轨道交通结构设计范文

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2主要设计

标准设计使用年限100年，结构安全等级为一级。建筑抗震设防类别为乙类(重点设防类)。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0．15g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅱ类。按照GB50011—2010建筑抗震设计规范，其震动反应谱特征周期为0．40s，水平地震影响系数最大值为0．168。按照当地规定，轨道交通项目应当进行地震安全性评价;根据本项目《工程场地地震安全报告》。小震计算采用安评报告提供参数与抗震规范参数的包络值计算。

3主体结构体系及难点处理

3．1单跨结构及处理

主楼采用框架—剪力墙形式，裙楼采用框架结构。裙楼4层、5层控制中心大厅由于建筑使用功能限制，需抽掉??轴部分柱，形成大空间方便使用，使得结构出现单跨结构:屋顶连续梁10根，单跨梁6根。《建筑抗震设计规范》6．1．5条“甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构”。故裙房顶层大跨度单跨框架结构的竖向构件采取性能化设计，即斜截面承载力中震弹性、正截面承载力中震不屈服。同时考虑到裙楼体型复杂，采用了两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。计算结果表明，PKPM与YJK计算主要参数近似，且均满足规范要求。性能化构件配筋计算见表3。计算表明，中震不屈服时，斜截面箍筋加密区基本无变化，非加密区;中震弹性时，斜截面箍筋加密区和非加密区都增加，非加密区增加一半。中震不屈服时，正截面纵筋较小震弹性增加2．2倍;中震弹性时，正截面纵筋较小震弹性增加2．8倍。

3．2走廊及处理

建筑功能需要，OCC控制大厅在4层、5层通高设置，且5层需要设置参观走廊，即4层顶板大范围开洞。故一般的楼板刚性假定不成立，设计中应考虑楼板削弱产生的不利影响，采用了楼板弹性膜假定计算。同时走廊对主体结构的影响采取PK单榀模型核算，在构造上适当加强。

3．3悬挑及处理

主楼、裙楼存在悬挑结构，最大悬挑5．2m，裙楼顶层存在18m大跨结构。在地震工况计算时，考虑竖向地震作用，并验算结构变形。

4地基基础设计

4．1基础设计

本工程裙楼、纯地下室基础采用桩基+防水板，主楼基础采用桩筏，桩基为水下灌注桩。考虑到场地钻孔遇孤石比例达32．2%，桩采用冲孔灌注桩基础。工程桩坐落在瑏瑧-2散体状强风化花岗岩，防水板坐落在瑏瑡-1残积砂质粘性土。建筑地基基础设计等级为甲级。

4．2沉降计算

由于变形缝自地下室顶以上贯通，地下室及基础连成一体，故必须对基础整体沉降、差异沉降进行合理的协调控制，以满足整体地基基础变形要求。通过桩基布置及调整，计算表明主楼最大沉降46mm，裙楼最大沉降44mm，纯地下室最大沉降32mm。最大差异沉降0．00575，满足规范要求。从施工角度出发，沿主楼、裙楼外轮廓设置沉降后浇带，待两侧结构封顶，根据沉降观测结果，确定后浇带封灌时间，并不少于两个月;以减少地基基础的不均匀沉降，同时加强整个建筑的沉降观测等。

4．3抗浮设计

抗浮设计水位标高为室外标高以下0．5m，即基础底标高以上6．3m，需要考虑地下水浮力对结构不利影响。以纯地下室为例，考虑到结构自重、地下室顶覆土、基础板上回填，抗浮系数为1．00＜1．05，不满足抗浮要求。考虑到工程桩对抗浮的要求，抗浮系数为1．15＞1．05，满足抗浮要求。同时工程桩单桩竖向抗拔承载力特征值按照抗浮计算需要确定，在确保安全的前提下，以方便试桩及节约造价。

5超长设计

运营控制中心由主楼和裙楼两部分组成，地下室最大长度为171m，最大宽度为71m。为减小温度应力影响，出地面后主楼与裙楼之间设置一道变形缝，兼作抗震缝，缝宽150mm。主楼纵向尺寸100m，横向尺寸30m;裙楼纵向尺寸150m，横向尺寸21m。因建筑功能、工艺需要，主楼、裙楼结构不能再增设变形缝。为解决结构超长、温度应力及混凝土收缩对结构的不利影响，结构设计采取以下结构措施:

