整理地鐵車站計(jì)算

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目 錄第1章車站概況 1

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工程概況 1

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地形地貌 1

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 1

地層巖性 1

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巖土物理力學(xué)性質(zhì)表 4

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地質(zhì)構(gòu)造 5

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水文條件 5

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工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 6

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第2章車站建筑設(shè)計(jì) 7

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主要設(shè)計(jì)原則 7

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主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 8

車站總平面布置 9

車站規(guī)模 11

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車站預(yù)測(cè)客流與客流組織 11

站臺(tái)有效長(zhǎng)度及寬度的計(jì)算 12

售檢票設(shè)施數(shù)量計(jì)算 13

站臺(tái)層的事故疏散時(shí)間檢算 14

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車站總建筑面積及各部分建筑面積 15

車站防災(zāi)設(shè)計(jì) 16

防火及防煙分區(qū) 16

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緊急情況客流組織 16

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人防等級(jí) 16

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其他災(zāi)害防治 17

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第3章車站維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18

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維護(hù)結(jié)構(gòu)選型 18

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維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 20

維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 20

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計(jì)算結(jié)果及分析 20

橫撐壓桿穩(wěn)定驗(yàn)算 25

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連續(xù)墻配筋 26

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第4章車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27

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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 27

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主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 28

結(jié)構(gòu)方案選擇 29

主體結(jié)構(gòu)方案 29

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車站結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 29

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建筑材料 30

結(jié)構(gòu)計(jì)算 30

計(jì)算荷載及組合 30

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主體結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算 31

結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 33

結(jié)構(gòu)配筋 37

配筋計(jì)算截面 37

車站頂板配筋計(jì)算 38

車站中板配筋計(jì)算 45

車站底板配筋計(jì)算 47

車站邊墻配筋計(jì)算 55

車站中柱配筋計(jì)算 62

車站縱梁配筋計(jì)算 63

縱梁的計(jì)算思路 63

車站頂板縱梁的配筋計(jì)算 63

車站中板縱梁的配筋計(jì)算 70

車站底板縱梁的配筋計(jì)算 76

車站結(jié)構(gòu)抗浮驗(yàn)算 82

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第5章施工組織 84

施工方案比選與論證 84

施工方法概述 84

施工方法論證 85

主要施工步驟 85

指導(dǎo)性施工組織及進(jìn)度安排 87

施工組織的要求 87

施工進(jìn)度安排 88

維護(hù)結(jié)構(gòu)施工 89

主體結(jié)構(gòu)施工 90

施工場(chǎng)地布置及交通疏解方案 91

場(chǎng)地平面布置 91

施工交通疏解 93

管理目標(biāo)及環(huán)境保護(hù)措施 93

施工監(jiān)才5量測(cè) 95

防水設(shè)計(jì) 96

防水設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn) 96

防水施工的要求及措施 96

第6章工程量概算 98

預(yù)算定額 98

概念 98

預(yù)算定額的作用 98

編制預(yù)算原則、依據(jù)和方法 98

預(yù)算編制原則 98

預(yù)算定額的編制依據(jù) 99

工程預(yù)算 99

附錄 101

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第1章車站概況

工程概況

根據(jù)深圳市軌道交通規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)方案，地鐵3號(hào)線一期工程?hào)|起紅嶺站經(jīng)老街站后過東門中路站，經(jīng)人民醫(yī)院站，田貝路站等共設(shè)車站22座，終點(diǎn)至龍崗雙龍站，全長(zhǎng)32.86km,均為地下線。

其中紅嶺站位于紅荔路、紅嶺中路和紅桂路的交

叉路口，埋設(shè)于叉路口處呈東西向布置長(zhǎng)170m紅荔路道路紅線寬20m紅嶺中路道路紅線寬38m圖1-1車站位置與路口關(guān)系。

紅嶺車站主要建筑有圓嶺新村24棟、廣東省進(jìn)出口公司，天池大廈、云祥酒家等。

該車站為二級(jí)站，車站全長(zhǎng)170.0m,標(biāo)準(zhǔn)段總寬度為18.9m。車站兩頭為了布置設(shè)備需要加寬1.85m。

該車站標(biāo)準(zhǔn)段為地下兩層，開挖深度為16.46m,開挖深度較深，因此，本站安全等級(jí)采用一級(jí)，基坑環(huán)境保護(hù)等級(jí)為一級(jí)

本車站設(shè)5個(gè)出入口，A、B號(hào)出入口位于車站的南部，C、D號(hào)出入口位于車站的東北部，E出入口位于車站的西部。

地形地貌

深圳地鐵3號(hào)線沿線地勢(shì)起伏較緩，主要穿越臺(tái)地地貌，紅嶺站到人民醫(yī)院站一帶，地面高程為5-25m,地面坡度小于6,紅嶺站即是臺(tái)地地貌

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

地層巖性

沿線地層巖性之表層為第四系全新統(tǒng)人工填筑土（ Qml）,按原始地形地貌特點(diǎn)，

臺(tái)地區(qū)主要分布?xì)埛e粘性土層（d）,局部溝槽中分布有砂層（Qal+pl）;海沖積平原區(qū)

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則主要分布有沖、洪積成因或海陸交互相成因的砂土、粘性土、軟土層（ Qal+pl）;基

巖上部多為第四系殘積土（&）所覆蓋，下伏基巖為燕山期（丫53）花崗巖，局部夾變質(zhì)砂巖（Zyk）0

其巖性特征描述見表1-1,圍巖分類、土石可挖性分級(jí)及承載力基本值 fo見表

1 2.

表1-1 地層巖性特征及土層分布規(guī)律表

分層序號(hào)及

土層名稱

厚度平均值

（m）

巖土特性及分布規(guī)律描述

<1-1>素填土

3.58

灰黃色、褐黃色，由礫質(zhì)、砂質(zhì)粘土組成，可塑 ~

硬塑狀，稍經(jīng)壓實(shí)。

<6-2>礫質(zhì)粘性土

8.15

棕褐紅色，褐黃色夾灰白色，硬塑，質(zhì)地不均勻，含較多石英礫，由下伏花崗巖殘積而成。

<12-1>全風(fēng)化

花崗巖

4.10

褐紅色，褐黃色夾灰白色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，組織結(jié)構(gòu)可辨析，巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，遇水軟化。

<12-2-1>強(qiáng)風(fēng)化

7.04

褐黃、褐紅等色，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖心呈砂土狀為主，

風(fēng)化不均勻，夾5%%!礫狀強(qiáng)風(fēng)化碎石，手可折斷。

<12-3>中等風(fēng)化

4.40

肉紅、紅褐色間灰白色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈短柱狀、少量塊狀。

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表1-2圍巖分類、土石可挖性分級(jí)及承載力基本值f0

土層序號(hào)

及名稱

承載力

基本值

fo(kPa)

圍巖

分類

土、石可挖性

分級(jí)

<1-1>素填土

120

I

n

<6-2>礫質(zhì)粘性土

230

n

m

<12-1>全風(fēng)化

花獻(xiàn)f

300

n

m

<12-2-1>強(qiáng)風(fēng)化

花崗巖

500

n

in

<12-3>中等風(fēng)化

花崗巖

1500

w

V

素填土3.58m

礫質(zhì)粘性土8.15m

全風(fēng)化花崗巖4.5

強(qiáng)風(fēng)化花崗巖-04m

中等風(fēng)化花崗巖4.4m

圖2-2地質(zhì)剖面圖

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巖土物理力學(xué)性質(zhì)表

表1-3巖土物理力學(xué)性質(zhì)表

地層

代號(hào)

