深圳市城市轨道交通4号线工程施工图设计
竹村站
主体围护结构计算书
专业负责人:
复核：
设计：赵迪
浙江省交通规划设计研究院
2016年08月
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目录
TOC\o1-3\h\u1、工程概况 1
1.1结构形式及施工工法 1
1.2工程地质及水文地质状况、环境条件 1
2、围护结构计算原则 1
3、车站主体基坑计算 2
3.1计算模型 2
3.2基坑断面计算 2
3.2.12-2断面 2
3.2.23-3断面 13
3.2.34-4断面 23
4、主体铺盖系统计算 35
4.1盖板体系设计 35
4.2立柱支撑体系设计 36
4.3支撑计算主要考虑荷载 36
4.4主体铺盖系统构件计算 37
4.4.1计算模型 37
4.4.2计算结果 38
4.5立柱桩验算 39
4.6格构柱验算 40
4.6.1格构柱轴力荷载计算 40
4.6.2格构柱强度及稳定性计算 41
4.7盖板梁计算 43
4.8盖板计算 43
4.8.1盖板抗弯计算 43
4.8.2盖板抗冲切计算 43
5、支撑体系计算 44
5.1顶圈梁计算 44
5.2砼腰梁CWL计算 44
5.3钢围檩验算 45
5.4砼支撑计算 46
5.5钢支撑计算 47
6、抗浮计算 50
6.1计算原则 50
6.2抗浮计算 50
7、抗拔桩的配筋计算 56
1、工程概况
1.1结构形式及施工工法
本站为地下二层岛式车站，由上到下分别为顶板、中板、底板。
车站主体基坑标准宽度20.2m，端头井宽24.6mm，基坑深度为19m~21.5m，半盖挖法施工。围护结构采用800mm厚地下连续墙，内支撑体系布置：基坑采用第一、第二道混凝土支撑+第三、四道钢支撑。标准段主体回筑阶段不架设换撑；端头井基坑主体回筑阶段设置一道Φ800，t=16的钢换撑。
1.2工程地质及水文地质状况、环境条件
详见车站围护结构设计说明
2、围护结构计算原则
（1）围护结构计算简化模型应根据结构的实际工作条件确定，并反映结构与周围地层的相互作用；围护结构在施工阶段，按施工过程进行受力计算，开挖期间围护结构作为支挡结构，承受全部的水土压力、地面超载、周边建筑物附加荷载，砂性土采用水土分算，粘性土采用水土合算。计入支撑作用时，考虑了支撑设置时墙体已有的位移和支撑的弹性变形。荷载取值及其分项系数按《建筑结构荷载规范》确定，施工期间地面端头井处按30kPa计，其余按20kPa考虑，受力分析模拟实际施工过程，遵循“先变位，后支撑”的原则，在计算中计入结构的先期位移值及支撑变形。
（2）根据场地的地质状况、周边环境安全的重要程度和坑内永久性结构变形允许条件等因素，本车站基坑的保护等级为一级，地面最大沉降量及围护结构水平位移控制要求如下：地面最大沉降量≤0.15%H；基坑支护结构的最大水平位移值应≤0.2%H且≤30mm。
（3）围护结构应进行稳定、强度、变形验算，各控制值如下表所示
基坑类别
类目
允许值
一级基坑
整体稳定安全系数
1.35
抗倾覆安全系数
1.25
抗隆起稳定安全系数
1.8
围护结构最大水平位移（mm）
≤0.2%H且≤30mm
地表最大沉降（mm）
≤0.15%H且≤20mm
（4）为减少围护结构在基坑开挖期间的位移，对钢支撑应施加预加力，其值按设计轴力的40%～60%采用，其内力计算应考虑支撑预加力作用。
（5）浅埋结构在地下水位以下，整体结构还要考虑水浮力，进行整体抗浮稳定性验算。不考虑侧壁摩阻力时，结构抗浮安全系数≥1.05；计及侧壁摩阻力时抗浮安全系数不得小于1.15。
（6）本车站主体基坑计算采用理正深基坑7.0版软件，计算依据主要采用《深圳市基坑支护技术规范》（SJG05-2011）。
3、车站主体基坑计算
3.1计算模型
本车站主体为地下二层，围护结构按平面问题进行分析，按弹性地基梁法进行内力和位移计算。本设计按“增量法”原理模拟施工开挖、支撑和回筑的全过程进行计算，计入了“先变形、后支撑”对围护结构内力的影响；安装钢支撑时施加预加力按钢支撑设计轴力的40％～60％计。
3.2基坑断面计算
3.2.12-2断面
基坑概括：基坑宽24.6m，深20m，围护结构为800mm厚地连墙；采用第一、二道混凝土支撑+第三、四道钢支撑；主体结构回筑阶段设置一道Φ800，t=16的钢换撑。地下连续墙：水下C35混凝土。
荷载取值：1、施工期间基坑周边地面超载：20k