摘 要

毕业设计主要包括三个部分，第一部分是无锡新锡路站基坑围护结构设计；第二部分是无锡新锡路站基坑施工组织设计。

在第一部分基坑围护结构设计中，根据新锡路站基坑所处的工程地质、水文地质条件和周边环境情况，通过施工方案的比选，确定采用SMW工法作为基坑的围护方案，支撑方案选为对撑，从地面至坑底依次设四道钢管支撑，并进行围护结构及支撑的内力计算、相应的强度以及基坑的抗渗、抗隆起和抗倾覆等验算。

第二部分的施工组织设计，根据基坑围护方案、施工方法和周边的环境情况，对施工前准备工作，施工场地布置，围护结构施工、基坑开挖与支撑安装等进行设计，并编制了工程进度计划，编写了相应的质量、安全、环境保护等措施。

关键词：基坑；SMW工法；立柱；支撑体系；施工组织

Design of Foundation Pit Enclosure and Structural Type Study

ABSTRACT

This graduation design mainly includes two parts. The first part about the design of the deep foundation pit enclosure structure which is applied in the Xinxi road metro station in wuxi; The second part is the design of the construction organization for the Xinxi metro station in wuxi.

In the first part, the underground continuous wall and the symmetrical brace are determined to be applied to the foundation pit of the changzhong metro station through the scheme comparison according to the engineering geology, the hydrogeology conditions and environment circumstances of the project located. There are four steel pipe supports from the ground to the bottom of the foundation pit. The internal forces of the the diaphragm wall and the symmetrical braces are also calculated. And the strength of the symmetrical braces, the reinforcement of the diaphragm wall, Anti-overturn Stability et are also checked.

The design of the construction organization in the second part includes the preparation work before the construction, the construction site layout, the construction of the enclosure structure and the design of the foundation excavation and the support installation. The plan of project schedule and the measures of the quality, safety and environment are organized.

Keywords: foundation pit;SMW method;support system; pre-reinforcement technology on shield tunnel construction construction organization

目 录

1 概况 - 1 -

1.1 工程概况 - 1 -

1.1.1 站址周边环境及主要控制因素 - 1 -

1.2 设计原则及标准 - 2 -

1.2.1 设计原则 - 2 -

1.2.2 设计范围 - 3 -

1.2.3 设计标准 - 3 -

1.3 地质概况 - 6 -

1.3.1 工程地质条件 - 6 -

1.3.2 水文地质条件 - 8 -

2 施工方法及技术措施 - 9 -

2.1 施工方法的论证及方案比选 - 9 -

2.1.1 地下车站施工方法 - 9 -

2.2 基坑围护方案设计 - 11 -

2.2.1 钢板桩 - 11 -

2.2.2 钻孔灌注桩 - 12 -

2.2.3 地下连续墙 - 12 -

2.2.4 SMW工法 - 13 -

2.2.5 高压旋喷桩挡墙 - 13 -

2.3 基坑围护结构方案比选 - 14 -

2.3.1 SMW工法确定 - 14 -

2.4 基坑支撑方案设计 - 15 -

2.4.1 支撑结构类型 - 15 -

2.6 支撑体系的方案比较和合理选定 - 16 -

2.6.1 支撑材料和类型 - 16 -

2.6.2 支撑道数 - 16 -

2.6.3 支撑体系的平面布置 - 16 -

2.6.4 支撑立柱桩 - 16 -

3 内支撑计算设计 - 17 -

3.1概况 - 17 -

3.1.1 各层土的物理力学性质指标 - 17 -

3.1.2 计算土压力系数 - 19 -

3.2 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算 - 19 -

3.2.1 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算 - 19 -

3.3 抗渗验算 - 20 -

3.3.1 抗渗验算 - 20 -

3.4 抗倾覆验算 - 21 -

3.4.1 抗倾覆验算 - 21 -

3.5 整体圆弧滑动稳定性验算 - 23 -

3.5.1 整体圆弧滑动稳定性验算 - 23 -

3.6 围护结构及支撑内力计算 - 23 -

3.7 支撑强度验算 - 27 -

3.7.1 强度验算 - 27 -

3.7.2 弯矩作用平面内的稳定性验算 - 29 -

3.8 立柱设计 - 30 -

3.8.1 初步确定型钢规格 - 30 -

3.8.2 计算角钢对虚轴的长细比及确定格构立柱宽度 - 31 -

3.8.3 计算角钢对最小刚度轴的长细比 - 32 -

3.8.4 计算格构立柱对虚轴的换算长细比 - 33 -

3.8.5 确定缀板的宽度和厚度 - 33 -

3.8.6 缀板连接焊缝设计 - 34 -

3.8.7 立柱桩设计 - 35 -

3.8.8 钢立柱在底板位置的止水构造 - 37 -

4 SMW工法设计 - 37 -

4.1 搅拌桩及型钢尺寸 - 37 -

4.1.1 搅拌桩及型钢尺寸 - 37 -

4.2 规格验算 - 37 -

4.2.1 截面承载力验算 - 37 -

4.2.2 局部受剪承载力验算 - 38 -

4.3 冠梁设计 - 40 -

4.3.1 冠梁尺寸设计 - 40 -

4.2 内插型钢拔出验算 - 40 -

4.2.1 型钢拔出影响因素 - 40 -

4.2.2 型钢拔出作用机理 - 41 -

4.2.3 型钢完整回收验算 - 41 -

4.3 钢围檩设计 - 42 -

4.3.1 模型简化 - 42 -

4.3.2 钢围檩的抗弯计算 - 42 -

4.3.3 钢围檩的抗压计算 - 43 -

4.4 小牛腿设计 - 43 -

4.4.1 概述 - 43 -

4.4.2 小牛腿根部焊缝强度计算 - 44 -

4.4.3 钢围檩型钢的腹板抗压计算及加劲板设计 - 45 -

5 地基加固 - 46 -

5.1 地基加固 - 46 -

6 换撑设计 - 46 -

6.1 概述 - 46 -

6.1.1 围护体与基础底板间换撑 - 47 -

6.1.2 围护体与地下各层结构间换撑 - 47 -

7 降水设计 - 48 -

7.1 概述 - 48 -

7.1.1 降水计算设计 - 48 -

8 基坑监测 - 50 -

8.1 概述 - 50 -

8.1.1 监测项目 - 51 -

8.1.2 仪器监测 - 52 -

8.1.3 巡视检查 - 53 -

8.2 监测点布置 - 54 -

8.2.1 一般规定 - 54 -

8.2.2 基坑及支护结构 - 54 -

8.3 监测方法及精度要求 - 56 -

8.3.1 一般规定 - 56 -

8.3.2 水平位移监测 - 56 -

8.3.3 竖向位移监测 - 57 -

8.3.4 深层水平位移监测 - 58 -

8.3.5 倾斜监测 - 58 -

8.3.6 裂缝监测 - 58 -

8.3.7 结构内力监测 - 59 -

8.3.8 地下水位监测 - 59 -

8.3.9 土压力监测 - 59 -

9 基坑施工组织设计 - 60 -

9.1 概况 - 60 -

9.2 工程地质条件及不良地质条件评价 - 60 -

9.2.1 不良地质作用 - 60 -

9.2.2 浅层土的腐蚀性初步评价 - 61 -

9.2.3 地表水及地下水的腐蚀性评价 - 61 -

9.3 基坑施工准备 - 61 -

9.3.1 基坑施工的技术准备 - 61 -

9.3.2 基坑施工的现场准备 - 62 -