巖土名

稱

密度

比重

天然含水

量

孔隙比

抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（固結(jié)快男）

壓縮

模量

彈性

模量

變

形模量

泊

松

比

承載

力特

征值

天然

干燥

凝

聚

力

內(nèi)摩擦角

P

P

Gs

w

e

C

Es0.1~0.2

E

fYCK

g/cm3

g/cm3

%

kPa

°

MPa

MPa

MPa

kPa

<1-1>

素填土

1.9

1.55

2.66

19.2

0.79

25

15

4.23

5

120

<3-3>

中、粗

砂

2.01

1.75

2.65

15.2

0.59

33

0.23

200

<6-1>

礫（砂）

質(zhì)粘土

1.82

1.4

2.67

31.4

0.96

26

16

3.79

25

0.31

180

<6-2>

礫（砂）

質(zhì)粘土

1.7

1.42

2.66

28.9

1

25

22

4.12

40

0.28

230

<12-1>

全風(fēng)化

花崗巖

1.86

1.49

2.66

25.3

0.84

28

25

4.68

60

0.26

300

<12-2-1>

強(qiáng)風(fēng)化

花崗巖

1.88

1.54

2.66

22.4

0.8

32

28

4.75

80

0.25

320

<12-2>

強(qiáng)風(fēng)化

花崗巖

2.3

32

120

0.29

500

<12-3>

中等風(fēng)化花崗

巖

2.5

42

2000

0.28

1500

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地質(zhì)構(gòu)造

地鐵3號(hào)線處于蓮花山斷裂帶北西支五華一深圳斷裂帶南段展布區(qū)。沿線北東向斷裂和北西向斷裂為主，多為壓扭性斷層。局部地段亦有近南北向或近東西向的斷層分布。自晚更新世晚期以來，深圳地區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)明顯減弱，現(xiàn)今仍在活動(dòng)，但活動(dòng)較弱，不會(huì)發(fā)生重大的突發(fā)性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造基本穩(wěn)定。本車站上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土及殘積粘性土層，下伏基巖為燕山期花崗巖。未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程有影響的不良構(gòu)造。

圖2-3深圳市地鐵3號(hào)線起點(diǎn)構(gòu)造綱要圖

水文條件

根據(jù)勘察結(jié)果分析，本車站地表水不發(fā)育。地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。孔隙水主要賦存于沿線殘積砂（礫）質(zhì)粘土層中。以孔隙潛水為主，巖層裂隙水主要分布在花崗巖的中?強(qiáng)風(fēng)化帶及斷層破碎帶中，地下水總水量不大。

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工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

本站場(chǎng)地穩(wěn)定，場(chǎng)地內(nèi)無不良地質(zhì)，基坑開挖深度內(nèi)：人工填土均勻性、自穩(wěn)性差，該層管線較多，殘積土、全風(fēng)化、土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖遇水易軟化及崩解，基坑底板大部分位于全風(fēng)化、土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖中，基坑開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)封閉。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕，工程地質(zhì)條件一般。

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第2章車站建筑設(shè)計(jì)

主要設(shè)計(jì)原則

(1)地鐵車站設(shè)計(jì)首先應(yīng)符合城市交通、地鐵路網(wǎng)規(guī)劃、地鐵線路走向及建筑規(guī)劃及景觀的要求，以達(dá)到吸引客流的目的：其次還要妥善處理與城市交通、地面建筑、地下管線、地下構(gòu)筑物等之間的關(guān)系，盡量減少房屋拆遷、管線遷移和施工期間對(duì)地面建筑物、地面交通、商業(yè)活動(dòng)及市民的影響。

(2)車站規(guī)模除應(yīng)滿足遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)客流量和運(yùn)營(yíng)管理的要求外，還應(yīng)滿足事故期間緊急疏散的要求，并應(yīng)具有良好的通風(fēng)、照明、衛(wèi)生、防災(zāi)等設(shè)施，為乘客提供舒適的乘車環(huán)境。車站應(yīng)考慮無障礙設(shè)計(jì)。

(3)在滿足車站使用功能和運(yùn)營(yíng)功能要求的前提下，簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)管理模式，優(yōu)化車站建筑布置，有效控制車站規(guī)模，降低工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本。

(4)車站的設(shè)計(jì)按同一時(shí)間內(nèi)發(fā)一次火災(zāi)考慮，并滿足人防和消防的要求。

(5)凡處在城市主干道下的地鐵車站，應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)上覆土不小于3m的城市規(guī)劃控制要求；凡處在城市次干道下的地鐵車站，應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)上覆土不小于 2.5m

的城市規(guī)劃控制要求，并同時(shí)應(yīng)滿足市政管線的要求。

(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、滿足地鐵正常使用，并結(jié)合工程地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、交通要求以及施工方法進(jìn)行。

(7)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足限界、施工工藝、車站正常使用要求，同時(shí)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的耐久性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按使用年限100年要求考慮其耐久性。

(8)車站主要受力構(gòu)件采用一級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)，并滿足防水、雜散電流防護(hù)、耐久性等要求。

(9)在最不利荷載組合情況下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足強(qiáng)度及變形要求。最大裂縫控制寬

度:迎水面00.2mm，背水面00.3mm

(10)車站2構(gòu)按100年超越概率10%勺地震烈度進(jìn)行抗震驗(yàn)算，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用相應(yīng)的構(gòu)造處理措施，以提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力

(11)車站采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻疊合結(jié)構(gòu)。

(12)車站在區(qū)間、通道、風(fēng)道與車站接口處設(shè)置變形縫。

(13)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮盾構(gòu)始發(fā)要求。

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（14）施工階段進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)及基坑穩(wěn)定性分析。

（15）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按最不利情況進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。在不考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，其抗浮安全

系數(shù)不得小于1.05;當(dāng)計(jì)側(cè)壁摩阻力時(shí)，其抗浮安全系數(shù)不得小于 1.15。

（16）結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)形式、施工工藝及材料來源等因素進(jìn)行，并應(yīng)遵循“以防為主、多道設(shè)防、剛?cè)峤Y(jié)合、因地制宜、綜合防治”的原則。車站及出入口通道防水等級(jí)為一級(jí)，風(fēng)道防水等級(jí)為二級(jí)。

主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

執(zhí)行深圳市地鐵3號(hào)線西延段工程總體設(shè)計(jì)《設(shè)計(jì)原則與技術(shù)要求》中有關(guān)章、節(jié)的規(guī)定及《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中

1）站廳層、設(shè)備層

公共區(qū)裝修后地坪面至結(jié)構(gòu)頂板凈高（一般情況）> 4500mm

公共區(qū)地坪裝修層厚度 150mm

公共區(qū)裝修后凈高 >3000mm

2）站臺(tái)層

島式站臺(tái)寬度： >8000mm

島式站臺(tái)側(cè)站臺(tái)寬度： >2500mm

側(cè)式站臺(tái)（長(zhǎng)向范圍內(nèi)設(shè)梯）側(cè)站臺(tái)： >2500mm

側(cè)式站臺(tái)（垂直于側(cè)站臺(tái)開通道口）的側(cè)站臺(tái)：> 3500mm

公共區(qū)裝修后凈高：

>3000mm

地坪裝修層厚度：

100mm

站臺(tái)裝修而全軌頂向圖：

1050mm

站臺(tái)邊緣到線路中心線：

1500mm

（直線段）

線路中心線至結(jié)構(gòu)邊墻內(nèi)面：

2150mm

（直線段）

地坪裝修面全結(jié)構(gòu)中板底面凈高（-

f情況下）

:4500mm

有效站臺(tái)長(zhǎng) 116m

屏蔽門長(zhǎng) 113.6m

3）通道

人行通道寬度： >3000mm

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人行通道凈高（通道長(zhǎng)度060m）: >2500mm

人行通道縱向坡度： 0.3%0i<5%

4）出入口

出入口最小寬度： 4500mm

出入口數(shù)量： 一般為4個(gè)，不少于2個(gè)

