给排水构筑物中沉井的合理运用

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1、给排水构筑物中沉井的合理运用摘要：随着经济快速的发展，我国城市化进程不断加大。越来越多的城市需建设雨水提升泵站，解决立交桥，隧道底部的排水问题。木文从结构设计的角度，阐述了雨水泵站的沉井结构设计思路，并给出了合理化的建议。关键词：给排水构筑物；沉井；合理；中图分类号：S276文献标识码：A文章编号：雨水提升泵站这类建构筑物：地下部分为钢筋混凝土水池，上部为单层（多层）的钢筋混凝土框架房屋，用作设备用房及配电间。由于工艺专业的排水要求，地下埋深很大，一般都在10m以上，往往比隧道底还要深1.0、2・0mo当建筑场地不受限制时，可釆用一般钢筋混凝土水池结构设计，施丁时采取大开挖，对裸露边皮

2、进行简单的喷锚支护。这种方案设计简单，施工方便；但大放坡时，占地面积大，影响英他建筑物的施工进度。当雨水泵站周边存在现状建筑物时，这种方法就受到很大的限制。边坡靠近建筑物，造成安全隐患。基坑支护往往要花费很大的人力物力O如下穿泵站基坑支护时，基坑大约深1501,直径1・加的钢筋混凝土桩，桩中心间距为2.0m,桩与桥之间采用现浇钢筋混凝土护壁，这部分费用将近泵站投资的25%O基坑支护需要专业的施工队伍，增加了成本。这种情况下可根据地基土质情况雨水泵站采用沉井结构。1.沉井结构设计概述沉井的下沉计算沉井依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高。井壁与土的摩阻力计算，可根据单位面积摩阻力计

3、算。下沉系数的计算—沉井自重标准值一下沉过程中水的浮托力标准值—井壁总摩阻力标准值要求下沉系数21・05下沉系数大时，应设置底梁以增加阻力，降低下沉系数。沉井在软弱土层中下沉，当下沉系数较大时（一般大于1.5）,或在下沉过程中遇有特别软弱土层时，需进行下沉稳定验算，以防止突沉或下沉标高难以控制。抗浮验算抗浮问题常被忽略，沉井结构因具埋深大，承受的地下水浮托力大，设计中必须进行抗浮验算。抗浮验算分为封底阶段和使用阶段，按可能出现的最高水位验算。当封底混凝土与底板间有拉筋等可靠连接时，封底混凝土的自重可作为沉井抗浮重量的一部分。当沉井两侧作用力差别较大，尚应进行抗滑移验算和抗倾覆验算。井壁

4、计算沉井下沉前，抽除支承垫木的过程中，将使沉井落置在几个定位垫木上，将沉井壁看作竖向的梁进行弯曲计算。沉井下沉至接近设计标高时，刃脚下已被掏空，沉井靠井壁与土之间的摩阻力来维持平衡，井壁自重产生竖向拉力。土质均匀的软土地基可不计算。下沉完成后，沉井结构通常简化为在水、土压力作用下的水平框架，可以考虑底板及后浇隔墙的作用，进行内力计算，通过构造措施来保证空间整体工作。在井筒稳定下沉条件下，井壁所承受的荷载为均布荷载，计算的弯矩不大，一般只需构造配筋。但山于井壁外土质及扰动程度并不均匀，且在下沉过程中总要发生偏斜，从而使井壁在同一水平圆环上的土压力呈不均匀分布，导致井壁弯矩加大。尚应对刃脚

5、，底板底梁进行计算，对施工阶段的涌土和流砂进行验算。刃脚底标高，根据工艺标高、底板厚度及持力层来确定；沉井井体壁厚确定，除了满足施工阶段的受力要求及正常试用阶段的强度使用要求，还需满足下沉需要，抗浮需要。壁厚过大，井体过重，下沉系数会过大，或者不满足承载力要求。1.沉井施工及应对沉井施工时，先在地面上铺设砂垫层，设置承垫木，制作钢板或介钢刃脚后浇筑第一节沉井，待其达到一定重量和强度后，抽去承垫木，在井筒内边挖十边下沉，然后加高沉井，分解浇筑，多次下沉，下沉到设计标高后，用混凝土封底，浇钢筋混凝土底板则构成地下结构。地基为渗水量大的砂层等不稳定地层可采用水挖法，不排水开挖法，保持沉井内、

6、外的水位基本一致，避免涌砂。当地基不易发生流砂或存在卵石、孤石时，可采用干挖法。沉井施工常见问题：倾斜偏转、井内流砂、沉井周边土体塌陷。沉井的偏差包扌舌倾斜和位移两种。产生偏差的原因很多。沉井下沉后的偏差应符合《地基和基础工程验收规范》的要求。沉井施工时，要加强观测工作，随时发现，立即纠正。沉井纠编的方法主要有下列几种：(1)偏出土纠偏，即在刃脚高的一侧出土，使其下沉。(2)井外射水，井内偏出土纠偏。(3)增加偏土压、偏心压重纠偏。防止流砂现象的措施：1・向井内灌水2.井外井点降水，从根本上排除流砂产生的条件；3.井外通过压密注浆、水泥搅拌桩、旋喷注浆等方法设置止水帷幕，防止井外的水涌

7、入井内。沉井设计与施工都较为复杂，施工工序多而复朵，施工期较长。但施工场地占地面积小、出土量少、成本低、可靠性，适用土质范围广，淤泥土、砂土、粘土、砾砂等均可施工；因此得到广泛应用。参考文献1•给水排水工程结构设计手册(第二版)2.给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程CECS137:20021.段良策，沉井设计与施工