下载文档原格式
地下结构设计课程设计文本一、课程目标知识目标：1. 理解地下结构设计的基本原理，掌握地下空间利用的相关知识。
2. 学会分析地下结构的受力情况，了解不同地质条件下地下结构的设计要点。
3. 掌握地下结构施工技术及其对周围环境的影响，了解我国相关法律法规。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对简单地下结构进行设计和计算。
2. 具备查阅相关资料、分析实际工程案例的能力，能够就地下结构设计提出合理建议。
3. 能够通过团队合作，完成地下结构设计项目，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程领域的热爱，增强对地下结构设计的兴趣。
2. 树立正确的工程伦理观念，关注地下结构设计与环境保护的和谐发展。
3. 培养学生的创新意识和实践能力，激发他们为我国基础设施建设贡献力量的责任感。
本课程针对高年级学生，结合地下结构设计的相关知识，注重理论与实践相结合，培养学生具备扎实的专业知识和较高的实践能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生在掌握专业知识的同时，提高解决实际问题的能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 地下结构设计原理- 地下结构概念与分类- 地下结构设计基本原理- 地下结构受力分析及计算方法2. 地质条件与地下结构设计- 不同地质条件下的地下结构设计要点- 地质灾害防治措施- 地下结构耐久性设计3. 地下结构施工技术- 常见地下结构施工方法- 施工过程中的环境保护与安全管理- 施工监测与质量控制4. 地下结构案例分析- 分析国内外典型地下结构工程案例- 学习案例中的设计理念、施工方法及技术创新- 探讨案例在地质、环境等方面的挑战及解决方案5. 地下结构设计实践- 简单地下结构设计与计算- 团队合作完成设计项目- 设计成果展示与评价教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，使学生在掌握理论知识的基础上，通过实际案例分析，提高实践能力。
东南大学土木类课程设计一、教学目标本课程旨在通过东南大学土木类课程设计的学习，让学生掌握以下知识目标：1.掌握土木工程的基本概念、原理和方法。
2.熟悉土木工程的不同领域，包括结构工程、地质工程、交通工程等。
3.了解土木工程的设计流程和施工技术。
4.培养学生运用土木工程知识解决实际问题的能力。
5.培养学生进行土木工程设计和计算的能力。
6.培养学生进行土木工程施工和管理的能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对土木工程的兴趣和热情，提高学生的专业素养。
2.培养学生对工程质量和安全意识的重视。
3.培养学生对环境保护和社会责任的意识。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.土木工程的基本概念、原理和方法，包括材料力学、结构力学、土力学等基础知识。
2.土木工程的不同领域，包括结构工程、地质工程、交通工程等，涵盖桥梁工程、隧道工程、地铁工程等内容。
3.土木工程的设计流程和施工技术，包括设计原理、施工方法、施工等。
教学大纲将按照以下顺序进行教学：1.土木工程概述2.材料力学3.结构力学4.桥梁工程5.隧道工程6.地铁工程7.施工技术三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，传授土木工程的基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：通过分析具体的土木工程案例，让学生了解工程的设计和施工过程。
3.实验法：通过实验，让学生亲自操作并验证土木工程的原理和方法。
4.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将使用以下教学资源：1.教材：选用权威的土木工程教材，提供系统的知识体系。
2.参考书：提供相关的土木工程参考书籍，丰富学生的知识面。
3.多媒体资料：利用PPT、视频等多媒体资料，生动展示土木工程的设计和施工过程。
4.实验设备：提供实验设备，让学生能够亲身体验土木工程的实验过程。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面客观地评价学生的学习成果。
地下结构课程设计构造说明一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地下结构的基本概念、分类及功能；2. 使学生了解地下结构的设计原理和构造方法；3. 引导学生了解地下结构在城市建设中的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析地下结构设计问题的能力；2. 提高学生运用设计原理和构造方法解决实际问题的能力；3. 培养学生进行团队协作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地下结构学科的热爱，激发学生学习兴趣；2. 引导学生关注我国地下空间资源的开发与利用，增强国家意识；3. 培养学生具备安全意识、环保意识和可持续发展观念。
