南京市上海路站基坑围护设计毕业论文
2022-01-02 16:16:03
论文总字数:44527字
摘 要
南京地铁二号线上海路站位于汉中路与上海路交叉口北侧。车站有效站台中心里程为K12 982,与两端区间的设计分界里程分别为K12 847.7、K13 062.5,车站长211.4m。车站段结构外包尺寸为21.8m×12.66m(宽×高)。
为了防止和控制基坑侧壁变形,保证土方开挖的稳定性,设置临时立柱桩以及抗拔桩,基坑四周采用采用密排的φ1200人工挖孔桩,挖孔桩采用钢筋砼桩与素砼桩间隔布设(泵房处密排钢筋砼桩),桩芯相切,护壁咬合。钻孔灌注桩主要起承重作用。考虑到基坑开挖深度较大,周围水文地质条件较好,本着“安全可靠,经济合理,技术可行施工方便”的原则,采用三道支撑,并且均为钢筋混凝土支撑。上海路站明挖段采用明挖顺作法施工。
针对于不同土层具有不同的岩土特性,先使用朗肯理论对土压力进行计算,结构内力计算,降水止水设计等,然后使用理正对其稳定性进行验算,包括抗倾覆稳定性验算、抗隆起稳定性验算和抗渗流稳定性。最后根据计算结果用CAD软件绘制围护结构横断面图,围护平面布置面,钢支撑平面布置图。
关键词:深基坑 明挖顺作法 支撑结构 钻孔灌注桩
Foundation pit enclosure design of nanjing Shanghai road station
Abstract
Shanghai road station of nanjing metro line 2 is located in the north of the intersection of hanzhong road and Shanghai road. The length of the effective platform center of the station is K12 982, and the length of the station is 211.4m, and the length of the station is K12 847.7 and K13 062.5, respectively. The structure outsourcing size of the station section is 21.8m×12.66m (width × height).
In order to prevent and control the deformation of the side wall of the foundation pit, ensure the stability of earthwork excavation, set up temporary column piles and pull out piles, the foundation pit around the use of dense row 1200 artificial hole pile, hole pile using reinforced concrete pile and plain concrete pile spacing (the pump room in the dense row of reinforced concrete pile), pile core tangential, retaining wall biting. Bored - in - place pile mainly plays a bearing role. Considering the deep excavation of the foundation pit, the surrounding hydrogeological conditions are better, in line with the principle of "safe and reliable, economical and reasonable, feasible and convenient construction", three supports are adopted, and all of them are reinforced concrete supports. The open-cut section of Shanghai road station adopts the open-cut construction method.
In view of the different geotechnical characteristics of different soil layers, the Rankine theory is used to calculate the earth pressure, the structural internal force, the design of precipitation and water stop, and then the principle is used to check its stability, including anti-overturning stability check, anti-uplift stability check and anti-seepage stability. Finally, according to the calculation results, CAD software is used to draw the cross-section diagram of the envelope structure, the layout of the envelope plane and the layout of the steel support plane.
Keywords: deep foundation pit; open-cut method; support structure;bored pile
