某辐照中心贮源井沉井施工法设计

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1、某辐照中心贮源井沉井施工法设计　　[摘要]辐照中心贮源井为全地下钢筋混凝土结构，常采用沉井施工法。结合工程实际特点，对沉井施工法设计与计算进行系统介绍。[关键词]贮源井沉井施工法[abstract]theradiationcenterforthesourcewellundergroundsteelreinforcedconcretestructure,oftenUSESopencaissonconstructionmethod.Combinedwiththeengineeringpracticecharacteristic

2、sofopencaissonconstructionmethoddesignandcalculationforthesystemisintroduced.[keywords]thesourcewellopencaissonconstructionmethod中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1.概述7辐照中心的贮源井是用于“贮藏”放射源的，其深度是由装源量和源架高度确定。贮源井位于辐照室中，为全地下钢筋混凝土结构。根据不同的地质条件可以采用不同的施工方法，如沉井或直接开挖。通常岩石场地宜采用直接开挖施工法，而黏性

3、土场地宜采用沉井施工法。下面笔者结合实际工程对沉井施工法做一下简要的介绍。2.沉井施工法沉井是以现场浇注、挖土下沉方式没入地基中的深基础，按横截面一般分为圆形和矩形。而作为贮源井的一部分，沉井一般均为矩形截面，它就象贮源井的“外壳”，承担外侧的水、土压力，并作为二次浇注的源井的外模。沉井施工开挖量少，而且对周围土的扰动较小，适于狭小施工面作业。上海某辐照中心的贮源井，就采用了沉井施工法。沉井的计算比较复杂，需要进行下沉计算、抗浮稳定验算、井壁配筋计算、刃脚计算及封底混凝土的厚度计算。2.1下沉计算下沉宜按结构自重下沉设计，

4、沉井依靠自重下沉，必须克服井壁与土间的摩阻力和水的浮力。下沉系数：k0=(Gk-Fg)/Tf式中GK——井体自重标准值（KN）；Fk——下沉过程中地下水的浮力标准值（KN）；Tf——井壁总摩阻力标准值（KN）；k0——下沉系数；上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11规定k0宜取1.05~1.25，经计算，该辐照中心沉井的下沉系数k0为1.12满足施工要求。72.2抗浮稳定验算抗浮稳定验算包括：下沉封底和使用两个阶段验算。DGJ08-11中要求，在不计井壁摩阻力的情况下，抗浮稳定系数可取1.0～1.05。抗浮稳定系数：k

5、f=（Gk+Tf）/Fk2.2.1下沉封底阶段当沉井下沉到设计标高并浇注封底混凝土后，设计中偏安全未考虑井壁摩阻力。Gk取沉井和封底混凝土自重的标准值，地下水位取沉井的始沉标高-2.200m。经计算，Kf为1.13满足要求。2.2.2使用阶段设计中未考虑井壁摩阻力，Gk取沉井、二次浇灌源井和封底混凝土自重的标准值，地下水位则取±0.000m。经计算，Kf为1.14满足要求。2.3沉井井壁计算2.3.1井壁竖向钢筋验算7井壁受拉的最不利情况是沉井沉到设计标高，由于上部井壁被土“夹住”，而刃脚下的土业已挖空，这时在井壁内将可能

6、出现较大的拉力。为计算沉井产生的最大竖向拉力，假定井壁摩阻力呈倒三角形分布，则最危险断面在沉井高度的一半处，总拉力的设计值Nmax为1/4G，G为沉井下沉时的总重设计值（KN），自重分项系数取1.2。经验算，实配竖向钢筋满足要求。2.3.2井壁水平钢筋计算分为下沉封底和使用两个阶段，但使用阶段有二次浇灌的源井和沉井共同作用，所以应以下沉封底阶段为配筋控制，设计中也以此阶段的内力计算作为水平配筋的依据。由于作用在井壁上的水、土压力沿沉井的深度是逐渐增大的，因此设计中沿高度把沉井分为三段配筋。DGJ08-11中建议采用主动土压

7、力，考虑到在使用阶段，有二次浇灌源井和沉井共同承担井外的水、土压力，设计中采用了主动土压力，但忽略粘性土内聚力的作用，也是对主动土压力的放大。地下水位取-2.200m，并考虑20KN/m2的地面堆载。该辐照中心的沉井为矩形，平面外围尺寸为5x5.8m。按“平面框架”进行内力计算。2.4刃脚计算刃脚即沉井井壁最下端的“尖角”部分，它的作用是在沉井下沉时切入土中。刃脚是沉井受力最集中的部分，必须有足够的强度，以免产生挠曲或被碰坏。2.4.1刃脚竖向内力计算7刃脚一方面可看作固定在刃脚根部处的悬臂梁，梁长等于刃脚斜面部分的高度；

8、另一方面，刃脚又可看作一个封闭的水平框架。计算竖向内力时，偏安全仅考虑悬臂梁的作用，即按悬臂梁计算，并按刃脚向内挠曲和向外挠曲两种不利情况考虑。情况1：刃脚向外挠曲（配制内侧竖向钢筋）：沉井下沉、刃脚已嵌入土中时，刃脚主要受力如图1所示，并可按下列公式计算：V1=G-V2V2=[(b/2)/(a+b/2