沉井基础是一种常见的基础形式，适用于建筑物、桥梁、塔架等工程中。沉井基础的设计和计算需要考虑多种因素，如土壤的承载能力、建筑物的重量、地下水位等。本文将以一个实际工程为例，介绍沉井基础的计算方法。
1. 工程概况
本工程为一座高层住宅楼，地上共有30层，地下2层，总高度约为100米。建筑物的平面尺寸为40米×40米，总面积为1600平方米。建筑物的设计荷载为30kN/m2，地下水位深度为3米。
2. 土壤参数
本工程所在地的土壤类型为黏性土，其重度指标为0.8，压缩模量为100MPa，剪切模量为50MPa，内摩擦角为30度。
3. 沉井基础的设计
沉井基础是一种深基础形式，其主要作用是通过沉井的重量和摩擦力来承担建筑物的荷载。沉井基础的设计需要考虑多种因素，如沉井的直径、深度、墙厚、钢筋配筋等。
在本工程中，我们选择了直径为8米，深度为20米的沉井基础。沉井的墙厚为0.5米，钢筋配筋按照设计要求进行。
4. 沉井基础的计算
沉井基础的计算需要考虑多种因素，如沉井的重量、摩擦力、土壤的承载能力等。下面我们将分别进行计算。
4.1 沉井的重量
沉井的重量是沉井基础承担建筑物荷载的主要来源。在本工程中，沉井的直径为8米，深度为20米，墙厚为0.5米，因此沉井的体积为：
V = π×(8/2)2×20 = 5026.55m3
沉井的重量可以通过计算其体积和密度得到。在本工程中，我们选择了混凝土作为沉井的材料，其密度为2400kg/m3。因此沉井的重量为：
W = V×ρ = 5026.55×2400 = 12063972kg
4.2 沉井的摩擦力
沉井的摩擦力是沉井基础承担建筑物荷载的另一个来源。在本工程中，我们假设沉井的摩擦力为其重量的1/3，即：
F = W/3 = 4021324N
4.3 土壤的承载能力
土壤的承载能力是沉井基础设计和计算的关键因素。在本工程中，我们采用了极限状态设计法进行计算。根据规范，黏性土的承载力计算公式为：
qult = cNc qNq 0.5γBNγ
其中，c为土壤的黏聚力，Nc、Nq、Nγ为规范中给出的系数，q为土壤的有效重度，γ为土壤的干容重，B为沉井的基础宽度。
在本工程中，我们假设沉井基础的基础宽度为10米，土壤的黏聚力为100kPa，土壤的干容重为18kN/m3。根据规范，Nc、Nq、Nγ的取值分别为5.14、1.3、0.4。因此，土壤的承载力为：
qult = 100×5.14 30×1.3 0.5×18×10×0.4 = 1007.6kPa
4.4 沉井基础的计算结果
根据上述计算结果，我们可以得到沉井基础的计算结果如下：
- 沉井的重量为12063972kg；
- 沉井的摩擦力为4021324N；
- 土壤的承载力为1007.6kPa。
因此，沉井基础的设计和计算符合规范要求，可以满足建筑物的荷载要求。
5. 结论
本文以一个实际工程为例，介绍了沉井基础的设计和计算方法。沉井基础是一种深基础形式，其设计和计算需要考虑多种因素，如沉井的直径、深度、墙厚、钢筋配筋等。在进行沉井基础的设计和计算时，需要充分考虑土壤的承载能力和建筑物的荷载要求，以确保基础的安全可靠。"