【工程建设标准】CECS 137-2002给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程.pdf

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1、 中国工程建设标准化协会标准 给水排水工程给水排水工程 钢筋混凝土沉井结构设计规程钢筋混凝土沉井结构设计规程 Specification for structural design of reinforced concrete sinking well of water supply and sewerage engineering CECS 137:2002 2 0 0 2北 京 第 1 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 中国工程建设标准化协会标准

2、 给 水 排 水 工 程给 水 排 水 工 程 钢 筋 混 凝 土 沉 井 结 构 设 计 规 程钢 筋 混 凝 土 沉 井 结 构 设 计 规 程 Specification for structural design of reinforced concrete sinking well of water supply and sewerage engineering CECS 1372002 主编单位:上海市政工程设计研究院 批准单位:中国工程建设标准化协会 施行日期:2 0 0 3 年 3 月 1 日 2 0 0 2 北 京 第 2 页 免费标准下载网( w w w . f r e e

3、 b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 前前 言言 本规程原属于给水排水工程结构设计规范GBJ 69-84 中第六章的内容。根据 逐步与国际接轨的需要，现将本规程独立成本，以便于工程应用和今后修订。据此， 按中国工程建设标准化协会(94)建标协字第 11 号关于下达推荐性标准编制计划的 函的要求进行编制。 本规程根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB 500682001 和工 程结构可靠度设计统一标准GB 50153-92 规定的原则，采用以概率理论为基础的极 限状态设计方法编制，并与有关的结构专业设计

4、规范协调一致。 本规程总结了原给水排水工程结构设计规范GBJ 69-84 近十多年来的应用情 况，吸取了国内的工程实际经验和国外相关标准的内容，对原规范的内容做了大量的 充实和完善。 根据国家计委标19861649 号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推 荐性工程建设标准试点工作的通知的要求，现批准协会标准给水排水工程钢筋混 凝土沉井结构设计规范，编号为 CECS1372002，推荐给工程建设设计、施工、 使用单位采用。 本规程第 3.0.1、3.0.3、3.0.4、3.0.6、5.1.4、5.2.1、5.3.1、5.3.2、5.3.3、5.3.5、 6.1.8、7.1.5 条建议列入工

5、程建设标准强制性条文。 本规程由中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会 CECS/TC10(北京西城区月 坛南街乙二号 北京市市政工程设计研究总院，邮编:100045)归口管理，并负责解释。 在使用中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。 主编单位主编单位:上海市政工程设计研究院 主要起草人主要起草人: 葛春辉 王广平 王恒栋 杜一鸣 缪宇宁 王大龄 汤 伟 汪天翔 中国工程建设标准化协会 2002 年 12 月 1 日 第 3 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e

6、 t ) 无需注册 即可下载 目目 录录 1 总 则5 2 主要术语和符号6 2.1 主要术语.6 2.2 主要符号.6 3 材料8 4 结构上的作用10 4.1 作用分类和作用代表值10 4.2 永久作用标准值10 4.3 可变作用标准值和准永久值系数12 5 基本设计规定15 5.1 一般规定.15 5.2 承载能力极限状态计算.15 5.3 正常使用极限状态验算.17 6 沉井下沉和结构计算19 6.1 一般规定.19 6.2 圆形沉井.24 6.3 矩形沉井.32 7 构造要求.37 7.1 一般规定.37 7.2 基本构造.37 附录 A 钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大 偏心受拉(压

7、)状态时的最大裂缝宽度计算.42 附录 B 带中隔墙圆形沉井的内力计算.44 本规程用词说明50 第 4 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 1 总总 则则 1.0.1 为了在给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计中贯彻国家的技术经济政 策，力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于给水排水工程中各类钢筋混凝土沉井结构的设计。 1.0.3 本规程根据建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068、工程结构可靠 度设计

