地下建筑结构设计课程设计

目录

1 绪论 (3)

1.1 引言 (3)

1.2 设计任务 (3)

1.2.1 工程概况 (3)

1.2.2 地形地貌 (3)

1.2.3 工程地质、水文地质 (4)

1.2.4 规划区西侧调查 (4)

2 设计依据及规划思想 (6)

2.1 设计依据 (6)

2.2 设计思想 (6)

3 管片衬砌报告 (7)

3.1 隧道功能 (7)

3.2 设计条件 (7)

3.2.1 管片条件 (7)

2.3.2 场地条件 (7)

3.3 荷载的计算 (8)

3.3.1 静荷载 (8)

3.3.2 隧道底部静载荷反作用力： (8)

3.3.3 隧道拱部垂直压力： (8)

3.3.4 隧道底部垂直压力： (8)

3.3.5 隧道拱部侧压力： (8)

3.3.6 隧道底部侧压力 (8)

3.3.7 地基反作用力位移 (9)

3.3.8 反作用力 (9)

3.4 内力计算 (9)

3.5 计算配筋 (11)

3.5.1 根据管片内力计算配筋及校核 (11)

3.52 用计算系数法计算管片受最大正弯矩： (11)

3.5.3 最大负弯矩管片外侧配筋 (12)

3.6 验算衬砌管片的安全性 (13)

3.6.1 验算管片在顶部最大轴向力作用处安全性 (13)

3.6.2 验算最大剪力处截面最小尺寸 (13)

3.6.3 配置箍筋验算 (13)

3.7 验算连接缝 (14)

3.7.1 连接的抵抗弯矩 (15)

3.7.2 验算盾构千斤顶的推力是否符合要求 (15)

3.7.3 截面A，截面B安全性校核 (17)

3.7.3.1 截面A受正弯矩和轴向力 (17)

3.7.3.2 截面B，承受符号弯矩和轴向力 (18)

4 基坑降水设计 (19)

4.1 降水工程概况 (19)

4.1.1 基坑平面位置 (19)

4.1.2 设计依据 (19)

4.1.3 设计原则 (19)

4.2 基坑尺寸确定 (19)

4.2.1 基坑的深度 (19)

4.2.2 基坑的平面尺寸 (20)

4.3 降水计算 (20)

4.3.1 工程地质及水文地质资料 (20)

4.3.2 降水设计与计算 (20)

5 基坑土钉墙支护设计报告 (22)

5.1 概述 (22)

5.1.1. 设计原则： (22)

5.2. 设计方法和步骤： (23)

5.2.1 计算土层参数。 (23)

5.2.2 计算土压力。 (23)

5.2.3 计算土钉受拉荷载标准值。 (24)

5.2.4 设计土钉参数。 (24)

5.2.5 设计土钉抗拉承载力设计值。 (26)

5.2.6 验算。 (26)

结论 (28)

本次课程设计任务量汇总 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

附图一：规划区地下空间调查图

附图二：地下一层平面图

附图三：地下二层平面图

附图四: 地下三层平面图

附图五：三维立体图

1 绪论

1.1 引言

随着我们生活水平的提高，人们对于生活的空间的需要变的越来越紧张，尤其是在地面和上部空间开发已趋于饱和的大城市，城市空间价值激增，这对大众化的市民生活造成了很多不便。为了解决这种情况给大家带来的困难，更为了城市能够向着多层次、立体化的现代化、综合性城市发展，地下空间的开发与利用就成了城市整体规划的重中之重。中关村位于北京市海淀区，被称为中国的硅谷。这里是全国电子产品交易、软件开发的中心，客流量之大已经不是地面空间所能承受的。为了该地区经济能够更快、更健康的发展，开发其地下空间就有了其必然性。

1.2 设计任务

本次设计是针对中关村西区现在交通拥挤，地下空间未得到有效利用而对北颐路中关村段局部规划区地下空间的一次全方位立体的设计。通过对该地区的已有地下空间进行调查得出了具体的规划方案，并且通过对该区域工程地质、水文地质及周边环境条件进行研究，对其中的出入口基坑的降水和支护工程和隧道盾构的管片衬砌工程进行了详细的结构设计。

1.2.1 工程概况

北颐路中关村段局部地下空间规划设计工程其范围东起中关村大街，西至理想国际大厦淀中街，北以北四环路为界，南临海淀北二街，在其内修筑一个三层的较大规模地下建筑物，本次三层地下综合体的规划建设，旨在通过连通中关村西区重要建筑群东西向主要街道的地下空间，并分层多方面的提供各种服务，使中关村地区实现了立体交通、人车分流，各建筑物地上、地下均可贯通，并建设一定规模的地下商业中心。

本次设计线路由于穿越的市中心区，街道狭窄，交通繁忙，道路两侧高楼林立，本身地下空间已经经过很大开发，并且要和正在建设的地铁四号线连接，因此设计、施工难度大。

本工程具体结构设计主要包括位于本次降水的基坑位于中芯大厦和鼎好大厦二期工地间的善缘街北侧的基坑的降水和支护的设计，降水根据工程地质和水文地质条件选择了管井降水的方法，支护选择了桩锚支护结构。从海淀北一街从理想国际大厦至鼎好二期工程东侧地铁站一段主体结构通过盾构掘进技术开挖，采取单一管片衬砌为主的衬砌方式。

1.2.2 地形地貌

北京位于华北平原的西北部，地势西北高东北低，山区约占全市面积的60%，平原约占38%，平原区系各大河流形成的一系列冲洪积扇联合堆积而成，以永定河和潮白河堆积为主。

北京市区西、北和东北三面环山，东、南河东南面为开阔的平原区，地貌自西部山前向东部平原由冲洪积扇顶部向中部和下部过渡，地层岩性构成碎石土、砂土渐变为以粘性土为主的交互地层。

北京地区的地质格局是新生代地壳构造运动形成的，其特点是以断裂和断裂控制的断块活动为主要特征，新生代活动的断裂主要有北北东—北东向和北西—东西向两组。断裂分布多集中成带，组成了北北东—北东和北西向的断裂构造带，大部分断裂为正断裂，并在不同程度上控制着新生代不同时期发育的断陷盆地。