1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

一、前言

地下结构在各类建筑、交通、水利、矿山、市政建设以及国防和人民防空工程中已得到了广泛的应用。地下结构工程是介于结构工程和岩土工程之间的一门新兴的边缘学科。在我国，隧道和地下结构物设计计算方法的演变已有数十年历史。解放以前，隧道设计一直沿袭欧洲各国的设计。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、工程概况

四川省祥荣房地产开发有限公司拟在大邑县拟建”祥荣#183;锦绣一方华景苑”工程，该工程设计由上海同建强华建筑设计有限公司担任。我院受业主委托对该工程进行岩土工程详细勘察阶段的勘察工作。

该工程拟建物性质为：1~10栋，24F，剪力墙结构，筏板基础；商业部分，2～3F，框架结构，柱下独立基础；纯地下室，1F，框架结构，柱下独立基础，预计埋深-6.0m。

二、场地的地形、地貌特征和岩土层分布

本次详细勘察钻孔揭露深度范围内，地层从上至下依次为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统上段冲洪积层（Q4-2al pl）及第四系全新统下段冲积层（Q4-1al）。各地层特征分述如下:

2.1第四系全新统人工填土层(Q4ml)

2.1.1杂填土：杂色。主要由砖瓦块、回填卵石土混少量粘性土等组成。结构紊乱。松散。湿。

2.1.2素填土: 灰黄色。主要由粘性土组成，混少量砖瓦块碎片等。可塑为主，局部硬塑，稍密。湿。

人工填土全场地分布，层厚1.0～3.5m。

2.2第四系全新统上段冲洪积层（Q4-2al pl）

2.2.1粉质粘土：褐黄色。含铁锰质氧化物及云母细片。可塑。局部硬塑，分布较连续，厚度为0.5~4.5m。

2.2.2粉土：黄灰色。含铁锰质氧化物及云母细片。稍密。湿。分布不连续， 最大厚度为1.0m。

2.2.3含粉质粘土卵石：属粗粒混合土,黄灰色。卵石成分系岩浆岩、变质岩及沉积岩类岩石组成。多呈圆形～亚圆形。一般粒径2～7cm。部分粒径大于9cm。卵石含量约55～65%实测值为59.6%；砾石含量约5～15%，实测值为11.28%；粘粒、粉粒含量约25～35%，实测值为28.9%。卵石以强风化为主。湿。N120平均击数为2.65击/dm。

2.3第四系全新统下段冲积层（Q4-1al）

2.3.1细砂：灰色。由石英、长石、云母细片及暗色矿物等颗粒组成，偶夹卵砾石。松散，湿。分布不连续，呈透镜体状分布于卵石层层顶板。仅分布在81、141钻孔附近，厚度为0.5～0.6m。

2.3.2卵石：黄灰色。以岩浆岩、沉积岩为主，变质岩次之。多呈亚圆形，以弱风化为主。卵石一般粒径3～9cm，最大粒径大于15cm。局部含漂石。充填物以中砂和砾石为主，混少量粘性土。含量15～45%左右。湿～饱和。根据其密实程度、N120动探击数及充填物含量等的差异,按照《成都地区建筑地基基础设计规范》可将其分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石三个亚层。

2.3.2.1松散卵石：充填物含量约45%，钻进容易，N120平均击数为3.22击/dm。

2.3.2.2稍密卵石：充填物含量约35%。钻进较容易，N120平均击数为5.14击/dm。

2.3.2.3中密卵石：充填物含量约25%。钻进较困难，N120平均击数为7.47击/dm。

卵石层顶板埋深为1.7～9.0m。

各土层承载力特征值取值如表 1：

表 1. 承载力特征值表

三、基础设计方案

3.1高层部分：

高层1～10栋按筏板基础考虑，预计基础埋深-6.0m，基础底面埋深标高为517.00m。地基土以含粉质粘土卵石为主，其下分布卵石土，卵石土主要以松散或稍密卵石卵石为主，局部分布有中密卵石。

以上各栋拟建物地基土的分布和下余厚度等变化情况见”517.00m高程岩性切面图”及”工程地质剖面图”。

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007#8212;2002）第5.2.4条公式

综上所述，1～10栋高层建筑基础埋深标高以下主要为含粉质粘土卵石，其天然地基承载力特征值难以满足拟建物的荷载要求。故不适宜采用天然地基。

3.2商业部分及地下室（地上无建筑部分）：

商业会所及地下室地下室（地上无建筑部分）荷载较小，该部分基础底面以下主要为含粉质粘土卵石或稍密卵石为主，可采用柱下独立基础，以含粉质粘土卵石或稍密卵石层作基础持力层。