8、统一标准GB 50153 及给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069 规定 的原则制定。符号、计量单位和基本术语按照建筑结构设计术语和符号标准GB/T 50083 的规定采用。 1.0.4 按本规程设计时，材料和施工质量尚应符合给水排水构筑物施工及验收 规范GBJ 141 等有关标准的要求。 1.0.5 对拟建在地震区、冻土地区、湿陷性黄土地区及膨胀土地区的沉井，设计 时尚应符合现行有关标准的规定。 第 5 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 2

9、 主要术语和符号主要术语和符号 2.1 主要术语主要术语 2.1.1 沉井和干式沉井 sinking well and dry sinking well 沉井指在地面制作后，从井内部取土下沉至预定标高的结构；干式沉井指使用时 井内无水的沉井。 2.1.2 刃脚 cutting curb 沉井壁板下端带有斜面的部分，用于支承沉井重量和切土下沉。 2.1.3 排水下沉 sinking by drainage 沉井下沉过程中，在取土作业时排除井内积水。 2.1.4 不排水下沉 sinking without drainage 沉井下沉过程中，在取土作业时不排除井内积水。 2.2 主要符号主要符号 2

10、.2.1 作用、作用效应和抗力 Eep，k主动土压力合力标准值 Epk 被动土压力合力标准值 fk井壁外侧土的摩阻力标准值 fI冰的极限抗压强度 Fep，k主动土压力标准值 Fpk被动土压力标准值 FIk融流冰块的压力标准值 Fdw，k流水压力标准值 Ffw，k水的浮托力标准值 Glk沉井自重标准值 Ptk顶管力标准值 R结构构件抗力设计值 w水流的平均流速 第 6 页 max混凝土构件的最大裂缝宽度 2.2.2 材料性能 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下

11、载 Fi混凝土的抗冻等级 Si混凝土的抗渗等级 2.2.3 几何参数 ht沉井水下封底混凝土厚度 hl刃脚斜面垂直高度 hf顶管力至刃脚底部的距离 H沉井入土深度 H0沉井中心至设计水位的距离 Hd最低冲刷线至井顶的距离 rc圆形沉井井壁中心半径 t井壁厚度 tl沉井中隔墙厚度 tI冰层厚度 2.2.4 设计系数 ka主动土压力系数 kp被动土压力系数 kf水流力系数 kst下沉系数 kst，s下沉稳定系数 kfw抗浮系数 ks抗滑移系数 kov抗倾覆系数 mp迎水流面体型系数 nd淹没深度影响系数 第 7 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费

12、标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 3 材料材料 3.0.1 沉井结构的混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。干式沉井主 体结构的混凝土强度等级不应低于 沉井结构的混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。干式沉井主 体结构的混凝土强度等级不应低于 C25，湿式沉井主体结构的混凝土强度等级不应低 于 ，湿式沉井主体结构的混凝土强度等级不应低 于 C20。 3.0.2 水下封底混凝土强度等级不宜低于 C20。 3.0.3 凡有抗渗要求的沉井，壁板和底板混凝土的抗渗等级应通过试验确定，并 应符合表 凡有抗渗要求的沉井，壁板和底板混凝

13、土的抗渗等级应通过试验确定，并 应符合表 3.0.3 要求。要求。 表 3.0.3 混凝土抗渗等级(Si)的选用 最大水头与混凝土厚度的比值最大水头与混凝土厚度的比值(iw) 抗渗等级（抗渗等级（Si） 10 S4 1030 S6 30 S8 注：混凝土抗渗等级注：混凝土抗渗等级 Si 系指，龄期为系指，龄期为 28d 的混凝土试件，施加的混凝土试件，施加 i01MPa 水压力后满足不渗水 指标。 水压力后满足不渗水 指标。 3.0.4 最冷月平均气温低于最冷月平均气温低于- 3?的地区，外露的井壁混凝土应具有良好的抗冻性 能，并应按表 的地区，外露的井壁混凝土应具有良好的抗冻性 能，并应按表

