摘 要

本毕业设计按照《建筑基坑支护技术工程-JGJ120-2012》和《混凝土结构设计规范GB500102002》等规范，根据艾溪湖及附近金庐路的场地环境、工程水文地质条件等，对K0 580-K0 670标段的围护工程、主体结构进行结构设计、配筋设计、验算安全性等。

本毕业设计的主要内容如下：

1. 按照铁四院的地勘资料，对水文条件、地质条件进行整体评价和判断；
2. 根据地质条件和设计任务书要求，进行围护形式确定及具体结构设计，软件采用理正深基坑；
3. 进行降水布置设计
4. 根据地下水和围护形式综合考虑，进行止水帷幕设计
5. 根据规范和任务书要求计算各项荷载，在纵向采取1延米的方式计算主体结构的荷载作用，软件使用岩土有限元软件MIDAS GTS NX来模拟计算。主体结构采用梁单元，地基采用弹簧单元模拟。根据得出的结果确定危险截面，完成配筋设计。
6. 完成围护图、主体图、降水布置图、配筋图的绘制

关键词：明挖法；隧道工程；岩土有限元分析；配筋设计

Abstract

The design and construction of the enclosure and main structure of open cut tunnel is not only the highlight of the whole city tunnel project, but also a difficult problem. In accordance with the technical engineering of building foundation pit support - jgj120-2012 based on the principles of economic rationality, safety and practicality, this graduation design carries out structural design, reinforcement design and checking calculation for the retaining works and main structures of K0 580-k0 670 bid section Safety, etc.

The main contents of this graduation project are as follows:

1. According to the geological exploration data of

2. According to the geological conditions and the requirements of the design specification, determine the form of the enclosure and design the specific structure. The software uses the straightening deep foundation pit;

3. Carry out precipitation layout design

4. According to the comprehensive consideration of groundwater and enclosure form, the water stop curtain is designed

5. According to the requirements of the code and the task specification, the load effect of the main structure is calculated by 1 linear meter in the longitudinal direction. According to the results, the dangerous section is determined and the reinforcement design is completed.

6. Complete the drawing of enclosure drawing, main body drawing, precipitation layout drawing and reinforcement drawing

Key words: open cut method; tunnel engineering; finite element analysis; reinforcement design

目录

第一章 绪论 1

1.1明挖法简介 1

1.2本明挖隧道设计任务要求 1

第二章 工程概况 2

2.1工程概况及设计原则 2

2.1.1工程概况 2

(1)工程简介 2

2.1.2设计条件 3

2.2基坑支护方案的确定 6

2.2.1支护结构的常见形式 7

2.2.2支护方案的确定 7

第三章 基坑降水计算 8

3.1降水的作用、方法和适用范围 8

3.1.1降水的作用 9

3.1.2基坑降水的方法和适用范围 9

3.2基坑涌水量计算 9

3.3单井出水量计算 11

3.4管井数量计算 11

3.5管井的平面布置 12

3.6井管长度计算 12

1. 止水帷幕设计 13

4.1止水帷幕设计原则 13

4.2止水帷幕施工方法的确定 14

4.3止水帷幕桩长的计算 14

1. K0 580-K0 610敞开段基坑支护设计 15

5.1所在段土层信息 15

5.2土压力系数计算 16

5.3主动土压力强度计算 16

5.4坑底以下被动土压力强度计算 16

5.5坑底以下净土压力强度计算 21

5.6嵌固深度取值及计算 21

5.7内支撑设计 22

5.8围护桩的配筋设计 23

5.9弯矩承载安全性计算 25

5.10基坑稳定性验算 25

1. K0 610-K0 670敞开段基坑支护设计 30

6.1所在段土层信息 30

6.2土压力系数计算 30

6.3主动土压力强度计算 31

6.4坑底以下被动土压力强度计算 33

6.5坑底以下净土压力强度计算 34

6.6地下连续墙的嵌固深度计算 34

6.7地下连续墙配筋设计 35

6.8整体稳定性验算 36

1. 隧道主体结构计算与设计 42

7.1荷载类型及组合选取 42

7.2主要参数计算 42

7.3主要荷载计算 43

7.4建模与计算 44

7.5主体结构配筋计算 50

7.5.1顶的配板筋计算（C--C截面） 50

7.5.2顶板的配筋计算（F--F截面） 53

7.5.3侧墙的配筋计算（A--A截面） 55

7.5.4侧墙靠近底板处配筋计算（B--B截面） 57

7.5.5底板配筋计算（跨中处D--D截面） 60

7.5.5底板配筋计算（靠近中墙处E--E截面） 68

第八章 施工工序简述 69

8.1明挖隧道施工工序简述 69

致谢 69

参考文献 70

1. 绪论

1.1明挖法简介

明挖法是将基坑或沟槽从地面向下挖至设计标高，然后自下而上进行施工。地下工程主体结构完成后，进行土方回填，地下工程施工最终完成。明挖施工历史悠久，应用广泛。据统计，明挖法施工的地下工程占软土工程总数的三分之二以上。明挖法的优点有施工工艺简单、快速、经济和主体结构受力状况较好等。，在没有地面交通和环境条件限制的情况下，它应该是首选方法。然而，它的缺点也是显而易见的，如较长的交通阻塞时间，噪音和振动。随着科学技术的进步和施工技术水平的不断提高，明挖施工取得了巨大的技术进步，主要表现为:

(1)支持类型的开发。当场地开放时，基坑开挖通常通过降低坡度进行。当开挖深度大于7米时，将限制场地或减少土方量时，需要设置支撑结构来保护基坑。可供选择的支撑结构包括钢板桩、木板桩、钢筋混凝土预制板桩、柱式钻孔桩、开挖桩、水泥土搅拌桩、土锚、土钉和地下连续墙。

(2)配套类型的发展。当开挖深度小于4.0 m时，基坑可采用无横向支撑的悬臂支护结构进行保护。基坑深度大于4.0 m，应增加一根或几根横撑。支撑结构分为两种类型:内部支撑和外部锚固。内支撑包括钢支撑、钢管支撑、钢筋混凝土支撑、围檩条、柱支撑等。外锚有两种结构形式:拉锚和土锚。

(3)地下水控制技术的发展。在地下水位较高的地区，广泛采用明排法、盲沟法和人工井点降水法。