[问答题，简答题] 沉井基础的设计计算包含哪些内容？

沉井基础的设计计算是桥梁工程和基础工程中的重要内容，主要考查学生对沉井结构受力分析、地基处理及施工验算的综合理解。解题核心在于区分不同地基条件下的计算方法，并掌握嵌岩沉井的特殊处理和结构验算要求。关键点包括：

1. 非岩石地基需考虑地基承载力和沉降；
2. 嵌岩沉井需计算嵌固深度及基底摩擦力；
3. 墩台位移影响结构稳定性，需单独验算；
4. 验算贯穿设计全过程，确保结构安全。

（1）非岩石地基上沉井基础计算

• 核心目标：确保地基承载力满足要求。
• 关键步骤：
  1. 确定地基土承载力：通过土工试验或规范查表确定地基容许承载力。
  2. 计算沉井底面压力：根据上部结构荷载和沉井自重，计算基底平均压力。
  3. 验算承载力：基底压力不得超过地基容许承载力。

（2）基底嵌入基岩内的计算方法

• 核心目标：利用基岩摩擦力和嵌固深度提高稳定性。
• 关键步骤：
  1. 计算嵌固深度：根据基岩摩擦系数和上部荷载确定嵌入基岩的最小深度。
  2. 考虑摩擦力：基岩与沉井壁的摩擦力可分担部分竖向荷载。

（3）墩台顶面水平位移的计算

• 核心目标：控制墩台位移，避免影响上部结构。
• 关键步骤：
  1. 分析水平荷载：包括风荷载、地震力等引起的水平作用。
  2. 计算位移量：通过结构力学方法计算墩台顶面水平位移。
  3. 验算规范限值：确保位移不超过规范允许值。

（4）验算

• 核心目标：确保结构强度、稳定性和耐久性。
• 关键步骤：
  1. 强度验算：检查沉井各部位应力是否超过材料强度。
  2. 裂缝验算：防止因拉应力过大产生有害裂缝。
  3. 施工验算：包括沉井下沉过程中的稳定性验算。