根据《工程地质勘察报告》，本工程沉井穿过三层土质，即：①粉质粘土，土层厚度4. 50 m～5. 90 m；②粉土，土层厚度3. 00 m～4. 00 m ；③粉细砂，土层厚度1. 80 m～2. 70 m ，具体土质工程参数见1。
土质工程参数沉井的设计与计算沉井结构的设计主要包括沉井尺寸确定及验算、沉井承载力计算、施工及使用阶段的结构内力分析和截面强度配筋计算以及沉井抗浮稳定验算等。具体设计时，首先是由其使用要求确定其总体尺寸，再根据施工和使用要求确定井壁及内墙等厚度，使沉井具有足够的强度和刚度，并能在自重作用下克服井壁摩阻力而顺利下沉，整个设计过程一般需经过多次试算，才能确定其尺寸并配置相应钢筋，终完成设计。
沉井尺寸的确定根据泵房使用、污水提升工艺等要求，本工程沉井内部净尺寸确定为16. 9 m×7. 4 m×9. 35 m ，根据土层地质分布和工程参数选定粉质粘土层作为沉井制作时的持力层，沉井壁厚根据下沉要求由下式初步估算：下沉系数：K = G T R f > 1. 15 - 1. 25。
式中： R f???沉井侧面总摩阻力；G T???沉井自重。
经推算，壁厚约为690 ，初步确定沉井壁厚为700 ，刃脚厚为700 ，刃脚底宽280.
刃脚计算沉井在施工中，刃脚受水压力、土压力、自重、侧摩阻力、刃脚下土反力等外力作用，可能产生向内或向外挠曲弯矩。一般情况下，当沉井刚下沉时，刃脚向外挠曲弯矩为大，而当沉井沉至设计标高时，刃脚可能产生大向内挠曲弯矩。沿井周边取1 m宽计算，刃脚产生大向外挠曲弯矩为27. 5 kNm ，刃脚产生大向内挠曲弯矩为19. 4 kNm。
沉井井壁计算井壁水平内力计算当沉井下沉至设计标高，且刃脚下土业已掏空时，作用于井壁上的水平内力为大，按照前述刃脚向内挠曲计算方式计算井壁上水、土压力，将沉井井壁视为水平框架，计算井壁各分段的内力及水平钢筋。以刃脚根部以上高度为其宽度的一段井壁计算，水平框架上均布荷载q = E a + W + Q ，其中， Q为刃脚传来水平剪力69. 93 kN/ m ， E a， W为直接作用于水平框架上主动土压力、水压力，分别为49. 60 kN/ m ，12. 50 kN/ m ，故均布荷载q = 132. 03 kN/ m ，取沉井结构的1/ 4 ，运用力矩分配法计算（略） ，沉井角点弯矩设计值为5. 4 ， q = 5. 4×132. 03 = 712. 96 kN/ m ，配筋计算需配2 703 mm 2，实配< 20 @100。
井壁垂直受拉计算当刃脚下土已掏空，沉井自重由其周边摩阻力平衡时，井壁内将出现拉力，通常假设井侧摩阻力随其高度按线性分布，由静力计算可得变截面及各分段处井壁内拉力，结果配筋计算需配287 mm 2，故井壁内竖向钢筋可按构造要求配置。
沉井抗浮验算沉井应按各个时期可能出现的地下水位验算抗浮稳定，在不计井壁与土的摩阻力时，抗浮安全系统可采用1. 05 ，本工程沉井在封底但尚未接筑上部4. 65 m及地面层时，如停止抽水，地下水位升高至792. 90 （接近该场地常年高水位）时，沉井浮力为7 939 kN ，沉井井壁加封底自重约8 079 kN ，沉井可能浮起。故沉井在封底时仍需加强排水，直至上部结构总重大于8 200 kN后，方可保证稳定，不会上浮。
使用阶段结构内力分析沉井使用阶段内力分析及其相应配筋由其使用功能的不同而不同，本工程沉井用作污水提升泵房地下结构，使用时井内大部充水，故刃脚、井壁及底板受力均比施工时有利，唯其上部结构荷重使井底面土层受力增大，故本工程应计算使用阶段地基承载力，按浅基础作用下地基承载力作深宽修正，持力层粉细砂在井底处承载力可达200 kN/ m2以上，上部结构为两层框架，经验算地基承载力满足要求。
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