14、 3.0.4 的要求采用。抗冻混凝土用水泥不得采用火山灰硅酸盐水泥和粉 煤灰硅酸盐水泥。 的要求采用。抗冻混凝土用水泥不得采用火山灰硅酸盐水泥和粉 煤灰硅酸盐水泥。 表 3.0.4 混凝土抗冻等级（Fi）的选用 冻融循环次数冻融循环次数 最冷月平均气温最冷月平均气温 100 100 低于低于- 10 F300 F250 - 3- 10 F250 F200 注：注：1 混凝土抗冻等级混凝土抗冻等级 Fi 系指，龄期为系指，龄期为 28d 的混凝土试件，在进行相应冻融循环总次数的混凝土试件，在进行相应冻融循环总次数 i 次作用 后，其强度降低不大于 次作用 后，其强度降低不大于 25，重量损失不超

15、过，重量损失不超过 5； 2 气温应根据连续气温应根据连续 5 年以上的实测资料，统计其平均值确定；年以上的实测资料，统计其平均值确定； 3 冻融循环总次数系指一年内气温从冻融循环总次数系指一年内气温从+3以上降至以上降至- 3以下，然后回升至以下，然后回升至+3以上的交替次 数；对于地表水取水头部，尚应考虑一年中月平均气温低于 以上的交替次 数；对于地表水取水头部，尚应考虑一年中月平均气温低于- 3期间，因水位涨落而产生 的冻融交替次数，此时水位每涨落一次应按一次冻融计算。 期间，因水位涨落而产生 的冻融交替次数，此时水位每涨落一次应按一次冻融计算。 3.0.5 当沉井混凝土满足抗渗要求时，

16、可不作外加的抗渗处理；当地下水和井内 贮水对混凝土和钢筋具有腐蚀性时，应按现行有关标准或进行专门试验确定防腐措 施。 第 8 页 3.0.6 沉井混凝土的碱含量最大值应符合混凝土碱含量限值标准沉井混凝土的碱含量最大值应符合混凝土碱含量限值标准CECS 53 的 规定。 的 规定。 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 3.0.73.0.7 沉井结构的混凝土可根据需要适当采用外加剂。当采用外加剂时，应符 合混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 的规定。 3

17、.0.83.0.8 普通钢筋应选用 HPB 235、HRB 335 和 HRB 400 钢筋，对必须进行验算 裂缝宽度的构件宜优先选用变形钢筋。 3.0.93.0.9 沉井结构的混凝土及钢筋的力学性能指标，应按混凝土结构设计规 范GB 50010 的规定采用。 第 9 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 4 结构上的作用结构上的作用 4.1 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值 4.1.1 沉井结构上的作用可分为永久作用和可变作用两类。永久作用应包

18、括结构 自重、土的侧向压力、沉井内的静水压力；可变作用应包括沉井顶板和平台活荷载、 地面活荷载、地下水压力(侧压力、浮托力)、顶管的顶力、流水压力、融流冰块压力 等。 4.1.2 沉井结构设计时，不同荷载应采用不同的代表值:对永久荷载，应采用标准 值作为代表值； 对可变荷载，应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。 4.1.3 当结构承受两种或两种以上可变作用，承载能力极限状态按作用效应基本 组合计算或正常使用极限状态按作用效应标准组合验算时，应采用标准值和组合值作 为可变作用代表值。可变作用组合值应为可变作用的标准值乘以作用组合值系数。 4.1.4 当正常使用极限状态按作用效应

19、准永久组合验算时，应采用准永久值作为 可变作用代表值。可变作用准永久值应为可变作用的标准值乘以准永久值系数。 4.2 永久作用标准值永久作用标准值 4.2.14.2.1 结构自重的标准值，可按结构构件的设计尺寸与相应材料的重度计算确 定，钢筋混凝土重度可取 25kN/m 3，素混凝土重度可取 23kN/m3。永久设备的自重标准 值，可按设备样本提供的数据采用；构件上设备转动部分的自重和轴流泵的轴向力应 乘以动力系数后作为标准值，动力系数可取 2.0。 4.2.2 4.2.2 作用在沉井壁上的侧向主动土压力标准值，应按下列规定确定: 1 1 对地面水平，地下水位以上的主动土压力标准值应按下式计算