课程性质：本课程为学科专业知识课程，旨在帮助学生建立地下结构的基本概念，提高设计构造能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对地下结构有一定了解，但缺乏深入的认识和实际操作经验。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，以案例分析、小组讨论等形式，提高学生的参与度和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到以下具体学习成果：1. 能够准确描述地下结构的基本概念、分类及功能；2. 能够分析并解释地下结构设计原理和构造方法；3. 能够运用所学知识进行简单的地下结构设计；4. 能够就地下结构设计问题进行团队协作、沟通交流；5. 具备安全意识、环保意识和可持续发展观念。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容如下：1. 地下结构基本概念- 地下结构的定义与分类- 地下结构的功能与应用2. 地下结构设计原理- 地下结构设计的基本原则- 地下结构设计的主要参数- 地下结构设计的方法与步骤3. 地下结构构造方法- 常见地下结构类型及构造特点- 施工工艺与施工技术- 地下结构施工中的质量控制与安全措施4. 地下结构案例分析- 选取具有代表性的地下结构案例进行分析- 分析案例中的设计原理、构造方法及施工技术- 总结案例中的成功经验和教训5. 地下结构发展趋势与展望- 我国地下结构发展现状及趋势- 新技术、新材料在地下结构中的应用- 地下结构可持续发展策略教学内容安排与进度：第1周：地下结构基本概念第2周：地下结构设计原理第3周：地下结构构造方法第4周：地下结构案例分析第5周：地下结构发展趋势与展望教材章节：《土木工程概论》第3章 地下工程《地下结构设计原理》第1-4章《地下结构施工技术》第1-3章三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过系统讲解地下结构的基本概念、设计原理和构造方法，为学生奠定扎实的理论基础。
地下建筑结构课程教学探索摘要：结合我校的地下建筑结构专业课程中存在的问题，针对教学过程中设置教学内容、注重学生自主学习及制定考核机制等方面进行了探索与实践。
关键词：地下建筑结构教学改革自主学习21世纪是地下空间开发的世纪[1]。
大量的地下工程建设急需具有专门知识和技能的城市地下空间开发设计、施工、管理等方面的高级技术人才。
高等教育应适应时代的需求积极为社会培养地下工程专业人才。
1 地下建筑结构课程的教学目标《地下建筑工程》课程面向土木工程专业学生，教学目标是使学生了解地下建筑结构设计基本原理及地下建筑施工基本原理、方法，为从事地下建筑设计与施工打下良好的基础。
本课程是一门综合性、实践性很强的专业课，要求学生较系统地掌握地下建筑结构设计原理及施工方法，能够结合实际解决实际工程问题。
2 现状分析以我校《地下建筑工程》课程为例，课程涉及内容范围广，教学安排32学时，这给授课教师带来很大挑战，需要跨学科的知识积累，同时还需掌握一定的工程实际经验；而对于学生来说，学习难度大，课后需要较多的时间自主学习消化。
因此，在教学的过程中仍然存在许多不合理之处。
3 地下建筑结构课程教学探索笔者针对地下建筑结构课程的教学内容和方法进行了的探索和尝试。
主要包括改进土木工程专业结构课程的设置、教学内容、授课方式等内容。
3.1 合理选取教学内容东南大学龚维明等合编的《地下结构工程》内容强调原理性和基础性，同时注重现代性，纳入了最新的专业知识和发展趋向，通过整合的方法有效地进行了知识精简，不仅适应了较少的学时要求，更重要的是淡化细节了解，强化学习概念和综合思维。
该教材重点突出，深入浅出，加强了各章之间的衔接。
笔者经过近年的教学经验和探索，结合我校土木工程本科培养课程设置情况和学生的实际情况，选取东南大学出版的《地下结构工程》作为主要授课教材，同济大学编著的《地下建筑结构》作为辅助教材，即授课内容以前者为主，着重讲解地下结构工程的概念、基础理论，反映地下结构的成熟成果与观点，参考后者的基本概念和理论作为有效的补充，并作为学生自学的重要参考书。
————目录————一、设计资料1.1设计数据资料 (1)1.2结构尺寸及示意图 (1)1.3重心计算 (1)1.4计算半径 (2)二、基本使用阶段荷载计算2.1垂直荷载 (2)2.2均布荷载 (2)2.3三角形侧载 (2)2.4自重 (2)2.5拱背荷载 (2)2.6拱底反力 (2)三、管片配筋计算3.1材料选择 (4)3.2截面配筋计算1）截面设计 (4)2）截面复核 (6)四、管片接头验算4.1负弯矩接头 (7)4.2正弯矩接头 (8)五、顶推力验算 (9)六、心得体会 (10)七、设计规范 (11)八、主要参考文献 (11)九、上交材料 (11)盾构管片课程设计一、设计资料教师评阅:1.1设计数据资料管片外径11.5m管片内径10.3m覆土深度20.1m土层容重14.1kN/m³饱和容重19.1 kN/m³地下水位1.1m土层内摩擦角17.1°土层粘聚力 24 kN/㎡1.2结构尺寸及示意图1.3重心计算盾构管片课程设计教师评阅: 重心z=300mm1.4计算半径r=5.15+0.3=5.45m二、基本使用阶段荷载计算2.1垂直荷载q=1.1×1.41+（20.1-1.1）×（1.91-1）=18.84t/㎡2.2均布荷载p1=18.84×tan²（45-17.1/2）-2×2.4×tan（45-17.1/2）=6.73 t/㎡2.3三角形侧载p2=2×5.45×tan²（45-17.1/2）×0.91=5.41 t/㎡2.4自重g=2.6×0.6=1.56 t/㎡2.5拱背荷载G=2（1-π/4）×5.45²×0.91=11.62 t/㎡2.6拱底反力Pr=18.84+1.56π+0.2146×5.45×0.91-π/2×5.45×1=16.24 t/㎡计算的M和N见下表。
地下建筑结构课程设计遵义师范学院本科生课程设计题目浅埋矩形闭合框架结构设计学生姓名黎进伟学号 144680 25课程名称《地下建筑结构课程设计》学院工学院所学专业土木工程指导教师欧光照一、课题设计与分工要求（一）设计课题课题：浅埋矩形闭合框架结构设计（二）课题分工与要求课题：所有同学完成，每位同学参数不同。
二、目的和要求1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流程；2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及工程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好网络资源）；3、掌握地下建筑结构的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面设计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。
