CECS137-2015_给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程_给排水规范.pdf

CECS 137 2015 中国工程建设协会标准 给水排水工程钢筋混凝土 沉井结构设计规程 Specification for structural design of reinforced concrete sinking well of water supply and sewerage engineering 中国计划出版社 中国工程建设协会标准 给水排水工程钢筋混凝土 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 2015 主编单位上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 批准单位中国工程建设标准化协会 施行日期20 1 5 年7 月1 日 中国计划出版社 2015北京 中国工程建设标准化协会公告 第197号 关于发布给水排水工程钢筋混凝土 沉井结构设计规程的公告 根据中国工程建设标准化协会关于印发（2008年工程建设 协会标准制订、修订计划（第二批）〉的通知（建标协字〔2008〕98 号）的要求，由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司等单位 全面修订的给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程，经本 协会贮藏构筑物专业委员会组织审查，现批准发布，编号为CECS 137 20日，自2015年7月1日起施行。原混凝土水池软弱地基 处理设计规范CECS137 2002同时废止。 中国工程建设标准化协会 二。一五年四月十六日 前言 根据中国工程建设标准化协会关于印发（2008年工程建设 协会标准制订、修订计划（第二批）〉的通知（建标协宇〔2008〕98 号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结近年来国内外 给水排水工程钢筋泪凝土沉井结构设计的工程实践经验，与国内 相关标准协调，并在广泛征求意见的基础上，修订了给水排水工 程钢筋混凝土沉井结构设计规程。 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程是我国唯一的 一本沉井设计方面的专项标准。自颁布实施以来得到了广泛应 用。本次修编总结了该规程近十年来的应用情况，吸收了国内的 工程实践经验，并参考了国内外相关资料，对原规程做了充实和完 善。特别是圆形沉井的水平受力，通过沉井下沉过程中倾斜状态 的受力分析研究，对沉井结构设计公式做了补充。 本规程共分7章和4个附录，主要内容包括总则，术语和符 号，材料，结构上的作用，基本设计规定，沉井下沉和结构计算，构 造要求等。 本规程修订的主要技术内容是 1.根据现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010对第 6. 1. 13条沉井水下封底棍凝土厚度的计算公式（6.1.13）作了相 应调整； 2.第6.2. 2条沉井刃脚向外弯曲的计算，可以考虑沉井自重 Nl的作用，按压弯构件进行配筋计算； 3.第6.2. 3条圆形沉井水平配筋计算，根据不同土质情况， 可按两种模式计算； 4.第6.2.9条圆形板的计算内容由正文改为列入附录C; - 1 . 5.第7.2. 4条刃脚构造增加了（f形； 6.附录B圆形沉井倾斜状态的内力计算新增内容，是全新的 圆形沉井计算模式。 本规程由中国工程建设标准化协会贮藏构筑物委员会 CCECS/TClO）归口管理，由上海市政工程设计研究总院（集团）有 限公司负责解释。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（上海市中山北二路901号，邮政编码 200092）。 主编单位上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 参编单位上海基础工程有限公司 湖北省电力勘测设计院 主要起草人葛春辉陈顺彭夏军王恒栋王广平 王荣文周质炎姜春辉方国和董亚军 徐俊强健王建伟 主要审查人比世杰苏发怀郭天木王乃震舒亚俐 范民权李耀良徐震 立 目次 I总则（1 2 术语和符号 2 2. 1 术语（2 2. 2符号（2 3材料（4 4 结构上的作用 6 4. 1 作用分类和作用代表值 4. 2 永久作用标准值 4. 3 rlf变作用标准值和准永久值系数（自） 5 基本设计规定 1 2 5. 1 →般规定门们 5. 2 承载能力极限状态计算 5. 