地鐵車站結(jié)構(gòu)及施工組織設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

地鐵車站結(jié)構(gòu)及施工

組織設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

刖百

地鐵，狹義上專指在地下運(yùn)行為主的城市鐵路系統(tǒng)或捷運(yùn)系統(tǒng)。但廣義上，由于許多

此類的系統(tǒng)為了配合修筑的環(huán)境，可能也會有地面化的路段存在，因此通常涵蓋了都會

地區(qū)各種地下與地面上的高密度交通運(yùn)輸系統(tǒng)。地鐵屬于城市快速軌道交通的一部分，

因其運(yùn)量大、快速、正點(diǎn)、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優(yōu)點(diǎn)，常被稱為“綠色交

通”。

面對21世紀(jì)我國城市地下空間開發(fā)利用的廣闊市場，目前，我國將有20余座城市建設(shè)

地鐵，至少將建250km。2010年9月27日上午，沈陽地鐵一號線正式通車，成為全國第

七座、東北首座擁有地鐵的城市！截止2012年元旦共有兩條線路，41座車站運(yùn)營中。

本設(shè)計(jì)說明書通過文字說明、圖表等形式闡述了地鐵車站結(jié)構(gòu)及施工組織設(shè)計(jì)，根據(jù)

大量文獻(xiàn)和初始資料，決定采用采用雙層雙跨箱形框架結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)過程中，得到了指

導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助，在此表示感謝。由于設(shè)計(jì)時(shí)間和本人能力有限，

難免有錯(cuò)誤和疏漏之處，望老師給予批評指正。

1概述

1.1工程概況

沈陽地鐵三號線設(shè)8座地下車站，均采用明挖施工，區(qū)間大部分為盾構(gòu)施工，配線

段和覆土不滿足盾構(gòu)工法要求段及出入段線采用明挖。全線設(shè)8個(gè)車站，全部為地下車

站，區(qū)間隧道施工方法有礦山發(fā)法、盾構(gòu)法、明挖法等。小津橋車站采用雙層雙跨箱形

框架結(jié)構(gòu)，車站長度157.7m,底板埋深n.2m,施工方法采用明挖順作法。

1.2工程地質(zhì)概況

在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上，沈陽市區(qū)位于華北地塊內(nèi)，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的特點(diǎn)，沈陽市

位于凹陷地塊內(nèi)，大地構(gòu)造上處于遼東塊隆與下遼河-遼東灣塊陷相交接的部位。在區(qū)域

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上，沈陽市位于千山-龍崗上升區(qū)，第四紀(jì)時(shí)期主要表現(xiàn)為掀抬式上升，為重

力場的高重力帶異常區(qū)。

沈陽地區(qū)地貌屬于渾河沖洪積扇，地勢平坦，市內(nèi)最高處是東部的大東區(qū)，海拔

65m,最低處是西部的鐵西區(qū)，海拔36m,平均海拔約50m,地勢由東向西緩慢傾斜。

沈陽市屬于受季風(fēng)影響的北溫帶半濕潤大陸性氣候，一年四季分明，春季平均氣溫

在10℃左右，夏季最高氣溫達(dá)35℃以上，秋季平均氣溫20℃左右，冬季最低氣溫達(dá)-

26℃以下。全年平均氣溫在左右，年降水量約為750mm。年平均相對濕度為65%。

地層土質(zhì)概述：

勘察場區(qū)處于沈陽地區(qū)北部，地勢相對平坦，最高處高程是北部終點(diǎn)，高程

75.14m,最低處高程是42.91m,平均海拔約50m,地勢由南向北緩慢升高。主要地貌為

渾河沖洪積階地，沈陽沖洪積扇和第四系冰磺物。

本工點(diǎn)建筑場地地形起伏較大，地面標(biāo)高介于55.93-65.58m之間，場地所處地貌單

元為渾河沖洪積階地。

1、本次勘察本場地揭露的地層主要有：

(1)、第四系人工堆積層①：以雜填土為主，局部見素填土，時(shí)代成因?yàn)?/p>

(Q4ml)o

(2)、第四紀(jì)沈陽沖洪積扇②：沖洪積為主，上部為沖洪積粉質(zhì)粘土，局部為粉

土，向下為砂土及碎石土，粒度由細(xì)變粗，埋深和厚度變化大，常見有粗細(xì)不同的夾層

和透鏡體，時(shí)代成因?yàn)?Q4al-pl)。

(3)、第四系冰磺物④：以碎、礫石為主，含20-30%的粘性土，原巖呈強(qiáng)風(fēng)化-全

風(fēng)化，時(shí)代成因?yàn)?Q2)。

2、勘察揭露地層土質(zhì)自上而下依次為：

(1)、第四紀(jì)全新統(tǒng)人工填筑層(Q4ml)

