【正文】 p，F(xiàn)a采用土壓力分布圖計(jì)算。 γ(kN/m2)d(m) φ(176。含水層頂板埋深（m）基坑深度（m）HwDD*γHw*γwγty是否突涌467不發(fā)生表317 抗突涌穩(wěn)定性計(jì)算 彈性地基梁法簡(jiǎn)介：坑內(nèi)開挖面以上的內(nèi)支撐點(diǎn)，以彈性支座模擬。在計(jì)算土壓力時(shí)，需要將墻底以上的土層進(jìn)行加權(quán)平均，求出對(duì)應(yīng)土層的加權(quán)平均重度以及加權(quán)平均內(nèi)摩擦角，進(jìn)而得出主動(dòng)土壓力系數(shù)，以供計(jì)算使用。各工況荷載、地基彈簧的設(shè)置位置、與sap模型的建立和鉆孔灌注樁計(jì)算部分一致，改變截面參數(shù)如下圖所示：圖325 地連墻截面設(shè)置計(jì)算得各工況下地連墻的剪力、彎矩如下所示：圖326 地連墻剪力包絡(luò)圖圖327 地連墻彎矩包絡(luò)圖從各工況數(shù)據(jù)以及彎矩包絡(luò)圖上可以得出，1000mm厚度地連墻在各個(gè)工況下的最大正負(fù)彎矩， 荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)段靜止土壓力按照水土分算的方法進(jìn)行計(jì)算，如下表所示：土層編號(hào)巖性名稱層厚（m）天然重度γ（kN/m3）內(nèi)摩擦角φ（176。計(jì)算主體結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的內(nèi)力需要從這兩個(gè)階段分別考慮。 （1）永久荷載 1. 結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土重度 γ=25kN/m3； 2. 覆土荷載：覆土重度γ=20kN/m3； 3. 設(shè)備荷載8kN/m2； 4. 浮力：地下水位到地面的水浮力。圖317 工況三荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設(shè)計(jì)深度kh均值Mpa/mKh設(shè)計(jì)值比例系數(shù)Kh輸入值 %0 %431 %1725 %2156 %2588 %4600 %3450 %4600 %5750 %3942 %4050 6%5700 %14823 %18720 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 豎向彈簧16800表324 彈簧位置與剛度確定圖318工況三剪力彎矩圖工況四：架設(shè)第三道支撐，圖319 工況四荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設(shè)計(jì)深度kh均值Mpa/mKh設(shè)計(jì)值比例系數(shù)Kh輸入值 %0 %1150 %1725 %2875 %5750 %3942 %4050 6%5700 %14823 %18720 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 豎向彈簧16800表325 彈簧位置與剛度確定圖320工況四剪力彎矩圖工況五：架設(shè)第四道支撐，開挖至基坑底。) L(m)S(m)KB(kN/m178。 當(dāng)基底之下某深處有承壓含水層時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算抗承壓水突涌穩(wěn)定性：式中γty——坑底突涌抗力分項(xiàng)系數(shù)； D ——基坑底至承壓含水層頂板的距離（m）； γ ——D范圍內(nèi)土的平均天然重度（kN/m3）； HW ——承壓水水頭高度（m）； γw——水的重度，取10kN/m3。 圖38 圍護(hù)墻底圓弧滑動(dòng)抗隆起驗(yàn)算示意圖根據(jù)圓弧滑動(dòng)抗隆起穩(wěn)定性分析： 由規(guī)范有公式：式中:?——抗滑動(dòng)力矩——隆起力矩 ——抗隆起安全系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)段基坑抗隆起驗(yàn)算 標(biāo)準(zhǔn)段處： H=；D=；q=20kPa； 計(jì)算參數(shù)見表314。圖33 標(biāo)準(zhǔn)段支撐考慮內(nèi)支撐作用時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此對(duì)只設(shè)一道支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)需驗(yàn)算整體滑動(dòng)，而對(duì)設(shè)置多道內(nèi)支撐時(shí)可不作驗(yàn)算?！督ㄖ庸こ碳夹g(shù)規(guī)程》中規(guī)定：圍檁的截面高度(水平向截面尺寸)不應(yīng)小于其水平向計(jì)算跨度的1/8，截面不應(yīng)小于支撐的截面高度。 ，適宜采用鉆孔咬和樁或地下連續(xù)墻支護(hù)。缺點(diǎn)是：適用基坑深度不宜超過(guò)15米，只能作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)使用，造價(jià)受型鋼的攤銷次數(shù)影響較大，攤銷次數(shù)越少造價(jià)越高。見表33。 。地鐵結(jié)構(gòu)中主要構(gòu)件的耐火等級(jí)為一級(jí)。