隨著城市工業以及城市建設的發展，各個工廠匯總所排出的污水，是周圍環境被污染的主要來源之一。污水這個污染源已經出現很多年了，同時現在已經引起了各級政府的重視，雖然治理水污染的法律法規和其他舉措已經出臺了，但是在這么多的措施中，建設的污水處理廠是其中最為重要的環保舉措之一。下面我們就對污水處理廠的沉井結構的設計做進一步的分析。

1 污水處理廠構筑物，應用沉井施工法的條件

針對于污水處理廠構筑物的分析，其建筑設計是要需要通過實際的地質條件的測定，對構筑物的埋設深度進行計算，還要對周圍建筑物的情況進行分析等等，通過這些條件的了解，我們再選取適合的地基處理方式，例如說敞口的開挖法，或者是沉井的施工法等。但是如果當污水處理廠的構筑物遇到以下幾個實際情況，在起初的設計中就非常的不適合用敞口開挖法，而應該用沉井施工法，第一點就是如果在天然的，含水量非常豐富的的土壤中，對構筑物的埋設深度的要求很大的情況下，需要選擇沉井施工法。第二點就是在建設地點的地下水位非常高的時候，而且土質相對來說是比較松軟的情況下，也需要選擇沉井施工法。第三點就是測量的土壤的滲透系數非常大（像砂礫層） ,而且在接下來的開挖中，其排水量還是非常的大，進而導致施工有些困難，我們也要選擇沉井施工法。第四點就是在有水的地區，我們采用沉井施工法，因為采取筑島沉井施工的方法有利。第五點就是如果在施工現場的附近有很多的建筑物。而沉井施工法是一種在地面上就可以制作，再通過把井內的土體取出的方法，讓其沉到地下的要求深度的井體結構，再通過沉井當做擋土的支護結構，就可以建造出各種類型，或者說是各種用途的地下工程構筑物。沉井施工方法在修筑地下的構筑物，或者是深基礎工程中有著非常特殊而重要的作用，而沉井結構就是和這種施工方法最適合的工程結構。在污水處理廠的構筑物中，我們經常選用的沉井方式有，吸水井，水泵站，還有污水泵站和雙層沉淀池等。但是在實際的應用沉井方法的時候，我們在施工以前，一定要對沉井的施工地點的地質情況做進一步的勘測和分析，通過仔細的鉆探研究，進而保證沉井施工的順利進行，保證建成后的污水處理廠的建筑安全性。

2 給排水構筑物沉井結構設計的一般步驟和內容

（1） 首先要根據當地的水文和地質資料，以及對工藝的使用要求，還有施工的條件要求，進而來確定沉井的平面形狀，尺寸，還有埋置（下沉） 的深度，最終確定要布置的結構體系，最后選擇制定沉井結構的施工方案。（2） 然后就是要確定截面的尺寸。先要計算出公差的外荷載力，而且要繪出水和土的壓力計算圖形。進而通過對結構的設置，估算出封底混凝土的實際厚度。進而對沉井的井壁厚度和其他的一些部位構件的截面尺寸進行初步的確定。（3） 在具體的施工階段的強度計算。先要對井壁的平面框架的內力進行計算和配筋，這個工作完成后，緊接著就是對刃腳的計算和配筋的設置工作，其次還要對井壁的豎向進行計算和配筋，對豎向的框架的內力也要做細致的計算和配筋工作。還有就是在框架的底梁對防突沉的強度進行驗算。進而就可以計算出沉井封底混凝土的實際厚度。緊接著還要對鋼筋混凝土的底板進行計算及配筋。（4） 在這個使用階段的計算中，要對沉井結構的各個部分的強度進行細致的計算和抗裂的驗算，同時還要對地基的承載力以及變形地方的（沉降） 計算，而對沉井抗浮，抗滑移，抗傾覆的穩定性驗算等也是這個工序中必不可少的環節。