5）自動(dòng)扶梯和樓梯

①自動(dòng)扶梯

傾角： 30°

凈寬： 1m

運(yùn)輸速度： 0.65m/s

②樓梯

踏步高： 150mm~160mm

踏步寬： 280mm~300mm

公共區(qū)樓梯最小凈寬： 1800mm （單向通行）

2400nlm（雙向通行）

休息平臺(tái)寬度： 1200mm~1800mm

每跑梯段最大級(jí)數(shù)： 18

車站總平面布置

方案比選

本車站在縱向位置上共有兩個(gè)方案，其比較見表2-1o

兩個(gè)方案的比選主要是根據(jù)以下原則：

1、吸引客流量條件比較；

2、線路條件比較；

3、房屋拆遷比較；

4、管線拆遷比較；

5、改移道路及交通便道面積比較；

6、其它拆遷物比較；

7、地鐵主體結(jié)構(gòu)施工方法比較。

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表2-1方案比選表

方案1（跨路口）

方案2（偏路口一側(cè)）

優(yōu)點(diǎn)

①、該方案車站跨主要路口的相交十字路口，即紅嶺中路與紅荔路的相交十字路口，開在路口各腳都設(shè)有出入口fl客從路口任何方向進(jìn)入地鐵均小需過地面，增加了乘客的安全，減少了路口的人車父義，與地面公交路線銜接好，方便乘客換乘。

②、在該十字入口處，左上有圓嶺新村24棟，左”東省進(jìn)出口公司，右上啟大池大廈，右下有云祥酒家,客流量較大，有利于乘客換乘。

③、改移道路及交通便道的面積比較少

①、該方案為偏路口設(shè)置方案，位于線路的直線段，不易受路口地下管線的影響，減少了施工時(shí)對(duì)路口交通的干擾以及地下管線的拆遷，降低了工程造價(jià)。

②、施工時(shí)對(duì)交通的影響較少，而且附近有停車場(chǎng)，在施工時(shí)比較好協(xié)調(diào)，減少了房屋的拆遷。

缺點(diǎn)

由于車站設(shè)在十字入口處，施工時(shí)對(duì)地上的交通影響必然很大，而且地下管線拆遷也比較多。

由于附近人流出入不是很多，不利于吸引客流量，不能給乘客提供方便。

經(jīng)過上面方案比選，本著以人為本的思想，并考慮到車站遠(yuǎn)期的利益，最終采取了方案一的車站站位進(jìn)行設(shè)計(jì)o

2）出入口、風(fēng)亭設(shè)計(jì)：

車站近期共設(shè)A、B、C、D共4個(gè)出入口。

A號(hào)出入口寬4.5米，并設(shè)置人防連通口。出入口設(shè)置在車站廣東省進(jìn)出口公司東邊的空地內(nèi)，緊貼人行道設(shè)置。

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B號(hào)出入口寬6米，并設(shè)置殘疾人電梯。出入口設(shè)計(jì)在車站東南側(cè)的的綠地內(nèi)，緊貼人行道邊設(shè)置，設(shè)計(jì)為戰(zhàn)時(shí)出入口。

C號(hào)出入口寬6米，直接破車站頂板設(shè)計(jì)，設(shè)置在車站東北角的的綠地內(nèi)，緊貼道路紅線邊設(shè)置，該出入口和設(shè)備管理用房區(qū)的緊急疏散出入口合建。

D號(hào)出入口寬6米，直接破車站頂板設(shè)計(jì)，設(shè)置在車站東北角的的綠地內(nèi)，緊貼道路紅線邊設(shè)置，該出入口和設(shè)備管理用房區(qū)的緊急疏散出入口合建。

E號(hào)出入口寬4.5米，設(shè)置在車站西北角的綠地內(nèi)，緊貼道路紅線邊設(shè)置。

車站共設(shè)置5組10個(gè)風(fēng)亭。

其中1號(hào)新風(fēng)亭（戰(zhàn)時(shí)送風(fēng)）、1號(hào)排風(fēng)亭（戰(zhàn)時(shí)排風(fēng)）緊貼D號(hào)出入口設(shè)置車站西北側(cè)的綠地內(nèi)。為低矮式敞口風(fēng)亭。

2號(hào)新風(fēng)亭、2號(hào)排風(fēng)亭、1、2、3、4號(hào)活塞風(fēng)亭全部為直接破頂板風(fēng)亭，設(shè)計(jì)為低矮式敞口風(fēng)亭，設(shè)置在車站北面紅荔路北側(cè)的綠地內(nèi)。

冷卻塔設(shè)置在車站東北處的綠地內(nèi)。

3）外部條件

車站主體主要位于紅嶺中路及紅嶺中路西側(cè)的綠地下，主要占用道路和綠化用地。

4）協(xié)調(diào)情況

1、與園嶺新村村委會(huì)就出入口、風(fēng)亭的設(shè)置作了初步協(xié)調(diào)。

2、與廣東省進(jìn)出口公司就風(fēng)亭設(shè)置及施工時(shí)的影響作了初步協(xié)調(diào)。

2.4車站規(guī)模

車站預(yù)測(cè)客流與客流組織

1）、預(yù)測(cè)客流

表2-2遠(yuǎn)期早高峰客流量表

站名

節(jié)點(diǎn)號(hào)

下行

上行

下客量

上客量

斷面量

下客量

上客量

斷面量

華強(qiáng)北站

8

4356

2191

22949

3169

1942

22976

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表2-3遠(yuǎn)期晚高峰客流量表

站名

節(jié)點(diǎn)號(hào)

下行

上行

下客量

上客量

斷面量

下客量

上客量

斷面量

華強(qiáng)北站

8

2058

3426

22465

2252

4474

22631

經(jīng)比較本站規(guī)模按遠(yuǎn)期晚高峰預(yù)測(cè)客流資料控制。超高峰小時(shí)系數(shù)取 1.3。

2）、客流組織

車站的客流組織應(yīng)以安全、流暢、便捷并盡可能避免客流交叉干擾為原則，使乘客方便進(jìn)站，迅速出站，并在緊急情況下能安全疏散。

進(jìn)站乘客從地面通過出入口進(jìn)入車站站臺(tái)層，通過進(jìn)站檢票機(jī)進(jìn)入站臺(tái)付費(fèi)區(qū)候車。對(duì)于出站客流，按相反方向通過出站檢票機(jī)便能迅速出站。

站臺(tái)層的進(jìn)、出站檢票機(jī)均分別集中設(shè)置，這樣避免了客流在付費(fèi)區(qū)的交叉。在非付費(fèi)區(qū)，通過自動(dòng)售票機(jī)、加值機(jī)、驗(yàn)票機(jī)的合理擺放，盡量減少客流交叉。

站臺(tái)有效長(zhǎng)度及寬度的計(jì)算

1）、站臺(tái)有效長(zhǎng)度計(jì)算

車輛外形尺寸：B型車，車輛長(zhǎng)19000mm寬2800mm高3800mm車輛編組：設(shè)計(jì)時(shí)采用遠(yuǎn)期列車6輛編組，載客量（定員）1440,人行車密度遠(yuǎn)期高峰小時(shí)為34對(duì)/小時(shí)。根據(jù)《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》可確定：

站臺(tái)有效長(zhǎng)度：l="as°=1962=116（m）

式中l(wèi)---站臺(tái)有效長(zhǎng)度，即站臺(tái)全長(zhǎng)扣除兩端樓梯外側(cè)長(zhǎng)度（項(xiàng)；

la---車輛全長(zhǎng)，即車輛兩端車鉤內(nèi)側(cè)間距（m）；

a---高峰時(shí)段設(shè)計(jì)最大編組輛數(shù)；

s0---列車停車安全余量（m）,取a=2m

根據(jù)客流要求并考慮規(guī)范取整l=116m

2）、站臺(tái)寬度計(jì)算

1、側(cè)站臺(tái)寬度之和：b=mw+0.48=6726—0.4十0.48=1.162

l 11634

'

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2、自動(dòng)扶梯寬度n：

n=4=(4356+3169)"3=i.5i(m)，取2m每臺(tái)自動(dòng)扶梯寬度為1mn1 81000.8

即2臺(tái)自動(dòng)扶梯。

3、樓梯寬度m

N上K (3426+4474)^1.3，、

m? 4.58(m)

n2 32000.7

4、站臺(tái)寬度為B:

