中国地质大学长城学院 地下建筑结构设计课程设计
允许的最大抗拉强度：
?bx?x?nAsx?d’d?d’?2?d?3??x??Mrs??n?d?x??????σ??ra?113.06?MN/环?
Mr?min?Mrc，Msm/环）； ??Mrc＝74.00(kN·
3.4.6.2 连接缝的抵抗弯矩，管片连接断面螺栓分布如图所示：
图3－5 管片连接断面
当内力n＝0时，受压区峰值纤维与中和轴的距离（受压区高度）：
X?nAB2bd＝22.38（cm）； ?1?1? bnABMjrc——当受压区峰值纤维压力达到23.1MPa时连接缝的抵抗弯矩，其中23.1MPa是
混凝土允许的最大抗压强度：
bxxMjrc?（d?）?ca＝85.62（kN/m环）；
23MjrB——当钢筋应力达到300MN/ m2时连接缝的抵抗弯矩，其中300MN/ m2是螺栓允
许应力：
xMjrB?A（d?）?Ba＝48.46（kN/m环）； B3； Mjr?min（Mjrc，MjrB）?MjrB＝48.46（kN/m环）
Mjr/Mr＝0.655>0.6=60% 可行。
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3.4.6.3 验算千斤顶的推力是否符合要求
图3－6 管片和盾构千斤顶推力示意图
e——个盾构千斤顶的中心推力与衬砌管片中心偏心距，e＝1.0cm P——每个盾构千斤顶的推力，P＝1000kN； Is——相邻两个千斤顶的距离，Is＝10cm；
?s——混凝土管片最大抗压强度，MN/ m2；
Nj——盾构千斤顶数量，10片； t——管片的厚度，t＝25cm； B——定位板中心弧长，
B?2πRc?Is =2π?2.9/10?0.1?1.0775m； NjA——作用在衬砌管片上一个千斤顶推力机的接触面积A＝Bt，
A?Bt?1.0775?0.25?0.269375m3；
Bt3I??0.001402994m4；
12?c——混凝土的最大压应力，
t0.251000?103?0.01?3P1000?102?4.6 ?c??2??AI0.2693750.001402994Pe - 22 -
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?ca?23.1?1.65?38.12（MPa）结论：衬砌管片初拟条件设计承载值相对设计负荷值是安全的。
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4 降水设计报告
4.1 设计依据
1) 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99） 2) 《简明地下结构设计施工资料集成》，中国电力出版社，2005年版。 3） 《土力学》，中国建筑工业出版社，2005年版。
4.2 土层分布
图4-1 三层结构剖面图
基坑深度：
b?1.0?4?0.5?3.5?0.5?9.5m
4.3 降水方案设计
本工程降水的目的是疏干基坑。促使坑内土体固结，减少因挖土对坑内土扰动地影响，提高被动侧土的强度，减少围护墙的位移。在不影响基坑外地下水位变化的前提下，为基坑创造良好的干施工环境。根据基底土层分布和基坑支护特点分析，可按封闭型基坑降水理论，采用内井点浅层降水方法，较利于支护结构的稳定和环保要求。根据《建筑地基处理规范》JGJ79-91的有关规定。本工程拟采用管井井点的降水方法。基坑内地下水位降深值控制在开挖面以下0.5m左右。根据开挖要求可得基坑的长和宽是13.2m，12.3m。
场地工程地质和水文地质条件：
拟建场地地势基本平坦。根据勘察报告，拟建场地在深度25m的范围内地基土主要由新近沉积和一般第四纪沉积土组成。表层主要由杂填土和黄褐色，褐黄色的新近粘性土，粉土及杂色碎石土沉积、其下地层为杂色的一般第四纪地层。地下水位为-2.0m，地下水对施工会造成影响。拟建场地土层厚度及主要物理力学指标见下表：
表4-1 土层厚度及主要物理力学性能指标
土层
层底
层厚 重度
标高 2
（m） （kN·m）
（m）
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?粘聚力 （kPa）
渗透系数 （m/d）
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（）
1 杂填土 2 粉细沙 3
砂质 粉土
-0.8 -2.8 -3.8 -6.8 -7.8 -17.8
0.8 2 1 3 1 10
19 20 20 20 20 20
10 30 20 40 30 45
15 0 15 0 0 0
18 8 80 20 80
?
卵石 4 5 细砂 6 卵石
降水深度范围内土层的渗透系数很大，适宜用管井降水，采用潜水非完整井，各降水参数如图4-2所示：
图4-2 非完整井结构
4.3.1 降水计算：基坑开挖选择
降水管的长度：
h0?a?b?c?d?e?f?0.5?9.5?0.5?1?1.5?1.5?14.5m
式中：
a——露出地面长度； b——基坑深度； d——过滤管长；
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