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6.2 圆形沉井

6.2.1 本条仅列出了圆形沉井下沉前采用四点支承情况的内力计算表达式。采用垫木支承的大型沉井,在下沉前支承点较多,应根据实际情况进行计算。当使用素混凝土垫层替代垫木支承时,应按弹性地基梁计算。

6.2.2 本条为沉井刃脚的内力计算规定:
    (1)刃脚向外竖向弯曲受力,在沉井抽除承垫木,且刃脚入土时最不利,此时沉井自重全部由刃脚支承,并且刃脚斜面有向外推力作用。
    (2)刃脚向内竖向弯曲受力,在沉井下沉到设计标高且刃脚内侧已清土时最不利。此时刃脚外侧水平土压力最大。
    (3)据使用者反映,刃脚配筋偏多。这次修编时,考虑刃脚按压弯构件计算比较符合实际。根据上海经验,沉井下沉时刃脚都埋入土中,考虑轴压力是可靠的。在硬土地基上,刃脚下可能会被挖空。建议在下沉系大于1.50考虑轴压力比较合适。
    (4)当刃脚的设计构造用凹槽与底板连接时,应验算凹槽对截面削弱的影响。
    (5)刃脚的环向受力状态,按刃脚向外挠曲的模型计算。圆形沉井刃脚斜面上的水平推力尚对刃脚产生环向拉力。

6.2.3 圆形沉井一般不带隔墙下沉,当承受井壁外侧径向均匀土压力时,井壁环向不产生拉应力。实际上,下沉过程不可能很平稳,井壁上的土压力也不会很均匀,必然导致井壁出现一定的弯曲应力。假定在90°方向土摩擦角相差5°~10°,这是从古至今通用的简化计算方法。根据多次验算比较可改为8°,当在填土层施工及下卧层存在特软土层时,按照倾斜理论计算比较合理。对于大直径沉井更应按倾斜理论计算。

6.2.7 圆形沉井作为顶管工作井时,条文给出了壁后土抗力的分布图。该抗力假定在平面上按余弦曲线分布,竖向呈三角形分布,比《给排水结构设计手册》中推荐的在水平向和竖向均按矩形图式分布更为合理。

6.2.8 圆形沉井作为顶管工作井时,在顶推力作用下的井壁计算要考虑壁板后土抗力的作用。条文提出了一种近似的方法,是主编等人研究推导的成果。设计人员可以根据条文中的荷载分布简图进行土抗力近似计算。沉井后背土体稳定验算的公式,系参考上海市标准《市政排水管道工程施工及验收规程》DBJ 08-220-90相关规定,本规程对系数作了适当调整。计算土压力时,有地下水时,对于砂性土采用水土分算,对于黏性土采用水土合算。