B=2b+c+d=2M1.168+1M0.6+2+4.58=9.52(m),取站臺(tái)寬度B=10m

售檢票設(shè)施數(shù)量計(jì)算

1)、采用自動(dòng)售票機(jī)的方式：

zM1K(34264474)1.3,

N1=—= =34.2(臺(tái))

m1 300

式中 Ni---自動(dòng)售票機(jī)臺(tái)數(shù)或人工售票窗口數(shù)；

Mi---使用售票機(jī)的人數(shù)或上行和下行上車的客流總數(shù)(按高峰小時(shí)

計(jì))；

K---超高峰系數(shù)，選為1.3;

m1---人工售票每小時(shí)售票能力，取1200人/小時(shí)；自動(dòng)售票機(jī)每小時(shí)

售票能力，取300人/小時(shí)?臺(tái)；

考慮遠(yuǎn)期效益因此設(shè)置35臺(tái)來滿足要求。

2)、采用人工售票的方式：

zM1K(34264474)1.3

N1=-= 8 =8.56(臺(tái))

1ml 1200

人工售票由于同時(shí)設(shè)置了自動(dòng)售票機(jī)，因此設(shè)置1間來滿足要求。

3)、采用自動(dòng)檢票的方式：

zM2K(34264474)1.3(

N2= =- =8.56;臺(tái))

2m2 1200

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式中 N2---自動(dòng)檢票機(jī)臺(tái)數(shù)；

M2---高峰小時(shí)進(jìn)站客流量（上行和下行）或出站客流總量；

m2---門扉式磁卡自動(dòng)檢票機(jī)每臺(tái)每小時(shí)檢票能力，取 1200人/小時(shí)?臺(tái)；

取心=10個(gè)，便于兩邊平分；每邊出站和進(jìn)站檢票機(jī)各為 5臺(tái)，并且分別集中

布置，防止客流沖突。

2.4,4站臺(tái)層的事故疏散時(shí)間檢算

T=1

Qi Q2

0.9[Ai(N-1)A2B]

式中 Q1---列車乘客數(shù)（人）；可以按照定員算：B型車240M6=1440人;

Q2---站臺(tái)上候車乘客和站臺(tái)上工作人員（人），車站工作人員考慮10

Al自動(dòng)扶梯通過能力［人/（min?m］；

A2---人行樓梯通過能力［人/（min?m］,防災(zāi)時(shí)取3700人/小時(shí)?米;

B---人行樓梯總寬度（項(xiàng)；

N---自動(dòng)扶梯的總臺(tái)數(shù);

計(jì)算中，應(yīng)該考慮1臺(tái)自動(dòng)扶梯損壞不能運(yùn)行的機(jī)率，即（N-1）臺(tái)自動(dòng)扶梯和

人行樓梯通行能力考慮0.9的折減系數(shù)，式子中“1”為人的反應(yīng)時(shí)間;

T=1+

Q1 Q2

0.9[A1(N-1)A2B]

(34264474)1.3,

1440[ 1,7610]

60

9600 3700

0.9[ (2-1) 4,58]

60 60

=5.40min

T=5.40min<6min,滿足規(guī)范防災(zāi)要求;

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2.4.5車站總建筑面積及各部分建筑面積

表2-4車站外包尺寸

內(nèi) 容

數(shù) 量

車站外包總長(zhǎng)（m）

162

車站外包總寬（標(biāo)準(zhǔn)段）（m）

18.7

車站外包總局（啟效站臺(tái)中心線處） （m）

13.46

A、D號(hào)通道寬度為4.5m；B、C號(hào)通道寬度為

通道寬度（m）/長(zhǎng)度（m）

6nl通道總長(zhǎng)108nl

表2-5 車站面積表

內(nèi) 容

面 積

車站主體建筑面積（m2）

5928

車站附屬建筑面積（m2）

1534

車站公共區(qū)建筑面積（m2）

2988

車站設(shè)備區(qū)建筑面積（m2）

4592

車站預(yù)留換乘節(jié)點(diǎn)面積（m2）

1516

預(yù)留商業(yè)開發(fā)區(qū)面積（m2）

11542

車站總建筑面積（m2）

9058

車站功效站臺(tái)長(zhǎng)度（m）

116

車站安全門長(zhǎng)度（m）

113.6

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2.5車站防災(zāi)設(shè)計(jì)

防火及防煙分區(qū)

根據(jù)防災(zāi)要求，本站共設(shè)3個(gè)防火分區(qū)，分別為：站廳、站臺(tái)公共區(qū)為一個(gè)防火分區(qū)，站廳層北端及設(shè)備層北段設(shè)備管理用房區(qū)為一個(gè)防火分區(qū)， 設(shè)備層南段的設(shè)

備用房區(qū)為一個(gè)防火分區(qū)。除公共區(qū)外，每個(gè)防火分區(qū)面積均小于1500n2,每個(gè)防火分區(qū)之間采用耐火極限為4小時(shí)的防火墻分隔，防火墻上的門均采用甲級(jí)防火門，開啟方向?yàn)槭枭⒎较颉? 一 -一 2 、

防煙分區(qū)：每個(gè)防煙分區(qū)面積小于750m。在設(shè)備管理用房區(qū)，米用隔墻到頂?shù)男问椒指簟Ｔ诠矃^(qū)，采用吊頂上方設(shè)擋煙板分隔（包括樓、扶梯洞口），擋煙板周圍采用空透性吊頂。通道口設(shè)置擋煙垂壁（通道口的頂部距頂板的距離大于 500mm

可不設(shè)擋煙垂壁）。

緊急情況客流組織

經(jīng)檢驗(yàn)，從站臺(tái)層到站廳層的樓、扶梯（其中下行自動(dòng)扶梯全部停下改為上行，考慮一臺(tái)上行扶梯檢修）、車站內(nèi)各出入口、通道及所有有關(guān)疏散乘客的設(shè)備，完全可保證在遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流情況下，6分鐘內(nèi)將一列滿載列車的乘客和站臺(tái)上候車的乘客以及工作人員全部撤離站臺(tái)。

人防等級(jí)

本站戰(zhàn)時(shí)按重要車站設(shè)防，防火等級(jí)為丙級(jí)，抗力等級(jí)按六級(jí)設(shè)防。

車車站與相鄰的老街站?人民醫(yī)院站區(qū)間為一個(gè)防護(hù)單元，兩防護(hù)單元之間設(shè)置防護(hù)密閉隔斷門，本防護(hù)單元防護(hù)密閉隔斷門設(shè)在車站站臺(tái)東端與區(qū)間接口處。

車站共設(shè)置2個(gè)戰(zhàn)時(shí)人員出入口，分別位于RD號(hào)通道，其余出入口均按照一般人員出入口設(shè)防。

車站利用西端的1號(hào)新風(fēng)道及西端的1號(hào)排風(fēng)道作為戰(zhàn)時(shí)新風(fēng)道及排風(fēng)道，新風(fēng)道按慮毒式風(fēng)道設(shè)置，排風(fēng)道按清潔式通風(fēng)要求設(shè)置。其余道井均戰(zhàn)時(shí)采用水平封堵。

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其他災(zāi)害防治

防洪（澇）處理

車站各處出入口平臺(tái)標(biāo)高應(yīng)比相鄰人行道高 450mm風(fēng)亭比相鄰地面高1000mm

車站出入口采用防淹擋板防洪。

本站按抗震烈度7度設(shè)防。

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第3章車站維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

維護(hù)結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)深圳地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合深圳有關(guān)規(guī)范，地鐵車站作為一級(jí)深基坑，其基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式主要有地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、套管咬合樁、人工挖孔樁等，各圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見下表。

表3-1圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型比較表

圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

地下連續(xù)墻

.技術(shù)相對(duì)成熟；

.適用于各種地層，復(fù)雜周邊環(huán)境工程；特別是止水要求嚴(yán)格的基坑支護(hù)。

.施工機(jī)具要求較高，施工工

藝較復(fù)雜；

.施工技術(shù)要求較局。

鉆孔灌注樁

.技術(shù)相對(duì)成熟，工藝相對(duì)簡(jiǎn)

