1、沉井素混凝土墊、砂墊的施工計算浙江裕眾建設集團有限公司肖心太摘要：沉井施工法廣泛的應用在橋梁下部基礎、取水構筑物、排水泵站、大型集水井、盾構和頂管工作井等工程。目前，在中、小型沉井的施工中已把傳統的墊木改為素混凝土墊層。支墊質量的好壞直接影響沉井的施工質量，為幫助施工隊伍在沉井施工前進行沉井支墊的計算，結合工程實例給出沉井素混凝土墊、砂墊的施工計算方法，供大家在沉井的施工計算中參考。關鍵詞：沉井、素混凝土墊、施工計算一、綜述沉井施工法因其需要的施工場地小、對周圍建構筑物影響小和方便經濟等優點被越來越多的應用在橋梁下部基礎、取水構筑物、排水泵站、大型集水井、盾構和頂管工作井等工程。在施工的過程中

2、，施工隊伍不斷總結經驗，在中、小型沉井的施工中把傳統的墊木改為素混凝土墊層。支墊質量的好壞直接影響沉井的施工質量，但目前一些資料里還沒有混凝土墊施工計算方面的內容。為幫助施工隊伍在沉井施工前進行沉井支墊的計算，本人根據自己的施工經驗并結合浙江省紹興市迪蕩新城1#路下穿蕭甬鐵路立交工程泵房沉井工程實例，給出沉井素混凝土墊、砂墊的施工計算方法，供大家在沉井的施工計算中參考，不對之處請給以指正。二、素混凝土墊的施工計算根據混凝土結構設計規范GB5001A2002附錄A的規定，結合工程的實際情況，我認為應對素混凝土墊進行抗壓和抗彎強度計算。1、抗壓強度計算抗壓強度采用下式進行計算：N<fcfcc

3、Ac,式中：N一軸向壓力設計值，即素混凝土墊上的荷載設計值（N）;小一素混凝土構件的穩定系數；（本工程取1）fcc一素混凝土軸心抗壓強度設計伯：（Mpa）,（fcX0.8取用）Ac混凝土受壓區的面積（mm2）;fc混凝土軸心抗壓強度設計值（Mpa）2、抗彎強度計算抗彎強度采用下式進行計算M<YfctW,式中：M一彎矩設計值，即由沉井單位長度自重和模板等引起的地基反力對素混凝土墊產生的最大彎矩；丫一截面抵抗矩塑性影響系數，對矩形截面取1.55;fct一素混凝土軸心抗拉強度設計伯：（Mpa）,（ftX0.55取用）圖1混凝土墊計算簡圖W抗彎截面系數。ft混凝土軸心抗拉強度設計值（Mpa）3、

4、荷載產生的彎矩的計算按均布荷載倒T梁進行計算，M=qL2/2式中：M一單位長度上由沉井自重、模板等產生的彎矩KN.m；q一單位長度上由沉井自重、模板等在混次部產生的均布反力KN/m2;L一混凝土墊懸臂最大長度（m）。計算簡圖見圖1。三、砂墊層的計算1、承載力的驗算1）、承載力驗算公式承載力的驗算按下式進行R>q,式中：R一砂墊層的允許承載力（Kpa）,q素混凝土墊下的均布荷載KN/m2。2）、砂墊承載力的計算砂墊承載力特征值的計算公式：fa=mb丫b+md丫md+mcCk；式中：fa地基承載力特征值（Kpa）;mb、md、mc一承載力系數，按小k值由下表1查取;表1極限荷載公式（漢森公式

5、）的N-N,數讀表內摩擦粕1N,XT內摩擦的*N,01,0002316«972M9525.的1<2G。印124IX9.6046.171.J3D.05SC22-1il*966*821/720:14za11.7134197,53，06t.2730皿18.4QB+352.470U73235.523.2MOD121)/92.970/63412.229.53d.514IQ.d3.591,163B5Q|637,84B*1Kil.fi4里341.72Cl.448*367.4If)J3,15.2G2.必4075U6九2叫52(1H-H3.544293J36i37b一基礎底面寬度（m）,對于砂土

