基礎(chǔ)計(jì)算書一、方案比選 此次所做的是橋梁的橋墩，上部荷載較大，基礎(chǔ)埋深比較大，采用沉井基礎(chǔ)不僅使橋墩的整體性好，而且相對于其他的深基礎(chǔ)也更經(jīng)濟(jì)，故經(jīng)過比選后決定采用沉井基礎(chǔ)。二、持力層選擇1、 根據(jù)工程地質(zhì)資料選擇持力層； 由設(shè)計(jì)資料可知，沉井高度，又沉井高出地面，所以沉井埋深。根據(jù)工程地質(zhì)資料持力層為灰色粘土層，沉井刃腳根部深入灰色粘土層。2、 確定沉井基礎(chǔ)的尺寸和埋深； 沉井高度，又沉井高出地面，所以沉井埋深。沉井內(nèi)徑。底節(jié)沉井高度，外徑，壁厚，刃腳踏面寬度；3、 荷載計(jì)算1. 上部結(jié)構(gòu)荷載活載及墩身自重產(chǎn)生的豎向力，對沉井底面形心軸的力臂為0.5m；水平力為，對

2、沉井底面形心軸的力臂為18.5m。2. 沉井自重(伸入井壁的部分在計(jì)算井壁的自重時(shí)計(jì)算)：頂蓋重 封底混凝土重： 井孔填粘土： 刃腳與井壁重：枯水位時(shí)沉井受的浮力: 則沉井自重 四、沉井基礎(chǔ)承載力計(jì)算根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載及地基條件，進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算、橫向抗力驗(yàn)算。1， 基底應(yīng)力驗(yàn)算沉井自最高水位至井底的埋置深度為： 基礎(chǔ)寬度： 底面積： 井底截面抵抗拒： 總豎向荷載： 總水平荷載： 總彎矩： 基礎(chǔ)計(jì)算寬度： 又 ，故 基底邊緣處得壓應(yīng)力可按基底位于非巖石地基上考慮， 井底地基土為粘土，根據(jù)規(guī)范可按下式計(jì)算地基容許承載力 由土層資料查得：，而查規(guī)范得：。 根據(jù)規(guī)范持力層在水位以下，粘土不透水，無論持

3、力層以上土層是否透水，都取飽和重度，則 因荷載組合時(shí)考慮了其它可變荷載，承載力可提高25%，即基底土容許承載力為： 滿足要求。1、 土體橫向抗力驗(yàn)算 將上述已獲得的有關(guān)計(jì)算參數(shù)代入下式，得： 再按下式可得兩控制位置，與處井側(cè)水平壓力 根據(jù)地質(zhì)資料，取土體的平均重度與平均抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為： 平均重度 平均內(nèi)摩擦角 平均粘聚力 修正系數(shù) （上部結(jié)構(gòu)靜定），（因） 代入數(shù)據(jù)求得土體極限橫向抗力為： 時(shí)， 時(shí)， 均滿足要求，因此計(jì)算時(shí)可以考慮沉井側(cè)面土的彈性抗力。 5、 沉井施工過程及強(qiáng)度驗(yàn)算1. 沉井自重下沉驗(yàn)算 此時(shí)，沉井自重只包括刃腳，井壁重： 土與井壁間平均單位面積摩阻力 沉井井壁所受總摩阻力

4、排水下沉?xí)r:（滿足要求）2. 刃腳受力驗(yàn)算 刃腳向外撓曲最不利的情況，按公橋基規(guī)建議定為刃腳下沉到中途，刃腳切入土中0.5m。 刃腳懸臂作用的分配系數(shù)為： 取。（1） 計(jì)算各個(gè)力值（按低水位取單位寬度計(jì)算） 其中：， 根據(jù)施工情況，并從安全考慮，作用在刃腳外側(cè)的土壓力為： 如以凈水壓力的70%計(jì)算：取用。刃腳摩阻力為 由表查的粘土層 故采用刃腳摩阻力為。單位寬沉井自重為 刃腳踏面豎向反力為 刃腳斜面橫向力為 式中取為土的內(nèi)摩擦角，即 故 井壁自重的作用點(diǎn)至刃腳根部中心軸距為 刃腳踏面下反力合力 刃腳斜面上反力合力 的作用點(diǎn)距離井壁外側(cè)為 （2） 各力對刃腳根部截面中心的彎矩計(jì)算 刃腳斜面水平反

5、力引起的彎矩為 水平土壓力引起的彎矩為 反力引起的彎矩為 刃腳側(cè)面摩阻力引起的彎矩為 刃腳自重引起的彎矩為 總彎矩 （3） 刃腳根部處的應(yīng)力驗(yàn)算 式中： 由于水平剪力很小，驗(yàn)算時(shí)未考慮。壓應(yīng)力小于按受力條件不需設(shè)鋼筋，可按構(gòu)造要求配筋,配的鋼筋。（4） 刃腳向內(nèi)撓曲 1）計(jì)算各個(gè)力值1 水壓力及土壓力按最高水位計(jì)算單位寬度上的水、土壓力為 則 對刃腳根部形心軸的彎矩為 2 刃腳摩阻力產(chǎn)生的彎矩 或 取用 3 刃腳自重產(chǎn)生的彎矩 4 所有各力對刃腳根部的彎矩、軸向力及剪力 2） 刃腳根部截面應(yīng)力驗(yàn)算1 彎曲應(yīng)力驗(yàn)算 2 剪應(yīng)力驗(yàn)算 計(jì)算結(jié)果表明，刃腳外側(cè)也可按構(gòu)造要求配筋,配的鋼筋。3 刃腳框架計(jì)算 由于，刃腳作為水平框架承受的水平力很小，故不需驗(yàn)算，可按構(gòu)造要求配筋,配的鋼筋。3、沉井井壁豎向拉力驗(yàn)算； 井壁受拉面積為 混凝土所收的拉應(yīng)力為 井壁內(nèi)可按構(gòu)造要求配筋,配的鋼筋，實(shí)際上根據(jù)土質(zhì)情況井壁不可能產(chǎn)生大的拉應(yīng)力。4、 沉井井壁橫向受力驗(yàn)算； 1）考慮最高水位時(shí)，單位寬度井壁上的水壓力 2）單位寬度