1、1地下建筑物课程设计任务及指导书土木工程 2011 级用中南大学土建学院隧道工程系编本课程设计配合地下建筑规划与设计课程而进行。该指导书是土木工程本科专业学生进行地下建筑物课程设计的一般性指导提纲，学生在做设计过程中，应仔细阅读该指导书，并在老师的指导下在一周内认真完成整个设计内容。1设计任务与原始资料1.1 设计任务一般意义上，地下商业街为兼具交通与商业双重功能的地下综合体。本设计根据我国某城市修建地下商业街的实际资料，要求设计者对地下商业街结构完成下列任务： 1）地下商业街、地下停车场、地下人行通道及出入口的平面布置。2) 地下商业街、地下人行通道及出入口的结构设计。3) 施工方案设计。1
2、.2 设计依据1)地下建筑规划与设计、地下铁道教材2)人民防空工程设计防火规范(GB50098-98)3)汽车库建筑设计规范(JGJ100-98)1.3 设计原始资料资料图：图 1 地质资料图； 图 2 地下商业街结构横断面图；图 3 地下通道及出入口结构方案图； 图 4 相关市区平面图。1) 工程地质条件该地下商业街位于海陆相冲积平原区,地形平坦,地质条件见图 1。22）水文地质条件：地下水位距地表的深度约为 1m。3）地面活荷载：只计地面车辆荷载 10KN/m2 ，荷载分布宽度按地下结构顶板宽度考虑。4）地面建筑物基础深度与地下商业街的埋深：在地下街用地范围内有第一超市、九方大厦、市电信局
3、等地面房屋建筑，它们的基础最大深度在地表以下 5m。1.4 课程设计文件的组成学生完成设计任务时，应提交：1）设计说明书含原始资料、设计任务与要求、设计方法与过程、相关的计算与分析等，并应附有简图。2）绘制 3 号图纸 34 张地下商业街平面布置图在市区平面图上绘制地下街的商业区、停车场、出入口及通道的位置。应将老师提供的“相关市区平面图”另行腾绘为 3 号图纸后，再行绘制。注意事项：要求绘出商业面积和步行通道面积，并用文字标注明示。在平面设计时，一定要考虑人流的合理走向，并适当以箭头标明；在图中指定的地下商业街用地范围内，按城市规划，地面将不再修建建筑物，而是辟为花园、草地；图 1.工程地质
4、资料图3(2) 第 四 系 全 新 统 海 陆 交 替 沉 积 的 淤 泥 和 软 塑 状 粘 性 土 , 厚 3 5m； =16.0kN/m,土 层 内 摩 擦 角 ： 水 位 上 =1水 位 下 0；孔 隙 率 n%。松 散 饱 和 粉 、 细 砂 厚 5， 8.kN/水 位 上 2，水 位 下 4； 孔 隙 率 。() 强 风 化 残 积 粘 性 土 硬 塑 状 厚 6m， 9K， 水 位 上 3,水 位 下 =26； 孔 隙 率 3。人 工 素 填 土 厚 2， 容 重 K摩 擦 角 ； 孔 隙 率 n=%。图 1地 下 商 业 街 地 质 资 料3地 表 35中 风 化 白 垩 系
5、上 统 砂 岩 ,厚 5 7， =21.0kN/， 水 位 上 5，水 位 下 0； 孔 隙 率 n%。3图中老师给出的虚线及标注不要在新图中再出现；地面以下的结构线应采用虚线。地下商业街结构设计图由老师提供地下商业街横断面图(见图 2)、出入口和通道的结构形式(见图 3)。要求学生参照这些结构，重新绘制在一张 3 号图上。如 1 张图绘不下，可绘成 2张图。并要求完成指定工程数量计算，在说明书中要有计算单，在设计图中要附上工程数量表。 40地 下 商 业 街 结 构 横 断 面 图 50362068图 2 地下商业街结构横断面图(单位：m)图 3 地下行人通道结构图(单位：cm)不 锈 钢
