1、 砼沉井平面布置 根据计算井距及实际地形形状,确定井间距为 420m,排距 250m。棚菜区确定井距 175m-425m。(详见规划设计图) 砼沉井结构设计 根据水文地质,第四系地层厚度及地层层状情况,确定砼沉井井深为 20.0m,沉井内径 6.0m。 砼沉井井壁采用 0.25m 厚钢筋砼井壁,高度 6.5m。其中地面以下 14m,地面以上部分 0.5m。 含水层以下和 刃脚以上的井壁,采用无砂混凝土管做透水井壁,高度 13.0m,厚度 0.35m。其孔隙率应达到 15-25%,透水井壁每高 1.0m,设混凝土圈梁一道,梁高 0.1m。 刃脚位于透水井壁下部,采用钢筋混凝土结构,高度 1.0m
2、,厚度 0.47m。具体结构尺寸详见图纸。 井底反滤层 ,下部一层粗砂,粒径 3-5mm,厚度 150mm。中间层极粗砂,粒径 5-7mm,厚度 150mm。上部一层沙砾石,粒径 7-10mm,厚度 200mm。 沉井内侧设爬梯一道,高度 20.50m,采用扁钢型号, 50 5 及钢筋型号 16的焊接而成。爬梯与砼井壁、圈梁及刃脚通过埋入砼的横向钢筋连接。梯凳与井壁的距离为 0.15m,梯凳间距 0.30m。 沉井井口高出地表 0.5m,其外侧四周设置 1.0m宽的砼散水坡。散水坡断面,内缘厚 0.12m,外缘厚 0.08m,坡底垫 0.5m厚的粘土层,以防止污水从井口外壁侵入含水层而污染地下
3、水。 井盖结构设计 井盖预制板 井盖采用砼预制盖板。盖板尺寸,长 宽 高为:( 1)号板: 3.25 1.30 0.12m的 2 块,( 2)号板: 3.2 1.3 0.12m 的 4 块,( 3)号板: 2.7 1.30 0.12m 的 4块,共计 10 块。井盖铺砌后,应采用砼切割机,将其分割成圆弧状,以使建筑物美观。 A 、井盖配筋设计 a 井盖自重荷载 取 1.0m的板宽计算: 取最大一块井盖配筋:井盖长 宽 高为: 3.25 1.30 0.12m 21 /3 0 05.212.00.1 mkghbq b 井盖人群荷载 人群荷载按 2/350 mkg 22 /350 mkgq c 井盖
4、荷载 221 /6 5 03 5 03 0 0 mkgqqq B 、 井盖跨中弯矩: 取盖板净跨度 3.0m的 1.05 倍: 15.305.10.30 l m cmkgmkgqlM 8 0 6 2 02.80615.36508181 22中 C 、配筋计算:(由查表法计算) 砼弯曲抗压强度: 2/140 cmkgRw 钢筋抗拉强度: 2/2400 cmkgRg 截面有效高度 :0h 采取保护层厚 cma 5.1 ,则 cmh 5.105.1120 ,安全系数 4.1k 。 073.05.10100140 8 0 6 2 04.1 2200 hbR kMAw中 查附表 12 得 962.00
5、200 66.45.10962.02 4 0 08 0 6 2 04.1 cmhR mkAgg 此时截面含钢率: %1.0%4 4 4.05.101 0 0 66.4 m i n0 hb A g 032.02 4 0 014055.055.00 0 4 4 4.0 gwRR 受力筋选用 cm25107 。 井口横梁设计 考虑到盖板按 6.0 跨长度布置,盖板重量较大,不易铺设,故将井口布置一道横梁。横梁采用尺寸长 宽 高为 3.5 0.25 0.5m。 A 、横梁正截面配筋设计 (一)横梁荷载计算: a 横梁承受盖板荷载 横梁将承受预制板传递的荷载,预制板总重: thDG 95.95.21.0
