本文以南京市青奥轴线地下立交枢纽工程作为研究对象,在深入分析该工程场区工程地质、水文地质条件的基础上,结合这一交通隧道地下结构的形态特征及基坑开挖深度大、结构底板起伏变化等特点进行场区工程地质分区,对各分区进行工程地质分析,然后确定各分区在极端降水情况下的抗浮设防水位,进而再讨论各分区的具体抗浮措施。这一研究不仅为青奥轴线地下交通隧道工程抗浮设计提供依据,也为今后超深超大跨度的地下工程抗浮设计提供了设计经验。本文取得以下认识和研究成果。(1)通过对区域地质资料以及工程场区的工程地质、水文地质条件的分析。查明场区地下水类型,主要为松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水。对于第四系松散岩类孔隙潜水,其主要赋存于长江漫滩区上部地层,含水介质为黏性土、淤泥质土及粉土,水位变化主要受大气降水和长江水位的影响。对于松散岩类孔隙承压水,其主要分布于基岩上部松散层中。由于该承压含水层受长江深槽切割,导致场区承压含水层与长江水力联系密切。因此该承压水主要补给来源为长江水的侧向径流和上部孔隙潜水下渗,主要排泄方式以径流及向长江水体侧向渗流为主。(2)该工程基坑开挖深度最大达到27m,地下结构底板的最大高差达到15m。且该工程在空间形态上大致可分为两大区域,第一部分是地下三层立交部分,另外一部分是梅子洲主线隧道部分。(3)根据场区水文地质及工程地质条件、地下结构不同段的形态差异、底板与含水层的位置关系、地下结构底板的起伏情况,对地下结构进行场区抗浮分区,主要分为四个分区,其中分区Ⅰ和Ⅲ地下结构底板位于同一个地层,而Ⅱ和Ⅳ的底板也位于同一地层,所以对于有代表性的分区Ⅰ和分区Ⅱ进行着重分析。(4)通过MODFlow软件模拟出在极端降水的情况下,重点研究了长江水位与场区承压含水层水位的关系。(5)针对各个分区的特点,本工程的主要抗浮措施分为以下两个方面,一方面是把施工期间的围护结构作为工程运营期间的抗浮措施;另外一方面,对地下结构直接布设抗浮构件,本工程的抗浮构件为抗拔桩。对场区各分区抗浮措施的变形和稳定性进行FLAC3D数值模拟分析,结果发现:①本工程的抗浮措施方案是可行有效的;②关于围护结构的抗浮利用,在叠合墙的施工设计时,应注意结构底板两端的应力、应变集中。(6)针对超深、超大水平跨度的地下结构,其场区分区抗浮设计方案是可行有效的,通过该种分区方案,在保证其拥有充足抗浮安全性的同时,也能够节约工程预算。