1)纵向结构梁采用预应力混凝土梁，考虑到施工方便，框架梁施加缓粘结预应力。楼板、屋面板采用无粘结预应力，施加温度预应力。

2)加强梁、板内温度抗裂构造钢筋。适当增加通长钢筋，尽量采用直径细、间距密的布筋方法，以减小可能出现的温度、收缩裂缝宽度。

3)混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥(例如粉煤灰水泥等)，采用碎石骨料;顶底板均采用补偿收缩混凝土;同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量，严格控制水灰比不大于0．5。

4)设置沉降后浇带、温度收缩后浇带，后浇带宽度0．8m～1．0m，温度收缩后浇带内的混凝土在两侧结构完成两个月后浇筑，浇筑时应用高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑。控制后浇带封灌时间，应尽量选择温度较低时进行后浇带的浇筑。

5)适当延长养护时间，使结构缓慢降温，以防温度骤变、温差过大引起裂缝;基础部分及早回填保湿保温，以减少温度收缩裂缝;顶板保水养护时间不少于14d。

6)屋面设建筑保温层，建筑物周边建筑围护墙封闭，减小室内外温差对结构的不利影响。

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中图分类号：O213 文献标识码： A

一、工程概况

该工程位于长江三角洲地区，由于受地下水开采、地层岩性结构、水文地质条件、土体特性、固结历史等综合因素的影响，地面沉降对城市防汛、基础设施安全运营产生了长期的严重影响。轨道交通建设是投资额大、影响面广的一项民生工程。1号线全长约42km，穿越主城地面沉降漏斗区。其高程控制测量对起算数据精度要求高，对沿线地面沉降控制要求严格，在工程的建设与运营过程中，均要有稳定、可靠的高程基准。基岩水准标（简称基岩标）通过钻探的方法而埋设在地下完整基岩上，可以避免由于地下水开采、地面沉降等因素而带来的不利影响，是现代高程测绘基准。为了提高轨道交通高程控制测量精度、建设质量、运维管理、地面沉降监测以及建立新的高程基准，该地测绘院在轨道交通1号线沿线建设了三座深层基岩标，对其结构进行了详细设计，对施工工艺及关键技术进行了全过程的质量控制。

二、基岩标结构设计

基岩标结构是施工建设、材料选用的基础，必须重视基岩标结构设计。

1、基岩标钻孔结构设计

收集城市相关规划设计、地质资料，确定钻孔位置和钻孔工艺。确定钻孔终孔孔径为300mm，基岩面以下地层内，钻孔孔径为110mm。

2、基岩标深度确定

根据已有的地质资料，初步确定基岩标的深度，要求标杆埋设在新鲜、完整基岩内，基岩标底的埋设位置在基岩面以下不少于5m，具置按实际地质情况与相关专家共同确定。

2.3基岩标标体结构设计

基岩标标体结构设计由保护装置（保护管）、引测装置（标杆）、导正装置（扶正器）、标底装置和地面装置5大主要结构组成，基岩标标底须与基岩固结成一体，保证其稳固、可靠、永久，组成结构如图1所示。

（1）保护装置

保护管置于钻孔内，由水泥浆与基岩固结，其作用是保护引测装置，尽可能地减小周围土层对标杆的影响。基岩标保护管采用Ф168×8mm地质专用钢管。（2）引测装置标杆及其配置的合理性直接影响基岩标整体的稳定性与精确性。基岩标标杆采用四级宝塔结构设计，材质用DZ40地质无缝钢管。根据材料力学原理，按“九五分割”法确定的分段长度使其整体稳定性最好，规格自下而上分别为Ф108、Ф73、Ф50、Ф42，底部灌注水泥浆与新鲜完整基岩固结成一体。

（3）导正装置

扶正器不仅起导正作用，又能使标杆导直和在保护管内居中，同时也使保护管与标杆的作用相互独立，采用自加工的三向转动不锈钢轮式扶正器，按力学原理计算标杆每5m间隔安装一个扶正器.

（4）标底装置

标底装置保证引测装置底部与新鲜完整基岩紧密接触并固结成一体。基岩标标底设置托盘管靴，将预制的标底埋入新鲜完整基岩体内，并用定量水泥将标底与基岩固结成一体。

（5）地面装置

在引测标杆上设主标测点，在保护管上设副标测点，在离主标5m范围内设地表沉降点，主标、副标及地面监测点的测量成果可分析基岩标的质量。

三、基岩标施工工艺及关键技术解决

1、地质勘探

（1）野外勘探

以基岩标孔作为地质勘探孔，终孔孔径φ110。全孔取芯钻进，全孔岩芯采取率≥85%，粘性土按2.5m间距采取原状土样，砂性土按层次取扰动样。地质勘探孔开孔，用φ110取芯钻具及导向装置利用钻具自重取芯钻进至新鲜基岩3m。钻进过程中，每20m测量孔斜及丈量钻具校正孔深，保证百米孔斜不超过0.5°，终孔孔斜不超过1°，终孔孔深误差不超过10cm。整个施工过程中采用低固相优质泥浆连续施工至终孔。