雜填土(耕土)(①)：主要由建筑垃圾、碎石類土、砂類土及粘性土組成，松散?稍

密，局部地段頂部為瀝青路面。該層場區(qū)普遍分布。

(2)、第四紀(jì)渾河沖洪積階地(Q3al-pl)

粉質(zhì)粘土③-1：黃褐色，含少量鐵鎰質(zhì)結(jié)核，可塑，局部硬塑，稍有光澤，無搖振

反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。

(3)、第四系冰磺物(Q2)

泥礫④：雜色，碎、砂礫石占40?60%,一般粒徑10?20mm,可見最大粒徑30?

60mm,混粘性土20?30%,本次勘察未穿透該土層。

地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合成果表

敦MZA.指天直剪（快剪）三軸試驗(yàn)

值\

標(biāo)然壓UU

不

項(xiàng)目含天然液塑縮壓縮標(biāo)

地地天然內(nèi)動(dòng)均

\用

水重度限限液性系模量粘聚粘貝曲率

層層孔隙摩觸勻

率3L3P指數(shù)數(shù)Esl-2力聚內(nèi)摩N系數(shù)

編名比擦N63.5系

號(kN/m(%(%11ai-2(MPC力擦角(擊Cc

稱e角(擊)數(shù)

3))(MPaa)(kPa)C(kT（°）)

帽Cu

(%1)Pa)

)

頻數(shù)10493961048068754251352530395

33.320.339.923.90.680.349.0656.823.969.914.2

最大值168.1

粉0

18.218.727.517.80.100.163.6411.611.614.65.4

③質(zhì)最小值4.92.0

0

-1粘

24.419.633.520.80.350.246.4234.716.945.211.0

土平均值9.95.1

3

2.780.422.651.180.160.041.0810.903.2413.32.741.2

標(biāo)準(zhǔn)差0.782

37132055889886

變異系0.110.020.070.050.440.150.140.300.180.290.25

0.10.1

數(shù)41777376

24.819.532.920.60.400.256.1531.015.841.310.0

推薦值9.44.8

5

頻數(shù)16161416161614611122231611

46.320.00.9149.326.62.140.9317.573.321.927.611.70.169.7

最大值12

1012

23.617.50.7225.318.0-0.050.077.0421.515.227.54.10.169.7

最小值3.8

502

27.519.20.7839.423.00.400.2513.453.519.827.67.90.169.7

泥平均值7.4

④4952

礫

5.620.610.056.862.410.620.253.9315.711.7711

標(biāo)準(zhǔn)差0.938

7376454200

變異系0.200.030.070.170.101.580.980.290.2440.06

0.065

數(shù)423452327

30.018.90.8136.421.90.670.3810.227.316.0

推薦值6.8

200

表1-1場地土基床系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

Tab.1-1Sitesoilbeddingcoefficienttables

土工試驗(yàn)旁壓試驗(yàn)推薦值

垂直基床系水平基床系垂直基床系

地層編號巖土名稱水平基床系數(shù)

數(shù)數(shù)數(shù)

Kx(MPa/m)

KV(MPa/m)Kx(MPa/m)KV(MPa/m)

③-1粉質(zhì)粘土24812124

④泥礫543035

表1-2場地土側(cè)壓力系數(shù)推薦值表

Tab.1-2Sitesoilcoefficientoflateralpressurerecommendedvaluetable

靜止側(cè)壓力系數(shù)?)