4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法；5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。
三、应完成的设计工作量（一）计算书一份1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图；2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳定性验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不同选择计算内容）；3、关键部位配筋的注意事项。
4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。
5、依据施工要求的截面尺寸设计。
四、设计时间：两周（12月17日至12月28日）五、主要参考资料1、《地下建筑结构》（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出版社编，2、《地下结构工程》，东南大学出版社，龚维明、童小东等编，3、《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》，中国建筑工业出版社，19994、《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊编，19975、《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010- ），中国建筑工业出版社，6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007- ），中国建筑工业出版社，7、中华钢结构论坛（.org）。
地下建筑结构》课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握地下建筑结构的基本概念、分类及功能。
2. 学生能够理解地下建筑结构的设计原则，包括承重、防水、通风等方面。
3. 学生能够了解地下建筑结构在城市建设中的应用及其优点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析地下建筑结构的优缺点，提出改进方案。
2. 学生能够通过实际案例分析，掌握地下建筑结构的设计方法和施工技术。
3. 学生能够运用图示、模型等形式，展示地下建筑结构的设计理念。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地下建筑结构的兴趣，激发他们对城市建设的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在设计过程中尊重他人意见的良好品质。
3. 培养学生的创新精神，使他们认识到地下建筑结构在可持续发展中的重要性。
本课程旨在帮助学生掌握地下建筑结构的基本知识，提高他们的设计能力和实践操作技能。
结合学生的年龄特点和认知水平，课程内容以实际案例为载体，注重理论与实践相结合，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够更好地理解地下建筑结构在现代社会中的重要作用，为未来城市建设贡献力量。
二、教学内容1. 地下建筑结构基本概念：包括地下建筑的定义、分类、功能及发展历程。
- 教材章节：第一章 地下建筑结构概述2. 地下建筑结构设计原则：讲解承重、防水、通风、采光等方面的设计要求。
- 教材章节：第二章 地下建筑结构设计原理3. 地下建筑结构施工技术：介绍常见的施工方法、工艺流程及质量控制要点。
- 教材章节：第三章 地下建筑结构施工技术4. 地下建筑结构案例分析：分析具有代表性的地下建筑项目，总结其设计理念、施工技术和优缺点。
- 教材章节：第四章 地下建筑结构案例分析5. 地下建筑结构创新设计：引导学生运用所学知识，开展创新设计实践。
- 教材章节：第五章 地下建筑结构创新设计6. 课程总结与拓展：对本课程内容进行总结，探讨地下建筑结构在可持续发展、城市更新等方面的应用前景。
《地下建筑结构》课程设计任务书《地下建筑结构》课程是我校土木工程专业的高年级重点专业课程，涉及学科广，授课内容丰富，而且直接与目前的实际工程类型紧密结合，需要有扎实的基础专业知识，如：工程地质学、岩土工程学、基础工程学、岩土力学、基坑工程学、地基处理、施工技术、结构力学、混凝土结构等。
与本课程相配套的课程设计，选取目前实际工程最为常见且具有代表性的专题进行，通过课程设计的练习主要考察学生们对本课程基础知识的掌握情况，锻炼基本的设计技能，了解工程设计的主要程序和要点，掌握岩土的基本性质和物理力学参数的联系和规律。
巩固专业知识，提高解决工程实际问题的能力。
本次课程设计选取常见的地下工程类型之一的基坑工程开展，主要进行基坑支护设计，具体内容和要求如下。
一、设计题目（一）工程规模和周边环境广州市东濠涌污水处理工程拟设地下水质净化泵房滤池，滤池呈长方形，由西北向东南布置。
长约90m，宽约25m，基坑深约6m。
详见图1，需要进行基坑支护设计。
建设场地的地貌单元属珠江三角洲平原，地形起伏小，原为闲置地，经人工平整后地势平坦，钻孔孔口高程为8.30m。
北侧为约5m宽的过道，东侧距离坑边为4m有一排旧老民居，基础和结构差；南侧7m为6层的小学教学楼，西侧为河涌（涌堤距离坑边15m）。
图1、建设小区平面规划图（二）场地岩土工程资料根据场地勘察揭示的地质资料，经综合整理，可将场地内岩土自上而下划分为第四系人工填土层、海陆交互相沉积土层、残积土层及白垩系沉积岩等四大类。
现分述如下：一）人工填土层（Q4ml，层号1）顶面高程8.30～9.55m，厚度3.00～4.50m；土性为杂填土，灰褐、灰黄、褐红等杂色，由粉质粘土、中粗砂、砾砂、碎石、砼块、块石等建筑垃圾组成，硬质物含量约占20~70%，稍湿，稍压实。
标贯试验2次，实测击数范围值N’=6～7击。
二）第四系海陆交互相沉积土层（Q4mc，层号2）普遍分布，按土性不同可划分为4个亚层。
