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CECS137：201*给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程NA.pdf

CECS137：201*给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程NA.pdf简介：

CECS137：201*《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》是中国工程建设标准化协会（CECS）发布的一部关于给水排水工程中钢筋混凝土沉井结构设计的技术标准。该规程于201*年发布，主要用于指导和规范沉井结构在给水排水工程中的设计、施工和质量控制。

沉井是一种特殊的地下结构，主要用于建筑物的深基础，如排水管、水池、水塔、桥梁等的承重部分。CECS137-201*针对沉井的结构设计，包括沉井的尺寸、形状、材料选择、施工方法、承载力计算、稳定性分析、抗震设计、防腐蚀措施等方面，提出了详细的设计原则和计算方法，旨在确保沉井的结构安全和工程的长期稳定性。

这个规程对于保证沉井工程的质量和安全，提高施工效率，以及推动我国给水排水工程的技术进步都有着重要的作用。

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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：

S* = ZCeGk + ZC*中wQ;

Nk <αftk A,+αA

t中：Nk 构件在作用效应标准组合下<* href="/gb67788.ht*l">Q／GDW 1839-2012 直升机展放初级导引绳施工工艺导则.pdf，计算截面上的纵向力 (N); ftk 混凝土轴心抗拉强度标准值（N/**），按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB*0010的规定采用； A一一混凝土净截面面积（**²）; 验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积（**²）； 2对小偏心受拉构件,应满足下式要求：

≤αeftk Ar

受压时，最大裂缝宽度限值w**x应按表*.3.*确定。

表*.3.*沉井的最大裂缝宽度限值（

注：沉井下沉施工期间.裂缝不应大于0.3**

6钢筋混凝土沉并结构构件处于受弯、大偏心受拉或大偏心 时，最大裂缝宽度可按本规程附录A计算确定。 7当沉并平台梁支承竖向传动装置设备时，应按作用效应准 组合进行变验算，其挠度计算值应满足下式要求：

式中：Wv 支承梁的挠度计算值（**）； L一一支承梁的计算长度（**)

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。当无试验条件或无可靠资料时，可按 下列规定确定： 1并壁外侧与土层间的单位摩阻力标准值f，可根据土层 类别按表6.1.1的规定选用。

表6.1.1单位摩阻力标准值f(kP*

：1当井壁外侧为阶梯型并采用灌砂助沉时，灌砂段的单位摩阻力标准值可取 7kP*~10kP*

2气幕减阻时，可按表中摩阻力乘0.*～0.7系数。 2当沿沉并下沉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：

Zfush i Zhi

式中：fk* 多土层单位摩阻力标准值的加权平均值（kP*）； fki 第i层土的单位摩阻力标准值（kP*），按表6.1.1选

用； hsi一第i层土的厚度（*）； n一一一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（*)采用；当并壁外侧为阶梯形时，可按图6.1.1（b 采用。

沉井下沉系数应满足下列公式

(b)阶梯式井壁外侧

图6.1.1摩阻力沿井壁外侧分

图6.1.1摩阻力沿井壁外侧分布

式中：kst 下沉稳定系数； Fw.k 验算状态下水的浮托力标准值（kN）； F 验算状态下井壁总摩阻力标准值（kN）； 沉井刃脚、隔墙和底梁下地基土的极限承载力之和 （kN），当无极限承载力试验资料时，可按表6.1.3 选用。

表6.1.3软弱土层极限承载力参考表（kP*

式中：kw 沉井抗浮系数； 6.1.*当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时，封底混 凝土的自重可作为沉井抗浮重量的一部分。 6.1.6位于江（河、湖、水库、海）岸的沉井，若前后两面水平作用 相差较大，应按下列要求验算沉井的滑移和倾覆稳定性： 1抗滑移验算应满足下列公式要求：