20、: zkF sakep = , (4.2.2-1) ) 2 45( 2 = tgka (4.2.2-2) 式中 Fep，k地下水位以上的主动土压力标准值(kN/m 2)； ka主动土压力系数； 第 10 页 砂性土的内摩擦角；对粘性土可采用下式将粘聚力 c(kPa)和内摩擦 角()折算成等效内摩擦角D(): 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 ; 2 ) 2 45() 2 45( z c tgtg s D = s土的重度(kN/m 3)； z自地面至计算截

21、面处的深度(m)。 2 2 对地面水平，地下水位以下的主动土压力标准值应按下式计算: Fep，k=kaszw+s(z-zw) (4.2.2- 3) 式中 Fep，k地下水位以下的主动土压力标准值(kN/m 2)； zw自地面至地下水位的距离(m)； s地下水位以下土的有效重度，可按 10kN/m 3 采用。 3 3 对地面水平，多层土层的主动土压力标准值应按下式计算: )( 1 1 1 1 , = = += n i insnani n i siankepn hzkhkF (4.2.2-4) 式中 Fepn，k第 n 层土层中，距地面 zn深度处的主动土压力标准值(kN/m 2)； si第 i

22、层土的重度(kN/m 3)，当位于地下水位以下时取有效重度； sn第 n 层土的重度(kN/m 3)，当位于地下水位以下时取有效重度； hi第 i 层土的厚度(m)； kan第 n 层土的主动土压力系数； zn自地面至第 n 土层计算截面处的深度(m)。 4.2.3 4.2.3 作用在沉井壁上的侧向被动土压力标准值，应按下列规定确定: 1 1 对地面水平，地下水位以上的被动土压力标准值应按下式计算: zkF sppk = (4.2.3- 1) ) 2 45( 2 += tgkp (4.2.3-2) 式中 Fpk地下水位以上的被动土压力标准值(kN/m 2)； kp被动土压力系数。 2 2 对地

23、面水平，地下水位以下的被动土压力标准值应按下式计算: )( wswsppk zzzkF+= (4.2.3-3) 式中 Fpk地下水位以下的被动土压力标准值(kN/m 2)。 第 11 页 3 3 对地面水平，多层土层的被动土压力标准值应按下式计算: )( 1 1 1 1 , = = += n i insnpni n i sipnkpn hzkhkF (4.2.3-4) 式中 Fpn，k第 n 层土层中，距地面 zn深度处的被动土压力标准值(kN/m 2)； 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z .

24、 n e t ) 无需注册 即可下载 kpn第 n 层土的被动土压力系数。 4.2.44.2.4 沉井内的静水压力应按设计水位计算。清水的重度可取 10kN/m 3；污水的 重度根据水质可取 1010.8kN/m 3。 4.3 可变作用标准值和准永久值系数可变作用标准值和准永久值系数 4.3.14.3.1 沉井顶板和平台的活荷载标准值应根据实际情况确定。当无特殊要求时 可取 4.0kN/m 2，准永久值系数取 0.4。 4.3.24.3.2 地面活荷载作用在沉井壁上的侧压力标准值应按下列规定确定: 1 1 地面活荷载可分为地面堆积荷载和地面车辆荷载； 2 2 地面堆积荷载作用在沉井壁上的侧压力