3 對沉井結構設計中的要點和施工難點的分析

3. 1 井頂標高的要求

我們在對沉井頂面的標高進行設計的時候，首先就要符合工藝和使用的要求，而且在終沉后，因為還需要進行封底和內部的充填以及安裝，還有對上部建筑的其他作業工作。所以我們在選擇用在水中，或者是岸邊的構筑物的井頂設計的時候，其真正的標高一定要高于施工期間的最高水位（加浪高） 0. 5 米以上，在對用在人工筑島，或者是在陸地制作的沉井方面，井頂的標高最好是高于島面以及地面的 0 - 3 米以上，這樣可以防止地面的水流入到我們施工的井內。在一般的情況下，沉井頂面的標高都是應該高出地面 0. 3 米以上的。

3. 2 沉井刃腳踏面標高的要求

（1） 沉井刃腳踏面標高在用于地下，或者是水中的空腹式的構筑物中的時候，最好是要按照使用的凈空要求，來確定沉井刃腳踏面的實際設計標高。（2） 也可以根據抗沖刷的計算方式，讓沉井的刃腳，埋置在足夠深的沖刷線以下的地方，同時還要滿足抗傾覆和抗滑移等對穩定性的要求。（3） 也要依靠地基的承載力，還有對變形（沉降） 的計算結果，選擇符合工程要求的持力層。（4） 如果說沉井在終沉的時候，因為超沉或者是沒有達到我們的設計位置，刃腳踏面的標高就要按照《給水的排水工程鋼筋混凝土沉井結構設計規程》的規定施工所允許的誤差，在設計的時候進行預留處理。

3. 3 沉井平面尺寸的設計要求

我們根據工程的相關規范和規定，得知沉井的四角（圓形沉井是相互垂直的兩條直徑和圓周的交點） 中任何兩個角的刃腳底面的高度差，一定不能超過這兩個角之間的水平距離的 1%,其最大值不能超過300 毫米，如果在兩個角之間的水平距離小于了 10 米的時候，那么它的刃腳的高度差只能允許是在 100 毫米。而對于沉井的水平位移的要去，其值一定不能超過下沉的總深度的 1%,但是當其下沉的總深度小于 10 米的時候，它的水平位移的數值只允許限制在 100 毫米。

3. 4 沉井井壁的厚度和各部位的截面尺寸的要求

（1） 在下沉情況下的要求。（2） 沉井結構，在各個階段的穩定性的要求（像抗浮，抗滑移，抗傾覆。（3） 沉井結構在各個階段的強度和剛度的要求。（4） 使用階段的抗滲要求。施工質量達不到設計要求的主要原因是在進行沉井的挖土過程中，其下沉的不均勻，而且沉井偏差非常大。

下面就針對以下幾種常見的情況進行探討： 流砂層中的出現下沉的時候，你像在流砂層中進行沉井的沉降的時候，一定要特別注意，一定要避免沉井在自動下沉的過程中，發生傾斜和高程誤差的問題，這些問題對給接下來的工作帶來非常大的施工困難。而在流砂層中，你比如說要想在沉井內采用排水的下沉方法，這種方法只適宜在 1. 5 米到2 米范圍的的水頭進行施工處理，而如果是在流砂層中進行對沉井的挖土工作，就不應該在刃腳以下的地方進行掏挖，這樣可以避免流砂大量的涌進井內，但是如果是在中間進行挖土，也不要挖成鍋底的形狀。

在沉井正在穿過流砂層的時候，如果其自身的重量和摩擦力相差不太大，那么就會導致下沉的速度很慢，這將會讓流砂不斷的涌進到井里，所以如果說當穿過流砂層的時候，我們最好是采用增加荷重，讓沉井的刃腳切入土壤中，進而能迅速的穿過流砂層。

4 總 結

因為城市和工業在不斷的向前發展，所以給水排水構筑物的沉井基礎的處理方法已經得到了廣泛應用，這種沉井的施工方法，不僅可以在污水處理廠的構筑物上得到使用，比如說在交通，橋梁，煤炭工業，還有建筑和地鐵等領域的施工中也都有非常大的作用空間。多以對沉井結構設計的研究，不僅有理論意義，而且還有非常大的經濟價值。

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