【正文】 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》的規(guī)定，Q235鋼管在受壓、受拉和受彎情況下的強度設計值為215N/mm2，則Φ609鋼管的強度設計值為Φ609鋼管的長細比，式中為構(gòu)件對主軸的計算長度，i為構(gòu)件截面的回轉(zhuǎn)半徑。 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。m（在課程設計中，考慮到練習的目的，采用不同的形式進行計算，這里圍護結(jié)構(gòu)采用疊合結(jié)構(gòu)進行計算驗證，以達與小組中其他人員的不同效果。 基本組合荷載見下表44：荷載類型荷載名稱荷載大小分項系數(shù)有效荷載大小永久荷載結(jié)構(gòu)自重————頂板上覆土設備荷載8水土壓力、浮力可變荷載地面超載2027列車荷載2028人群荷載4表44 基本荷載組合 主體結(jié)構(gòu)施工階段圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 主體結(jié)構(gòu)拆撐階段各個工況計算如下： 工況六：拆除第三、四道鋼支撐，施工車站底板、中板、下立柱、底層結(jié)構(gòu)，如圖42。）靜止側(cè)壓力系數(shù)K0有效重度①2粘土(硬殼層)118①3淤泥質(zhì)亞粘土②22淤泥質(zhì)亞粘土1814④2亞粘土⑤1亞粘土100最小水土壓力最大水土壓力10表42 主體結(jié)構(gòu)水土壓力計算標準段主體結(jié)構(gòu)各荷載類型及大小如表43所示荷載類型荷載名稱荷載大小kPa永久荷載結(jié)構(gòu)自重——頂板上覆土設備荷載8水土壓力浮力可變荷載地面超載20列車荷載20人群荷載4表43 主體結(jié)構(gòu)荷載類型 荷載組合 在使用階段，分為三種情況計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。 5. 側(cè)向水土荷載：取水土分算的靜止土壓力。望春站車站主體結(jié)構(gòu)相關尺寸參數(shù)見下表41結(jié)構(gòu)形式側(cè)墻厚度覆土厚度基坑深度結(jié)構(gòu)凈寬頂板厚度中板厚度底板厚度圍護深度兩層三跨29表41 主體結(jié)構(gòu)尺寸注：望春路車站實際采用圍護結(jié)構(gòu)形式為鉆孔灌注樁+止水帷幕，屬于復合結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)尺寸的擬定是在滿足建筑界限和建筑設計、施工工藝以及其他使用要求的基礎上，考慮施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)變形及后期沉降等因素，根據(jù)地址和水文資料、車站埋深、結(jié)構(gòu)類型、施工方法等條件經(jīng)過計算確定。m，圖321 工況五荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設計深度kh均值Mpa/mKh設計值比例系數(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 各工況剪力包絡圖圖324 各工況彎矩包絡圖由包絡圖可知最大正彎矩為 kN五個工況水土壓力的計算過程見下表321工況開挖面深度變動層厚度平均重度γ平均靜止土壓力系數(shù)最小土壓力最大土壓力最小水壓力最大水壓力最小水土壓力最大水土壓力工況一111800工況開挖面深度變動層厚度平均重度γ平均主動土壓力系數(shù)最小土壓力最大土壓力最小水壓力最大水壓力最小水土壓力最大水土壓力工況二000工況三000工況四3000工況五000表321 標準段各工況水土壓力計算 鉆孔灌注樁內(nèi)力計算部分：圖311 材料定義示意圖 圖312 截面屬性定義示意圖 工況一： 米。而從工況二開始，土壓力均是從上一道支撐處開始計算，此時最小土壓力為零， 米處，故每一個工況的最大土壓力在開挖面處取得，并且在以下的土體中保持最大土壓力。標準段斷面的各項參數(shù)見表320.土層編號巖性名稱層厚（m）天然重度γ（kN/m3）有效重度內(nèi)摩擦角φ（176。) 標準段鋼支撐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、可按下式計算。 圍護樁簡化為樁墻的計算公式為：其中：—樁墻彈性模量； —土體彈性模量； L —樁間距；D—樁體直徑； 支護結(jié)構(gòu)中，地下連續(xù)墻使用C30 混凝土，使用HRB335 鋼筋。由荷載增量引起的內(nèi)力稱為內(nèi)力增量，累計從開始到當前施工階段各工況的內(nèi)力增量，則可得到當前工況的實際內(nèi)力?？觾?nèi)開挖面以下作用在圍護墻面上的彈性抗力，根據(jù)地基土的性質(zhì)和施工措施等條件確定，并以均布的水平彈簧支座模擬。 寧波市軌道交通1號線一期工程（望春站），選取車站內(nèi)典型鉆孔進行估算，進而判斷其基坑突涌是否發(fā)生。因此，抗?jié)B流穩(wěn)定性滿足要求。 圖39 圍護結(jié)構(gòu)抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算圖抗?jié)B透穩(wěn)定性分析包括抗?jié)B流以及抗承壓水的突涌驗算。) c(kPa)Ka h0(m)h39。D(m)H(m)r1(kN/m2)r2(kN/m2)q(kN/m2)C(kPa)?（176。