25、标准值，可折算为等效的土层厚度进 行计算。当无明确要求时，地面堆积荷载标准值可取 10kN/m 2； 3 3 地面车辆荷载作用在沉井壁上的侧压力标准值，应为该荷载标准值传递到计 算深度处的竖向压力标准值乘以计算深度处土层的主动土压力系数； 4 4 地面堆积荷载和地面车辆荷载作用在沉井井壁上的侧压力标准值取二者中的 较大值，准永久值系数可取 0。 4.3.34.3.3 地下水(包括上层滞水)对沉井作用的标准值和准永久值系数应按下列规 定采用: 1 1 沉井侧壁上的水压力标准值应按静水压力计算； 2 2 计算地下水压力标准值的设计水位，应按施工阶段和使用阶段当地可能出现 的最高和最低水位采用； 3

26、 3 水压力标准值的相应设计水位，应根据对结构的作用效应确定取最低水位或 最高水位。当取最低水位时，相应的准永久值系数应取 1.0；当取最高水位时，相应 的准永久值系数可取平均水位与最高水位的比值。 4 4 地下水对沉井浮托力的标准值，应按最高水位乘以浮托力折减系数确定。浮 托力折减系数，对非岩质地基取 1.0；对岩石地基按其破碎程度确定，当基岩面设置 滑动层时取 1.0。 4.3.44.3.4 当沉井位于江心时，作用在沉井上的流水压力标准值，应根据设计水位 按(4.3.4)式计算确定(图 4.3.4)。流水压力的准永久值系数，应按第 4.3.3 条第 3 款的规定确定。 第 12 页 A g

27、 knF ww fdkdw = 2 2 , (4.3.4) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 式中 Fdw，k流水压力标准值(kN)； kf作用在沉井上的水流力系数，可按表 4.3.4-1 采用； nd淹没深度影响系数，按表 4.3.4-2 采用，对于非淹没式应为 1.0； w水的重度(kN/m 3)； w水流最大设计流速沿井垂直面的平均流速(m/s)； g重力加速度(m/s 2)； A沉井的阻水面积(m 2)，深度计算至最低冲刷线处。 表 4.3.4-

28、1 水流力系数表 4.3.4-1 水流力系数k kf f 沉井体型 方形 短形 圆形 尖端形 长圆形 kf 1.47 1.28 0.78 0.69 0.59 表 4.3.4-2 淹没深度影响系数表 4.3.4-2 淹没深度影响系数n nd d d0/Hd 0.50 1.00 1.50 2.00 2.25 2.50 3.00 3.50 4.0 5.00 6.0 nd 0.70 0.89 0.96 0.99 1.00 0.99 0.99 0.97 0.95 0.88 0.84 注：d0-沉井中心至水面的距离；Hd-沉井最低冲刷线至井顶的距离。 4.3.54.3.5 河道内融流冰块作用在沉井上的压力

29、标准值，可按下列规定确定: 1 1 作用在沉井上的融流冰块压力标准值，可按下式计算: FIk=mhfIbtI (4.3.5- 1) 式中 FIk沉井上融流冰块的压力标准值(kN)； mh沉井迎冰流面的体型系数，矩形时取 1.0；圆形时取 0.9，尖端形时 按表 4.3.5 采用； fI冰的极限抗压强度(kN/m 2)，初融流冰水位时按 750kN/m2 采用； b作用面宽度(m)； 第 13 页 tI冰厚(m)，按实际情况确定。 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册

30、即可下载 表 4.3.5 尖端形沉井体型系数表 4.3.5 尖端形沉井体型系数m mh h 沉井迎水流面的角度 45 60 75 90 120 mh 0.60 0.65 0.69 0.73 0.81 2 2 融流冰块压力的准永久值系数，对东北地区和新疆北部地区可取 0.5；对其 他地区可取 0。 4.3.64.3.6 当沉井作为顶管工作井时，作用在沉井上的顶力标准值应按有关标准或 当地的经验公式确定，其准永久值系数取 0.6。 4.3.74.3.7 对于有顶盖的江心沉井，在设计时应考虑使用中可能形成的真空压力。 真空压力的标准值可根据使用条件确定，其准永久值系数取 0。 第 14 页 免费标准