地下建筑结构课程设计方案(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--遵义师范学院本科生课程设计题目浅埋矩形闭合框架结构设计学生姓名黎进伟学号课程名称《地下建筑结构课程设计》学院工学院所学专业土木工程指导教师欧光照一、课题设计与分工要求（一）设计课题课题：浅埋矩形闭合框架结构设计（二）课题分工与要求课题：所有同学完成，每位同学参数不同。
二、目的和要求1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流程；2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及工程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好网络资源）；3、掌握地下建筑结构的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面设计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。
4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法；5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。
三、应完成的设计工作量（一）计算书一份1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图；2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳定性验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不同选择计算内容）；3、关键部位配筋的注意事项。
4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。
5、依据施工要求的截面尺寸设计。
四、设计时间：两周（12月17日至12月28日）五、主要参考资料1、《地下建筑结构》（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出版社编，20052、《地下结构工程》，东南大学出版社，龚维明、童小东等编，20043、《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》，中国建筑工业出版社，19994、《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊编，19975、《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），中国建筑工业出版社，20026、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，20027、中华钢结构论坛（）。
地下结构施工课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地下结构施工的基本原理，理解地下工程的特点及其施工技术要求。
2. 使学生了解地下结构施工中的常见问题和解决方法，如防水、支护、排水等关键技术的应用。
3. 引导学生认识地下结构施工的材料特性，包括各种混凝土、钢材等在地下工程中的应用。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识，分析地下结构施工中遇到的问题，并提出合理的解决方案。
2. 提高学生实际操作能力，通过课程实践，使学生能够掌握基本的施工技术和方法。
3. 培养学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论、汇报等形式，提升学生在实际工程中的协调与组织能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，增强对地下结构施工行业的责任感，激发学生为我国基础设施建设贡献力量。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重施工过程中的安全、环保和质量，提高学生的职业素养。
3. 引导学生关注社会发展，认识到地下结构施工在城市化进程中的重要性，激发学生为社会进步贡献力量的意识。
课程性质：本课程为专业实践课，注重理论知识与实际操作相结合，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
学生特点：学生已具备一定的土木工程专业基础知识，具备初步的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，通过案例教学、实地考察、课程设计等形式，提高学生的专业素养和实践能力。
同时，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 地下结构施工原理：包括地下工程的特点、施工技术要求、工程案例解析等，对应教材第1章内容。
2. 地下结构施工技术：涵盖防水、支护、排水等关键技术，分析各类技术在地下工程中的应用，对应教材第2章内容。
3. 地下结构施工材料：介绍混凝土、钢材等主要施工材料的特点及在地下工程中的应用，对应教材第3章内容。
4. 地下结构施工问题及解决方法：分析常见问题，如沉降、裂缝、渗漏等，探讨解决方法，对应教材第4章内容。
《地下结构设计》教学大纲一、课程基本情况英文名称：Design of Underground Structures课程编号：F0917********总学时：48 讲课学时：48 实践学时：0总学分：3课程性质：必修考核方式：考试适用对象：土木工程专业（地下工程方向）先修课程：土力学、岩体力学、混凝土结构设计原理参考文献：《地下结构设计》，赵延喜、戚承志、周宪伟，人民交通出版社，2017《地下建筑结构设计》(第3版)，王树理，清华大学出版社，2015《地下结构设计理论与方法及工程实践》，孙钧，同济大学出版社，2016二、课程目标本课程是土木工程（地下工程）专业核心课程，涉及土力学与地基基础、岩体力学、基础工程、结构设计原理、结构力学等知识。