6、4 5.614.34 221 横梁承担预制板总重的一半,井壁承担重量的一半。tGG 97.495.921211 。 横梁承受盖板的重量,由跨中到 边缘由于盖板的长度不同,横梁由跨中到边缘承受的重量也不相同。横梁承受的为三角形均布荷载,跨中荷载最大,边缘荷载为零。 横梁两端支座(井壁)承担的盖板重量: tGRR BA 485.297.42121 111 由盖板传递横梁的跨中均布荷载: 4212 111 tqtqR A mtlRq A /5 2 9.15.6 4 8 5.24/4 11 b 横梁承受人群荷载 井盖人群荷载 2/35.0 m ,总计井盖面积 33.17 2m 。 tG 61.1117
7、.3335.02 ,人群荷载的一半由横梁承担,另一半由井壁承担,tGG 8.561.112121 22 。 横梁支座受人群荷载与承受盖板荷载的理论一致,同样承受三角形均布荷载,跨中荷载最大边缘为零。 横梁两端支座(井壁)承担人群荷载的重量: tGRR BA 9.28.52121 222 由人群荷载传递给横梁的跨中均布荷载: 4212 222 lqlqR A mtlRq A /785.15.6 9.24/4 22 C 横梁自重荷载: mkgmthbq /312/312.05.25.025.03 d 横梁跨中弯矩(计算跨度 ml 3.60 ) 横梁由盖板、人群引起的跨中弯矩 mkg kgmtqqq
8、 /3 3 1 4/3 1 4.37 8 5.15 2 9.12112 cmkgmkglqlqlqM 1 0 9 6 1 0 01 0 9 6 13.63 3 1 4121121248 221221221212 中横梁由自重引起的跨中弯矩: cmkgmkgqlM 1 5 4 7 9 191.1 5 4 73.63 1 28181 22自中 横梁跨中弯矩: cmkgMMM 1 2 5 0 8 9 11 5 4 7 9 11 0 9 6 1 0 012 自中中中 e 配筋计算:(用查表法计算) 砼弯曲抗压强度: 2/140 cmkgRw 钢筋抗拉强度( 级螺纹钢) 2/3400 cmkgRg 截面
9、 有效高度: 0h ,取保护层厚 cma 5.2 ,则 cmh 5.475.1500 强度设计安全系数: 4.1k 2 2 2.05.47251 4 0 1 2 5 0 8 9 14.1 2200 bhRkMA w 中 查表 873.00 20042.125.47873.03 4 0 0 1 2 5 0 8 9 14.1 cmhRkMAgg 中 %1.0%05.15.4725 42.12 m i n0 bhA g 受力筋选 cm67.6204 , 256.12 cmAg 架立钢筋选 cm20102 (二)横梁斜截面强度计算 横梁截面尺寸: cm5025 ,承受均布荷载。盖板荷载为三角形均布荷载
10、mtq /529.11 ,人群荷载为为三角形均布荷载 mtq /785.12 。横梁自重矩形均布荷载 mtq /312.03 ,采用 20C 砼。混凝土抗拉极限 110 2/cmkg ,箍筋采用 I 级钢筋,钢筋抗拉极限 21 /2400 cmkgR g ,纵筋采用 级螺纹钢 22 /3400 cmkgR g a、剪力计算(取净跨度 ml 0.60 取最大剪力发生在支座处,最小剪力发生在跨中为零。 由盖板产生的支座处剪力: tlqQ 2 9 4.2212 0.65 2 9.1212011 由人群荷载产生的支座处剪力: tlqQ 6 7 8.2212 0.67 8 5.1212022 由横梁自重
11、产生的支座处剪力: tlqQ 936.00.6312.02121 033 支座处最大剪力: kgtQQQQ 5 9 0 89 0 8.59 3 6.06 7 8.22 9 4.2321 截面尺寸核算: kgkQkgbhR a 4.9 1 5 75 9 0 855.15.3 9 1 8 75.47251 1 03.03.0 0 故截面尺寸满足要求,不必加大。 b 、箍筋配筋计算 kgkQkgbhR a 4.9 1 5 75 9 8 055.175.9 1 4 35.47251 1 007.007.0 0 故需要按计算配置箍筋 2.00 7 0 1.05.47251 1 0 5 9 0 855.1
