新規(guī)范解釋長安大學(xué)公路學(xué)院巖土與隧道工程研究所

（深基礎(chǔ)部分—

沉井基礎(chǔ)）

公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范

沉井基礎(chǔ)定義：上下敞口帶刃腳的空心井筒狀結(jié)構(gòu)下沉水中到設(shè)計標(biāo)高處,以井筒作為結(jié)構(gòu)外殼而構(gòu)筑成的基礎(chǔ)。

6沉井基礎(chǔ)

沉井下沉示意圖

沉井基礎(chǔ)6沉井基礎(chǔ)

沉井是用混凝土（或鋼筋混凝土）等建筑材料制成的井筒結(jié)構(gòu)物。施工時，先就地制作第一節(jié)井筒，然后用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诰矁?nèi)挖土，使沉井在自重作用下克服阻力而下沉。隨著沉井的下

沉，逐步加高井筒，沉到設(shè)計標(biāo)高后，在其下端澆筑混凝土封底，如沉井作為地下結(jié)構(gòu)物使用，則在其上端再接筑上部結(jié)構(gòu)；如只作為建筑物基礎(chǔ)使用的沉井，常用素混凝土或砂石填充井筒。6沉井基礎(chǔ)6沉井基礎(chǔ)沉井的優(yōu)點：埋置深度可以很大，整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物，施工工藝并不復(fù)雜，因此在橋梁工程中得到較廣泛的應(yīng)用。同時，沉井施工時對鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)，也常用作為礦用豎井、地下油庫等。6沉井基礎(chǔ)沉井的缺點：施工期較長；對粉細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，均會給施工帶來一定困難。沉井基礎(chǔ)在橋梁工程中的應(yīng)用

米約高架橋是法國一座位于連接克萊蒙費爾德和貝齊埃爾市的A75高速公路上的大橋,這將是一條連接北歐和西班牙東部地區(qū)的新通道。6沉井基礎(chǔ)

橋全長2460m，由8跨組成，除兩個邊跨長204m外，其余各跨均為302m，橋總重29萬噸，其中僅鋼結(jié)構(gòu)橋面就重達(dá)3.6萬噸。每個橋墩設(shè)4個沉井基礎(chǔ)，沉井直徑4～5m，深9～16m。大橋僅用了7根支柱，而且還都是單體支柱，其中一個支柱高度竟然達(dá)到240m。6沉井基礎(chǔ)

枝江長江大橋正橋

0、1、2、3號墩位于淺灘上，均需通過20～30m砂土和河卵石覆蓋層才能達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。6沉井基礎(chǔ)

原設(shè)計曾為重型沉井，希望靠壓重沉到設(shè)計標(biāo)高，經(jīng)方案比較最后均采用泥槳套下沉的輕型沉井，并首先在0號(高19.5m)墩上進(jìn)行了泥漿套試驗，后逐步用到1(高27m)、2(高27m)、3號(高32m)墩上，最終完成泥漿套沉井基礎(chǔ)。6沉井基礎(chǔ)

九江長江大橋北岸引橋地址構(gòu)造簡單，單承載力較低，屬近期淤積層。經(jīng)過方案比選，除個別橋墩采用鉆孔樁基礎(chǔ)外，其余均采用沉井基礎(chǔ)。為了提高下沉速度減少沉井混凝土用量，最后采用空氣幕沉井基礎(chǔ)。九江長江大橋6沉井基礎(chǔ)九江長江大橋6沉井基礎(chǔ)江陰長江公路大橋為主跨1385m懸索橋，其北錨碇基礎(chǔ)采用空氣幕沉井基礎(chǔ)，沉井長69m、寬51m、高58m，是當(dāng)今世界最大的沉井。6沉井基礎(chǔ)

南京長江大橋正橋2、3號墩要通過約30m深水、約40m厚的覆蓋層，按當(dāng)時的技術(shù)條件修建單一的管柱基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，在設(shè)計上和施工上都缺少經(jīng)驗、存在困難。因此，經(jīng)多方研究和論證，最后采用了鋼沉井和管柱的組合基礎(chǔ)。6沉井基礎(chǔ)南京長江大橋正橋6沉井基礎(chǔ)雄偉的南京長江大橋6沉井基礎(chǔ)

