地下工程课程设计

中国矿业大学力学与建筑工程学院

2013～2014学年度第一学期

《地下工程设计与施工》课程设计

学号021*******

班级土木11-9班

姓名龙媒居士

力学与建筑工程学院教学管理办公室

目录

第一部分基坑围护结构设计 (1)

1 工程概况 (1)

1 .1工程地质及水文地质资料 (1)

1.2工程周围环境 (4)

1.3周围社会交通 (4)

2 设计依据和设计标准 (5)

2.1有关的工程设计依据 (5)

2.2主要设计规范和标准 (5)

2.3基坑工程等级及变形控制标准 (6)

3 基坑围护方案设计 (7)

3.1围护结构类型 (7)

3.2基坑围护结构方案选择 (10)

4 基坑支撑方案设计 (10)

4.1支撑结构类型 (10)

4.2支撑体系的布置形式 (11)

4.3支撑体系的方案比较和合理选定 (12)

5 计算书 (14)

5.1标准段地下连续墙计算 (14)

5.2水土压力计算 (15)

5.2.1主动土压力计算（依据教材） (15)

5.3地连墙的入土深度确定 (23)

5.4支撑内力计算 (25)

5.5 地连墙及支撑系统截面设计 (27)

5.6基坑稳定性验算 (29)

5.6.1基坑底部土体的抗隆起稳定性 (29)

5.6.2抗渗流验算 (30)

5.6.3围护墙的抗倾覆稳定性验算 (32)

第二部分地下连续墙施工组织设计 (32)

1编制主要施工流程及必要施工措施 (32)

参考文献 (37)

第一部分基坑围护结构设计

1 工程概况

1 .1工程地质及水文地质资料

经勘探揭示，拟建场地为古河道沉积区与正常沉积区接触带。在勘探深度范围内，自上而下可分为八个大层，9亚层及5个夹层。其中①层为近代人工堆填，②~⑤层为第四纪全新世Q4沉积层，⑥~⑧层为第四纪上更新世Q3沉积层。土层情况详见下表1-1：

表1-1 地基土构成与特征一览表

A、地基土分布及其工程性质

1）第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，在迎宾三路南侧一般为1.0~2.0m，在迎宾三路北侧一般为2.5~4.0m，在工作井处填土厚度较大，最厚处大于5.0m，该层土质松散不均匀，夹碎石、砖块等杂质较多，局部有大块石等。

2）第②层可分为②1、②2层2个亚层

第②1层褐黄色粉质粘土：该层在迎宾三路南侧的勘探孔大部分钻及，在迎宾三路北侧因填土较厚而缺失。该层土质较好，可塑，中压缩性。

第②2层灰黄色粘土：大部分地段均有分布，填土较厚处该层缺失，土质一般，软塑为主，中压缩性。

3）第③层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹粉砂，

局部较多，土质较差，流塑，高压缩性，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。

第③T层灰色粉细砂：场地内分布较广，土质不均匀，夹薄层粘土，该层土质稍好，稍密为主，中压缩性，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。

4）第④层灰色淤泥质粘土：场地内分布较稳定，埋深厚度变化不大，夹薄层粉砂，局部较多，土质较差，流塑、属高灵敏土，开挖时受扰易发生结构破坏和流变。

第④T层灰色砂质粉土：场地内分布较广，该层土质不均匀，夹薄层粘土，土质稍好，稍密，中压缩性，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。

5）第⑤层可分为⑤1、⑤31及⑤41层3个亚层及⑤1T层透镜体夹层。

第⑤1层灰色粉质粘土：场地内分布较稳定，层厚有一定的变化，土质不均匀，夹粉砂，局部较多，该层土的物理力学性质一般，软塑，中～高压缩性，开挖时受扰易发生结构破坏。⑤1T灰色粉砂层，为⑤1层的夹层，主要分布在工作井附近，土质稍好，稍密，中压缩性，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。