單；

.適用于各種地層，受地質(zhì)條

件的限制較??；

.單樁成孔時(shí)間短，施工進(jìn)度

快。

.施工精度控制較困難，技術(shù)

要求較局；

.工程投資較高；

.對(duì)環(huán)境有一^影響；

.樁間需另設(shè)止水結(jié)構(gòu)。

套管咬合樁

.技術(shù)比較成熟，綜合造價(jià)低；

.對(duì)環(huán)境影響小；

.樁間止水效果較好；

.成樁精度較高，一般為干作

業(yè)成孔，混凝土澆筑質(zhì)量好；

.成樁時(shí)間短，施工進(jìn)度快。

.施工機(jī)具要求較高，施工工

藝較復(fù)雜，對(duì)混凝土配合比要

求較局;

.對(duì)中風(fēng)化巖層及以下的地層

施工成樁困難。

人工挖孔樁

.成孔單價(jià)低；

.施工設(shè)備簡(jiǎn)單；

.工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高；

.受地質(zhì)條件的限制較大，一

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.成樁直徑大；

.成樁質(zhì)量容易保證。

般不宜用于淤泥及含水砂層；

.作為L(zhǎng)種落后的施工工藝，

）,.東省建設(shè)廳已發(fā)文要求嚴(yán)格限制使用并逐步淘汰本項(xiàng)施工技木；

.樁徑大，需混凝土護(hù)壁，綜合造價(jià)較高。

選擇基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式時(shí)，需依據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、環(huán)境情況、開挖深度、施工方法、工期、工程造價(jià)、地區(qū)常用的基坑支護(hù)型式作綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

本站主要處于臺(tái)地區(qū)，上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土、沖洪積砂層及粘性土、殘積粘性土層，下伏基巖為燕山期花崗巖。未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程有影響的不良構(gòu)造。地表水不發(fā)育。地下水有孔隙水、基巖裂隙水。孔隙水主要賦存于沿線沖洪積砂層及殘積砂（礫）質(zhì)粘土層中。以孔隙潛水為主，局部微承壓。巖層裂隙水主要分布在花崗巖的中?強(qiáng)風(fēng)化帶中。地下水水量較豐富。場(chǎng)地穩(wěn)定，場(chǎng)地內(nèi)無不良地質(zhì)，基坑開挖深度內(nèi)：人工填土均勻性、自穩(wěn)性差，該層管線較多，砂層自穩(wěn)性差，開挖易塌，開挖時(shí)可能出現(xiàn)流砂、管涌，殘積土、全風(fēng)化、土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖遇水易軟化及崩解。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕， 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕。工程地質(zhì)條

件一般。

在填土、砂層和淤泥較厚的深基坑中，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用人工挖孔樁，施工難度及風(fēng)險(xiǎn)大，容易造成涌水、涌砂及塌孔；而鉆孔灌注樁防滲性差，樁間需加止水帷幕，在深基坑中采用旋噴、攪拌及注漿止水的效果不易得到保證；對(duì)套管咬合樁，上部填石層不易施工，下部存在部分液化土層（如淤泥質(zhì)粘土、粗砂）隨著鉆孔深度增加和套管的搖動(dòng)，淤泥質(zhì)粘土、粗砂在飽和壓力水作用下，軟化呈流塑狀，引起管涌。而地下連續(xù)墻整體性、防滲性好，既能有效控制地面沉降及變形，又能保證周邊環(huán)境的安全。雖然周圍場(chǎng)地環(huán)境較開闊，鑒于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻。

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維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

1）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算模擬施工全過程，按荷載“增量法”原理進(jìn)行。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力按彈性地基梁有限元法計(jì)算分析， 模擬開挖、支撐的實(shí)際施工過程，基坑外側(cè)土

壓力按朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算，水土分算。開挖面以下用一組彈簧模擬地層水平抗力。

地下連續(xù)墻計(jì)算時(shí)，具荷載主要有以下幾種：

①結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土自重按25KN/m計(jì)算。

②水土側(cè)壓力：施工階段按朗肯主動(dòng)土壓力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)粘性土地層采用水土合算，對(duì)砂性土地層采用水土分算。

③地面超載：按20KN/m計(jì)。

3.2.2計(jì)算結(jié)果及分析

應(yīng)用同濟(jì)啟明星軟件計(jì)算， 維護(hù)結(jié)構(gòu)基坑開挖深度為 16.46m,采用厚度為800mm勺地下連續(xù)墻圍

護(hù)結(jié)構(gòu)，墻長(zhǎng)度為21.152m,墻頂標(biāo)高為0s計(jì)算時(shí)考慮地面超載 3.3kPa。

q=3.3

山口口1川山1，

hw=0（素填土）

Rx-.61=H

（全風(fēng)化花崗巖）

（礫質(zhì)粘性土）

（強(qiáng)風(fēng)化花崗巖）

B=0.8

地下連續(xù)墻

共設(shè)3道支撐，見下表。

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中心標(biāo)高(成

剛度(MN/品

預(yù)加軸力(kN/m)

-2

50

200

-5

50

400

-12

50

250

場(chǎng)地地質(zhì)條件和計(jì)算參數(shù)見表 1。地下水位標(biāo)高為0nl

表1

土層

層底標(biāo)

高(m)

層厚

(m)

重度

3

(kN/m

)

c(kPa)

滲透系

數(shù)

(m/d)

壓縮模

量

(MPa)

m(kN/m

4)

kmax(kN/m3)

素填土

-2.9

2.9

19

15

25

5500

15950

礫質(zhì)粘

性土

-10.1

7.2

18.3

18

20

6680

48096

全風(fēng)化

花獻(xiàn)f

-13.3

3.2

18.6

22

23

9780

31296

強(qiáng)風(fēng)化

-63.3

50

18.8

23

24

10680

534000

坑內(nèi)進(jìn)行加固，加固土層的計(jì)算參數(shù)見表。

表2

土層

層底標(biāo)

高(m)

層厚

(m)

重度

3

(kN/m

)

c(kPa)

滲透系

數(shù)

(m/d)

壓縮模

量

(MPa)

m(kN/m

4)

kmax(kN/m3)

素填土

-2.9

2.9

19

15

25

5500

15950

礫質(zhì)粘

-10.1

7.2

18.3

18

20

6680

48100

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性土

全風(fēng)化

花獻(xiàn)f

-13.3

3.2

18.6

22

23

9780

31300

強(qiáng)風(fēng)化

-63.3

50

18.8

23

24

10680

534000

三、工況

工況編號(hào)

工況類型

深度(m)

支撐剛度

2(MN/m)

支撐編號(hào)

預(yù)加軸力

(kN/m)

1

開挖

3

2

加撐

2

50

1

200

3

開挖

6

4

加撐

5

50

2

400

5

開挖

13

6

加撐

12

50

3

250

7

開挖

16.46

工況簡(jiǎn)圖如下:

yrf

工況1

工況2

工況3

工況4

工況5

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工況6 工況7

四、計(jì)算

整體穩(wěn)定驗(yàn)算

（礫質(zhì)粘性土）

（全風(fēng)化花崗巖）

3.3

川WUW山14川1山11山山山1

（素填土）

墻底抗隆起驗(yàn)算

安全系數(shù)K=1.34,圓心0(4.59,0)