蚌埠淮河公路大橋是安徽省境內(nèi)淮河上第二座特大公路橋梁，位于101省道上，在安徽省蚌埠市解放四路，津浦鐵路新老橋之間，跨越淮河，橋全長752m。6沉井基礎(chǔ)

主橋為雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主跨224m，５跨連續(xù)的組合為38＋76＋224＋76＋38（m），全長452m。橋面寬度為行車道15m，兩側(cè)人行道各2m，全寬19.6m。該橋拉索采用日本進(jìn)口的φ5鍍鋅高強(qiáng)度平行鋼絲束和PE熱擠防護(hù)索套。安徽省公路勘察設(shè)計院設(shè)計，交通部公路二局施工。6沉井基礎(chǔ)6沉井基礎(chǔ)沉井施工動畫就地下沉的沉井施工6沉井基礎(chǔ)6.1一般規(guī)定6.1.1當(dāng)橋梁墩臺基礎(chǔ)處的河床地質(zhì)、水文及施工等條件適宜時，可選用沉井基礎(chǔ)。但河床中有流砂、孤石、樹干或老橋基等難于清除的障礙物時，或在表面傾斜較大的巖層上，不宜采用沉井基礎(chǔ)。當(dāng)水深較大，流速適宜時亦可考慮采用浮運沉井。 沉井的埋置深度應(yīng)符合本規(guī)范第4章第4.1節(jié)的規(guī)定。6.1節(jié)一般規(guī)定6沉井基礎(chǔ)6.1.2為使沉井順利下沉，沉井重力（不排水下沉?xí)r，應(yīng)計浮重度）須大于井壁與土體間的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值。土與井壁間的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)實踐經(jīng)驗或?qū)崪y資料確定；當(dāng)缺乏上述資料時，可根據(jù)土的性質(zhì)、施工措施，按表6.1.2選用。6.1節(jié)一般規(guī)定6沉井基礎(chǔ)6.2構(gòu)造6.2.1沉井平面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)墩臺身底面尺寸、地基土的承載力及施工要求確定。沉井棱角6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)

處宜做成圓角或鈍角，頂面襟邊寬度應(yīng)根據(jù)沉井施工容許偏差而定，不應(yīng)小于沉井全高的1/50，且不應(yīng)小于0.2m，浮式沉井另加0.2m。沉井頂部需設(shè)置圍堰時，其襟邊寬度應(yīng)滿足安裝墩臺身模板的需要。井孔的布置和大小應(yīng)滿足取土機(jī)具操作的需要，對頂部設(shè)置圍堰的沉井，宜結(jié)合井頂圍堰統(tǒng)一考慮。

說明6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.2.2沉井每節(jié)高度可視沉井的平面尺寸、總高度、地基土情況和施工條件而定，不宜高于5m。沉井外壁可做成垂直面、斜面（斜面坡度為豎/

橫：20/1～50/1）或與斜面坡度相當(dāng)?shù)呐_階形。

說明6.2.3沉井井壁的厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、施工下沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定，可采用0.8～1.5m；但鋼筋混凝土薄壁浮運沉井及鋼模薄壁浮運沉井的壁厚不受此限。6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.2.4沉井刃腳根據(jù)地質(zhì)情況，可采用尖刃腳或帶踏面刃腳。如土質(zhì)堅硬，刃腳面應(yīng)以型鋼加強(qiáng)或底節(jié)外殼采用鋼結(jié)構(gòu)。刃腳底面寬度可為