31、下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 5 基本设计规定基本设计规定 5.1 一般规定一般规定 5.1.15.1.1 各类沉井结构构件均应按承载能力极限状态计算。 5.1.25.1.2 沉井结构按承载能力极限状态计算时，除结构整体稳定性验算外，其余 均采用分项系数设计表达式。 5.1.35.1.3 各类沉井结构构件的使用阶段均应按正常使用极限状态验算。对轴心受拉 和小偏心受拉构件应按作用效应标准组合进行抗裂度验算；对受弯构件和大偏心受拉 构件应按作用效应准永久组合进行

32、裂缝宽度验算；对需要控制变形的结构构件应按作 用效应准永久组合进行变形验算。 5.1.45.1.4 各种形式的沉井均应进行沉井下沉、下沉稳定性及抗浮稳定性验算，必 要时尚应进行沉井结构的倾覆和滑移验算。 各种形式的沉井均应进行沉井下沉、下沉稳定性及抗浮稳定性验算，必 要时尚应进行沉井结构的倾覆和滑移验算。 验算时抵抗力应只计永久作用(可变作用不应计入)，参与组合的作用力均采用标 准值。沉井的工作特征设计系数应符合表 5.1.4 的要求。 验算时抵抗力应只计永久作用(可变作用不应计入)，参与组合的作用力均采用标 准值。沉井的工作特征设计系数应符合表 5.1.4 的要求。 表 5.1.4 沉井的工

33、作特征设计系数 工工 作作 特特 征征 设设 计计 系系 数数 下下 沉沉 Kst1.05 下沉稳定下沉稳定 Ksts：0.80.9 抗滑动抗滑动 Ks1.30 抗倾覆抗倾覆 Kov1.50 抗上浮抗上浮 Kfw1.0（不计侧壁阻力）（不计侧壁阻力） 注：稳定验算公式见沉井下沉及结构计算条款。注：稳定验算公式见沉井下沉及结构计算条款。 5.1.5 沉井的地基承载力和变形验算，应按照现行国家标准建筑地基基础设计 规范GB 50007 的规定执行。 5.2 承载能力极限状态计算承载能力极限状态计算 5.2.15.2.1 沉井结构构件按承载能力极限状态计算时，应采用下列设计表达式: 沉井结构构件按承

34、载能力极限状态计算时，应采用下列设计表达式: 0 0SSR R (5.2. 1) 第 15 页 式中式中 0 0结构重要性系数，在一般情况下沉井安全等级可取二级，重要性系 数取 1.0； 结构重要性系数，在一般情况下沉井安全等级可取二级，重要性系 数取 1.0； 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 S S作用效应组合的设计值； 作用效应组合的设计值； R结构构件抗力的设计值，按混凝土结构设计规范GB 50010 的规定 确定。 R结构构件抗力的设计值，按混

35、凝土结构设计规范GB 50010 的规定 确定。 5.2.25.2.2 沉井按承载能力极限状态进行强度计算时，作用效应的基本组合设计值 应按下列规定确定: 1 1 强度计算的作用效应基本组合设计值，应按下式确定: jkQj n j Qick m i QQikGi QCQCGcS Gi = += 2 1 1 11 (5.2.2-1) 式中 Gi第i个永久荷载的分项系数； Q1、Qj分别为第一个和第j个可变荷载的分项系数； Gik第i个永久荷载的标准值； Q1k第一个可变荷载的标准值，取地表水或地下水的作用作为第一个可 变荷载； Qjk第j个可变荷载的标准值； CGi、CQ1、CQj分别为第i个永