通过本课程的学习，使学生达到如下课程目标：1.能复述地下结构的概念，明确地下结构分类、特点和地下结构的形式，说明地下结构设计程序。
支撑毕业要求1-4 2.能计算土层和岩石地下衬砌结构的荷载，能复述地层与地下结构共同作用的概念、能计算土压力、围岩压力和弹性抗力；能采用局部变形理论和共同变形理论计算地下结构，阐述结构弹性抗力的概念和计算理论；能阐明地下连续墙和基坑等围护结构的设计计算方法，能进行地下连续墙施工方法、特点及设计、结构计算，围护结构计算模型及计算原则、桩墙内力计算分析方法、支撑体系平面框架计算，能进行围护结构内力计算和设计。
支撑毕业要求2-43.能阐明各种地下结构的适用环境和构造；能设计地铁车站、区间隧道、沉管、沉井、地下连续墙等各种地下结构的结构形式，能利用明挖法、暗挖法进行地铁车站结构设计；能设计区间隧道衬砌断面形式、抗裂及裂缝限制计算、强度计算等。
能阐述隧道防水及其综合处理方法及技术措施；能阐明地下工程抗震设计中震害现象及地下结构抗震设计的原则及结构措施；能利用BIM技术进行地下结构设计及优化。
支撑毕业要求3-1，3-2表1 本课程对毕业要求及其指标点的支撑三、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：地下结构的概念、分类支撑课程目标1（建议2学时）教与学要求：本知识单元要求学生能解释地下结构概念，明确地下结构的分类方法，能按使用功能、周围围岩介质、设计施工方法和建筑材料和结构形式等对地下结构进行分类；能理解地下结构的特点，能掌握地下结构的形式和断面选择；能掌握地下结构的设计程序，能了解地下结构初步设计和施工图设计。
地下结构设计原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地下结构设计的基本原理，理解其与地上结构设计的差异；2. 使学生了解地下结构的分类、功能及在我国土木工程中的应用；3. 帮助学生掌握地下结构稳定性分析的基本方法，了解其受力特点。
技能目标：1. 培养学生运用地下结构设计原理解决实际问题的能力；2. 提高学生运用专业软件进行地下结构设计和分析的操作技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达和独立思考的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程专业的热爱，增强对地下结构设计的兴趣；2. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑绿色、可持续发展理念；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，树立正确的工程伦理观。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握地下结构设计的基本原理和方法，培养具备实际操作能力的土木工程专业人才。
学生特点：学生具备一定的土木工程专业基础知识，具有较强的学习能力和实践欲望，对新技术和新方法充满好奇心。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，充分运用现代教学手段，提高课程的趣味性和实用性。
通过本课程的学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 地下结构概述- 地下结构分类与功能- 地下结构与地上结构差异2. 地下结构设计原理- 地下结构受力分析- 稳定性分析基本方法- 地下结构设计规范与标准3. 地下结构施工技术- 施工方法与工艺- 施工过程中的监测与控制- 施工安全与质量管理4. 地下结构案例分析- 国内外典型地下结构工程案例- 案例分析方法和技巧- 案例启示与经验总结5. 地下结构设计软件应用- 常用地下结构设计软件介绍- 软件操作技巧与应用实例- 软件在地下结构设计中的作用与局限教学内容安排与进度：第一周：地下结构概述第二周：地下结构设计原理第三周：地下结构施工技术第四周：地下结构案例分析第五周：地下结构设计软件应用本教学内容根据课程目标，结合教材章节，注重科学性和系统性。
基坑支护课程设计一、概况1 工程概况该工程主楼高18层，裙楼3层，设地下室一层，框架剪力墙结构，最大高度60米，最大跨度8米，基础最大埋深约5米。
拟建场地位于江东北路与清江河交汇的东南角，已建汇贤居小区的西北角。
本工程±0.00相当于绝对高程+8.000m，基坑支护结构设计所涉及标高均相对于此标高。
自然地面比较平整，场地自然地面标高大致为-0.2m。
基坑面积为2391.44m2，基坑周长为210m。
本基坑周边环境复杂：北边有清江河，西边是交通主干道江东北路，东边和南边是已建汇贤居小区的楼房拟建场地地下水为潜水型。
主要补给来源为大气降水，地下水位随季节变化，变化幅度为0.5～0.8m。
勘探期间测得稳定地下水位埋深0.5～1.5m，年变化幅度约0.5～0.8m。
该场区地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。
表1-1 场地地基土岩性特征及分布规律一览表1-2 基坑开挖深度一览表1-3 土层物理力学参数一览总平面图1.1 1.3主要设计计算依据1、汇贤居09栋高层岩土工程勘察报告书（1）建筑总平面图；（2）地下室结构平面图；（3）建筑剖面图；（4）其它相关文件及资料。
2、现行有关规范、规程和标准：(1) 中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）(2) 中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）(3) 中华人民共和国国家标准《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）(4) 中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）(5) 中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）(6) 中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）(7) 中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)(8) 其他中华人民共和国国家行业及江苏省现行的有效设计标准、规范、规程和标准图集。