3.3结论

3.3.1高层建筑部分，若选用筏板基础，地基均匀性为均匀，地基沉降也可满足设计要求，但地基承载力不能满足设计要求，故本工程1-10号楼均不宜采用筏式基础，天然地基。

3.3.2商业用房及纯地下室部分，可选择天然地基，采用柱下独立基础，以含粉质粘土卵石或稍密卵石作基础持力层。

四、地下结构设计计算步骤

4.1地基设计方法

由于该工程是纯地下结构，并不需要设置桩基础。地基选用的是较简便的柱下条形基础。柱下条形基础的构造，除满足规范要求外，尚应符合下列规定：

4.1.1肋梁高度一般取1/8~1/4的柱距，这样的高度一般能满足截面的抗剪要求。柱荷载较大时，可取1/6~1/4柱距；在建筑物次要部位和柱荷载较小时，可取不小于1/8~1/7柱距。现浇柱与肋梁的交接处，其平面尺寸不应小于图1的规定。

图1：现浇柱与条形基础梁交接处平面尺寸

4.1.2翼板厚度不宜小于200mm。当翼板厚度为200~250mm时，宜用等厚度翼板；当翼板厚度大于250mm时，宜用变厚度翼板，其坡度宜小于或等于1:3。

4.1.3端部宜向外伸出悬臂，悬臂长度一般为第一跨跨距的1/4~1/3。悬臂的存在有利于降低第一跨弯矩，减少配筋。也可以用悬臂调整基础形心。

4.1.4条形基础梁顶部和底部的纵向受力钢筋除满足计算要求外，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋截面总面积的1/3。这是考虑使基础拉压区的配筋量较为适中，并考虑了基础可能受到的整体弯曲影响。考虑柱下条形基础可能承受扭矩，肋梁内的箍筋应做成封闭式，直径不小于8mm。柱下条形基础的计算，除应符合规范要求外，尚应符合下列规定：

4.1.4.1在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数；

4.1.4.2当不满足本条第一款的要求时，宜按弹性地基梁计算；

4.1.4.3对交叉条形基础，交点上的柱荷载，可按交叉梁的刚度或变形协调的要求，进行分配。其内力可按本条上述规定，分别进行计算；

4.1.4.4验算柱边缘处基础梁的受剪承载力；

4.1.4.5当存在扭矩时，尚应作抗扭计算；

4.1.4.6当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。

4.2地下结构计算：

4.2.1荷载类型

4.2.1.1永久荷载：包括结构自重力、土压力、预应力。

4.2.1.2可变荷载：楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、设备荷载。

4.2.1.3偶然荷载：例如爆炸、冲击力等。

本设计考虑最不利情况的组合，静载 活载。永久荷载分项系数：1.2（由可变荷载效应控制）；1.35（由永久荷载效应控制）。可变荷载分项系数：一般情况下1.4.

4.2.2地下室外墙计算

4.2.2.1地下室外墙内力及配筋计算

说明：计算外墙根部裂缝时，采用上端简支和上端固支两种计算模型，根部弯矩取两种计算模型的平均值。

包括：上端简支几何数据及计算参数、内力及配筋。

4.2.2.2外墙配筋

由弯矩设计值 M 求配筋面积As

计算结果：

受压区高度：

最小配筋率：

4.2.2.3外墙裂缝

受拉区纵向钢筋的等效直径：

最大裂缝宽度验算

按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte ，按下式计算：

（混凝土规范 8.1.2-4）

按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk ，按下列公式计

算：

受弯：（混凝土规范 8.1.3-3）

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式8.1.2-2计算：

最大裂缝宽度按混凝土规范式8.1.2-1计算：

4.3地下室负一层顶板计算

4.3.1按单向板考虑

4.3.2双向板设计

分别考虑x和y方向的跨中弯矩，并进行配筋；分别考虑x和y方向的支座弯矩，并配筋。

4.4地下室顶板计算

相关计算同负一层顶板类似。

4.5地下室框架计算

某一榀框架可利用 PK计算，其主要步骤如下：

4.5.1执行 PMCAD主菜单4，形成 PK文件

4.5.2执行 PK主菜单1，PK数据交互输入和数检

4.5.3执行 PK主菜单 2，框、排架结构计算

4.5.4执行 PK主菜单 3，框架绘图

4.6地下室整体抗浮计算

4.6.1确定抗浮水位，计算浮力

4.6.2计算抗浮荷载