在不考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，抗浮安全系數(shù)Kf ≥ ；當(dāng)考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，抗浮安全系數(shù)Kf ≥ 。，地下建筑面積20528平方米。 （2）II層孔隙承壓水：第II層孔隙承壓水賦存于⑨⑩2 層圓礫、卵石和中粗砂層中，透水性較好，水量較大，單井開采量一般為1000m/d 左右，是市區(qū)主要淡水開采層之一，~℃，原始水位略高于第I含水層，~5 .0m。 （21）⑨1T層：粉砂、細(xì)砂（alQ） 雜色，以淺灰色、灰褐色為主，中密~密實(shí)，飽和，厚層狀構(gòu)造，砂質(zhì)較純，上細(xì)下粗。 （14）⑥1層：粘土（allQ） 黃灰色，可塑，局部硬塑，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，粘塑性較好，韌性高，干強(qiáng)度高，無(wú)搖震反應(yīng)。該層場(chǎng)地大部份地段有分布，具高壓縮性，~，~。望春站根據(jù)管線資料分析估算本站地下管線遷改見表11表11 望春站地下管線（1）①11層：雜填土（mlQ ） 雜色，以灰黃色為主，松散~稍密，望春路上部為中密，成份雜，主要由碎塊石、磚瓦片、粘性土、建筑垃圾等組成，局部混少量生活垃圾，碎塊石大小混雜，均一性差。主體結(jié)構(gòu)為雙層三跨箱型框架結(jié)構(gòu)，設(shè)4 個(gè)出入口，2 個(gè)風(fēng)亭。根據(jù)城市軌道交通線路與地面之間關(guān)系可分為地下工程、地面工程和高架工程，武漢市三號(hào)線體育中心南站為地下車站，而地下車站橫斷面類型主要有矩形、拱形和圓形等形式。并結(jié)合地形條件，綜合考慮施工技術(shù)、建筑藝術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)管理的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念。 《城市軌道交通結(jié)構(gòu)工程》課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 作者：101300 畢宗琦《城市軌道交通結(jié)構(gòu)工程》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程設(shè)計(jì)時(shí)間 2013 年 7 月 22 日 至 2013 年 7 月 26 日 止 指導(dǎo)教師姓名 劉建國(guó) 學(xué) 生 姓 名 畢宗琦 學(xué) 號(hào) 101300 交通運(yùn)輸工程學(xué)院（系）城市軌道與鐵道專業(yè) 三 年級(jí)明挖法地鐵車站基坑 支護(hù)結(jié)構(gòu)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 寧波地鐵望春站【摘要】 地鐵車站作為地鐵線路整體設(shè)計(jì)施工中的重要環(huán)節(jié)，在建設(shè)過(guò)程中存在各種困難如環(huán)境污染、地址條件差等等。 城市地鐵設(shè)計(jì)中地鐵車站的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)形式的選擇與車站規(guī)模、施工方法等有關(guān)，我國(guó)地下車站多采用矩形和拱形。車站預(yù)留與遠(yuǎn)期六號(hào)線的換乘通道，與遠(yuǎn)期六號(hào)線形成通道換乘。碎塊石徑一般約5~15cm，大者大于50cm，一般上部碎石含量高，下部粘性土含量高。 （8）④11 層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（mQ） 灰色、流塑，鱗片狀構(gòu)造，含粉團(tuán)塊，土質(zhì)較均一，局部巖性為淤泥質(zhì)粘土。局部為粉質(zhì)粘土。該層分布零星，是⑨1 層硬土層的相變夾層，物理力學(xué)性質(zhì)好，~，未揭穿。 根據(jù)相鄰工點(diǎn)水質(zhì)分析成果，場(chǎng)地內(nèi)孔隙潛水為低礦化度淡水，水化學(xué)類型以HCO3主體結(jié)構(gòu)為雙層三跨箱型框架結(jié)構(gòu)，設(shè)4 個(gè)出入口，2 個(gè)風(fēng)亭。 8. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度允許值應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用要求、所處環(huán)境條件等因素確定。 設(shè)計(jì)洪水頻率，跨越河流橋跨設(shè)計(jì)洪水位滿足1/100 洪水頻率。僅對(duì)基本荷載組合進(jìn)行sap計(jì)算。形式特點(diǎn)放坡開挖法 放坡開挖是利用土體的自穩(wěn)能力開挖土體，加適當(dāng)表面護(hù)坡形成穩(wěn)定邊坡。主要可用于車站附屬結(jié)構(gòu)的圍護(hù)。經(jīng)濟(jì)性分析：隨著車站基坑深度的加深，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的造價(jià)以SMW 工法、鉆孔樁+ 截水帷幕、鉆孔樁+ 旋噴樁、鉆孔咬合樁和地下連續(xù)墻的順序逐步遞增，而且增幅越來(lái)越大?