可编辑修改精选全文完整版1 二次衬砌内力计算1.1基本资料结构断面图如图1所示。
围岩级别为V 级，容重3/18m kN =γ,围岩的弹性抗力系620.1510/K kN m =⨯，衬砌材料为C45混凝土，弹性模量为Kpa E 71035.3⨯=容重3/25m KN =γ图1.1 结构断面图2.计算作用在衬砌结构上的主动荷载 2.1隧道深浅埋的确定坍落拱高度按下式计算：[])5(1245.01-+⨯⨯=-t s qB i hⅤ级围岩，s=5；B>5，i=0.1[]m h q 299.14)586.14(1.01245.04=-⨯+⨯⨯=浅埋隧道分界深度：m h H q P 748.355.2=⨯=因为m H m H m h p q748.3534299.14=<=<=，所以是浅埋隧道2.2竖直和水平荷载垂直力：取00246.0,40,86.14,34=====g g t m B m Hφθφ744.2445.0839.0839.0)1704.0(839.0tan tan tan )1(tan tan tan 2=-⨯++=-++=θφφφφβg gg g[]283.0tan tan )tan (tan tan 1tan tan tan =+-+-=θφθφββφβλg g gm kN B H H q t /567.435)445.0283.086.14341(3418)tan 1(=⨯⨯-⨯⨯=⨯⨯-⨯=θλγ水平力：mkN H e /196.173283.034181=⨯⨯==λγ()m kN h e /094.238283.03474.12182=⨯+⨯==λγ()()m kN e e e /645.205094.238196.173212121=+⨯=+⨯=3.半拱轴线长度3.1衬砌的几何尺寸内轮廓线半径：m r m r 5.265.621==，内径21r r ，所画圆曲线端点截面与竖直轴线的夹角：0201140,109==ϕϕ拱顶截面厚度：m d 5.00=， 拱底截面厚度：m d n 6.0=。
地下结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握地下结构的定义、分类及功能；2. 学生能够描述不同类型的地下结构在城市建设中的重要作用；3. 学生能够了解地下结构施工的基本原理和方法。
技能目标：1. 学生能够通过观察、分析，识别并绘制常见的地下结构示意图；2. 学生能够运用已学知识，对地下结构的设计和施工提出合理化建议；3. 学生能够运用合作学习的方法，进行地下结构相关资料的收集、整理和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地下结构工程建设的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在合作中互相学习、共同提高的精神；3. 培养学生关注城市地下空间利用，提高他们的环保意识和资源利用观念。
本课程旨在帮助学生深入了解地下结构的基本知识，培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。
针对学生的年级特点，课程设计注重理论与实践相结合，以激发学生的兴趣和好奇心。
通过课程学习，使学生能够更好地理解地下结构在城市建设中的重要作用，提高他们的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 地下结构的定义与分类- 地下结构的定义及功能- 地下结构的分类及特点2. 地下结构的应用与功能- 地下交通设施：地铁、地下通道等- 地下公共设施：地下商场、停车场等- 地下工程设施：隧道、地下管道等3. 地下结构施工技术- 施工原理与方法- 施工过程中的难点与解决措施- 施工安全与环保措施4. 地下结构设计与分析- 设计原则与方法- 地下结构稳定性分析- 地下结构抗震性能分析5. 案例分析- 分析国内外典型地下结构工程案例- 了解工程背景、设计理念及施工技术教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
本章节内容共分为五个部分，分别对应课程目标中的知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
教学过程中，教师需结合教材相关章节，按照教学大纲安排和进度，有序开展教学活动。
通过本章节学习，使学生全面了解地下结构的基本知识，提高他们的实践能力。
地下结构设计课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握地下结构设计的基本原理，理解其与地上结构的区别和联系。
2. 使学生了解地下结构设计中涉及的材料特性、受力分析和稳定性要求。
3. 引导学生了解地下工程中的常见问题及其解决方法。
技能目标：1. 培养学生运用专业软件进行地下结构设计和分析的能力。
2. 提高学生解决实际工程问题的能力，包括方案设计、计算书编写和图纸绘制。
3. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，学会在项目中协同工作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地下结构工程的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 引导学生关注我国地下空间开发与利用的重要性，增强环保意识和资源节约意识。
3. 培养学生的责任感，使其认识到工程质量对社会和人民群众生活的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握地下结构设计的基本知识和技能，培养其解决实际工程问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
在教学过程中，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神，为我国地下工程领域培养高素质的技术人才。