0.1～0.2m，如為軟土地基可適當(dāng)放寬。刃腳斜面與水平面交角不宜小于45°。沉井內(nèi)隔墻底面比刃腳底面至少應(yīng)高出0.5m。當(dāng)沉井需要下沉至稍有傾斜的巖面上時，在掌握巖層高低差變化的情況下，可將刃腳做成與巖面傾斜度相適應(yīng)的高低刃腳。6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.2.5沉井材料可用混凝土、鋼筋混凝土（配筋率不應(yīng)小于0.1%）和鋼材等。混凝土沉井僅適用于松軟土層；其井壁豎向接縫應(yīng)設(shè)置接縫鋼筋。沉井刃腳不宜采用混凝土結(jié)構(gòu)。浮運沉井可采用鋼筋混凝土薄壁或鋼模薄壁結(jié)構(gòu)。6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.2.6沉井填料可采用混凝土、片石混凝土或漿砌片石；在無冰凍地區(qū)亦可采用粗砂和砂礫填料；空心沉井應(yīng)考慮受力和穩(wěn)定要求。粗砂、砂礫填芯沉井和空心沉井的頂面均須設(shè)置鋼筋混凝土蓋板，蓋板厚度通過計算確定。6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.2.7沉井各部分混凝土強(qiáng)度等級：刃腳不應(yīng)低于C25；井身不應(yīng)低于C20；當(dāng)為薄壁浮運沉井時，井壁和隔板不應(yīng)低于C25，腹腔內(nèi)填料不應(yīng)低于C15。6.2.8沉井封底混凝土厚度由計算確定，但其頂面應(yīng)高出刃腳根部（即刃腳斜面的頂點處）不小于0.5m。封底混凝土強(qiáng)度等級，非巖石地基不應(yīng)低于C25，巖石地基不應(yīng)低于C20。6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造施工現(xiàn)場照片6.2節(jié)構(gòu)造6沉井基礎(chǔ)6.3計算6.3.1沉井的計算應(yīng)包括：

1沉井作為整體基礎(chǔ)計算沉井作為整體基礎(chǔ)計算，可按本規(guī)范第4章有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。考慮土的彈性抗力作用時，可按本規(guī)范附錄Q計算；采用泥漿套施工且采取了恢復(fù)側(cè)面土的約束能力措施后，方可考慮土的彈性抗力作用。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

對高低刃腳的沉井基礎(chǔ)，驗算抗傾覆和抗滑動穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮巖面傾斜的不利因素，并采取必要的措施。

2沉井在施工過程中的計算

1）使沉井順利下沉所必需的重力，可按本規(guī)范第6.1.2條規(guī)定計算。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)2）沉井井壁及刃腳，可按本規(guī)范第6.3.2～

6.3.4條規(guī)定計算。

3）混凝土封底層的厚度，可按本規(guī)范第6.3.5條規(guī)定計算。

4）浮運沉井在浮運過程中的橫向穩(wěn)定性，可按本規(guī)范第6.3.6條規(guī)定計算。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)5）沉井在施工過程中，其截面應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62）進(jìn)行短暫狀況驗算。

3沉井蓋板應(yīng)按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62）進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài)計算。計算時其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)和作用效應(yīng)組合，應(yīng)分別符合本規(guī)范第1.0.5條的規(guī)定。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)6.3.2沉井井壁應(yīng)按下列規(guī)定驗算。薄壁浮運沉井的井壁應(yīng)根據(jù)實際可能發(fā)生的情況進(jìn)行驗算。

1施工下沉?xí)r，沉井底節(jié)應(yīng)按下列情況驗算其豎向彎曲強(qiáng)度：

1）當(dāng)排水挖土下沉?xí)r，沉井底節(jié)假定支承在四個支點“1”上（圖6.3.2-1），驗算其豎向彎曲；

說明

2）當(dāng)不排水下沉?xí)r，由于挖土不均勻，沉井底節(jié)假定支承在長邊的中心支點“2”上或支承在短邊6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

兩端的四角支點“3”上（圖6.3.2-2），驗算其豎向彎曲。說明

2施工下沉過程中井壁的驗算分為豎直方向和水平方向兩部分：

1）豎直方向 當(dāng)沉井被四周土體摩阻力所嵌固而刃腳下的土已被挖空時，應(yīng)驗算井壁接縫處的豎向抗拉強(qiáng)度。在接縫處假定混凝土不承受拉力而由接縫處的鋼筋承受。6.3節(jié)計算沉井的排水下沉6.3節(jié)計算水下著床定位，灌水下沉6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

