某地鐵車站圍護結構設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u5253某地鐵車站圍護結構設計計算案例 1230061.1設計概述 1288011.2圍護結構主要尺寸及參數(shù) 1197781.2.1基本設計參數(shù) 158791.1.2土層參數(shù)信息 251491.1.3工況信息 2243941.2各工況內力計算 24041.3圍護結構計算結果 5276951.4基坑穩(wěn)定性驗算結果 61.1設計概述地下車站的建設首先需要開挖基坑，在基坑施工的過程中，需要有圍護結構來保證基坑的安全與穩(wěn)定。本設計中基坑的圍護結構選擇的是地下連續(xù)墻，車站建設完成后，地下連續(xù)墻不拆除，作為車站的一部分。本基坑采用三道支撐，第一道為混凝土支撐，后兩道為鋼支撐。具體的設計過程見下面的內容。1.2圍護結構主要尺寸及參數(shù)1.2.1基本設計參數(shù)對圍護結構的設計首先需要確定圍護結構的一些基本信息。本設計中的圍護結構的基本信息如下表所示：表4-1圍護結構基本信息表基坑深度H(m)16.800嵌固深度(m)3.360墻頂標高(m)-2.000連續(xù)墻類型鋼筋混凝土墻墻厚(m)0.800混凝土強度等級C35冠梁寬度(m)1.000冠梁高度(m)1.000水平側向剛度(MN/m)555.555超載個數(shù)1本設計中使用的支錨均為內支撐，第一道為混凝土支撐，后兩道為鋼支撐。第一道支撐的水平間距為6m，第二、三道支撐的水平間距為3m。第一道支撐的中心位置距離地表2.5m。第一道支撐與第二道支撐的中心間距為5m，第二道支撐與第三道支撐的中心間距也同樣為5m。支錨信息如下表所示：1.1.2土層參數(shù)信息土層參數(shù)的的各項數(shù)值對于圍護結構的設計而言十分重要，在本設計中，土層參數(shù)是根據(jù)實際的工程地質信息修改而得到的。確定的土層信息包括土層名稱、土層的層厚、重度、粘聚力、內摩擦角等。對于各個土層的土層參數(shù)的具體取值如下面的表格所示：表4-2土層參數(shù)表層號土層名稱層厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)粘聚力(kPa)內摩擦角(度)1雜填土2.0018.08.05.0020.002粘性土1.5018.98.940.0020.003中砂3.0019.29.20.0038.004粗砂3.5019.39.30.0040.005中風化巖13.8021.511.5700.0040.001.1.3工況信息基坑的開挖不能一次性開挖完成，需要分段施工。開挖一定深度土后需要加上支撐以保證基坑的穩(wěn)定。本次基坑施工的具體的工況信息如下表所示：表4-3工況信息表工況號工況類型深度(m)支撐1開挖3.500—2加支撐—第一道混凝土支撐3開挖8.500—4加支撐—第二道鋼支撐5開挖13.500—6加支撐—第三道鋼支撐7開挖16.800—1.2各工況內力計算在本次設計中使用的輔助設計軟件是理正深基坑軟件，將土層信息、圍護結構的基本信息和工況信息等導入軟件可以得到各工況下圍護結構的各項內力。具體結果如下圖所示。圖4-1工況1計算圖圖4-2工況2計算圖圖4-3工況3計算圖圖4-4工況4計算圖圖4-5工況5計算圖圖4-6工況6計算圖圖4-7工況7計算圖1.3圍護結構計算結果使用理正深基坑軟件進行輔助設計，可以得到地下連續(xù)墻的內力包絡圖和地表的沉降圖，兩張圖見下面內容。圖4-8內力包絡圖圖4-9地表沉降圖通過上面得到的內力信息可以對圍護結構中的地下連續(xù)墻進行配筋，配筋結果如下表所示。表4-4地連墻配筋表選筋類型級別鋼筋實配值實配(計算)面積(mm2)基坑內側縱筋HRB335B25@1204091(3359)基坑外側縱筋HRB335B25@1204091(3359)水平筋HRB335B12@200565拉結筋HPB300A6@100283嵌固深度取3.360m。1.4基坑穩(wěn)定性驗算結果1.整體穩(wěn)定驗算：整體穩(wěn)定驗算采取的驗算方法為瑞典條分法，使用理正深基坑軟件進行計算，計算得到的基坑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks2.抗傾覆穩(wěn)定性驗算：根據(jù)理正深基坑軟件計算所得到的內力信息對各工況下的抗傾覆安全系數(shù)進行計算，計算公式如下：K根據(jù)公式計算出各工況下的Ks工況1：符合規(guī)范要求。工況2：K符合規(guī)范要求。K符合規(guī)范要求。工況4：K符合規(guī)范要求。工況5：K符合規(guī)范要求。工況6：K符合規(guī)范要求。工況7：K符合規(guī)范要求。根據(jù)以上的計算結果，安全系數(shù)最小的工況是工況7。所以Ks,min3.抗隆起驗算：基坑的抗隆起驗算需要進行兩部分驗算，一個是從支護底部逐層驗算，另外一