12、0 bhR KQa (属 ab 段) 故取 0.2kh 根据公式:0007.0 hsRbhRKQ kgkha 5.472 4 0 025.47251 1 007.05 9 0 855.1 s k 20 0 0 6.05.472 4 0 02 75.9 1 4 34.9 1 5 7 cms k 选用双支箍筋 cm206 ,则 0 0 0 6.00 2 8 3.020 283.02 sn k (满足要求) 配筋率: %1 1 3.02025 2 8 3.02 bsn kk %1 1 3.0%0 6 9.02 4 0 01 1 00 1 5.00 1 5.0m i n kgak RR (可以) 沉井
13、工程量计算: 项目区沉井共计 5 眼,砼井壁现浇砼 161.91 3m ,钢筋制安 2.23t;透水井壁,无砂砼 408.25 3m 。钢筋砼 45.36 3m 。钢筋制安 4.25t;砼刃脚现浇砼 39.62 3m ,钢筋制安 1.65t;井体水上挖方 1134.23 3m ,水下挖方 2646.54 3m ,壁外回填土334.85 3m ,外运土 3445.92 3m 。散水坡,粘土垫层 58.88 3m ,现浇砼面层 11.78 3m 。预制钢筋砼井盖 19.90 3m ,钢筋制安 1.14t,现浇砼横梁 4.06 3m ,钢筋制安 0.43t。 详见 沉井工程量表 表 5-2-1。 沉
14、井占地面积 项目区沉井共计 19 眼,沉井外壁直径 6.5m,四围散水坡宽 1.0m,散水坡外直径 8.5m,每座沉井占地面积 56.716 2m ,共计占地面积 1077.6 2m ( 0.108 公顷)。 表 5 2 1 混凝土沉井工程量表 序号 工程及部位 项目 单位 数量 备注 一 . 砼沉井 眼 5 1 砼井壁 现浇砼 m3 161.91 钢筋制安 t 2.23 2 透水井壁 现浇无砂砼 m3 408.25 无砂 砼圆梁 m3 45.36 钢筋制安 t 4.25 3 砼刃脚 现浇砼 m3 39.62 钢筋制安 t 1.65 4 井体挖方 水上挖方 m3 1134.23 水下挖方 m3
15、 2646.54 回填土 m3 334.85 外运土 m3 3445.92 5 散水坡 现浇砼 m3 11.78 素砼 粘土垫层 m3 58.88 6 井盖板 预制砼板 t 19.90 预制 钢筋制安 t 1.14 7 横梁 现浇砼 m3 4.06 钢筋制安 t 0.43 8 爬梯 扁钢制安 t 0.39 钢筋制安 t 0.34 9 沉井 封底 反滤层铺筑 m3 77.63 序号 工程及部位 项目 单位 数量 备注 一 . 砼沉井 眼 5 1 砼井壁 现浇砼 m3 161.91 钢筋制安 t 2.23 2 透水井壁 现浇无砂砼 m3 408.25 无砂 砼圆梁 m3 45.36 钢筋制安 t 4.25 3 砼刃脚 现浇砼 m3 39.62 钢筋制安 t 1.65 4 井体挖方 水上挖方 m3 1134.23 水下挖方 m3 2646.54 回填土 m3 334.85 外运土 m3 3445.92 5 散水坡 现浇砼 m3 11.78 素砼 粘土垫层 m3 58.88 6 井盖板 预制砼板 t 19.90 预制 钢筋制安 t 1.14 7 横梁 现浇砼 m3 4.06 钢筋制安 t 0.43 8 爬梯 扁钢制安 t 0.39 钢筋制 安 t 0.34 9 沉井封底 反滤层铺筑 m3 77.63