CECS137-2015 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程.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200898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CECS137:20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200898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 requirements(12)5.1 General requirements(12)5.2 Ultimate limit states(1 3)5.3 Serviceability limit states(15)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 uniform 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Pi30 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、So3.0.4 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二100IOO Y,z(4.2.3 1)走时（45十号）(4.2.3-2)式中：Frk地下水位以上的被动土压力标准值CkN/m2);kl一一被动土压力系数。2 对地面水平，地下水位以下的被动土压力标准值应按下式计算：F.,k 走Y,zw十r,(zZw)(4.2.3 3)式中：Frk地下水位以下的被动土压力标准值CkN/rn2）。3 对地面水平，多层土层的被动士压力标准值应按下式计算PlFl 式中：F,准值CkN/rn2):;走pn第n层土的被动土压力系数。4.2.4 沉井内的静水压力应按设计水位计算。清水的重度可取lOkN/rn；污水的重度根据水质可取lOkN/m10.8kN/rn o 4.3 可变作用标准值和准永久值系数4.3.I 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.OkN时，准永久值系数可取0.404.3.2 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 地面活荷载可分为地面堆积荷载和地面车辆荷载；2 地面堆积荷载作用在沉井壁上的侧压力标准值，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lOkN/m2;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 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。4.3.3 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符合下列规定：1 沉井侧壁上的水压力标准值应按静水压力计算；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 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