二、教学内容1. 地下结构设计原理：包括地下结构的特点、分类及其与地上结构的区别，地下空间利用的优势和挑战。
教材章节：第一章 地下结构概述2. 地下结构材料与受力分析：介绍常用地下结构材料及其力学性能，地下结构受力分析的基本理论。
教材章节：第二章 地下结构材料与受力分析3. 地下结构稳定性：讲解地下结构稳定性分析的方法，包括土压力、水压力和地震作用等影响因素。
教材章节：第三章 地下结构稳定性分析4. 地下结构设计方法：介绍地下结构设计的基本流程、方法和规范要求，包括初步设计、施工图设计等。
教材章节：第四章 地下结构设计方法5. 地下结构施工技术：探讨地下结构施工过程中的关键技术，如基坑支护、隧道开挖和地下连续墙等。
教材章节：第五章 地下结构施工技术6. 地下结构工程案例：分析典型地下结构工程案例，使学生了解实际工程中的设计、施工和运维过程。
基础工程课程设计班级：姓名：学号：指导老师：东南大学土木学院土木工程专业第一章第一节：一：设计题目：某单层厂房下基础设计二：设计对象：某机械厂的装配车间，厂房基础顶面以上部分的建筑及结构的设计工作已完成。
三：课程设计任务：完成柱下基础与地基的设计与检算。
承担任务：抗风柱。
截面形状为矩形，尺寸=长×宽=700×400。
平面布置位置如总平面图所示。
1．设计计算：（1）19号柱下桩基础的设计计算a :桩基类型的选择 b:桩材和桩径的选择 c:承台底面和顶面标高以及平面形状，尺寸的确定 d:桩长和桩柱数的确定 e:桩的布置f:单桩承载力的检算（2）初步确定修筑基础的施工方案2．图纸（1）基础总平面布置图（假定所有基础均与自己设计的基础相同）（2）基础的结构图。
包括平面图，立面图，剖面图，同时在剖面图上必须给出基础底面的位置。
（表示出埋深）图1-1 装配车间平面图/mm第二节：设计资料一：地质勘察资料（1） 场地土层描述：场地处地面平坦。
柱中心线土层的情况如下：第①层：人工填土。
分布于场地表面，以灰黑色粉土为主，伴有碎砖，炉渣等杂物的填土层。
厚约 m,结构疏松，土质不均，平均天然重度17.1KN/3m第②层：粉质黏土。
呈棕红色。
除1#孔外各孔均有，厚度 m 。
硬塑—可塑，土质较均匀。
第③层：黏土。
呈黄黑色，各孔均有，没有钻透，据调查厚度在10m 以上，可塑—硬塑，土质均匀。
场区地下水属潜水，初见水位在2.5-3.1m 深处，稳定水位在2.9-3.9m 深处。
地下水补给来源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性。
根据钻探及室内土工实验情况分析，第①层杂填土不宜做建筑物地基。
把第②层或第③层作为地基。
其地基承载力标准值为：第②层：k f =200kpa ；第③层：k f =220kpa 。
（2） 土层剖面图，土性指标：实际建成后室外地面标高为-0.15m ，相当于黄海高程454.85m ，室内地面标高为0.00m ，相当455.00m 。
实际地层厚度如下：第①层：d=454.85-453.25=1.6m 第②层：d=10.35m 第③层: d>10m 具体布置如下：图1-2 土层剖面图第二节：设计荷载1. 柱底位于室内地面以下0.5m 处，各柱在地面处的截面内力取值如下：抗风柱（纵向计算）标准组合：200k M kN m =⋅ 450k F kN m =⋅ 30k H kN m =⋅ 基本组合：280M kN m =⋅ 650F kN m =⋅ 50H kN m =⋅纵向指沿车间的长轴方向。
弯矩M 以柱子的外侧受拉为正，剪力H 以指向车间内部为正。
荷载项下标K 表示基本组合，否则为基本组合。
基础梁上的荷重（包括基础梁自重）按30/kN m 计算。
具体柱下作用基础荷载重如下：图1-3 基础梁作用荷载 /mm2.由上图得：基础梁上的荷重：30×0.9×9.45+30×9×4.5=29k F ⨯ 可得2k F =163.35kN 3. 设计荷载作用图如下：图1-4 设计荷载作用图第二章 桩基础设计一：桩基类型和桩尺寸的选择并确定桩端持力层和承台埋深桩型采用预制方桩，拟尺寸为300m m ×300mm 方桩。
由于地面以下很大深度没有基岩（d>20m ）所以采用摩擦桩，选第②层硬塑-可塑的粉质黏土作为持力层，承台埋深为1.9m ，假设承台底面以下的柱长为4m ，只穿越第②层土层。
二： 确定单桩竖向极限承载力标准值Q uk由表5-6查得桩的极限 阻力标志值q sik 为 粘性土：I l =0.412 因为d=1.9+2=3.9<5.0m 所以q sik 的修正系数为0.8， 所以q sik =()kPa 618.0668225.05.025.0.0412.066=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯--+桩的入土深度：h=1.9+4=5.9m<9m粘性土：I l =0.412，h=5.9m ，查表得q pk =1600kPa 故单桩竖向极限承载力标准值为：p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q ⋅+⋅=+=∑=2×(0.3+0.3) ×61×4+1600×0.3×0.3=292.8+144=436.8kN三：初步估算所需桩数n在估算桩数时，首先需计算单桩竖向承载力设计值R由于桩的布置和桩数未知，先不考虑承台效应和群桩效应。
从表5-19查得，65.1==p s γγ， 70.1=c γ得kPa Q Q R ppkssk7.26465.114465.18.292=+=+=γγ 确定桩数时，由于承台尺寸还未确定，可先根据单桩承载力设计值R 和上部结构物荷载初步估算确定中心荷载时，估算桩数RFn μ=，μ=1.1，F=846.02kN52.37.26402.8461.1=⨯=n取n=4，即采用4根桩。
四：进行桩位布置和确定承台尺寸（1）桩在平面上采用行列式布置，由于预制桩根数<9，所以S ≥3d=0.9m 。
在x 方向取桩间距S x =1.1m ，因为承台边缘至边桩中心的距离不应小于桩的边长，即承台b x =1.1+2×0.3=1.7m在y 方向取桩间距S y =3d=3×0.3=0.9m ，即承台b y =0.9+2×0.3=1.5m 平面布置如下：图3-1承台平面图（2）承台埋深1.9m ，承台高0.7m ，桩顶伸入承台50mm ，钢筋保护层取35mm ，则承台有效高度h 。