第⑤31层灰色粉质粘土夹粉砂，主要分布在古河道沉积区，土质一般，软塑，中~高压缩性，不均匀，夹粉砂，局部较多。

第⑤41层灰绿色粉质粘土：该层仅在ZK13及XZK30孔中分布，厚度较薄，可塑，中压缩性。

6）第⑥层暗绿色粉质粘土：该层主要在正常沉积区分布，土质较好，可塑，中压缩性。

7）第⑦层可分为⑦1、⑦2层两个亚层及⑦T层透镜体夹层。

第⑦1层黄色砂质粉土：古河道切割深度较大处缺失，该层土质较好，中密，中压缩性；

第⑦T层黄色粉质粘土：呈局部分布，该层土质较好，可塑，中压缩性，但土质不均，局部夹较多粉砂

第⑦2层灰色粉细砂：埋深、厚度变化较大，该层夹薄层粘土，土质好，密实，中压缩性。

8）第⑧层可分为⑧1层、⑧2层两个亚层及⑧2T层透镜体夹层。

第⑧1层灰色粉质粘土：软塑~可塑，土质一般。

第⑧2层灰色砂质粉土：主要在工作井处揭露，层顶埋深有一定的变化，不均匀，夹粘土较多，密实，土质较好。

第⑧2T层灰色粉质粘土夹粉砂：为⑧2层中的夹层，主要在工作井处揭露，土质不匀，夹粉砂较多。

B、场地水文条件

拟建场地地下水主要由浅部土层中的潜水及赋存于④T、⑤1T层的微承压

水、赋存于⑦及⑧2层的承压水组成。

潜水：

勘探期间测得地下水位埋深为1.30～1.92m（标高为3.29～2.02m），主要补给来源为大气降水、地表泾流，受气候、季节、降水量的影响而有变化。年平均水位埋深0.5m采用。

（微）承压水：

本场地④T、⑤1T层为微承压水层，⑦及⑧2层为承压含水层。根据上海地区工程经验，微承压水位及承压水位一般均低于潜水位，埋深一般为地表下3~11m，随季节呈周期变化。

根据本工程布置的承压水测试结果，④T层微承压水水位埋深 4.10~5.83m （-0.20~-1.53m），⑦层承压水水位埋深5.93~8.21m（-2.04~-4.20m），⑧2层承压水位埋深9.85~10.20m（-5.91~-5.30m）。

地下水、土的腐蚀性：

根据上海地区规范，本场地地层属弱透水层，按Ⅲ类环境考虑。

本场地地下水和地基土对混凝土结构无腐蚀性，对长期浸水条件下的钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对干、湿交替条件下的钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。

1.2工程周围环境

本工程沿线周边主要构筑物有加油站油库（距离基坑约25.7米），虹桥国际机场降压站（距离基坑约35.1米），东航乘务站培训中心（距离基坑约19米），国航大厦（距离基坑约25米）。CD02~24区域沿线，北侧为新天鹭会议中心围墙，南侧存在机场、上航新村小区以及众多商业网点、企业办事处等。

场地内沿基坑四周密布公用管线，主要包括基坑北侧2*300煤气管、9孔通信排管、300上水管、600雨水管（未正式启用、施工自用）、卫检低压电缆；基坑南侧3.5KV高压电缆、通信9孔排管、2*300煤气管、300上水管、2*1000合流管，管线最近处距离围护结构边线仅为0.8-1m（基础最近处仅为0.3m）左右。对工程施工存在较大的风险。

1.3周围社会交通

处于迎宾三路隧道新建工程位于空港一路与迎宾三路交叉口的西侧，现有迎宾三路上，两侧多为商业用房及住宅小区，场地处地下管线较多，场地地势较为平坦，现状路面标高约4.2～4.6m。另有虹桥国际机场相邻。东工作井为盾构接收井，平面外包尺寸为22.5×22.5米，基坑深约26.15米。