3.3

川川■1川山1川11山川14山山11

0r（素填土）

^0461

（礫質(zhì)粘性土）（全風(fēng)化花崗巖）

0X04

山川山WWI1I

（強(qiáng)風(fēng)化花崗巖）

Prandtl:K=3.01

Terzaghi:K=3.59

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3.3

0X04

12m

0 （素填土）

（礫質(zhì)粘性土）

（全風(fēng)化花崗巖）

（強(qiáng)風(fēng)化花崗巖）

坑底抗隆起驗(yàn)算K=2.05

抗傾覆驗(yàn)算（水土合算）

3.3

陰即川川川山川皿川”山

Aa-61

（礫質(zhì)粘性土）（全風(fēng)化花崗巖）

-Q64

193

1257.5

963.5

17.1

士

（強(qiáng)風(fēng)化花崗巖）

Kc=1.86

抗管涌驗(yàn)算：

按砂土，安全系數(shù)K=1.502

按粘土，安全系數(shù)K=1.382

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212.776kN

1.9m 工r 一

廠ll428.66kN

6.551n遼

IL55m

425.709kK

3Z

每道橫撐所受的總軸力

第一道橫撐所受的軸力：N1-95.91100.2816.586000=212.776kN

第二道橫撐所受的軸力：N=326.2865.1437.24=428.66kN

第三道橫撐所受的軸力：N3=349.1876.529=425.709kN3

,_4 ,4、 ，__4 4、

支撐二：E=206Gpa,I=二①點(diǎn))=3.4(0.6-0.568)=0.00183

64 64

通過計(jì)算分析結(jié)果，在標(biāo)準(zhǔn)段本車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mnff地下連續(xù)墻、支撐采用四道水平小600,t=12mm~16mmrt支撐的方案是安全、經(jīng)濟(jì)的，可以滿足基坑開挖變形要求。

橫撐壓桿穩(wěn)定驗(yàn)算

由于第二道支撐所受的軸力最大，先取其進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。

0.62-0.52 2

E=206Gpa,A=3.14 =0.08635m2

4

N2 428.66KN

該壓桿所受的應(yīng)力:一二= 2=4.964MPa

A0.08635m

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TOC\o"1-5"\h\z

_4 4 4 4

二(D-d) 3.14(0.6-0.568)

I二 二 二0.00183

64 64

Jl118.7 ，一

，=157.8>Zp=100,(公式來自于[2])。i0.00183

,0.130624

根據(jù)￡值，查材料力學(xué)教材可得穩(wěn)定因素中=0.308

則可得壓桿穩(wěn)定許用應(yīng)力kJ-I-0.308215=66.22MPast

c-=4.964MPak「st=66.22MPa

滿足穩(wěn)定性要求，因?yàn)橹我缓椭味S力比支撐三小，所以肯定也滿足。所以支撐采用3道①600,t=12mm鋼支撐是安全、經(jīng)濟(jì)的。

連續(xù)墻配筋

經(jīng)分析得到最大彎矩1265.5kN'm(基坑外側(cè))，利用excel配筋公式進(jìn)行配筋，取as=as=60mm得到：h。=740,偏心距q=2639.8mm,偏心增大系數(shù)疑=1,混凝土受壓區(qū)高度x=11023mm,%=0.544,e=3099.9,e=2409.9,計(jì)算受拉鋼筋面積：12628(7389mm2),配筋率為：0.924%。對(duì)稱配筋則受壓區(qū)配筋面積也為12628(7389mm2)。裂縫為0.164mm,裂縫寬度大小允許。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法及工程技術(shù)措施參見第五章的施工組織設(shè)計(jì)。

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第4章車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足城市規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)、施工、防水、抗震及人防等要求。保證結(jié)構(gòu)在施工及運(yùn)營(yíng)期間有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。

2、結(jié)構(gòu)的凈空尺寸除滿足建筑限界和建筑設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)考慮施工誤差、測(cè)量誤差、結(jié)構(gòu)變形、沉降等因素予以確定，其值可根據(jù)地質(zhì)條件、埋設(shè)深度、荷載、結(jié)構(gòu)類型、施工方法等條件并參照類似工程的實(shí)測(cè)值加以確定。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地面建筑和地下埋設(shè)物狀況，結(jié)合結(jié)構(gòu)防水的要求，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響和使用效果等綜合比較，選擇合適的結(jié)構(gòu)類型和施工方法。

4、根據(jù)車站結(jié)構(gòu)的類型和施工方法，應(yīng)分別按照有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)其在施工階段和正常使用階段進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。同時(shí)尚應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行抗裂和裂縫寬度驗(yàn)算。

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與車站鄰近的建筑物統(tǒng)一協(xié)調(diào)，同步規(guī)劃與設(shè)計(jì)，并應(yīng)考慮施工期間對(duì)車站結(jié)構(gòu)的影響。

6、深基坑工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和基坑深度等確定合理的基坑保護(hù)等級(jí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件應(yīng)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定、變形的要求。當(dāng)采用降水措施時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制地表沉降量，以確保鄰近建筑物和重要管線的正常使用，并根據(jù)安全等級(jí)提出監(jiān)測(cè)要求。截水帷幕應(yīng)控制不致因滲漏而引起水土流失。

7、結(jié)構(gòu)計(jì)算模式的確定，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)在施工和使用階段的實(shí)際工作條件，并反映結(jié)構(gòu)與周圍地層的相互作用。

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)采取防止雜散電流對(duì)結(jié)構(gòu)腐蝕的措施。鋼結(jié)構(gòu)及鋼連接件應(yīng)進(jìn)行防銹處理。

9、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境類別，按設(shè)計(jì)使用年限為100年的要求進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)。

10、地下車站在結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)或荷載發(fā)生顯著變化的部位，或因抗震要求必須設(shè)置變形縫時(shí)，應(yīng)采取可靠的工程技術(shù)措施，確保變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響正常行車的差異沉降和軌道的曲率變化。

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11、地下工程的防、排水應(yīng)遵循“以防為主，剛?cè)峤Y(jié)合，多道防線、因地制宜，綜合治理”的原則。根據(jù)現(xiàn)行的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》和《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，確定合理的防水等級(jí)和防、排水措施。

主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1、地下結(jié)構(gòu)工程的安全等級(jí)為一級(jí)。

2、車站的基坑安全等級(jí)為一級(jí)、出入口、風(fēng)道基坑安全等級(jí)為二級(jí)。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按最不利情況進(jìn)行抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算。在不考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，其抗浮安全系數(shù)不得小于1.05。當(dāng)適當(dāng)考慮側(cè)壁磨阻力時(shí)，其抗浮安全系數(shù)不得小于1.15。當(dāng)結(jié)構(gòu)抗浮不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。

4、一般環(huán)境中的地下車站普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響時(shí)，最大裂縫寬度允許值為：水中環(huán)境、土中缺氧環(huán)境、洞內(nèi)干燥環(huán)境或洞內(nèi)潮濕環(huán)境0.3mm迎土面地表附近干濕交替環(huán)境0.2mm

5、當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)位于有侵蝕性地段時(shí)，應(yīng)采取抗侵蝕措施，混凝土抗侵蝕系數(shù)不得低于0.8。

6、地下結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足防（火）災(zāi)要求，結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)為一級(jí)。

7、車站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為7度，車站設(shè)防分類為乙類，即按8度采取抗震構(gòu)造措施，抗震等級(jí)定為二級(jí)，以提高結(jié)構(gòu)和接頭處的整體抗震能力。

8、地下車站必須具有戰(zhàn)時(shí)防護(hù)功能，在規(guī)定的設(shè)防部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按六級(jí)人防的抗力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)算，并設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施。

9、地下車站及地下人行通道，防水等級(jí)為一級(jí)，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬；風(fēng)道、風(fēng)井結(jié)構(gòu)防水等級(jí)為二級(jí)，頂部不允許滴漏，其他部位不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000;任意100m防水面積上的濕漬不超過4處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2m2。

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結(jié)構(gòu)方案選擇

主體結(jié)構(gòu)方案

車站位于紅荔路與紅嶺中路十字交叉路口處，呈東西向布置。本站所處場(chǎng)地西南角為政府規(guī)劃用地，施工時(shí)可用于交通疏散，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性的原則，該站采用明挖法施工。

車站主體結(jié)構(gòu)斷面型式與施工方法密切相關(guān)， 由于本站采用明挖法施工，因此采

用矩形框架結(jié)構(gòu)。

根據(jù)建筑功能和建筑效果要求，以及以往地鐵車站的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，推薦車站標(biāo)準(zhǔn)斷面采用單柱雙跨雙層矩形鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，大概形狀見圖 4-1o