式中 D—入土深度(m)； H—基坑開挖深度(m)；q—地面超載(kN/) ； γ1—坑外地表至圍護墻底，各層土天然重度的加權平均值(kN/)； γ2—坑底以下至圍護墻底，各層土天然重度的加權平均值(kN/)； Nq、Nc—地基承載力系數(shù)。）內(nèi)聚力c(kPa)水平基床系數(shù)Kh(Mpa/m)垂直基床系數(shù)Kv(Mpa/m)水平滲透系數(shù)Kh（cm/s）垂直滲透系數(shù)Kv（cm/s）比例系數(shù)m（MN/m^4）累計土層厚度(MPa)①2粘土(硬殼層)1183332①3淤泥質(zhì)亞粘土17②22淤泥質(zhì)亞粘土18142067④2亞粘土2825⑤1亞粘土10028125土層編號巖性名稱含水量（%）含水率waE天然重度γ（kN/m3）e干重度Gs有效重度①2粘土(硬殼層)3218①3淤泥質(zhì)亞粘土42②22淤泥質(zhì)亞粘土3918④2亞粘土35⑤1亞粘土35表310 土壓力系數(shù) 采用水土分算計算土壓力，過程如表3131313所示：各項分布圖見圖3337.土層重度內(nèi)聚力c內(nèi)摩擦角主動土壓力系數(shù)深度m主動土壓力kpa粘土(硬殼層)18330 18331 淤泥質(zhì)亞粘土171 17 17 17 17 17 淤泥質(zhì)亞粘土182014 182014 亞粘土28 2828 亞粘土2828 2829 表311 主動土壓力計算過程 根據(jù)規(guī)范要求，按照最后一道支撐下的土壓力分布來進行計算，故主動土壓力分布圖見下圖圖35 主動土壓力分布圖主動土壓力造成的力矩計算得 kNm土層重度內(nèi)聚力c內(nèi)摩擦角被動土壓力系數(shù)深度被動土壓力淤泥質(zhì)亞粘土17 17 17 淤泥質(zhì)亞粘土182014 182014 亞粘土28 2828 亞粘土2828 2829 表312 被動土壓力計算過程圖36 被動土壓力分布圖被動土壓力造成的力矩計算得 kNm深度m水壓力kpa0 1 1 28 28 29 表313 水壓力計算 圖37 水壓力分布圖水壓力造成的力矩計算得 kNm則通過以上計算數(shù)據(jù)可得： kNm kNm所以，標準段處鉆孔灌注樁的抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。標準段抗傾覆驗算標準段基底埋深14,286m，底部位于①3淤泥質(zhì)亞粘土層中，鉆孔灌注樁長29m，底部在⑤1亞粘土中。本次圍護結(jié)構(gòu)設計需要設多道支撐，所以不用再做整體穩(wěn)定性驗算。 圍護入土深度,主要取決于基坑整體穩(wěn)定性、圍護墻體抗傾覆穩(wěn)定性、基坑底土體的抗隆起穩(wěn)定性條件、防治管涌的穩(wěn)定性條件及抗基底下承壓水的穩(wěn)定條件。 根據(jù)以上設計規(guī)范有關規(guī)定，結(jié)合實際情況，鋼支撐水平距離確定：圍護墻為地下連續(xù)墻時為保證在每個槽段的墻體穩(wěn)定，一般設置至少2個支撐點。所在層標準斷面(m)板頂埋深 板底埋深 頂板 中板 底板表36 車站主體埋深初步擬定上圖表中的數(shù)值為車站主體結(jié)構(gòu)頂板、中板、底板在地面開挖面以下的深度?；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。表35 圍檁結(jié)構(gòu)比選在望春站基坑設計中，在不同的車站基坑的選擇不同的第一道水平支撐的圍檁。強度不如鋼筋混凝土； 對于形狀不規(guī)則的基坑，架設較為困難。設計計算時使用課程設計要求的直徑1000的鉆孔灌注樁作為計算對象，并另假設采用1000的地下連續(xù)墻進行設計計算以達較為全面的練習效果。經(jīng)濟性分析：隨著車站基坑深度的加深，圍護結(jié)構(gòu)的造價以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，而且增幅越來越大。 米以內(nèi)的淺基坑可以考慮放坡和水泥土攪拌樁。地下連續(xù)墻適用于較深的基坑，特別是周邊建筑密集的軟土地層。后一種設備對地層的適應性較強，可適用于除深厚含水細沙層以外的幾乎任何地層，特別適用于難以施工的較硬巖土層和卵礫石層、以及鉆孔泥漿難以護壁坍塌的軟弱淤泥質(zhì)地層和松散砂層。主要可用于車站附屬結(jié)構(gòu)的圍護。 止水帷幕一般采用攪拌樁或旋噴樁等型式。鉆孔灌注樁法+ 止水帷幕 樁體剛度較大，控制基坑變形較好、施工工藝簡單、樁體可以作為永久結(jié)構(gòu)的一部分。水泥土重力式擋墻該方法是對基坑兩側(cè)一定寬度的軟弱土體采用水泥深層攪拌或高壓旋噴樁進行土體加固，形成重力式擋土墻。形式特點放坡開挖法 放坡開挖是利用土體的自穩(wěn)能力開挖土體，加適當表面護坡形成穩(wěn)定邊坡。一般認為，支護結(jié)構(gòu)是基坑工程中采用的圍護墻、支撐（或土層錨桿）、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系的總稱，主要包括圍護結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)體系。圍護結(jié)構(gòu)最大側(cè)移和坑外地表最大沉降要求如表32所示。因此，本工程基坑工程安全等級為一級。僅對基本荷載組合進行sap計算。對斷面的穩(wěn)定性進行驗算。技術指標如下：1） 車站有效站臺長度118m 2） 公共區(qū)裝修后凈高 ≥ 3000mm 3）內(nèi)部管理區(qū)走道凈高 2400mm 4）內(nèi)部管理區(qū)走道凈寬度：單面開門1500mm；雙面開門1800mm5）島式站臺：島式站