（1）等截面井壁 井壁摩阻力可假定沿沉井總高按三角形分布，即在刃腳底面處為零，在地面處為最大。此時，最危險的截面在沉井入土深度的1/2處[圖

6.3.2-3（a）]，最大豎向拉力為沉井全部重力

Gk的1/4，即：（6.3.2-1）

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

（2）臺階形井壁 每段井壁變階處均應(yīng)進(jìn)行計算，變階處的井壁拉力Px[圖6.3.2-3（b）]為：（6.3.2-2）

（6.3.2-3）6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)式中

Px——距刃腳底面x變階處的井壁拉力（kN）；

Gxk——x高度范圍內(nèi)的沉井自重（kN）；

u——井壁周長（m）；

qx——距刃腳底面x變階處的摩阻力（kPa）；

qd——沉井頂面摩阻力（kPa）；

h——沉井總高（m）；

x——刃腳底面至變階處（或驗算截面）的高度。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)2）水平方向

水平方向應(yīng)驗算刃腳根部以上高度等于該處壁厚的一段井壁。計算時除計入該段井壁范圍內(nèi)的水平荷載外，并應(yīng)考慮由刃腳懸臂傳來的水平剪力。根據(jù)排水或不排水的情況，沉井井壁在水壓力和土壓力等水平荷載作用下，應(yīng)作為水平框架驗算其水平方向的彎曲。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

采用泥漿套下沉的沉井，泥漿壓力大于上述水平荷載，井壁壓力應(yīng)按泥漿壓力計算。采用空氣幕下沉的沉井，井壁壓力與普通沉井的計算相同。6.3.3沉井刃腳可分別作為懸臂梁和水平框架驗算其豎向和水平向的彎曲強(qiáng)度。6.3節(jié)計算a—混凝土刃腳；b—設(shè)角鋼的刃腳；c—尖刃腳沉井刃腳：作用在于減少沉井下沉阻力

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

1刃腳豎向作為懸臂梁計算。刃腳根部可以認(rèn)為與井壁嵌固，刃腳高度作為懸臂長度，并可根據(jù)以下兩種不利情況分別計算：

1）刃腳豎向向外彎曲。沉井下沉途中，刃腳內(nèi)側(cè)已切入土中約1m，此時沉井頂部露出水面尚有一定高度（多節(jié)沉井約為一節(jié)沉井高度）時，6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

驗算刃腳因受井孔內(nèi)土體的側(cè)向壓力而向外彎曲時的強(qiáng)度。在上述情況下，作用于井壁外側(cè)的計算側(cè)土壓力和水壓力的總和不應(yīng)大于靜水壓力的

70%，井壁外側(cè)的計算摩阻力取0.5E（E為井壁所受的主動土壓力）或本規(guī)范表6.1.2數(shù)值計算的較小者。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)2）刃腳豎向向內(nèi)彎曲。沉井已沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下的土已被挖空的情況下，驗算刃腳因受井壁外側(cè)全部水壓力和側(cè)土壓力而向內(nèi)彎曲時的強(qiáng)度。水壓力可按下列情況計算：不排水下沉?xí)r，井壁外側(cè)水壓力值按100%計算，內(nèi)側(cè)水壓力值按50%計算，但也可按施工中可能出現(xiàn)的水頭差計算。

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

排水下沉?xí)r，在透水不良的土中，可按靜水壓力的70%計算；在透水土中，可按靜水壓力的

100%計算。

2刃腳豎向作為水平框架計算。沉井已沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下的土已被挖空的情況下，將刃腳作為閉合的水平框架，計算其水平方向的抗彎強(qiáng)度。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)6.3.4沉井刃腳上作用的水平力分配系數(shù)可用下列近似方法計算：

1刃腳沿豎向視為懸臂梁，其懸臂長度等于斜面部分的高度。當(dāng)內(nèi)隔墻的底面距刃腳底面為0.5m

或大于0.5m而采用豎向承托加強(qiáng)時，作用于懸臂部分的水平力可乘以分配系數(shù)：6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)式中

——支承在內(nèi)隔墻間的外壁最大計算跨徑（m）；

——刃腳斜面部分的高度（m）。 懸臂部分的豎直鋼筋應(yīng)伸入懸臂根部以上的高度，并在懸臂總高按剪力和構(gòu)造要求設(shè)置箍筋。（6.3.4-1）