6、小于3m時按3m取值；丫一基礎底面以下土的重度KN/m3;丫m一基礎底面以上土的加全平均重度KN/m3;d一基礎埋深（m）；Ck,小k一基底下一倍短邊寬深度內士的粘聚力（Kpa）、內摩擦角標準值（°）。根據現場實際確定的相對密度，按圖2進行內摩擦角的計算。2、砂墊層厚度、寬度的計算1）、砂墊層厚度的計算采用下式進行砂墊層厚度的計算：F>>G°/（L+2hstana）+丫shs；式中：F砂墊層下地基土的承載力（KN/m）;330.80.9磯:見眇含蜂V。；）4人粒期（花12019220183351941955076H27fi國z相對甯戌對砂球士就度的影響A包粒中5

7、如O力卻機酢Go一沉井下沉前單位長度的重量（KN;L一素混凝土承墊層的寬度（項;h一素混凝土承墊層的厚度（項;hs一砂墊層的厚度（項；B圖3.砂墊層計算簡圖a一砂墊層的壓力擴散角（0）,丫s一砂的重度（KN/nn）,一般為3l=18KN/m。砂墊層厚度的計算簡圖見圖32）、砂墊層寬度的計算采用下式進行砂墊層寬度的計算B>L+2hstana且B>b+2L式中：b一沉井刃腳踏面的寬度（m）,B一砂墊層底面的寬度（m）,L一混凝土墊的寬度（m）0四、計算實例1、工程概況1）、工程簡介迪蕩新城1#路下穿蕭甬鐵路立交工程是紹興市的重點工程，泵房沉井是該工程的重要部位和關鍵環節。泵房下部為內徑

8、中8m,壁厚500mm勺鋼筋混凝土池體，采用沉井法進行施工，沉井總高為10.87M。沉井的刃腳踏面的寬度為0.15cm,刃腳的斜坡度為60°沉井頂標高為6.61m,底標高為4.26m,沉井施工采用先放坡開挖2.87m到高程3.24m。然后進行沉井的制作。沉井井身采用三次制作，第一次高度為4m第二次高度為4m第二次混凝土強度達到75淅開始下沉。封底后澆筑第三節井身。2）、工程地質（1）-1雜填土。厚2.45m,層面分布高程6.113.66m。（2）粉質粘土，厚2.42m,層面分布高程3.66-1.24m,地基承載力容許值為90KPa（3） 1淤泥質粘土（粘土）。厚6.50m,層面分布高

9、程1.245.26m,地基承載力容許值為65KPa2、素混凝土墊的計算素混凝土墊層采用C20混凝土，fc=9.6Mpa,ft=1.10Mpa,1）、素混凝土墊層尺寸的確定沉井壁厚0.5m,考慮模板的需要，混凝土墊的寬度采用0.8m；根據施工經驗混凝土墊的厚度采用0.12m。2）、構件的抗壓計算（按每延米計）在模板施工中，刃腳斜面用鍥木進行支撐，刃腳踏面和坡面總寬0.5m,井身自重：（8X0.50.35X0.61X0.5）乂25=97.33KN;模板自重：模板自重按0.5KN/m2,8X0.5X2=8KN;活荷載：按2KN/m2,2X0.8=1.6KN;N=1.2X97.33+1.2X8+1.4

10、X1.6=128.64KN;為安全考慮抗壓由井身下混凝土墊0.5m寬度承壓，則：.一一N0dfccAc,_，N=128.64KN0dfccAc,=1x0.8X9.6X1000X0.5=3840KN;滿足要求。（2）、構件的抗彎計算（按每延米計）M<YfctW,按均布荷載的倒T梁進行計算，均布荷載q=N+0.8=128.64+0.8=160.8KN/m2;施工中，刃腳下采用木墊支撐刃腳模板，則混凝土墊的懸臂長為0.15m,M=qL2/2=160.8X0.15X0.15+2=1.81KN.m；M=1.81KN.m<丫fctW=1.55X0.55X1.10X1000X1202+6+106

11、=2.25KN.m;滿足要求。2、砂墊層的計算1）、承載力的計算（1）、砂墊層的承載力砂墊層的相對密度取0.65,砂墊層的內摩擦角通過查圖2,則：tg(|)=0.73,6=360;根據6=360;查上表：mb=4.2md=8.25mc=9.97fa=mbTb+mdTmd+mcck=4.2x18X3+8.25X0X0+9.97X0=226.8Kpa。(2)荷載q=N+0.8=128.64+0.8=160.8KN/m2;(3)、承載力的驗算fa=226.8Kpa>q=N-0.8=128.64-0.8=160.8KN/m2;故滿足要求2)厚度的計算砂墊下地基土質為粉質粘土，地基承載力容許值為90Kpa,則：P>>G/(L+2hstana)+丫shs=128.64/(0.8+2XhsX0.57