地層編號巖土名稱

扁鏟試驗(yàn)建議值

③-1粉質(zhì)粘土0.5140.514

④泥礫0.43

表1-3場地土熱物理指標(biāo)表

Tab.1-3Sitesoilthermalphysicalindicatorstable

土層編天然含水量天然密度P導(dǎo)溫系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)比熱容

號土層名稱

3(%)(g/cm3)a(m2/h)X(W/m.k)C(KJ/kg.K)

③-1粉質(zhì)粘土21.8419660.001791.491.53

④泥礫22.72.000.002211.341.34

根據(jù)室內(nèi)外土工試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果和有關(guān)規(guī)范的劃分標(biāo)準(zhǔn)，各層地基土的工程特性

見下表。

表1-4地基土工程特性分類表

Tab.1-4Foundationsoilengineeringpropertiesofclassificationoftable

地層編號地層名稱土的狀態(tài)透水性分類備注

③-1粉質(zhì)粘土可塑弱透水中等壓縮性

④泥礫稍密弱透水中等壓縮性

（五）、場地土的可挖性分級及圍巖分類

依據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10003-2001中表3.2.7鐵路隧道圍巖級別判定

地層編號地層名稱隧道圍巖級別備注

③-1粉質(zhì)粘土I

④泥礫II

依據(jù)《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》GB50307-1999附錄B判定各地基

土層可挖性分級，依據(jù)規(guī)范第431表判定場地土的圍巖分類，詳見下表

表1-5圍巖分類和土、石可挖性分級表

Tabl-5Rockclassificationandsoil,stonecanbedug,INES

巖土編號巖土名稱狀態(tài)圍巖類別土、石可控性分級

道路部分n級普通

道路部分中密一密實(shí)道路部分n類

①雜填土土

其余部分松散一稍密其余部分I類

其余部分I級松土

③-1粉質(zhì)粘土可塑I類n級普通土

④泥礫中密n類n級普通土

（六）、場地的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度和最大凍深

按遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（DB21-907-2005）,沈陽市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

凍結(jié)深度為L2m,最大凍結(jié)深度1.5m。

L3水文地質(zhì)概況

1、勘察期間各鉆孔見③-1粉質(zhì)粘土層中上層滯水。

2、地下水賦存條件及含水層性質(zhì)

本段場區(qū)地下水為上層滯水?？辈炱陂g地下水水位埋深為3.5?8.2m,標(biāo)高為

50.46?54.52m,賦存于③-1粉質(zhì)粘土層中。

本段場區(qū)內(nèi)，無真正意義上的含水層，地下水為賦存在③-1粉質(zhì)粘土層中，地下

水滲透系數(shù)較小，流動(dòng)性差。地下水對施工影響不大，設(shè)計(jì)施工時(shí)可采用明排、導(dǎo)流等

方式降水。

抗浮設(shè)防水位標(biāo)高為50.0m。

表1-6地層滲透系數(shù)建議值

Tab.1-6Permeabilitycoefficientrecommendedvalue

地層編號③-1④

巖土名稱粉質(zhì)粘土泥礫

滲透系數(shù)建議值

0.150.95

k(m/d)

該段有ZS08(蒲園路站)水文孔，但由于地下水類型只是滯水，無法進(jìn)行抽水試

驗(yàn)。

1.4區(qū)域氣象概況

沈陽市屬于受季風(fēng)影響的北溫帶半濕潤大陸性氣候，一年四季分明，春季平均氣溫

在10℃左右，夏季最高氣溫達(dá)35℃以上，秋季平均氣溫20℃左右，冬季最低氣溫達(dá)-

26℃以下。全年平均氣溫在左右，年降水量約為750mm。年平均相對濕度為

65%,空氣中的主要雜質(zhì)成份為二氧化硫、二氧化氮。二氧化硫年均濃度為

0.044mg/m3o二氧化氮年均濃度為0.031mg/m30

按遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(DB21-907-2005),沈陽市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

凍結(jié)深度為L2m,最大凍結(jié)深度1.5m。

夏季混凝土施工要注意加強(qiáng)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，冬期施工混凝土要摻防凍劑并加強(qiáng)覆

蓋保溫，雨天施工時(shí)要做好防排水工作。

1.5設(shè)計(jì)依據(jù)

(1)、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB50307-1999)

(2)、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)

(3)、《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(DB21-907-2005)

(4)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)

(5)、《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111-2006)