凝土的自重可作为沉井抗浮重量的一部分。

相差较大，应按下列要求验算沉井的滑移和倾覆稳定性： 1抗滑移验算应满足下列公式要求：

k: ≥1. 3 Eep.k

式中：k 沉井抗滑移系数； 被动士压力利用系数，施工阶段可取0.8，使用阶段 可取0.6*； Eep.k 沉井后侧主动土压力标准值之和（kN）； Ek一 沉井前侧被动土压力标准值之和（kN）； Fbf.k— 沉井底面有效摩阻力标准值之和（kN）。 2抗倾覆验算应满足下列公式要求：

k ≥> 1. * M**v.k 2*t >M..k

式中：k*v一沉井抗倾覆系数； ZM*v.k一—沉井倾覆弯矩标准值之和(kN·*)。 6.1.7靠近江、河、海岸边施工的沉井，应进行土体边坡在沉井荷 重作用下整体滑动稳定性的验算及考虑下沉引起沉降的影响。 6.1.8水中浮运的沉井在浮运过程中（沉人河床前），必须验算横 可稳定性。沉并浮体在浮运阶段的稳定倾斜角Φ不得大于6°，并 应满足（*一l)>0的要求。Φ角应按下式计算：

Y 一 水的重度（kN/*）

图6.1.8水中浮运沉井 D一重心：C一浮心;O一定倾中心

1土质为硬土且沉井下沉系数接近1.0*时，等截面井壁的 最大拉断力应为：

式中：G一一沉井下沉时的总重量设计值（kN），自重分项系数取 1.20,即G=1.2G1k。 2土质均匀的软土地基，沉井下沉系数较大（大于或等于 1.*）时，可不进行竖向拉断计算，但竖向配筋不应小于最小配筋率 及使用阶段的设计要求。 3当井壁上有预留洞时，应对孔洞削弱断面进行验算。 6.1.10当沉井的下沉深度范围内有地下水时，对下列情况可按 不排水施工或部分不排水施工设计： 1在下沉度范围内的土层中存在粉土或粉细砂层，排水下沉 有可能造成流砂时； 2沉井附近存在已有建筑物或构筑物，降水施工可能增加

沉降或倾斜而难以采取其他有效措施时。 6.1.11作用在底板上的反力可假定按直线分布，计算反力时不 宜考虑井壁与土的摩阻力作用。底板与并壁间，当无预留插筋连 接时，应按铰接考虑；当用钢筋整体连接时，可按弹性固定考虑。 6.1.12对建造在软土地基上设有底梁的沉井，应对底梁进行下 沉阶段的强度验算。梁下的地基反力设计值可取地基土的极限承 载力值。 6.1.13水下封底混凝土的厚度应根据基底的向上净反力计算确

定。水下封底混凝土的厚度，应按下式计算：

9.09M ht +hu bf.

(6. 1. 13]

计人刃脚的水平钢筋。 6.1.17在沉井的使用阶段，其结构应根据底板及后浇隔墙浇筑 完成后的结构体系和实际作用进行计算。

计入刃脚的水平钢筋。

6.1.18排水法下沉的井外的最大水压力作用可乘0.7折减系 数。

6.1.18排水法下沉的井外的最大水压力作用可乘0.

6.2.1圆形沉并应根据下沉前的支承情况，对井壁竖向受力进行 强度计算。沉井制作采用支承时，可按周边均匀布置，支点数量和 尺寸可根据沉井的直径、砂垫层厚度及持力土层的极限承载力决定 四支点情况（图6.2.1)并壁所承受的最大内力，可按下列公式计算： 跨中最大弯矩：

式中:g: 单位周长井壁自重（kN/*）； 沉井井壁中心半径（*）。

M = 0.03*πgr²(kN· *)

T**x = 0.011πg.r²(kN : *)

V**x = 0. 2*πg.r?(kN)