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 工程概况 1
1.1 工程地质和水文地质资料 1
1.1.1 工程地质条件 1
1.1.2 水文地质条件 2
1.2 工程周围环境 2
1.2.1 基坑工程周围邻近建筑物 2
1.2.2 周围管线及地下构筑物设施 3
1.2.3 周围道路 3
1.3 施工条件 3
第二章 设计依据和设计标准 4
2.1 设计依据与设计规范 4
2.1.1设计依据 4
2.1.2 设计规范 4
2.2 设计原则 5
第三章 支护桩结构设计计算 6
3.1 设计计算 6
3.1.1 计算区段划分 6
3.1.2 朗肯土压力理论 6
3.1.3 土压力系数的计算 7
3.1.4土压力的计算 7
3.2 ABCD段支护结构计算 8
3.2.1 计算第一道支撑轴力Tc1 9
3.2.2 计算第二道支撑轴力 11
3.2.3 计算第三道支撑轴力 13
3.2.4 嵌固深度及桩长计算 15
3.2.5 抗倾覆稳定验算 17
3.2.6 桩体内最大弯矩计算 17
3.2.7 支撑拆除验算 20
3.3 DA段支护结构计算 22
3.3.1 计算第一道支撑轴力Tc1 23
3.3.2 计算第二道支撑轴力 25
3.3.3 计算第三道支撑轴力 27
3.3.4 嵌固深度及桩长计算 29
3.3.5 抗倾覆稳定验算 31
3.3.6 桩体内最大弯矩计算 31
3.3.7 支撑拆除验算 34
3.4 支护桩配筋 36
第四章 支撑结构设计计算 38
4.1 冠梁、围檩计算 38
4.1.1 冠梁设计 38
4.1.2 第一道围檩设计 39
4.1.3 第二道围檩设计 40
4.2 钢筋混凝土支撑设计计算 42
4.2.1 第一道支撑计算 42
4.2.2第二道支撑计算 47
4.2.3 第三道支撑计算 52
4.3 立柱及立柱桩设计计算 57
4.3.1 立柱计算 57
4.3.2 立柱桩验算 59
第五章 基坑降水止水设计 61
5.1 基坑止水帷幕设计 61
5.2 降水设计 62
第六章 施工监测方案 64
6.1 基坑的开挖支护与回填 64
6.1.1.挖孔桩施工 64
6.1.2 基坑开挖、支护 64
6.1.3 基坑排水 65
6.1.4回填工程 65
6.2 监测目的 65
6.3 环境监测 66
6.3.1量测项目警戒值 66
6.3.2环境保护 67
6.4 其他施工注意事项 67
第七章 电算结果 68
7.1 围护结构标准段横剖面图(SH4孔) 68
7.2 车站西端风井处围护结构横剖面 82
结束语 98
参考文献 99
致谢 101
第一章 工程概况
本工程为南京市地铁2号线上海路站基坑围护设计。上海路站位于汉中路与上海路交叉口北侧,跨路口布设,为二号线与远期五号线换乘站,其东南侧为在建温州大厦,东北侧为中国光大银行,西南侧为江苏省中医院,西北侧为医科大学口腔医院。车站设计为地下二层三跨箱形结构,岛式站台,站台宽13m,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站有效站台中心里程为K12 982,与两端区间的设计分界里程分别为K12 847.7、K13 062.5,车站长211.4m。车站段结构外包尺寸为21.8m×12.66m(宽×高)。车站顶部覆土2.9m~3.7m。车站东西两端设车站风井,在南北两侧设四个出入口通道及一个消防通道。由于5号线下穿本站,换乘节点处地质条件较好,本次设计只考虑预留与五号线换乘条件,在2号线结构设计时考虑了开洞条件和预留钢筋接驳器,不预留工程。5号线在换乘节点处基坑侧壁拟采用直立边坡,锚喷支护。基坑深15.56~16.36m。
1.1 工程地质和水文地质资料
1.1.1 工程地质条件
表1-1 地质土层分布表
土层编号 | 土层名称 | 土层描述 | 层底埋深(m) | 厚度(m) |
①-1 | 杂填土 | 松散,表面沥青路面及碎石垫层 | 0.20~2.50 | 0.20~2.50 |
①-2b3 | 素填土 | 松散~稍密,软塑状粉质粘土为主 | 0.80~3.70 | 0.40~3.10 |
①-3b3-4 | 淤质素填土 | 流塑,具有淤臭味 | 1.90~4.50 | 0.70~2.10 |
②-1b2 | 粉质粘土 | 可塑,含铁、锰质斑块 | 3.00~10.10 | 1.00~6.40 |
②-2b3-4 | 粉质粘土 | 流~软塑,含烂植物 | 2.90 | 5.90 |
③-1b1-2 | 粉质粘土 | 硬塑~可塑,干强度高韧性高 | 2.50~10.40 | 0.60~6.60 |
③-2b2 | 粉质粘土 | 可塑,干强度高韧性高 | 6.10~10.10 | 0.90~4.20 |
③-3b1-2 | 粉质粘土 | 硬塑~可塑,干强度高 | 3.40~20.00 | 0.80~14.00 |
③-4d | 中粗砂混卵砾石 | 密实 | 20.10~21.30 | 1.30~4.30 |
③-4e | 混合土 | 中密 | 4.00~22.80 | 0.50~6.30 |
1.1.2 水文地质条件
本站地下水类型主要为孔隙潜水,孔隙微承压水和基岩风化裂隙水。
上层滞水主要赋存于①层填土的碎砖、碎石等杂物的孔隙格架和②层软土中;孔隙微承压水分布在③-4d中粗砂混卵砾石中;③层硬可塑粉质粘土,可视为相对隔水层;基岩风化裂隙水主要分布于岩石风化界面和粉砂岩、角砾砂岩裂隙中,裂隙多被充填、裂隙一般不富水。勘察期间,钻孔内孔隙潜水水位0.80~1.80米。本次勘察部分钻孔测不到地下水水位。地下水年变幅约0.50米,设计时,地下水位埋深按1.00米考虑。地下水对砼无腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。
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