(6)、《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-1999)

(7)、《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)

(8)、《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(TB10012-2001)

(9)、《鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程》(TB10014-98)

(10)、《鐵路工程物探勘探規(guī)程》(TB10013-98)

(11)、《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》(TB10018-2003/J261-2003)

(12)、《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JGJ83-91)

(13)、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)

(14)、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)

(15)、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)

(16)、《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-92)

(17)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)

(18)、《鐵路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10005-99)

(19)、《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2001)

(20)、《地基動(dòng)力特性測試規(guī)程》(GB/T50269-97)

2基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)

2.1基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)尺寸擬定

小津橋站采用明挖法施工。本工點(diǎn)圍巖以粉質(zhì)粘土為主，圍巖綜合類別為I

類，施工方法為明挖法。根據(jù)場地的實(shí)際情況，建議基坑支護(hù)可采用密排樁加內(nèi)

支撐的支護(hù)形式。風(fēng)亭和出入口施工建議亦采用排樁加錨桿支護(hù)體系進(jìn)行支護(hù)。

車站長度157.7m,底板埋深H.2m。施工方法為明挖順作法。

本段場區(qū)內(nèi)，無真正意義上的含水層，地下水為賦存在③-1粉質(zhì)粘土層中，地下

水滲透系數(shù)較小，流動(dòng)性差。地下水對施工影響不大，設(shè)計(jì)施工時(shí)可采用明排、導(dǎo)流等

方式降水。

本工點(diǎn)基礎(chǔ)底板埋深11.2m,施工方法擬采用明挖法；根據(jù)場地土層結(jié)構(gòu)、工程

地質(zhì)特征、結(jié)構(gòu)底板埋深情況，在充分考慮周圍環(huán)境及地質(zhì)條件后，建議采用“水泥土

墻”的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

2.2入土深度確定

基坑圍護(hù)樁的入土深度綜合考慮周圍環(huán)境條件、地質(zhì)和水文地質(zhì)情況、基坑特點(diǎn)等因

素，初步擬定為5.0m。

2.3荷載與荷載組合

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所考慮的荷載主要有兩種：永久荷載、可變荷載。

（1）永久荷載：

①結(jié)構(gòu)自重按實(shí)際重量計(jì)算，混凝土容重為25KN/m3；

②側(cè)向壓力按實(shí)際覆土深度、物理力學(xué)參數(shù)計(jì)算；

③由于施工期間采取降水措施，圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不考慮地下水的影響。

（2）可變荷載

①路面車輛荷載按汽-超20KPa計(jì)算；

②施工期間地面超載按20KPa計(jì)算（不與路面車輛荷載組合）；

2、荷載組合

設(shè)計(jì)考慮的基本荷載工況：永久荷載+可變荷載

荷載組合分項(xiàng)系數(shù)：永久荷載取1.35,可變荷載取1.4。

2.4計(jì)算模型與計(jì)算簡圖

圍護(hù)樁和支撐在基坑開挖階段，簡化為平面問題計(jì)算。把圍護(hù)結(jié)構(gòu)視為側(cè)向地基上

的彈性地基梁，采用增量法模擬分步開挖過程中圍護(hù)樁的受力狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。由于基坑

施工采用降水方案，故僅采用圓弧滑動(dòng)簡單條分法對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。

基坑分步開挖共有7個(gè)工況，計(jì)算簡圖見圖2-1、圖2-2。

鋼支攆

22-------

33

44

55

66

■

88

99

1010

1111

1212

13

14

15

16

17

18

19

2Q

21

22

23

24

第一步第歐步

圖2-1圍護(hù)樁計(jì)算簡圖(一)

Figure.2-1PILE,diagram(a)

鋼支撐

2

3

4

ib1CIC

ii1111

121212

131313

141414

1515

16N161616

171717

1812

1919

202020

21217；.21Wi

2222黨22Wi

23237;\23

242424Wi

第五，步第六，步第七'步

圖2-2圍護(hù)樁計(jì)算簡圖(二)

Figure.2-1PILE,diagram(b)

2.5設(shè)計(jì)簡化

圖2-3土層分布簡化圖

Figure.2-3soillayerinthesimplifieddiagram

表2-1土壓力計(jì)算指標(biāo)表

Tab.2-1Earthpressurecalculationoftheindextable

/kCk(kN/m2)”k(。)層厚/z

(kN/m3)(m)

