沉井基础-最终版(12)

2025-08-12

关于沉井的详细介绍

由于井孔中有水,挖土可能不均匀,支点设置也难控制,沉井下沉过程中可能会出现最不利的支承情况。对矩形及圆端形沉井,支点在长边的中点上,如图7-5-7b),另一种情况支点在四个角上,如图7-5-7c);对于圆形沉井,两个支点位于一直径上。图7-5-7a)和b)情况使沉井成为一悬臂梁,在支点处,沉井顶部可能产生竖向开裂;而图7-5-7c)使沉井成为一简支梁,跨中弯矩最大,沉井下部竖向可能开裂。这两种情况均应对长边跨中附近最小截面上下缘进行验算。

若底节沉井内隔墙的跨度较大,还需验算内隔墙的抗拉强度。内隔墙最不利的受力情况是下部土已挖空,第二节沉井的内墙已浇筑,但未凝固。这是,内隔墙成为两端支承在井壁上的梁,承受了本身重力以及上部第二节沉井内隔墙和模板等重力。如验算结果可能使内隔墙下部产生竖向开裂,应采取措施,或布置水平向钢筋,或在浇筑第二节沉井时内隔墙底部回填砂石并夯实,使荷载传至填土上。

3.沉井刃脚受力计算

沉井在下沉过程中,刃脚受力较为复杂,刃脚切入土中时受到向外弯曲应力,挖空刃脚下的土时,刃脚又受到外部土、水压力作用而向内弯曲。从结构上来分析,可认为刃脚把一部分力通过本身作为悬臂梁的作用传到刃脚根部,另一部分由本身作为一个水平的闭合框架作用所负担,因此,可以把刃脚看成在平面上是一个水平闭合框架,在竖向是一个固定在井壁上的悬臂梁。水平外力的分配系数,可根据悬臂及水平框架两者的变位关系及其他一些假定得到。

刃脚悬臂作用的分配系数为

0.1L1

4

4

4

hk 0.05L2

4

( 1.0) (7-5-33)

刃脚框架作用的分配系数为

hk

4

hk 0.05L2

4

(7-5-34)

上述式中:L1——支承于隔墙间的井壁最大计算跨度; L2——支承于隔墙间的井壁最小计算跨度; hk——刃脚斜面部分的高度。

水平外力按上面两个分配系数分配,只适用于内隔墙底面高出刃脚底面不超过0.5m,或大于0.5m而有垂直埂肋的情况。否则,全部水平力应由悬臂作用承担,即 1.0。刃脚不再起水平框架作用,但仍应按构造要求布置水平钢筋,使能承受一定的正、负弯矩。

外力经过上面的分配以后,就可以将刃脚受力情况按竖、横两个方向来计算。 1)刃脚竖向受力分析

刃脚竖向受力情况一般截取单位宽度井壁来分析,把刃脚视为固定固定在井壁上的悬臂

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