§1 概述一、设计标准1.车站主体结构工程的设计使用年限为100年2.工程结构的安全等级为一级3.地铁的地下工程及出入口、通风亭均按一级耐火等级设计4.车站防水等级均为一级5.人防等级按6级设防6.地震基本烈度为Ⅶ度，按8度抗震设防烈度采取抗震措施7.二衬混凝土裂缝控制标准：迎土面≤0.2mm，背土面≤0.3mm8.结构抗浮不计侧壁摩阻力，其抗浮安全系数≥1.059 .主体基坑围护结构变形控制保护等级按一级考虑，地面最大沉降量≤0.15%H，最大水平位移≤0.2%H，且小于30mm（H为基坑开挖深度）10．主体结构配筋计算中围护桩承担土压力，主体结构承担水压力二、采用的规范1．《地铁设计规范》（GB50157-2003）2．《地下铁道工程施工及验收规范》（2003年版）3．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）4．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）5．《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）6．《人民防空工程设计规范》（GB50108-2005）7．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）8．《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）9．《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）10．《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）11．《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）12．《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）13．《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）14．《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ108-2003）§2 洪重区间围护结构计算书洪重区间的围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的形式，本计算书将以停车线段断面、交叉渡线段断面为例，对围护结构进行计算说明。

一、停车线段断面围护结构基坑围护结构计算采用《理正深基坑支护结构设计软件F-SPW》，按弹性支点法进行计算。

计算模型及计算过程如下：6. 结构计算1)各工况：2)内力位移包络图：3) 冠梁选筋结果5) 整体稳定验算计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 0.897圆弧半径(m) R = 22.081圆心坐标X(m) X = -4.995圆心坐标Y(m) Y = 14.2516) 抗隆起验算Prandtl(普朗德尔)公式(K s>= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):D(H(tan)2e tan)(N1)16.60021sTerzaghi(太沙基)公式(K s >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):D(H12[)-342)()45o 2)3.142-(s[ 隆起量的计算 ]=i h 6.37c)式中δ———基坑底面向上位移(mm);n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri———第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi———第i层土的厚度(m);q———基坑顶面的地面超载(kPa);D———桩(墙)的嵌入长度(m);H———基坑的开挖深度(m);c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);=8) 支撑强度及稳定性计算a.强度计算b.稳定性计算二、交叉渡线段断面围护结构6. 结构计算1)各工况：内力位移包络图：2）内力位移包络图：3）冠梁选筋结果4）截面计算5) 整体稳定验算计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 0.962 圆弧半径(m) R = 24.832圆心坐标X(m) X = -4.782圆心坐标Y(m) Y = 16.1496) 抗隆起验算Prandtl(普朗德尔)公式(K s>= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶D(H(tan)2e tan)(N1)35.3252sTerzaghi(太沙基)公式(K s >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):D(H12[)-342)()45o 2)3.142-(s[ 隆起量的计算 ]=i h 6.37c)式中δ———基坑底面向上位移(mm);n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri———第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi———第i层土的厚度(m);q———基坑顶面的地面超载(kPa);D———桩(墙)的嵌入长度(m);H———基坑的开挖深度(m);c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);=8) 支撑强度及稳定性计算a.强度计算b.稳定性计算1）停车线断面结构自重1215KN竖向土压力3614 KN: 16.5×19×11.52=3614KN浮力1176 KN: 120×9.8=1176KN抗浮安全系数Ks=（1215+3614）×0.9/1176=2.93≥ 1.052）交叉渡线断面结构自重1692KN竖向土压力1938 KN：20.91×19×4.87（均长）＝1938KN浮力2487 KN: 253.77×9.8=2487KN抗浮安全系数Ks=（1692+1938）×0.9/2487=1.31≥ 1.05四、桩体配筋检算由于考虑在使用阶段围护桩需要承担一部分的土压力，所以需要对使用阶段围护桩的内力进行配筋检算。