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)2刃腳水平方向可視為閉合框架，當(dāng)刃腳懸臂的水平力乘以分配系數(shù)時，作用于框架的水平力應(yīng)乘以分配系數(shù)β：式中

——支承在內(nèi)隔墻間的外壁最小計算跨徑（m）；

——刃腳斜面部分的高度（m）。（6.3.4-2）

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)6.3.5混凝土封底的厚度應(yīng)根據(jù)基底的水壓力和地基土的向上反力計算確定。井孔不填充混凝土的沉井，封底混凝土須承受沉井基礎(chǔ)全部荷載所產(chǎn)生的基底反力，井內(nèi)如填砂時應(yīng)扣除其重力。井孔內(nèi)如填充混凝土（或片石混凝土），封底混凝土須承受填充混凝土前的沉井底部的靜水壓力。6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)6.3.6薄壁浮運沉井在浮運過程中（沉入河床前），應(yīng)驗算橫向穩(wěn)定性。沉井浮體穩(wěn)定傾斜角可按下列公式計算：（6.3.6-1）

（6.3.6-2）

6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)

式中

——沉井在浮運階段的傾斜角，不應(yīng)大于

6°并應(yīng)滿足；

——外力矩（kN·m）；

——排水體積（m3）；

——沉井重心至浮心的距離（m），重心在浮心之上為正，反之為負(fù)；

——定傾半徑，即定傾中心至浮心的距離（m）；6.3節(jié)計算6沉井基礎(chǔ)Ⅰ——薄壁沉井浮體排水截面面積的慣性矩（m4）；

——水的重度，=10kN/m3。6.3.7底節(jié)以上沉井應(yīng)按靜水壓力、流水壓力、風(fēng)力、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)反力、錨纜拉力、井內(nèi)填充混凝土側(cè)壓力等，分別驗算井壁和內(nèi)隔墻。6.3節(jié)計算本章結(jié)束謝謝大家公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范1.上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，做擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟(jì)上較為合理的；2.在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大，或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時；3.巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時。說明

沉井平面形狀有圓形、圓端形、正方形和長方形等。橋梁基礎(chǔ)當(dāng)采用圓端形或長方形時，為保持其下沉的穩(wěn)定性，長邊與短邊之比宜小。沉井平面尺寸的大小，主要由地基土的容許承載力決定。同時，在水流沖刷大的河床上，應(yīng)考慮阻水較小的截面形式。沉井棱角處宜做成圓角或鈍角，使沉井在平面框架受力狀態(tài)下受力均勻，減少井壁摩擦面積和不至于形成死角。沉井的井孔的最小尺寸，應(yīng)視取土機(jī)具而定，一般不宜小于2.5m。說明1先根據(jù)荷載、水文地質(zhì)條件及各土層的工程特性等定出沉井的輪廓尺寸。

2驗算沉井基底承載力、偏心距、滑動及傾覆穩(wěn)定等以滿足設(shè)計要求。

3可考慮扣除沖刷后土對井壁約束作用。說明

當(dāng)排水挖土下沉?xí)r，沉井的支承位置可以控制在受力最有利的范圍。對于圓端形或長方形沉井，當(dāng)其長邊大于1.5倍短邊時，支承點可設(shè)于長邊，兩支點的間距等于0.7倍邊長（見本規(guī)范圖

6.3.2-1），以使支承處產(chǎn)生的負(fù)彎矩與長邊中點處產(chǎn)生的正彎矩絕對值大致相等，并按此條件驗算沉井自重所引起的井壁頂部或底部混凝土的抗拉強(qiáng)度。說明2當(dāng)不排水挖土下沉?xí)r，因無法控制支點位置，可將底節(jié)沉井作為梁并按下列假定的不利支承情況進(jìn)行驗算。

1）假定底節(jié)沉井僅支承于長邊的中點（本規(guī)范圖6.3.2-2）的點“2”，兩端懸空，驗算由于沉井重力在長邊中點附近最不利豎截面上所產(chǎn)生的井壁頂部混凝土抗拉強(qiáng)度。