①雜填土180200.6

②粉質(zhì)粘土19.533.714.89

③泥礫18.5223.95

2.6嵌固深度hd計(jì)算

0x0.6+33.7x9+2x5

14,6=2L46N/m2(2」)

X^=18xQ.6+19.5x9+18.5x5=19kN/m3g

￡%14.6

0X0.614.8X923.9X5⑵3)

X^=2++=1825O

A，14.5

土層粘聚力系數(shù)：J=—=—=0.126(2-4)

yh19x9

查表規(guī)范的表6-68,嵌固深度系數(shù)：〃o=O.35

計(jì)算深度：h0=noh=0.35x9=3.15m(2-5)

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：/0=1.1

嵌固深度：hd=l.l/?0=1.1x3.15=3.5m>0.3h=2.7m(2-6)

取%=3.5m

當(dāng)基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁、

地下連續(xù)墻圍護(hù)墻除應(yīng)滿足上述計(jì)算外，其嵌固深度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)按下式抗?jié)B透穩(wěn)定條件

確定。

77777777777777//

圖2-4抗?jié)B透穩(wěn)定計(jì)算簡圖

Fig2-4.Osmoticstabilitycalculationdiagram

當(dāng)基坑底的土質(zhì)為砂土和碎石土、而且基坑內(nèi)降排水且作用有滲透水壓時(shí)，水泥土

墻的嵌固深度除按圓弧滑動(dòng)簡單條分法計(jì)算外，按抗?jié)B透穩(wěn)定條件進(jìn)行驗(yàn)算。

當(dāng)按上述方法計(jì)算的嵌固深度設(shè)計(jì)值/小于0.4h時(shí)，宜取0.4/zo

/zd>1.2Oyo(h—hwa)=120x1.1x(9—8)=1.32

因?yàn)?zd小于0.4h,所以〃d=0.4h=0.4x9=3.6m

2.7水平何載

1對于碎石土和砂土:

(1)當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)

(2)當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí)

為"bajkKai-2cik+[(z;-hm)-(嗎-兒”)垢Kai]yw(2-9)

式中。詠—作用于深度力處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值；

2

Kai——第，層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)；^.=tan(450-^)

(P,——第，層土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值；

C,,——三軸試驗(yàn)(當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采用直接剪切試驗(yàn))確定的第，層土固

結(jié)不排水(快)剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值;

Zj—計(jì)算點(diǎn)深度；

mj----計(jì)算參數(shù)，當(dāng)Z/C/z時(shí)，取Z/；當(dāng)今》7時(shí)，取力；

hwa—基坑外側(cè)地下水位深度；

nwa—計(jì)算系數(shù)，當(dāng)如“K時(shí)，取1；當(dāng)叫“>力時(shí)，取零；

rw——水的重度。

2對于碎石土和砂土：

e確=/降—2/n(2-10)

當(dāng)按上述公式計(jì)算的基坑開挖面以上水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于零時(shí)，則取其值為零。

2

Kal=tan2(45°-=tan35°=0.49(2-11)

『=4(-2。百=咨1—29居=10x0.49=4.9kN/m2(2-12)

,2=cra2Kai_2ci=(q+azi)Kai—2q=(10+18x0.6)x049=10.12kN/itf(2-13)

22

Ka2=tan(45°-=tan37.6°=0.59(2-14)

露3=3K〃2-2c27^T=(q+nzi)Ka2—2c2^K^

=(10+18x0.6)x0.59—2x33.7x0.77=9.44—5L9=42.46KM(2-15)

，4=%4凡2-2c2p^=(q+rizi+riZ2)Ka2—2c2n7

=(10+18x0.6+19.5x9)x0.59-2x33.7x0.73=115.82-51.9=63.91kN/m2(2-

16)

因?yàn)榇騐h時(shí)，取代/=4=7m

22

Ka3=tan(45°-=tan30°=0.42(2-17)