36、久荷载、第一个可变荷载和第j个可变荷载的荷载效 应系数； c可变荷载的组合值系数，取 0.9。 2 2 永久荷载分项系数，应按表 5.2.2-1 的规定采用。 表 5.2.2-1 永久荷载分项系数 永久荷载类别 分 项 系 数 结构自重 1.20；当对结构有利时取 1.00 沉井内水压 1.27；当对结构有利时取 1.00 沉井外土压 1.27；当对结构有利时取 1.00 3 3 可变荷载分项系数，应按表 5.2.2-2 的规定采用。 表 5.2.2-2 可变荷载分项系数 可变荷载类别 分 项 系 数 顶板和平台活荷载 1.40 地面活荷载 1.40 地下水压力 1.27 顶管的顶力 1.30

37、 流水压力 1.40 融流冰块压力 1.40 4 4 强度计算的作用效应基本组合设计值，应根据沉井所处的环境及其工况取不 同的作用项目。不同工况的项目组合可参照表 5.2.2-3 确定。 第 16 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 表 5.2.2-3 不同工况的作用组合 作 用 项 目 永久作用 可变作用 沉井环境及工况 结构 自重 G1 沉井 内水 压 G2 沉井 外土 压 G3 顶板 活荷 载 Q2 沉井 外水 压 Q1 顶管 顶力 Q1 流水

38、压力 Q4 融流 冰压 力 Qs 工作井 施工 期间 非工作井 沉井内无水 陆地 沉井 使用 期间 沉井内有水 工作井 施工 期间 非工作井 沉井内无水 江心 沉井 使用 期间 沉井内有水 注：1 符号“”表示排水下沉沉井的作用项目； 2 符号“”表示带水下沉沉井的永久作用项目。 5.3 正常使用极限状态验算正常使用极限状态验算 5.3.1 沉井结构构件按正常使用极限状态设计时，应分别按作用效应的标准组合 或准永久组合进行验算。结构构件的变形、抗裂度和裂缝宽度计算值应满足相应的规 定限值。 沉井结构构件按正常使用极限状态设计时，应分别按作用效应的标准组合 或准永久组合进行验算。结构构件的变形、

39、抗裂度和裂缝宽度计算值应满足相应的规 定限值。 5.3.2 当沉井结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时，应控制抗裂度，并取作用 效应的标准组合按下列规定确定 当沉井结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时，应控制抗裂度，并取作用 效应的标准组合按下列规定确定: 1 对正常使用极限状态验算，作用效应标准组合的设计值应按下式计算对正常使用极限状态验算，作用效应标准组合的设计值应按下式计算: jk n j QjckQik m i Gid QCQCGCS = += 1 11 1 (5.3.2) 式中式中 Sd作用效应组合设计值。作用效应组合设计值。 2 标准组合应根据沉井所处的不同环境及其工况按表标准组合应根

40、据沉井所处的不同环境及其工况按表 5.2.2- 3 选取。选取。 5.3.3 当沉井结构构件处于受弯、大偏心受压或大偏心受拉时，应控制裂缝宽 度，并取作用效应的准永久组合按下列规定确定 当沉井结构构件处于受弯、大偏心受压或大偏心受拉时，应控制裂缝宽 度，并取作用效应的准永久组合按下列规定确定: 1 正常使用极限状态验算时，作用效应准永久组合的设计值应按下式计算正常使用极限状态验算时，作用效应准永久组合的设计值应按下式计算: jkqj n j Qjik m i Gid QCGCS = += 11 (5.3.3) (5.3.3) 式中式中 qj qj第 j 个可变荷载的准永久值系数。 第 j 个可

41、变荷载的准永久值系数。 第 17 页 2 准永久组合应根据沉井所处的环境及其工况按表 5.2.2-3 选取不同的作用项 目组台。 2 准永久组合应根据沉井所处的环境及其工况按表 5.2.2-3 选取不同的作用项 目组台。 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 5.3.45.3.4 钢筋混凝土沉井结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时，抗裂度验算应满 足下列规定: 1 1 对轴心受拉构件，应满足: sEn k AA N + (5.3.4-1) tkct f 式中