2）假定底節(jié)沉井支承于短邊的兩端點（本規(guī)范圖6.3.2-2）的點“3”，驗算由于沉井自重在短邊中點處引起的刃腳底面混凝土的抗拉強(qiáng)度。

說明1）刃腳根部以上高度等于井壁厚度t的一段井壁驗算位于刃腳根部以上其高度等于井壁厚度t

的一段井壁，據(jù)此設(shè)置該段的水平鋼筋。因這段井壁t又是刃腳懸臂梁的固定端，施工階段作用于該段的水平荷載，除本身所受的水平荷載外，還承受由刃腳傳來的水平力Q（見圖6—3）。作用在該段井壁上的平均荷載q，即：說明

（6—4）（6—5）（6—6）（6—7）（6—8）說明式中

——作用在井壁高度t段上的均布荷載（kN/m）；

——作用在井壁高度t段上的水壓力（kN/m）；

——作用在刃腳根部以上，高度t范圍內(nèi)截面A上的單位水壓力（kPa）；

——作用在刃腳根部截面B的單位水壓力（kPa）；

說明

——井壁厚度（m）；

——驗算截面A和B距水面的高度（m）；

——水的重度（10kN/m3）；

——折減系數(shù)，排水挖土?xí)r，井內(nèi)無水壓，井外水壓視土質(zhì)而定，砂類土；黏性土；不排水挖土?xí)r，井外水壓以

100%計，，井內(nèi)水壓以50%計，；

——作用在t段井壁上的土側(cè)壓力（kPa）；說明

——作用在刃腳根部以上，高度t處A截面的單位土側(cè)壓力（kPa），可按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60）有關(guān)土側(cè)壓力公式計算；

——作用在刃腳根部處B截面的單位土側(cè)壓力（kPa）；

——由刃腳傳來的水平力（kN/m），其值等于作用在刃腳懸臂梁上的水平力乘以分配系數(shù)α

，見本規(guī)范公式（6.3.4-1）。說明

W的作用點距刃腳根部為，E的作用點距刃腳根部為。

根據(jù)以上計算出來的q值，即可按框架分析求刃腳根部以上t高度內(nèi)截面的作用效應(yīng)。說明2）其余段井壁其余各段井壁的計算，可按井壁斷面的變化，將井壁分成數(shù)段，取每一段中控制設(shè)計的井壁（位于每一段最下端的單位高度）進(jìn)行計算。作用在框架上的均布荷載。然后用同樣的計算方法，求得水平框架內(nèi)截面的作用效應(yīng)。并將水平筋布置在全段上。說明

采用泥漿套下沉的沉井，在下沉過程中所受到的側(cè)壓力，應(yīng)將沉井外側(cè)泥漿壓力按100%計算，因為泥漿壓力一定要大于水壓力及土壓力總和，才能保證泥漿套不被破壞。采用空氣幕沉井，在下沉過程中受到土側(cè)壓力，根據(jù)試驗沉井測量結(jié)果，壓氣時氣壓對井壁說明

的作用不明顯，可以略去不計，仍按普通沉井的有關(guān)規(guī)定計算。 在計算空氣幕沉井下沉中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時，由于井壁的摩擦力在開氣時減小，不開氣時仍與普通沉井相同。因此視計算內(nèi)容，按最不利情況采用。說明1）刃腳向外彎曲。在沉井下沉過程中，刃腳內(nèi)側(cè)切入土中約1m，而在地面以上或水面以上還露出一定高度或井壁全部筑就后的外露高度。此時，刃腳受井孔內(nèi)土體的橫向壓力，在刃腳根部水平截面上則產(chǎn)生最大的向外彎矩，計算方法如下（見圖6—4）：說明

（1）沿井壁的水平方向取一個單位寬度，并按本規(guī)范第6.3.2條條文說明的方法計算作用在刃腳上的土側(cè)壓力E和水壓力W，其中E1、E2分別為刃腳上端和底面的土側(cè)壓力，W1、W2分別為刃腳上端和底面的水壓力。 在計算刃腳向外彎曲時，作用在刃腳外側(cè)的計算側(cè)土壓力和水壓力的總和，不應(yīng)大于靜水壓力的70%，否則就按70%的靜水壓力計算。說明