))〃

ea5=CTa5Ka3-203,長出+[(Z2-/lw2一("2j―/lw2w2K3]加

)(〃

=(q+nzi+r2Z2K3—2c3yjKa3+[Z2—hW2)一(mj-hv/2)w2K3rw

=(10+18x0.6+19.5x9)x0.42-2x2x0.64+[(9-8)-(9-8)x1x0.42]x9.8

=88.45—2.56+0.42=80.3kN/itf因?yàn)閦j》z時(shí)，取附=/?=9m

,長心+())〃

=aa6KQ3-2C3[Z2—/iw2_(mj-/iW2w2K3]rw

)—()—)〃及]〃

=(^+nzi+nz2+nz3A32c3A/^3+[Z3—/zW2(mj—hW2w2w

=(10+18x0.6+19.5x9+18.5x5)x0.42-2x2x0.64+[(14.6-8)-(9-8)xlx0.42]x9.8

=121.3-2.56+23.05=141.79kN/m2(2-19)

(1)對于砂土和碎石土

%jk-。pjkKpi+2,^K~+(z/—%)(1-J/)幾(2-20)

式中"——作用于基坑底面以下深度盯處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值；

。Pjk—rmjZj

K.——第，層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)；%=1加(45。+紋)(2-21)

(2)對于粘性土及粉土：

e=

Pjkbpjk與盧2c1卜小%(2-22)

作用于基坑底面以下深度zj處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。壓，可按下式計(jì)算：

6膜=kZj(2-23)

式中%—深度zj以上土的加權(quán)平均天然重度。

K?=tan2(45°+^)=tan260°=1.67(2-24)

epl=0(2-25)

P2=唳2占+2c37^7=仁5辱+0=18.5x0.6x1.67+0=18.54kN/itf(2-26)

ep3=53Kp+2c3店+(z廠%)(1—勺)幾

rZK2CzK

=34P+3^+(4-)0-pj^w

=18.5x2+2x2x1.63+(1-l)x(l-1.67)x9.8=43.52kN/m2(2-27)

Cp4=bp4Kp+2c3?+(zj-%)(1_Kp)幾

(

=qz5Kp+2c3區(qū)+Z5—1p)(1—Kp)/w

=18.5x0.6x1.67+2x2x1.63+(0.6—2)x(1—1.67)x9.8

=18.54+6.68+4.53=29.75kN/m2(2-28)

2.8墻體厚度計(jì)算

水泥土墻厚度設(shè)計(jì)值b,宜根據(jù)抗傾覆穩(wěn)定條件計(jì)算確定。由于水泥土墻底部位于

碎石土墻體厚度設(shè)計(jì)值宜按下式確定：

^(1.2rQhaYEai-hvYE.)

b>...........................---------0乙0---------(2-29)

\5r式"+hd)-2r0rw(2/z+3hd-hnp-2hwa)

式中fEai——水泥土墻底以上基坑外側(cè)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值的合力之和；

EE?！埂嗤翂Φ滓陨匣觾?nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值的合力之和；

11a—合力￡E,“作用點(diǎn)至水泥土墻底的距離；

hp——合力EEp作用點(diǎn)至水泥土墻底的距離；

rcs——水泥土墻的平均重度；

&—水的重度；

hwa—基坑外側(cè)地下水位深度；

hwp—基坑內(nèi)側(cè)地下水位深度。

Eai=[4.9x4+1x4x(40.2-4.9)]+[8x(-102.5)+；x8x(87.52+102.5)]+

[3x69.17+1x3x(196.73-69.17)]

=90.2-59.92+398.85

=429.13KN/m2(2-30)

EE。=1xlx48.5+[1.5x48.5+1xl.5x(544.75-48.5)]

=29.25+(72.75+372.2)

=474.2KN/m2(2-31)

Ma=19.6xll+70.6xl0.83-220x8.1+161.9x2.7+207.5x0-191.34x0.5

=215.6+764.6-1782+437.13+0-95.67

=-460.34kN-m2(2-32)

Mp=29.25x2.93+72.75x0.75+372.2x0.5

=85.7+54.56+186.1

=326.36kN-m2(2-33)

-460.34

m=也==-1.07m(2-34)

Ep429.13

,Mp_326.36

hp=--=0.69m(2-35)

-474.2

Ep

logoCi")

—V5%(h+hd)~2r0rw(2h+3%-%-2hwa)