3 正常使用极限状态、验算（1 5 6 沉井下沉和结构计算门们 6. 1 一般规定门们 6. 2 圆形沉井 2 4 6.3 矩形沉井 3 1 7 构造要求 3 6 7. 1 一般规定 3 6 7. 2 基本构造 附录A钢筋混凝土沉井结构构件处于受弯或大偏心 受拉（压）状态时的最大裂缝宽度计算（4 2 附录B圆形沉井倾斜状态的内力计算（4 5 附录C带中隔墙圆形沉井的内力计算（4 9 附录D圆形沉井底板在均布荷载作用下的弯矩计算（5 5 本规程用词说明 引用标准名录 附条文说明 2 Contents 1 General provisions 1 2 Terms and symbols 2 2. 1 Terms 2 2. 2 Symbols 2 3 Materials 4 4 Structure on the action 6 4. 1 Effect of classification and representative value 6 4. 2 Characteristic value of permanent action 6 4. 3 Value of variable action and quasi permanent value of the coefficient 8 5 Basic design requirements12 5. 1 General requirements 12 5. 2 Ultimate limit states 1 3 5. 3 Serviceability limit states15 6 Sinking and structural calculation 18 6. 1 General requirements 18 6. 2 Circular sinkmg well 2 4 6. 3 Rectangular sinking well 3 1 7 Detailing requirements . . 3 6 7. 1 General requirements 3 6 7. 2 Basic detailing 3 6 Appendix A Calculation for maximum crack of reinforced concrete sinking well structure section under flexural or large eccentricity 3 tensile state 4 2 Appendix B Internal force calculation of circular sinking well tilt state 4 5 Appendix C The calculation of internal forces of circular sinking well with partitio口（4 9 Appendix D Circular sinking well bottom plate under uni bending huge load calculation 5 5 Explanation of wording in this specification 5 7 List of quoted standards J吕） Addition Explanation of provisions 5 9 4 1总则 1. o. 1 为在给水排水工程钢筋棍凝土沉井结构设计中贯彻国家 的技术政策，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 给水排水工程钢筋氓凝土沉井结构设计，除应符合本规程 外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 - 1i . 2 术语和符号 2.1术语 2.1.1 沉井sinking well 在地面制作后，从井内部取土下沉至预定标高的结构。 2.1. 2 干式沉井dry sinking well 使用时井内元水的沉井。 2. 1. 3 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. 4 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. s 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符号 2. 2.1 作用、作用效应和抗力 Ee.k一一主动土压力合力标准值； E内被动土压力合力标准值； fk井壁外侧土的摩阻力标准值； Fe川主动土压力标准值； Fvk～－二被动土压力标准值； F机k流水压力标准值； F川←一一水的浮托力标准值； R一←结构构件抗力设计值； wmax→一混凝土构件的最大裂缝宽度。 