42、Nk构件在作用效应标准组合下，计算截面上的纵向力(N)； ftk混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm 2)，按现行国家标准混凝土结构 设计规范GB 50010 的规定采用； An混凝土净截面面积(mm 2)； As验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积(mm 2)； E钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值； ct混凝土拉应力限制系数，取 0.87。 2 2 对小偏心受拉构件，应满足: + 00 0 1 AW e Nk (5.3.4-2) tkct f 式中 e0纵向拉力对截面重心的偏心距(mm)； W0构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩(mm 3)； A0构件换算截面面积(mm 2)； 受拉区混凝土的塑

43、性影响系数，按现行国家标准混凝土结构设计规 范GB 50010 的规定采用。 5.3.55.3.5 钢筋混凝土沉井结构构件处于受弯、大偏心受拉或大偏心受压时，最大 裂缝宽度限值 钢筋混凝土沉井结构构件处于受弯、大偏心受拉或大偏心受压时，最大 裂缝宽度限值w wmax max应按表 5.3.5 确定。应按表 5.3.5 确定。 表 5.3.5 沉井的最大裂缝宽度限值 类类 别别 Wmax(mm) 污水构筑物污水构筑物 0.20 净水构筑物净水构筑物 0.25 5.3.6 钢筋混凝土沉井结构构件处于受弯、大偏心受拉或大偏心受压时，最大裂 缝宽度可按附录 A 计算确定。 5.3.7 当沉井平台梁支承

44、竖向传动装置设备时，应按作用效应准永久组合进行变 形验算，其挠度计算值符合下式要求: vL 750 1 (5.3.7) 式中 v支承梁的挠度计算值(mm)； 第 18 页 L支承梁的计算长度(mm)。 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 6 沉井下沉和结构计算沉井下沉和结构计算 6.1 一般规定一般规定 6.1.1 沉井井壁外侧与土层间的摩阻力及其沿井壁高度的分布图形，应根据工程 地质条件、井壁外形和施工方法等，通过试验或对比积累的经验资料确定。当无试验

45、条件或无可靠资料时，可按下列规定确定: 1 井壁外侧与土层间的单位摩阻力标准值 fk，可根据土层类别按表 6.1.1 的规定 选用。 表表 6.1.1 单位摩阻力标准值单位摩阻力标准值 fk 土 层 类 别 fk(kPa) 土 层 类 别 fk(kPa) 流塑状态粘性土 1015 砂性土 1225 可塑、软塑状态粘性土 1025 砂砾石 1520 硬塑状态粘性土 2550 卵 石 1830 泥浆套 35 注：当井壁外侧为阶梯形并采用灌砂助沉时，灌砂段的单位摩阻力标准值可取 710kPa。 2 当沿沉井深度土层为多种类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的 加权平均值。该值可按下式计算:

46、= = = n i si n i siki ka h hf f 1 1 (6.1.1) 式中 fka多土层单位摩阻力标准值的加权平均值(kPa)； fki第 i 层土的单位摩阻力标准值(kPa)，按表 6.1.1 选用； hsi第 i 层土的厚度(m)； n沿沉井下沉深度不同类别土层的层数。 3 摩阻力沿沉井井壁外侧的分布图形，当沉井井壁外侧为直壁时，可按图 6.1.1-a 采用；当井壁外侧为阶梯形时，可按图 6.1.1-b 采用。 第 19 页 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 6.1.2 沉井下沉系数应符合下式要求: st k 1.05 (6.1.2-1) kst=(Gk-Ffw,k)/Ffk (6.1.2-2) 式中 kst下沉系数； G1k沉井自重标准值(包括外加助沉重量的标准值)(kN)； Ffw，k下沉过程中水的浮托力标准值(kN)； Ffk井壁总摩阻力标准值(kN)。 6.1.3 当下沉系数较大，或在下沉过程中遇有软弱土层时，应根据实际情况进行 沉井的下沉稳定验算，并符合下式的要求: 9 . 08 . 0