下沉系数计算:Kr 一( G —P 。 )/( T + F )≥1. 0 5( 1)式中: K , ——下沉系数G ——沉井自重( k N )P 。 ——地下水浮力, 该工程采用井内排水取土下沉, 故取P 。 一OT ——土体与井壁的总摩阻力( k N )F ——土体对沉井的端阻力( k N )根据设计要求和现场情况, 沉井拟分三级制作,分段下沉。 对各级沉井下沉系数计算如表1所示:第一级沉井的下沉系数为1. 1, 符合稳定要求;而第二级沉井制作后, 沉井自重超过了沉井与地基之间的摩阻力与端阻力之和, 下沉系数达1. 4 6 ; 当　万方数据 2 0 0 5年5月 第3期城啼道拼与觞浃6 9表l各级沉井下沉系数计算值一览表第一级7 . 56 2 162 O o o3 6 4 41. 1符合稳定要求第二级13. 51l0 2 23 9 163 6 4 41. 4 6不符合稳定要求第三级16 . 53134 4 94 9 9 53 6 4 41. 56不符合稳定要求注: 各级沉井在不同地层中的端阻力应有所差异, 但该地区属深厚海相软土, 性质相似。 为简化计算, 故各级沉井的端阻力取值均为同值。第三级沉井制作后, 下沉系数更高达1. 56 , 沉井将会发生超沉、 偏斜等不良后果, 为此必须采取相应对策。4 防超沉对策4 . 1对策一: 控制沉井内取土量适当保留沉井内土体高度, 以增加沉井内壁与土体的摩阻力。设下沉系数取1. 1, 在第三级沉井下沉时尚须增加的摩阻力:T 27 一G /K 2 一瓦一F 一24 6 0 ( 点N )沉井内壁周长为32 m , 单位面积的摩阻力取10k P a , 则应保留的土体高度:^ 2 = T 27 /( 32× 10 )一7 . 7 优; 亦即沉井内最多能挖取13. 5—7 . 7 —5. 8 m 深度的土体。这里需要指出的是, 本计算前提是地基土与沉井壁之间的摩阻力按极限值计算, 而沉井正沉过程中, 对土体必定会发生扰动, 降低了摩阻力, 具体降低的量值, 待施工实践过程中测定, 然后根据现场情况再进行调整。4 . 2对策二: 增加沉井的端阻力第三节沉井下沉到设计标高后, 势必要将井内土体全部挖去, 方可进行沉井封底, 这时井的内壁与土体之间的摩阻力为o , 于是考虑采用增加端阻力的方法, 以克服沉井的超沉。 增加端阻力的方法一般是采用在沉井刃脚底下预先施打搅拌桩或旋喷桩, 增加地基土的承载能力。 该工程根据现场具体施工条件, 采用在沉井顶部增设翼缘板的方法, 克服沉井超沉。 下面对翼缘板进行设计验算。5翼缘板设计假设翼缘板设计宽度1. 2 m , 高o . 5 m , 采用C 20 混凝土和Ⅱ 级钢筋, 下层受拉区配置量16 @ 10 0的钢筋。5. 1翼缘板宽度验算设下沉系数取0 . 9 5, 则应增加的端阻力:F 。 一G /K i—F —T 3得F 。 一5518 ( k N )若沉井外周地基土体经过碎石、 黄砂分层换填压密或施打沉管灌注桩处理后, 地基的容许承载力达到120 k P a , 则应增加的翼缘板面积:A 一5 518 /120 一4 6 m 2沉井外周周长为39 . 2 m , 则翼缘板的宽度为4 6/39 . 2—1. 17 m 丝1. 2 m 。 ( 假设符合要求)5. 2翼缘板截面配筋验算( 按单筋矩形截面梁验算)验算时取单位长度1 m 的翼缘板为研究对象,该单位体的受力简图见图1。. 掣单j壁L 卜—塑…_ 十图l翼缘板计算简图单位: m m经分析计算得:板的计算弯矩M , 一一233 k N ・m ( 负号表示方向与重力方向相反)( 1)求板的截面的模量系数A 。 :A 。 = 礁式中: A 。 ——板的截面模量系数㈤rf ——材料安全系数( 取1. 25)R 。 ——混凝土轴心抗压设计强度( C 20 混凝土为1l M P a )6——板的截面宽度^。 ——截面的有效高度( 取4 6 c m )A 。 一高- o. M查表得, ro —O . 859 , e一0. 282“——抵抗力偶臂系数卜截面受压区的相对高度拿。 ——混凝土受压区界限系数( Ⅱ 级钢筋为O . 55)亭一O . 28 2< 如K &( 2)纵、 横向受拉钢筋的截面面积A 。 :A 。 一盎式中: A 。 ——纵向受拉钢筋的截面面积㈤^——材料强度安全系数( 取1. 25)R 。 ——纵向受拉钢筋的设计强度( Ⅱ 级钢筋为34 0 M P a )其他符号同上。　万方数据 7 0域辛道析与筋珙2 0 0 5年5月 第3期A 一焘一嚣嬲_ 1970m 2因①16 钢筋的单根截面积为2. 0 11 cm 2, 故可。 ~R 。 r0‰34 0 × 0 . 8 59 × 4 6 0………一19 . 7 c m 2选用10 根①16 的钢筋, 设计间距为10 0 m m , 布置形式见图2。一司图2 翼缘板钢筋布置图单位: m m( 3)配筋率验证:“一熹一意南_ o. 咖6“一蒜一西万甭一0. 0036一o . 36%> o . 10 %5. 3板的强度验算( 1)混凝土受压区高度系数e:车一甜・叁式中: “——配筋率( 纵向受拉钢筋)s一“・惫乩懈6×鲁_ o. me< ￡。查表得: A 。 一0. 105( 2)截面抗力矩M 。 :M ★= 二_ R 。 6^5A 。( 5)式中: M R ——板的截面抗力矩;式中其他符号同上M R 一三_ R 。 6^5A 。