車站結(jié)構(gòu)尺寸的擬定

結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的厚度用工程類比法擬定：頂板厚度為 800mm底板厚度為800mm

側(cè)墻厚度為800mm中柱子邊長(zhǎng)為800X1000mm中板厚400mm如下圖所示

700

圖4-1主體結(jié)構(gòu)尺寸圖

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建筑材料

1、混凝土

頂板、頂縱梁：C30S8防水混凝土。

中板、中縱梁：C30混凝土。

底板、底縱梁：C30S8防水混凝土。

邊墻：C30S8防水混凝土。

立柱：C40混凝土。

地下連續(xù)墻：C30混凝土。

墊層：C15素混凝土。

2、鋼材

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：Q335鋼筋。

預(yù)埋鋼板：Q235鋼。

鋼支撐：Q235鋼。

結(jié)構(gòu)計(jì)算

計(jì)算荷載及組合

1、永久荷載：結(jié)構(gòu)自重、頂板上覆土重、水壓力，水側(cè)壓力、水浮力、設(shè)備荷載。

2、可變荷載：施工荷載、公共區(qū)站廳(站臺(tái))層人群荷載、地面超載、地鐵列車荷載。

3、偶然荷載：地震荷載按七度地震基本烈度考慮，人防荷載按六級(jí)人防抗力考慮。

4、荷載組合

荷載組合根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定及可能出現(xiàn)的最不利情況確定。結(jié)構(gòu)計(jì)算按永久荷載、可變荷載、人防荷載、地震荷載等的各種組合進(jìn)行。

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表4-1荷載組合系數(shù)表

荷載種類

組合j-一

永久

何載

可交

何載

人防

何載

地震

何載

永久何載

1.35

1.4

0

0

口」受柿載

1.0

1.0

0

0

人防柿載

1.0

1.0

1.0

0

地晨布載

1.0

1.0

0

1.3

本車站的結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算采用的是第一種荷載組合。

主體結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算

表4-2土層參數(shù)表

土層

土層厚

土層

天然容重

粘聚力

內(nèi)摩擦角

編號(hào)

度

性質(zhì)

(kN/m3)

(kPa)

(0)

<1-1>

2.9

素填土

19

25

15

<6-2>

7.2

礫質(zhì)粘性

土

18.3

20

18

<12-1>

3.2

全風(fēng)化

花崗巖

18.6

23

22

<12-2-1>

8.3

強(qiáng)風(fēng)化花

叱

18.8

24

23

<12-3>

4.5

中等風(fēng)化

25

--

42

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頂板垂直荷載

人群及

1備荷載

1H1

水壓

圖4-2荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖

1）、垂直荷載

關(guān)于路面活荷載的采用標(biāo)準(zhǔn)，參照公路鋼筋混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)路面

活荷載的規(guī)定，采用汽車一起20級(jí)，按折算等效均布荷載取qi=20kPa對(duì)于矩形框架結(jié)構(gòu)來說，計(jì)算作用于結(jié)構(gòu)上的靜水壓力時(shí)，益按可能出現(xiàn)的最高水位考慮，該車站地下水埋深2.66?3.79m,故本設(shè)計(jì)中取位3.3m。

則垂直土壓力為：

1、頂板垂直荷載

q頂板=1.4父卬寸+1.35父￡丁人 （5-1）

=1.4201.352.519

=92.125kPa

式中 q頂板為垂直土壓力，（為第i層土的容重（kN/m3）,地下水以上取天然容重，

地下水以下的取飽和容重q附地面附加荷載，本設(shè)計(jì)取為20kPa

2、中板垂直荷載

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根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，車站站臺(tái)、樓板和樓梯等部位的人群均步荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用4.0kp,設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用8.0kp,

則其設(shè)計(jì)值為q中板=1.448=16.8kPa

2）、側(cè)向荷載

本工程地下水位于砂質(zhì)土層，可采用水土分算。

選取車站有效站臺(tái)中心處計(jì)算側(cè)向水平土壓力。

為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用土壓力加權(quán)平均：

h 0

各層土的平均容重不加= =18.58kN/m

￡。

；h；

各層土的平均內(nèi)摩榛角加=一-二19.21

“h

式中工一車站側(cè)向荷載土各層的容重；

巴一車站側(cè)向荷載土各層的內(nèi)摩榛角；

h一車站側(cè)向荷載土各層的厚度；q2=Z工h

側(cè)壓力系數(shù)■=tan

=0.51

. 21.」，加

側(cè)墻土頂板處的側(cè)壓力e=q頂板'=46.98KPa

側(cè)墻土底板處的側(cè)壓力e2=（q頂板十尸加父12.66）五=166.95KPa

地下水位在底側(cè)墻處的壓力Q=1013.161.35=177.66KPa

地下水位在底板處的浮力q水=1013.161.35=177.66KPa

3）、列車荷載

根據(jù)選定的車型以及車輛參數(shù)，換算為等效均布荷載，按 20kPa計(jì)算。

結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

1）、計(jì)算模型的確定

地下結(jié)構(gòu)是建筑在地層中的封閉式結(jié)構(gòu)， 就其結(jié)構(gòu)本身是超靜定問題，考慮結(jié)構(gòu)

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與圍巖的相互作用，由結(jié)構(gòu)的變位才能確定被動(dòng)荷載的范圍和大小。而結(jié)構(gòu)的變位又在主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載共同作用下發(fā)生的，所以，求解過程式一個(gè)非線性問題。采用計(jì)算抗力的模型，將抗力作用范圍圍巖對(duì)襯砌的連續(xù)約束，離散為有限個(gè)作用在襯砌節(jié)點(diǎn)上的彈性支承，而彈性支承的彈性特性即為所代表地層范圍內(nèi)圍巖的彈性特性，根據(jù)結(jié)構(gòu)變形計(jì)算被動(dòng)抗力作用范圍和大小。地鐵車站一般為長(zhǎng)通道結(jié)構(gòu)，橫向尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸，故可以簡(jiǎn)化為平面問題求解。本設(shè)計(jì)采用彈性支承鏈桿模型來反映地層與結(jié)構(gòu)的相互作用及土體的非線性特性， 因該車站采用明挖法施工，回填土與車

站主體結(jié)構(gòu)之間的側(cè)向約束較小，故計(jì)算時(shí)不考慮它們之間的彈性支承作用。用豎向彈性鏈桿模擬地層對(duì)底板垂直位移的約束作用。彈性鏈桿只能受壓，所有受拉應(yīng)力作用的彈性鏈桿在計(jì)算中應(yīng)予以拆除，直至彈簧單元全部受壓。輸入邊界條件、單元幾何特性、材料特性，然后利用有限元計(jì)算軟件（ansys）進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。在前處理中得到的結(jié)構(gòu)分析模型如下圖和在后處理中可以得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖分別如下所示：

ELEKEWTS

JUJIZZD05

-5

7€54321c?754521o??7-fa54-211

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-266030 -114870 382go 191450 344610

圖4-3荷載模型圖

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DISPLACEMENT

STEP=ISUB=1TTHE-1

DHX=.004799

CHEZHAJTZ

LINESTRESS

STEP=1

fil

KIN=",144E*07

ELBn=L39

HAX■-144K+07

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圖4-4結(jié)構(gòu)變形圖

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13:05:56

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圖4-5結(jié)構(gòu)彎矩圖

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LINESTRESS

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5TEP=1

SUB=1

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13:17:07

C1EZHAJI2

圖4-6結(jié)構(gòu)剪力圖

LINESTRESS

STEP=1SUB■!