图6.2.1圆形沉并定位支承点布置 1一沉井：2一定位支承点

6.2.2圆形沉并刃脚的内力应按下列规定计算

1刃脚竖向的向外弯曲受力，应按沉井开始下沉刃脚已嵌人 土中的工况计算L忽略刃脚外侧水、土压力，图6.2.2（*）」。当沉 并高度较大时，可采用分节浇筑多次下沉的方法减小刃脚向外弯 曲受力。弯曲力矩可按下列公式计算：

（*）竖向的向外弯曲

（b）竖向的向内弯曲

图 6.2.2刃脚计算简图

2刃脚竖向的向内弯曲受力，可按沉井已沉至设计标高，刃脚下 的土已被全部掏空的工况计算图6.2.2（b）」：

式中：Fep1—沉井下沉到设计标高时，沉井刃脚底端处的水、土 侧压力计算值（kN/*²）； 侧压力计算值。 3当刃脚以上井壁留有连接底板的企口凹槽时，尚应对凹槽 处的截面进行竖向弯曲受力验算； 4刃脚的环向拉力，可按下式计算：

*计算刃脚向问外弯曲时，可考虑沉井自重轴压力N，的作 用，按压弯构件配筋； 6圆形沉井的刃脚力矩对井壁竖向配筋影响，可根据筒壳两 瑞自由，应按筒壳下端有弯矩作用的图式计算。 6.2.3不带隔墙下沉的圆形沉井，在下沉过程中井壁的水平内力 可按下列规定计算： 1当下沉区域土质均匀、不存在特别软弱的土质时，可按不 司高度截取闭合圆环计算，并假定在互成90°的两点处土的内摩 擦角差值为4°～8°。内力可按下列公式计算（图6.2.3）：

2当下沉区域有较厚的杂填土、土质变化复杂或沉井下沉深 度内存在软弱土层可能发生突沉时，宜采用考虑沉井倾斜理论的 分析方法计算内力。内力计算可按本规程附录B的规定执行。 6.2.4带隔墙下沉的圆形沉井，在下沉过程中和使用阶段的并壁 内力，可沿不同高度截取闭合圆环按平面结构计算，计算时假定井 壁在同水平圆环上的土压力均匀分布。各截面的内力可按本规 程附录C计算确定。 6.2.*单孔、双孔圆端形沉并（图6.2.*），在下沉过程中井壁的 内力，司沿井壁不同高度截取闭合环形按平面结构计算。计算时 假定井壁在同一水平环上的水、土压力9均勾分布，各截面的内力 系数可按表6.2.*取值，

6.2.*单孔、双孔圆端形沉井井壁计算

表6.2.*圆端形平面框架内力系数

注：1最大正弯矩My**x在y=Hi/q处；

注：1最大正弯矩My**x在y=H/q处； 2弯矩M值，"十”值表示里皮受拉；"一”表示外皮受拉

6.2.6顶管工作井的沉井井壁在顶管推进时的内力<* href="/gb48*93.ht*l">GB／T 38811-2020 金属材料 残余应力 声束控制法，应由顶力、 土抗力和井周土压力叠加作用求得。 6.2.7圆形顶管工作并在顶管力作用下的土抗力假定沿竖直方 向按三角形分布，沿水平方向按余弦函数分布（图6.2.7）。壁板 后土抗力最大值和各点内力可按下列公式计算：

6.2.6顶管工作并的沉并并壁在顶管推进时的内力，应由顶力 土抗力和井周土压力叠加作用求得

向按三角形分布，沿水平方向按余弦函数分布（图6.2.7）。壁板 后土抗力最大值和各点内力可按下列公式计算：

Ptk"—顶管力标准值（kN），根据本规程第4.3.6条确定； qA 一任意高度上A点的土抗力（kN/*）

<* href="/gb6*042.ht*l">GB／T 399*3-2021 五轴联动加工中心 RTCP精度检验.pdf图6.2.7圆形顶管井土抗力分布

6.2.8圆形沉并在顶管力作用下，后背土体的稳定应符合下列公 式规定(图 6.2.8)：

规定（图6.2.8）