=0.7-0.050-0.035=0.615m=615mm 承台平面布置如下：五：计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值R 并验算桩数是否合适c ck c p pk p s sk s Q Q Q R γηγηγη///++=，其中nA q Q cck ck =（1）求系数s η和p η375.045.1==l B c ，()3.33.02/9.01.1=+=d s a以3.3=d s a 和375.0=lBc ，按桩为粘性土、从表5-20得83.0=s η，591.1=s η （2）求系数c η，c η按5-70计算，首先求出承台内区、外区的净面积i c A 、ec A 和承台底地基土净面积c A219.23.03.045.17.1m A c =⨯⨯-⨯=232.13.03.042.14.1m A ic =⨯⨯-⨯= 287.032.119.2m A A A i c c e c =-=-= 查表5-21得，159.0=i c η 666.0=e c η 得36.019.287.0*666.019.232.1*159.0=+=+=c ece c c i c i cc A A A A ηηη（3）求R 。
先基桩的承台底地基t ，极限抗力标准值Q ck经深度修正，d=1.9+1/2*1.5=2.65m ；因为b=1.5m<3.0m,所以不需进行宽度修正。
3/25.1815.065.23.20)75.165.2(1.176.1m kN m =-⨯-+⨯=γ)5.0(-+=d f q m d ak ck γη=200+1.6*18.25*(2.65-0.15-0.5)=258.4kPa219.2m A c =， n=4kN n A q Q c ck ck 47.141419.24.258=⨯=⋅=从表5-19查得，65.1==p s γγ，70.1=c γ且kN Q ck 47.141=得基桩竖向承载力设计值R ：kN Q Q Q R cck c p pk p s sk s 10.31675.147.14136.065.1144591.165.18.29283.0///=⨯+⨯+⨯=++=γηγηγη（4）验算考虑承台 和群桩效应下的桩数承台及其 G=1.2*1.7*1.5*1.9*20=116.28kN04.310.31628.11602.846=+=+=R G F n 根 说明取n=4根可以满足要求六：桩顶荷载设计值计算竖向力：F+G=962.30KN ；承台高0.7m ，则承台底所受的弯矩（绕y 轴）mKN F H m M y ⋅=⨯-⨯+=+⨯--⨯+=22.274495.002.196825.150280)2/7.0145.0()075.09.1(2则桩顶平均竖向力设计值为kN R kN n G F N 10.31658.240430.962=<==+=KNxx M N N iy 23.365)55.0()55.0(255.055.02055.22.27458.2402maxmax =-⨯-⨯+⨯⨯⨯+=⋅+=∑，KNx x M N N iy 94.115)55.0()55.0(255.055.02055.22.27458.2402maxmin =-⨯-⨯+⨯⨯⨯-=⋅-=∑七：基桩竖向抗压承载力验算基础是偏心受压：KNR N r KN R KN N r 32.37910.316*2.12.123.365*0.110.31658.24058.240*0.1max 00==<==<==两项验算均满足要求。
八：水平承载力验算水平力H=50kN ，水平力和竖向力的合力与铅垂线的夹角538.302.84650<==arctgθ，故可以不验算基桩的水平承载力。
九：承台抗冲切验算（1）柱对承台的冲切验算在x 方向mm a 500=，在y 方向mm a 1000= 取mm a 752100500=+=mm h mm a 123615*2.0*2.07500==<=故取mm o 123=α，2.0=λ， 800.12.020.072.02.072.0=+=+=oy λα 承台混凝土选用C20，kpa f t 1100=m mm u m 5.22500)26004002800700(*2==+++= kN F kN h f u a l o ot m 65025.3044615.011005.28.1=⋅>=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅γ 满足要求（2）角柱对承台的冲切验算：应验算受桩顶荷载最大的角柱对承台的冲切mma mm a y x 100,5011==2.0615/100/,2.0615/50/01011<==<==h a h a y ox x x λλ所以取2.0,,2.01==ox x λλ2.12.048.0111=+==x x y λαα 而m c c 45.021==()()[]()()[]kNN kN h f a c a co ot x y y x16.33665.124402.8460.155.836615.011002/05.045.02.12/1.045.02.12/2/max 111121=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⋅>=⨯⨯+⨯++⨯=⋅⋅+⋅++⋅γαα满足要求十：承台受剪切承载力计算最危险截面为A-A 截面，因其右侧的两桩承受的荷载最大，且纵向两桩间的距离比横向要大，见平面图，可知m h m a o x 65.0,05.0==3.0615.0/05.00<==h a xx λ，取3.0=x λ故剪切系数2.03.03.012.03.012.0=+=+=λβ，截面处的计算宽度为m b 35.19.0*5.10=KN N kN h b f o o o c 32.672208.1594615.035.196002.0max =⋅>=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅γβ所以满足要求。
