深基坑围护结构课程设计指导书(DOC).doc
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1、(完整word)深基坑围护结构课程设计指导书(DOC)深基坑与边坡支护工程课程设计指导书武夷学院土木工程教研室2014年9月地铁深基坑围护结构设计1 工程概况本车站座落于奥林匹克公园内下沉广场中心,其站厅为下沉广场中心的一部分,因而形成站厅层处于下沉广场,而站台层处于地下的半地下双层岛式站台车站,站厅层宽度大于站台层。形成了上宽下窄的结构形式。车站南北两端为地下商业露天疏散广场。本地铁车站主体结构较大,车站南北总长为380.430m,车站中心里程为K2+937。000,车站中心线处轨顶绝对高程为30.646m.车站主体结构主要包括两部分:车站站台中心区及其附属设施部分和车站北端的北广场及大屯路
2、地下公交车站部分。车站主体南半部分(即站台中心区)南北长203.200m,东西宽56.700m;车站主体北半部分(即车站北广场和大屯路地下公交车站)南北长177.230m,东西宽44.700m.除局部设置风道处为地下四层(结构基础底板埋深约为19.50m)外,其余大部分结构均为地下三层(结构基础底板埋深约为15.50m)。车站站台层标准段为单层三跨箱形框架结构,其两端为单层多跨箱形框架结构。本车站两端设敞口通道,南端设长110.50m,宽38.9m的坡道,从地面进入站厅层;北端设宽23。5m的台阶、扶梯和地下公交通道,连接地面和大屯路地下公交车站.在车站南侧站厅内东西两侧各设有一个直通地面的出
3、入口。另外,在车站穿越大屯路的位置分别在其四周各布置一个出入口.2 围护结构比较选型2.1 常见的围护结构形式(1)排桩+水平钢支撑优点:施工过程中振动小、噪音小,刚度较大,能够就地施工,施工效率高,对周围环境影响小;而且因为钢支撑可以回收利用,它也比较经济,。缺点:这种支护结构形式整体刚度较差,不能同时作为主体结构。适用范围:适用于地层较差的地区,如软土地区、黄土地区。(2)SMW工法(劲性水泥土搅拌连续墙)优点:占用场地少;施工速度快;对环境污染小,无废弃泥浆;施工方法简单,施工过程中对周围建筑物及地下管线影响小;耗用水泥钢材少,造价低;同时兼有防渗和挡土两种功能。缺点:结构刚度小,容易发
4、生较大变形。适用范围:此方法的适用与基坑深度和施工机械有关,国内一般只适用基坑开挖610m。(3)钻孔咬合桩优点:可参与永久结构受力,兼有挡土与防渗两种功能,施工时对周围环境影响很小,工期较短。缺点:施工速度较慢,基坑开挖深度较大时造价往往很高,随着桩长而提高,适用范围:适用范围广,基本上适用于各类土层,尤其对15m以下的基坑来说,这种方法很好.(4)地下连续墙优点:墙段刚度大,整体性好,因而结构和地基变形都较小即可用于超深围护结构,也可用于主体结构,可以减少支护;可进行逆筑法施工,有利于加快施工进度,缩短工期,降低造价;防渗性能能好。缺点:施工对周边影响较大,造价随地层复杂程度的增加而提高.
5、适用范围:适用各类土层,尤其是对地下水丰富以及软土地区最为适用。2。2 确定围护形式 本车站所处北京地区,基坑开挖19。5m,综合考虑4。2.1中所提到的四种围护形式的优缺点、适用范围以及本工程的施工设要求,且结合北京地区以往工程经验,选用排桩+水平钢支撑的围护形式,其中排桩为钻孔灌注桩。3 围护结构设计本车站基坑开挖深度19.5m,平均地下水位5.0m。支护方式采用排桩加内支撑,由于存在地裂缝,在排桩之间设置直径为800mm的旋喷桩桩形成止水帷幕,其中排桩为钻孔灌注桩,桩径1200mm,间距1500mm; 综合几个断面的土层性质分析,结果发现纵向断面1的土层比较复杂,因此,就以该断面的土层信
6、息为计算依据,见表31。(注明:为安全考虑,取C,为原始参数的0.7倍。超载) 表31 计算断面土层的物理性质土层名称重度r浮重度层厚H(m)c (KPa)1杂填土18。0-2。1710.52饱和黄土19。019。23.016.111.23新黄土19。719。85。917.512.34古土壤19。719。81。523。1135粉质粘土20.120.29。633。615。16粉土20.610。63。6017。57砂土20。810。86。50213。1 内力计算 土压力及内力计算(1)计算各土层侧压力系数主动侧压力系数; 被动土压力系数; 根据以上两个公式可以得到: =0。692 =0.832 =
7、1.446 =1.202 =0。709 =0。842 =1。410 =1。299 =0.649 =0。805 =1。541 =1.242 =0.633 =0.795 =1.580 =1.257 =0.587 =0.766 =1。705 =1.306=0。538 =0。733 =1.860 =1.364 =0.472 =0。687 =2.117 =1。455(2)工况设计工况1:挖土5.5m,并支冠梁层内支撑(0.5m处) 减去被动土压力后图31 工况1土压力零点计算图 设开挖面以下距离处,土压力为零(见图41)。 则有 注明:为了后面计算简化,、为土压力计算图中各个梯形的形心纵坐标, 、是各梯
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