（2）作用在井壁外側(cè)單位寬度上的摩阻力T按以下兩式計算，取其較小值（kN/m），目的為求得反力Rv（圖6—5）最大值。（6—9） （6—10）

式中 ——摩擦系數(shù)，；說明

——土內(nèi)摩擦角，一般土在水中的內(nèi)摩擦角可采用26°30′，；

——土與井壁間的單位摩阻力，按本規(guī)范第6.1.2條表6.1.2選用；

——沉井側(cè)面與土接觸的單位寬度上的總面積（m2），（h為刃腳高度以m計）；

——作用在井壁上每m寬度的總土壓力（kN/m）。說明

（3）刃腳底單位周長上土的豎向反力Rv，可按下式計算（見圖6—5）： （6—11）式中——沿沉井外壁單位周長上的沉井重力，其值等于該高度沉井的總重除以沉井的周長；在不排水挖土下沉?xí)r，應(yīng)在沉井總重中扣去淹沒水中部分的浮力；

——沿井壁單位周長上沉井側(cè)面總摩阻力。說明Rv的作用點可按下法計算（見圖6—6）：假定作用在刃腳斜面上的土反力的方向與斜面上法線成β角，β為土反力與刃腳斜面間的外摩擦角（一般取β=30°）。作用在刃腳斜面上的土反力分解成水平力U與垂直力V2，刃腳底面上的垂直反力為V1，則：說明

（6—12） （6—13） 式中a——刃腳踏面底寬（m）；

b——刃腳入土斜面的水平投影（m）；

f——豎直反力強(qiáng)度（kN/m）。說明

（4）作用在刃腳斜面上的水平力U可按下式計算： （6—14）式中α——刃腳斜面與水平面所成的夾角；

β——土與刃腳斜面間的外摩擦角，一般為

30°。 假定U為三角形分布，則U的作用點在距刃腳底面m高處。說明

（5）刃腳重力g按下式計算： （6—15）

式中 ——混凝土重度（kN/m3），若不排水下沉，應(yīng)扣除水的浮力；

h——刃腳斜面的高度（m）。說明

（6）作用在刃腳外側(cè)的摩阻力，其計算方法與計算井壁外側(cè)摩阻力T的方法相同，但取兩式中的較大值，其目的為使刃腳彎矩最大。 （7）刃腳既視作懸臂梁，又視作一個封閉的水平框架，因此作用在刃腳側(cè)面上的水平力將兩種不同作用來共同承擔(dān)，其分配系數(shù)見本規(guī)范第6.3.4

條及其條文說明。說明

（8）求得作用在刃腳上的所有外力的大小、方向和作用點以后，即可求算刃腳根部處截面上每單位周長井壁內(nèi)的軸向壓力N、水平剪力Q及對刃腳根部截面重心O點的彎矩M（圖6—6），并據(jù)此計算在刃腳內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋。此項鋼筋應(yīng)伸至刃腳根部以上0.5l1（l1為沉井外壁的最大計算跨徑）。說明2）刃腳向內(nèi)彎曲。當(dāng)沉井沉到設(shè)計標(biāo)高，刃腳下的土已挖空，這時刃腳處于向內(nèi)彎曲的不利情況，如圖（6—7）所示。按此情況確定刃腳外側(cè)豎向鋼筋。說明

作用在刃腳外側(cè)的外力，沿沉井周邊取一單位周長計算，計算步驟和本款1）項的情況相似。其計算方法簡述如下：（1）計算刃腳外側(cè)的土壓力和水壓力。土壓力與本款1）項的情況相同。水壓力計算，當(dāng)不排水下沉?xí)r，井壁外側(cè)水壓力按100%計算，井內(nèi)水壓力一般按50%計算，但也可按施工中可能出現(xiàn)的水頭差計算；當(dāng)排水下沉?xí)r，在透水不良土中，外說明

側(cè)水壓力可按靜水壓力的70%計算。這里土壓力和水壓力的總和不受本款第1）項規(guī)定的“不超過70%

的靜水壓力”的限制。（2）由于刃腳下