[10x(L2xLlx4義686.74-L5義257.4)【3239.9「。

89(^=52

V1197-306.15

2.9水泥土墻布置

水泥土墻和平面布置，主要是確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的平面形狀、格柵形式及局部構(gòu)造等。

平面布置時(shí)宜考慮下述原則：

（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)沿地下結(jié)構(gòu)底板外圍布置，支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)底板應(yīng)保持一定凈

距，以便于底板、墻板側(cè)模的支撐與拆除，并保證地下結(jié)構(gòu)外墻板防水層施工作業(yè)空

間。

（2）水泥土墻應(yīng)盡可能避免向內(nèi)的折角，而采用向外拱的折線形以利減小支護(hù)結(jié)

構(gòu)位移，避免由兩個(gè)方向位移而使水泥土墻內(nèi)折角處產(chǎn)生裂縫。

1）搭接長度Ld

攪拌樁樁徑do=700mm時(shí)，Ld一般取200mm；

水泥土樁與樁之間的搭接長度應(yīng)根據(jù)擋土及止水要求設(shè)定，考慮抗?jié)B作用時(shí)，樁的

有效搭接長度不宜小于150mm；當(dāng)不考慮止水作用時(shí)，搭接寬度不宜小于100mm。在

土質(zhì)較差時(shí)，樁的搭接長度不宜小于200mm。

2）支護(hù)擋墻的組合寬度》

水泥土攪拌樁搭接組合成的圍護(hù)墻寬度根據(jù)樁徑dO及搭接長度Ld,形成一定的模

數(shù)，其寬度6可按下式計(jì)算

b=do~\-（〃一1）（do—La）（2-37）

式中b—水泥土攪拌樁組合寬度（m）；

do---攪拌樁樁徑（m）；

Ld——攪拌樁之間的搭接長度（m）；

n-攪拌樁搭接布置的單排數(shù)，n=10o

b=do+(n-1)(do—Ld)=700+(10-1)x(700-200)=5200mm

3)沿水泥土墻縱向的格柵間距離Lg

格柵為多排樁，Lg=3500mm

格柵間距應(yīng)與攪拌樁縱向樁距相協(xié)調(diào)，一般為樁距的3-6倍。

4)水泥土墻宜優(yōu)先選用大直徑、雙鉆頭攪拌樁，以減少搭接接縫，加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)

的整體性，同時(shí)也可提高生產(chǎn)效率。

5)根據(jù)基坑開挖深度、土壓力的分布、基坑周圍的環(huán)境平面布置可設(shè)計(jì)成變寬度

的形式。

計(jì)算結(jié)果及分析

基坑的主體穩(wěn)定性安全系數(shù)K=L95>1.40,滿足整體穩(wěn)定性要求，圍護(hù)樁的入土深度

確定為5m。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移出現(xiàn)在施做完底板拆除第三道橫撐時(shí)，其位移值為

21.3mm<50mm,滿足要求。

圍護(hù)樁最大彎矩也是出現(xiàn)在拆除第三道橫撐時(shí)，單樁最大彎矩為680.82KNm,全部

縱向受力筋配筋率為L76%。

鋼管橫撐最大軸力為1922.76KN,經(jīng)驗(yàn)算鋼管橫撐的強(qiáng)度承載力為

3980KN>1922.76KN,穩(wěn)定承載力為2403KN>1922.76KN。

3主體計(jì)算

3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用條件、荷載特性、施工工藝等條件進(jìn)行，結(jié)

構(gòu)或構(gòu)件應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性要求，并滿足防水、防火、防迷流的技術(shù)

要求

（2）車站結(jié)構(gòu)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)。

（3）車站結(jié)構(gòu)中永久構(gòu)件（主體及附屬結(jié)構(gòu)各層樓板、側(cè)墻、梁、柱及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

等）的安全等級為一級，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)九取1.1；內(nèi)部構(gòu)件（站臺板、樓梯

等）安全等級為二級，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)九取1.0。

（4）車站結(jié)構(gòu)按設(shè)防烈度7度進(jìn)行抗震驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

時(shí)采取相應(yīng)的構(gòu)造處理措施，以提高結(jié)構(gòu)的整體