6、管 5020 205040654025040地 下 人 行 通 道 与 出 入 口 结 构 正 面 图 无 障 碍 通 道 出 入 口 段防 护 栏 杆 (预 制 块 )道 路 路 面 1:81:8 4钢 筋 砼 顶 板阶 梯 出 入 口 段1750圆 弧 形 阳 光 板 1:3256136人 行 道 路 面r=175A-B-防 护 栏 杆 20挡土墙 挡土墙挡土墙 挡土墙 43201:.21:0.21:.1:.2防 护 墙 929284320845 59地 坪 地 坪号 浆 砌 片 石 阳 光 板地 下 人 行 通 道 横 断 面 图图 2 说明：图中采用的是无梁楼盖，立柱直径 80cm，柱
7、托为 2.42.4m 的正方形；图中的 5 跨结构仅供参考，学生设计的跨数可自定；4顶板、底板与边墙的厚度可取 4050cm；根据该图可绘出平面结构图；图中应有防火分区划分，防火墙以单线表示即可，不要求画具体厚度和防火门。图 3 说明：地下行人通道结构的顶板、底板及边墙可采用同一厚度，参考值：5060cm；要求以某一过街通道为对象，补充结构平面图。地下停车场不要求绘制结构图，但要求绘出车辆平面布置范围、柱网型式、出口、入口以及车辆停放方式，要求说明共计能停放多少辆车。在确定出入口时要注意司机的通视条件和车辆右行的交通规则，并注意不要设在十字路口，或太靠近十字路口的地点，以免障碍交通。地下商业街
8、施工方法图绘出地下商业街施工方法示意图(可以是明挖或盖挖)。应在图中绘出围护结构(要求采用地下连续墙)、开挖、立柱、结构底板、边墙、顶板、回填等各步骤，并给予适当的说明。注意：每张图中应至少有一条说明语句。采用标准 3 号图框，图标格式统一为(尺寸按照工程制图教材中的规定)： 01地 下 商 业 街 平 面 位 置 布 置 图日 期下隧 道 021学 号设 计下2、主要设计步骤2.1 确定地下商业街隧道的结构与基本尺寸采用箱形钢筋混凝土五跨框架结构。基本尺寸见所给图 3。采用无梁楼盖整片基础、柱网为正方形，立柱纵横间距均按经济跨度 6m 考虑(但允许学生更改)。按照人民防空工程设计防火规范第
9、3.1.2 条规定，当设有自动灭火设备时，每个防火分区的最大允许使用面积不应超过 800，折合成建筑面积约为 1100。防火分区之间设隔火墙，墙厚 40。地下商场建筑高度拟为 4.2m(中至中)，含吊顶层(安装管道)。地下商场从顶板外表面至地表面的复土厚度为 1.5m。52.2 确定地下人行通道与出入口的结构与基本尺寸地下人行通道采用箱形钢筋混凝土框架结构，考虑是双向通行，其宽度不得小于2.4m；出入口阶梯的宽度亦不得小于 2.4m(双向混行)；还宜考虑无障碍通道，无障碍通道的宽度不得小于 1.6m，坡度不大于 1/8。详见所给图 3。2.3 地下商业街平面布置见所给图 2，要求：根据老师提供
10、的地下商业街的结构与基本尺寸，进行平面布置，图中粗虚线包围区域为地下商业街的实施范畴，但停车场面积不限定在此内。地下停车场的平面布置(结合停车方式、柱网一起考虑)应在这张图中。停车场的平面位置自行确定，要求车辆出入方便，出入口满足视距要求，既可与商业区一起考虑，也可设置在道路下，或另置他处。商店、步行道与停车面积的关系由下式决定： BAC式中， A 商店面积；B步行道面积；C停车场面积。停车场有关参数见以下各表：表 1 国内停车库标准车型参考尺寸车 型 全长（m） 全宽(m) 全高（m）小汽车 大 型中 型 6.04.92.01.82.01.8载重车 5t2t7.04.92.52.02.52.