经计算比较，使用阶段桩的内力远小于作为围护结构桩在开挖阶段采用的内力值，所以已有的桩的配筋可以满足使用阶段的受力。

§3洪重区间基坑支撑立柱及桩基计算由于基坑面积尺寸较大，相应的支撑跨越空间较大，则应设置支撑立柱，以缩短水平支撑的跨度和受压杆件的计算长度，从而减少因竖向荷载所引起的支撑弯矩，也有利于避免出现水平荷载作用下的压屈效应，从而保证支撑的强度和稳定。

立柱多采用挖（钻）孔灌注桩等以各类型钢及型钢组合的格构柱。

钢柱埋入混凝土内的长度不小于钢柱边长的2倍，且不小于灌注桩的一倍直径，一般取1/3的柱高。

当立柱按中心受压构件设计时，立柱轴向力应按下式计算：∑=+=ni i N ZL N Z N 11.0式中：ZL N —水平支撑及立柱自重产生的轴力；i N —第I 层支撑交汇与本立柱的最大受力杆件的轴力；n —支撑层数。

1. 立柱截面设计在基坑面以上采用格构式钢柱，以便于主体工程的施工，同时也便于支撑构件的连接。

基底以下采用φ800mm 的钻孔灌注桩，桩长9m ，格构式立柱深入桩内13.5⨯1/3=4.5m ，取4.5m ，并与挖孔灌注桩的钢筋笼焊接，在施工时一起下放到桩孔内。

同时将立柱、桩、地基用混凝土固结。

选用热轧型等边角钢Q235，型号L125⨯10 ，MPaf y 215=，MPaf v 125=。

采用四个角钢组合截面，截面的特性为：四个角钢A=24.37⨯4=97.5cm2，g=19.13⨯4=76.5Kg/m ，回转半径i=0.43×h=0.43×40=17.2cm ，如下图：2. 截面检算：立柱间距为7.0m ，钢支撑间距为3.5m 。

钢支撑的间距为3.5m ，则每排水平钢支撑所受轴力为：KNT N KN T N 9.16647.12803.13.17.240318493.13.14332=⨯=⨯==⨯=⨯=第三层：第二层：自重包括：临时横梁2Ⅰ20a ，g=27.9×2=55.8 Kg/m ；格构柱L125⨯10，g=19.13⨯4=76.5Kg/m ；φ609钢管支撑，g=202 Kg/m1)第二层支撑：KNN ZL 242101.1)8.995.25222028.95.95.768.9278.55(32=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=-KN Nni i7.4802)7.2403(1.01.01=⨯⨯=∑=KN N N N ni i ZL Z 7.7227.4802421.0121=+=+=∑=a)刚度检算：长细比为75272.174702≤===i L λb)整体性稳定检算：按b 类截面计算，根据长细比查表可知该截面稳定系数为：ϕ=0.946MPa f MPa A N Z 2154.78105.97946.0107.7222312=<=⨯⨯⨯==ϕσ2)第三层支撑：KN N ZL 363101.1)8.995.25322028.95.135.768.9738.55(33=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=- KN N ni i 3332)9.1664(1.01.01=⨯⨯=∑=KN N N N ni i ZL Z 6963333631.0122=+=+=∑=a)刚度检算：长细比为75232.1740022≤===i L λb)整体性稳定检算：按b 类截面计算，根据长细比查表可知该截面稳定系数为：ϕ=0.96MPa f MPa A N Z 2153.74105.9796.0106962322=<=⨯⨯⨯==ϕσ ∴经检算此立柱满足要求。

3. 桩基的检算单桩竖向极限承载力标准值ppk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +=+=∑式中： Ｑuk －单桩竖向极限承载力标准值，KN ；Ｑsk －单桩总极限侧阻力标准值，KN ；Ｑpk －单桩总极限端阻力标准值，KN ；其中桩周长m u 5.28.0=⨯=π。

[]KN l q u Q i sik sk 416148.0163252.2219.1111.15.2=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑端阻力KN A q Q p pk pk 85)28.0(1702=⨯⨯==π桩基及格构柱自重：KN6.479259)28.0(101.1)8.995.25322028.9185.768.9738.55(23=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯-πKNKN Q uk 6.47950185416>=+=所以桩基经验算满足承载要求。