；又谐谝坏乐瓮?，若第一道以下各道支撐采用鋼筋混凝土支撐，其圍檁結(jié)構(gòu)剖面的厚度和高度可與地下連續(xù)墻的厚度相同。本次圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要設(shè)多道支撐，所以不用再做整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。D(m)H(m)r1(kN/m2)r2(kN/m2)q(kN/m2)C(kPa)?（176。 寧波市軌道交通1號(hào)線一期工程（望春站），選取車站內(nèi)典型鉆孔進(jìn)行估算，進(jìn)而判斷其基坑突涌是否發(fā)生。) 標(biāo)準(zhǔn)段鋼支撐12000000003表318 支撐剛度基坑開挖面以下，水平彈簧支座和垂直彈簧支座的壓縮彈簧剛度、可按下式計(jì)算。圖321 工況五荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設(shè)計(jì)深度kh均值Mpa/mKh設(shè)計(jì)值比例系數(shù)Kh輸入值 %0 %2149 %2455 %3243 6%5700 %14823 %18720 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 豎向彈簧16800表326 彈簧位置與剛度確定圖322 工況五剪力彎矩圖圖323 各工況剪力包絡(luò)圖圖324 各工況彎矩包絡(luò)圖由包絡(luò)圖可知最大正彎矩為 kN 5. 側(cè)向水土荷載：取水土分算的靜止土壓力。 主體結(jié)構(gòu)工況 施工工況：工況六：施工底板、中板，拆除第三、第四道支撐；工況七：施工頂板、拆除第二道支撐；工況八：主體結(jié)構(gòu)施工完畢，添加覆土封頂。（3）偶然荷載 注：人防荷載、地震荷載本次設(shè)計(jì)不予考慮。m地連墻內(nèi)力計(jì)算部分：按照課程設(shè)計(jì)要求，需要假設(shè)采用地連墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)再進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。根據(jù)《寧波市軌道交通1號(hào)線一期工程勘察標(biāo)段一望春站》地質(zhì)報(bào)告，可得各土層的水平向以及垂直向基床系數(shù)：土層編號(hào)巖性名稱層厚（m）水平基床系數(shù)Kh(Mpa/m)垂直基床系數(shù)Kv(Mpa/m)比例系數(shù)m（MN/m^4）①2粘土(硬殼層)13①3淤泥質(zhì)亞粘土②22淤泥質(zhì)亞粘土67④2亞粘土⑤1亞粘土100表319 各土層的水平向以及垂直向基床系數(shù)SAP 模擬時(shí)，還需要將每個(gè)工況的土壓力求出。計(jì)算結(jié)果表明，深部⑧層承壓水不會(huì)對(duì)發(fā)生基坑突涌。B. 圓弧滑動(dòng)模式 計(jì)算參數(shù)見表315。），取δ=(2/3~3/4)φ，地基較差時(shí)取最大值，反之取最小值，且δ≤20。在架設(shè)其它各道鋼支撐時(shí)，可將鋼支撐直接架設(shè)在地下連續(xù)墻開挖面，在設(shè)計(jì)時(shí)均不單獨(dú)設(shè)置圍檁結(jié)構(gòu)。具體圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式還應(yīng)結(jié)合周邊建筑、地下管線的變形保護(hù)等級(jí)進(jìn)行調(diào)整。由于其樁心相交咬合，與傳統(tǒng)樁心相切樁相比，防水效果良好，節(jié)約投資顯著。適用于土質(zhì)較好，開挖深度小，施工場(chǎng)地開闊的場(chǎng)所。 防水等級(jí)：車站Ⅰ級(jí)，區(qū)間Ⅱ級(jí)。 9. 當(dāng)?shù)孛娼煌ň哂锌煞至骰蛐拗R時(shí)道路的條件，且地下管線懸吊及改遷費(fèi)用不高時(shí)，宜優(yōu)先采用明挖法施做地下結(jié)構(gòu)，盡可能把施工中的支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分加以利用。該車站覆土較淺，因此帶來(lái)抗浮不夠的問(wèn)題，建議將車站埋深適當(dāng)加大從而節(jié)省造價(jià)。Na型和Cl土層編號(hào)巖性名稱層厚（m）天然重度γ（kN/m3）靜止側(cè)壓力系數(shù)K0內(nèi)摩擦角φ（176。 （15）⑥3層：粉質(zhì)粘土（mQ） 灰色，軟塑~可塑，薄層狀構(gòu)造，層厚2~6mm，局部層面附粉土，部份地段下部為厚層狀，粘塑性一般，韌性中等，干強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)。該層場(chǎng)地均有分布，物理力學(xué)性質(zhì)差，具高壓縮性，~ m，~。該層場(chǎng)地均有分布，土質(zhì)不均，~ ， 。車站南側(cè)為密集的1~3 層民房，小店鋪林立，北側(cè)以民房和多層廠房。明挖法具有施工方便、施工速度快、施工質(zhì)量容易保證等優(yōu)點(diǎn)；但當(dāng)對(duì)地面交通和地下管線的干擾過(guò)大而采用明挖法不可行時(shí)或在車站埋深較大、地質(zhì)條件較好