【某商业街415米超长底板结构设计分析】建筑结构设计

　　摘 要：本文作者结合工程实例，对厦门市梧村汽车站地下商业街415m超长底板结构设计进行了分析，并对地下室底板的一些设计要点进行了剖析。　　关键词：工程概况；地下室；结构设计；锚杆与底板；跳仓法综合技术
　　中图分类号：TU94 文献标识码：A
　　一、工程概况
　　厦门市梧村汽车站地下商业街位于厦门火车站对面，南临厦禾路，东西两边分别为凤屿路和湖滨东路。工程处于厦门市交通最繁忙的路段，还有人流量大的火车站和长途汽车站，长期以来是厦门市的交通瓶颈。为实现人车分流、减少交通压力，同时充分开发城市地下商业空间，在梧村汽车站主楼地下室的南外侧(厦禾路上) 修建此地下商业街。地下商业街总长415m ，两端的宽度为35～38m ，中间段约186m长与梧村汽车站主楼地下一层连接， 详“图1地下商业街总平面图”。地下商业街还有六个地下通道与火车站以及其他建筑物，或周围道路相连接。
　　厦禾路为城市主干道，交通流量大， 施工过程中需要尽可能快地恢复路面结构， 缩短施工中的交通管制期限， 降低因施工带来的负面影响，故本工程采用逆作法施工， 施工顺序为:支护桩→人工挖孔桩（工程桩）→钢管混凝土柱施工→顶板施工→顶板下开挖土方→底板施工→侧墙施工。尽快完成地面作业，转入地下，形成上下分离，互不干扰的局面，能尽可能地减少地下街施工对厦禾路交通的影响。此外，BRT (Bus Rapid Transit 城市快速公交) 在厦禾路中间全程高架通过，其桥墩(BRT柱) 穿过地下街，与地下商业街同时施工，因此必须有精心的设计，有紧密、良好的配合，才能保证工程的顺利施工。
　　地下商业街建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类。抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值0.15g，结构抗震等级为三级。地下室顶板采用现浇混凝土梁板结构，底板采用无梁楼盖结构，钢管混凝土柱与顶板铰接，与底板刚接。本工程的底板埋深深，浮力水头大，总体长度超长（长415m不设伸缩缝，采用“跳仓法综合技术”），与主体钢管混凝土柱及BRT柱连接复杂。在设计中着重对以上这些重点、难点部位进行分析，通过验算比较，取得良好的效果。
　　二、场地地质情况
　　本工程原始地貌属山前冲洪积裙近港湾滩涂地带。地表总体上由南东向北西倾斜.场地的土层分布情况起伏较大，土层主要按以下分布:
　　①杂填土：上部0.5～0.6m为道路路面，其余地段主要为杂填土，厚1.10～7.10m ，属不良地基层。
　　②1粘土：层面埋深为1.30～7.10m，层厚0.50～3.90m。该层力学性质一般，具中等压缩性。
　　2泥质中粗砂：层面埋深0.50～7.00m ，层厚0.50～8.40m。该层力学性质较差，具中等压缩性，中等液化土层。
　　③1砂质粘土：层面埋深1.20～9.10m ，层厚0.4～11.50m。该层力学性质较高，具中等压缩性。
　　2泥质中粗砂: 层面埋深为4.10～11.50m，层厚0.30～8.40m。该层力学性质一般，具中等压缩性，中等液化土层。
　　④残积砂质粘性土：层面埋深1.10～17.5m，揭露厚度0.20～13.80m，力学性质较好，具中等压缩性。
　　⑤基岩风化层(依次为⑤1全风化花岗岩， ⑤21散体状强风化花岗岩， ⑤22碎块状强风化花岗岩， ⑤2中风化花岗岩)：层面埋深为4.90～36.50，揭露厚度4.60～27.10m。力学性质较好，具低压缩性，其中⑤2中风化花岗岩可视为不可压缩层。
　　地下水的类型及条件：
　　据钻探揭露，场地地下水类型主要为孔隙水及基岩裂隙潜水。各钻孔内实测，初见水位为1.00～3.00m，混合地下水稳定位埋深为1.20～3.50 m(相对应黄海高程2.04～5.85m)，地下水主要流向为由西南向东北。根据厦门地区区域水文地质资料，场地地下水位年变化幅度约为1～2m。建议场地历年最高水位按相应路段厦禾路中线标高（黄海高程5.51～7.71m）以下1.0m考虑。
　　三、地下室底板结构设计
　　(1)地下室底板受力分析：
　　地下室底板典型跨度为8.6m，9.5m，9.5m，7.4m，沿纵向宽度为8.4m，详“图2 典型底板平面布置图”，以此做设计分析:
　　a．厦禾路路面标高：0.400m，顶板标高：-1.600m，底板标高：-8.100m。
　　b．底板厚度为600mm，底板上建筑面层200mm。
　　c．水头高度=（0.4-1.0）-（-8.1）+0.6=8.1m，水浮力:P=81kN/m2。
　　d. 以典型板跨计算:8.4m×9.5m。
　　e. 底板厚度:底板(600mm厚)+面层(200mm厚)。
　　f．地下室底板设计荷载按以下工况分别计算:
　　a). 正向荷载计算，用于计算底板正向内力及基础设计：
　　底板恒荷载如下：
　　面层： 20×0.2m（建筑面层）=4 kN/m2
　　底板混凝土板： 25×0.6m=15 kN/m2
　　合计： 19kN/m2
　　底板考虑活荷载如下：(按荷载规范相应取值)：
　　本工况用于计算底板正向内力；叠加顶板荷载，以计算基础。
　　b). 计算底板反向内力的浮力工况：
　　计算底板反向内力荷载标准值为:（1.35×水浮力-1.0×底板自重）/1.35（输入PKPM时除以1.35）， 活荷载全为0，容重为0。
　　典型板跨底板反向内力的浮力工况计算如下：
　　[1.35×10×8.1-1.0×(25×0.6+20×0.2)]/1.35=66.9kN/m2，取为67kN/m2
　　g. 地下室抗浮计算：
　　a). 水浮力:P=81kN/m2。
　　b). 底板厚度:底板+面层， 自重