TIME=1

ITI叮JniN=-.lS3E107ELEK=f203KAX=13454ELEH=Z47

AN

JOTZ200913^05:37

，,U以*7 134S4

CHEZHAH2

圖4-7結(jié)構(gòu)軸力圖

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結(jié)構(gòu)配筋

配筋計(jì)算截面

根據(jù)最大內(nèi)力選取危險(xiǎn)斷面進(jìn)行配筋計(jì)算，所選截面如下圖所示:

21 11

2| 1|

h

7

—15k

旦空|5 14

|5e

圖4-8

配筋計(jì)算截向圖

表4-3

計(jì)算截面內(nèi)力表

構(gòu)件（截回）

彎矩（kN?m） 軸力（kN）

尺寸bhm

頂板上緣（1-1）

823.23

156.32

1000800

頂板下緣（2-2）

462.85

156.32

1000800

中板上緣（3-3）

258.82

1104.4

1000400

底板上緣（4-4）

403.67

1226.9

1000800

底板下緣（5-5）

1438.4

1226.9

1000800

側(cè)墻迎土面（6-6）

1438.4

856.86

1000800

側(cè)墻背土面（7-7）

960.00

779.30

1000800

中柱

1534.4

1000800

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車站頂板配筋計(jì)算

1）、首先選取負(fù)彎矩最大截面即頂板中部外側(cè)受拉截面（1-1）作為配筋計(jì)算截面。

F

截面尺寸bh=1000800,as=as-50mm

計(jì)算長(zhǎng)度l0=9m,h0=800-50=750mm

彎矩設(shè)計(jì)值M=823.23kNm,軸力設(shè)計(jì)值N=156.32kN,混凝土等級(jí)

C30,fc=14.3N/mm2,ftk=2.01N/mm2,采用II級(jí)鋼筋（fy=fy'=300N/mm2,

5一，2

Es=2.0x10N/mm）。

①、求偏心矩

823.231000

156.32

―5266.3mm

附加偏心矩ea=30mm（取20mmf口h/30偏心方向截面最大尺寸中較大值）

初始偏心矩e=4ea5296.3mm

②、求偏心距增大系數(shù)

lc 9

°=——=11.25>8,所以偏心矩增大系數(shù)”應(yīng)該修正計(jì)算

h0.8

偏心受壓性質(zhì)對(duì)截面曲率的修正系數(shù)

_0.5fcA0.514.31000800

1= =

=36.591.0

所以取

構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率影響的系數(shù)

則偏心矩增大系數(shù)

二1

1400M5266.3/650<0.8；

=1.01

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156.321000

l0 9

廣1.15-0.01—=1.15-0.01——1

2 h 0.8

父1.0M1.0

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③、判斷大小偏心

計(jì)算偏心距

q=1.015266.3=5318.96mm0.3h0=195mm

所以屬于大偏心受壓構(gòu)件

④、求受壓區(qū)鋼筋面積As

h

e=e. --as=5318.96

1 2s

800 50=5668.96mm

2

為使混凝土充分發(fā)揮作用，用鋼量最少，取名=%=0.544

則受壓區(qū)鋼筋面積

- -，，2 ，/八一、

,Ne-fcmbh0；b(1-0.5；b)

As二 ' '

fy(h0—as)

2

1563205668.96-14.31000750 0.544 1-0.50.544

= :二0

300 750-50

取AsJmin

2

bh=0.0021000800=1600mm

選用4①25(As=1964mm2)

⑤、求受拉鋼筋面積As

受壓區(qū)高度

=750-

75022056320父5668.96-300父1964M(750-50)]

14.31000

=45.55mm

x45.55

=—= =<b=0.544

h0 750

因此前面判斷為大偏心受壓是正確的。

又因?yàn)閤：2as=100mm

所以受拉區(qū)鋼筋面積As=

Ne'

fy(h0-as)

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式中 e.一軸向力作用點(diǎn)至受壓區(qū)鋼筋A(yù)s.合力點(diǎn)的距離

h

e=e,--as

1 2s

=5318.96-40050

=4968.96

則As

1563205668.96

300(750-50)

二4219.87mm2.：minbh=0.0021000800—1600mm2

選用受拉鋼筋9①25(As=4418mm2)

ASfy

3=——X一

bhfc

c

4418 300

x

100080014.3

=0.116二；b

=0.544

所以非超筋

所以非少筋

As_ 4418

bh-1000800

=5.523%。 min

=2%0

⑥、裂縫寬度驗(yàn)算

e0=5266.3mm0.55h0=412.5mm

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)當(dāng)包a0.55時(shí)需驗(yàn)算裂縫寬度h0

TOC\o"1-5"\h\z

l0 9

-=——=11.25<14

h0.8

1 2

所以使用階段的軸向壓力偏心矩增大系數(shù) ,=1.0+——1一包七1

4000e)/h0h

軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離

h 800

e=se0 as=1.05266.3 50-5616.3mm

2 2

縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓合力點(diǎn)的距離

=10.87-0.12心jh°=

Jle1」

687—0.12產(chǎn)廠5650.9mm

15616.3)

按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率

As

0.5bh

4418

0.51000800

=0.011

按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力 Nk=27535KN

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鋼筋混凝土構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋的應(yīng)力

；-sk=

Nke-Z

AsZ

275355616.3-650.9

4418650.9

2

=47.54N/mm2

裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)

=1.1-巫:1.1.0.652.01:1.4

，二sk 0.01147.54

最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離 c=37.5mm

受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deq=25mm

所以最大裂縫寬度

_ ___dec

Wm?=2.仲=1.9C+0.08」max

Es< pte）

4.一47.54（._5一八cc25"

=2.1父1.4M 三1.9^37.5+0.08

2.0父105I 0.011；

=0.177mm<0.2mm

所以裂縫滿足要求。

⑦、斜截面配筋計(jì)算

板的抗剪承載力足夠，不再進(jìn)行抗剪承載力的計(jì)算，分布鋼筋按構(gòu)造要求配置，

取小18@200

2）、其次選取正彎矩最大截面即頂板中跨部?jī)?nèi)側(cè)受拉截面 （2-2）作為配筋計(jì)算截面。

截面尺寸bh=1000800,as=as=50mm

計(jì)算長(zhǎng)度l0=9m,h0=800-50=750mm

彎矩設(shè)計(jì)值M=462.85kNm,軸力設(shè)計(jì)值N=156.32kN,混凝土等級(jí)

C30,fc=14.3N/mm2,ftk=2.01N/mm2,采用R級(jí)鋼筋（fy=fy'=300N/mm2,

Es=2.0M105N/mm2）。

①、求偏心矩

462.851000

156.32

=2960.91mm

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附加偏心矩ea=30mm（取20mnrf口h/30偏心方向截面最大尺寸中較大值）

初始偏心矩e=@-ea=2990.91mm

②、求偏心距增大系數(shù)

lc 9

-=——=11.25a8,所以偏心矩增大系數(shù)”應(yīng)該修正計(jì)算

h0.8

偏心受壓性質(zhì)對(duì)截面曲率的修正系數(shù)

=36.591.0

0.5fcA0.514.31000800

156320

c

所以取匚1=1.0,

L 9

構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率影響的系數(shù)%=1.15-0.01父駕=1.15-0.01父——之1

h 0.8

則偏心矩增大系數(shù)

?+——1——(9)21400e/h0h

f9f=1+ —父1.0M1.0

1400M2990.91/75010.81

=1.023

③、判斷大小偏心

計(jì)算偏心距

e=1.0232990.91=3059.7mm0.3憶=225mm

所以屬于大偏心受壓構(gòu)件

④、求受壓區(qū)鋼筋面積As

h 800

e=eas=3059.7 50=3409.7mm

s 2

??；=；b=0.544

則受壓區(qū)鋼筋面積

A'Ne-fcmbh。2%(1-0.5^)

As:

fy(h0-as)

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156320X3409.7-14.3父1000M8002父0.544父(1-0.5父0.544)0

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300750-50

取As=：；minbh=0.0021000800=1600mm2

選用4①25(As=1964mm2)

⑤、求受拉鋼筋面積As

受壓區(qū)高度

22

x=h0-，h° ■—

-fyAsh°-as

fcb

2211563203409.7-3001964(750-50)1

14.31000

750-、7502

=11.3mm

x2aq=100mms

則受拉區(qū)鋼筋面積As=一fy(A-as)

式中 e.一軸向力作用點(diǎn)至受壓