2 2. 2. 2 材料性能 Fit昆凝土的抗冻等级； Pi←一、混凝土的抗渗等级。 2. 2. 3 几何参数 h，一一沉井水下封底混凝土厚度； h1一→刃脚斜面垂直高度； hr一一顶管顶力至刃脚底部的距离； H 沉井入土深度； re 圆形沉井井壁中心半径。 2.2.4 设计系数 走a一一主动土压力系数； 儿被动土压力系数； k,, 下沉系数； 走＇＇阿一一下沉稳定系数； 也w一一抗浮系数； k，一一抗滑移系数； kov 抗倾覆系数。 3 3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C25，湿式 沉井主体结构的混凝土强度等级不应低于C20。 3.0.2 水下封底昆凝土强度等级不宜低于C20。 3. 0. 3 凡有抗渗要求的沉井，壁板和底板泪凝土的抗渗等级应通 过试验确定，并应符合表3.0. 3的规定。 表3.0.3混凝土抗渗等级的 最大水头与混凝土壁板厚度的比值iw抗渗等级Pi 30 PS 注混凝土抗渗等级Pi系指，龄期为28d的混凝士试件，施加t0.MPa水压力 后满足不渗水的指标，其中i为4、6、So 3.0.4 最冷月平均气温低于一3℃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3.0.4的规定采用。抗冻昆凝土 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 冻融循环次数 最冷月平均气温 二＂100X二百；7 6. 3. 5 6. 3. 6 矩形沉井在顶管力作用下，后背士体的稳定性验算应满足 本规程公式（6.2.81）的要求。E,,k和E、｝ 压力分布计算O 被动土压力主动土压力 a）平面图b）剖面图 图6.3. 6 矩形沉井在顶管力作用下后背士体稳定计算 6.3.7 矩形沉井底板内力宜按下列规定计算 1 应按钢筋混凝土底板与井壁所设凹槽或水平插筋的构造 情况，确定支座条件为简支、固定或弹性固定； 2 可假定底板反力呈直线分布； 3 板的长边l1与短边乌之比l1I l2 2时，应按单向板计算， l1 I lzζ2时应按双向板计算； 4 设有底梁时，底板应按连续板计算。 6.3.8 壁板内力计算可按本规程第6.1. 16条执行。 35 7构造要求 7. 1一般规定 7. 1. 1 沉井平面宜对称布置，矩形沉井的长宽比不宜大于2，高 宽比不宜大于2.5。 7. 1. 2 沉井平面重心位置宜布置在对称轴上，平面重心的竖向连 线宜为竖直线。 7.1. 3 现浇钢筋混凝土大型沉井分节制作时，对上节沉井井壁应 增加水平构造钢筋。 7.1. 4 受力钢筋的最小配筋率，应符合现行国家标准泪凝土结 构设计规毡GB50010和给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 50069的规定。 7.1. 5 沉井受力钢筋的昆凝土保护层厚度不应小于35mm。 7.1. 6 当沉井位于航道内时，应采取防撞措施或保护措施。 7.2基本构造 7. 2.1 沉井平面分格净尺寸不宜小于3.Om。沉井作为顶管工作 井时，分格尺寸应满足顶管施工工艺要求。 7. 2. 2 当沉井在人工筑岛上制作时，人工筑岛的基本构造应符合 下列规定 1 岛面标高应比施工期最高水位高500mm以上 2 岛面尺寸应等于沉井平面尺寸加施工护道宽度，护道宽度 不宜小于2m; 3 围堪的设计应考虑沉井重量对围堪产生的附加侧压力作 用 4 筑岛材料宜采用砂土。 36 7.2.3 水位应控制在沉井起沉标高以下不小于500mm。 7.2.4 刃脚的踏面底宽宜为150mm～400mm，刃脚斜面与水平 面夹角宜为50。～60。。当遇坚硬土层时，刃脚的踏面底宽可取 150mm，刃脚斜面与水平面夹角应取60。，并宜在刃脚的踏面外缘 端部设置铜板护角（图7.2. 4）。 ιk a）适用小型干封底b）适用水下封底c）适用无地下水 d）适用硬土地基e）适用碎石及分化岩地基的适用薄壁沉井凹槽 不削弱截面 图7.2. 4 刃脚构造 。刃脚斜面倾角，c刃脚踏面底宽；l底板；2垫层；3封底混凝土 7. 2. 5 沉井下沉前，刃脚内侧（包括凹槽）及底梁和隔墙二侧均应 打毛。打毛范围不应小于封底混凝士和底板混凝士的接触面。 7. 2. 6 刃脚的长度应满足封底混凝土厚度的要求。当刃斜面倾 角。确定后，可调节刃脚直线段尺寸。 7.2.7 刃脚的配筋应符合下列规定 1 刃脚的坚向钢筋应设置在水平向钢筋的外侧，并应锚入刃 脚根部以上； ’37 2 刃脚的内、外层竖向钢筋间应设置向～向拉筋，拉筋的问 距可取300mm～500mm。 7. 2. 8 沉井的封底应符合下列规定 1 通过降水进行