11、2表 2 不同车型停放安全距离车型 停放条件 车头距前墙 （或门） 车尾距后墙车身（有司机一侧）距侧墙或邻车车身（无司机一侧）距侧墙或邻车车射距柱边小汽车 单间停放开敞停放 0.7 0.50.5 0.60.5 0.40.3 0.3载重车 单间停放开敞停放 0.7 0.50.5 0.80.7 0.40.3 0.3车辆停放方式图建议绘入“隧道结构设计图中”，停车方式参见图 4，且应与柱网一起考虑。柱网布置自行确定，柱子的间距可在 612m 中选择，圆立柱直径可采用60.61.0m。(a) 车辆停驶方式(b) 车辆存放方式图 4 车辆停驶方式和存放方式设计出入口及通道的平面位置。设计时要注意通道的坡
12、度与实际投影长度，并标注长、宽等基本尺寸。参见图 5。7无 障 碍 出 入 口 改 移 后 的 建 筑 红 线原 规 划 建 筑 红 线说 明 ：、 图 中 坐 标 、 尺 寸 均 以 计、 过 街 人 行 地 道 在 街 道 两 侧 的人 行 阶 梯 坡 度 为 ： ； 无 障 碍 通道 坡 度 为 ： ； 在 街 道 两 侧 以中 心 对 称 布 置 ；、 本 图 比 例 为 ： ；、 图 例 ：无 障 碍 出 入 口 本 图 为 过 街 地 下 人 行通 道 平 面 布 置 图 示 例图 5 出入口及通道平面布置图示例2.4 地下商业街衬砌结构荷载计算本设计仅要求计算荷载，不作结构计算。
13、荷载计算参照地铁教材相关章节进行。在计算明挖土荷载时，因上覆土重最后是回填土，它与图1所示的地质分层会有区别,但一般还是回填原来的土，其总重不会有太大的差异，故计算时仍按地质分层计算。如果采用地下连续墙作为基坑护壁，则它对地下水的阻隔效果比较明显，因此在竣工后的使用阶段中，地下商业街范围内的地下水位很可能低于原始水位，这一点在实际设计中是应该考虑到的。本课程设计可仍按原地下水位计算。2.5 地下商业街施工方案设计(1) 按照给定的地质条件、结构埋深、环境要求，通过经济与技术比选，针对不同结构型式，选择相应施工方案(参地铁教材第6章)。(2)结合当地市区条件，比较明挖法、盖挖法，确定采用哪种方法
14、，应说明理由。建议采用地下连续墙，其设计参见地铁教材第三节地下连续墙施工法，及本指导书所列参考书基坑工程手册（第二版）第11章地下连续墙设计与施工。地下连续墙的厚度取1m ,插入土中的深度仅按土压平衡考虑，不考虑基坑内的荷载、不必考虑管涌验算。地下连续墙横向从上至下设置二道横撑，第一道距地表1m，第二道距地表84m。基坑的纵向两端直角处应设置角撑。地下连续墙可以是连续浇灌的、预制的、甚至是排桩的，自选。绘制施工横断面工序图(含结构)和地下连续墙的施工示意图，标明步骤序号，并适当给予文字说明。(参地下铁道的车站施工方法)2.6 工程量计算因未做配筋计算，故不要求列入钢筋，但其它工程量均要计算。以
15、地下人行通道为例，将工程量列入右表。地下人行通道工程数量表项 目 单 位 数 量开挖土方 m3C30 砼 m3防水层(PVC 板) 出入口挡墙片石污工(M10 片石)m3坡道、阶梯 C15 砼 m3出入口雨棚(阳光板) m2不锈钢管 80mm m防护栏杆预制块 个2.7 撰写课程设计说明书，其注意点有： 有关的设计方法、计算过程等均应在设计说明书中加以叙述； 条理清楚，字迹工整(为评分的主要标准之一)； 设计图为手绘、设计说明书为手写，不接收电脑制图及文本； 应独立完成，若发现有抄袭行为，均做不及格论处。3、参考书1 彭立敏、王薇、余俊.地下建筑规划与设计，中南大学出版社，2012.92 彭立敏、刘小兵.地下铁道,中国铁道出版社，2010.93 童林旭.地下商业街规划与设计，中国建筑工业出版社，1998.34 童林旭.地下汽车库建筑设计，1996.95 刘国彬、王卫东.基坑工程手册（第二版），中国建筑工业出版社，92009.11