（2）室内测试

在常规物理测试和剪切试验的基础上，加强土体的压缩性试验，绘制e-logP曲线，并提供先期固结压力。

（3）资料分析及成果评价

根据勘探测试结果提供单孔综合柱状图，并对各工程地质层的强度、压缩性进行分析评价，为基岩标标底位置的确定提供依据。

2、基岩标成孔及安装

（1）成孔施工

①钻孔

在地质勘探孔的基础上，以小口径钻孔为基准孔，采用φ200/φ110、φ300/φ200超前导向式钻头利用钻具自重扩孔成孔，并采用低固相优质泥浆护壁，保证钻进安全及防止坍孔和缩径。

②垂直度控制

为保证成孔的垂直度，在φ200/φ110扩孔过程中，每20m间隔测量孔斜，每达100m孔斜不超过0.5°，发现超出0.5°标准及时纠偏。

（2）保护管安装

扩孔结束后，捞净孔底沉渣，按放φ168地质钢管作保护管，确定与扩孔孔深相符后，下φ50钻杆开始注入按计算量搅拌好的水泥浆，管外浆高5m。注浆后，提起φ50钻杆换浆，此时单向阀关闭，水泥浆无法回流，及时将保护管插入孔底，待凝固后透孔。外部按设计要求立即回填止水。

（3）透孔

孔内水泥凝固后，用带导向的φ110钻具钻进至新鲜基岩不少于5m。

（4）标杆安装

对上主动钻杆用钻机加压，使标底装置与岩面严密接触。标杆部位安装扶正器，扶正器与保护管接头最小内径的半径间隙不大于2mm。压标后，安放（连接）杆头和副标头，并在保护管及标杆内灌入蒽油至含水层。

四、基岩标施工质量控制

基岩标建设投资大，作用深远，怎样控制好质量是关键所在。基岩标是隐蔽、长期工程，标体结构在设计上科学、合理外，施工技术与方法也是重要的控制环节，要求标底地层层位准确、钻孔结构合理、钻孔轴线垂直和标体安装可靠。

1、基岩面的判断

为确保基岩面的判断准确，会同有关专家，要综合考虑地质、钻进、岩样的风化及渐变、岩性符合等情况，结合基岩物力检测数据，以准确判断基岩面和确定基岩标底的深度。

2、标孔垂直度的质量控制

标孔的防斜采取以下防范措施：①地基应平整、夯实，确保钻塔、钻机立轴中心及孔口三点一线；②钻杆、钻具应保持平直度，弯曲度小；③采用加长钻具、出刃小的钻头、轻压、小泵量钻进；④加密测斜，及时正确了解钻孔垂直度，以便随时采取适当的工艺参数保证孔斜度符合设计要求；⑤采用低固相优质泥浆护孔、清孔，每个回次保证孔底岩粉及时排除干净，以防造成孔斜。

3、保护管的质量控制

为保证保护管的质量采取以下措施：①保护管外回填，根据地质条件，选择回填材料，四周应均匀回填；②基岩标保护管管底确保2m～3m有效固结长度，密封胶封胶，用加力杆上紧丝扣，采用壁后注浆固井，进口返上水泥浆，水泥浆加速凝剂，待凝时间不少于72h；③基岩标保护管应进入新鲜基岩2m。

4、基岩标标体稳定、灵敏度的质量控制

为掌控基岩标标体稳定、灵敏度采取以下措施：①为保证下入实际深度的精度，对接送水快速接头，送水清理孔底，证明已确实将标脚落实在孔底岩石之上；②标脚入新鲜基岩深度不小于5m；③滚轮扶正器半径之尺寸与套管接箍内径之半径间隔证在1.5mm～2mm范围内；为保证整个扶正器的同心度，钢制支架在制作中销轴之中心与支架底部的尺寸应通过精加工来保证在同一精度。

结束语

基岩标的建设，为轨道交通建设及基础测绘提供了一个稳定、统一的高程基准。同时，由于基岩标施工工艺复杂，质量要求高，必须根据地质、地层情况，认真编写相关技术设计，选择责任心强的施工队伍，从钻孔施工、基岩标底确定、孔斜控制、套管、标杆施工工艺质量等方面采取质量保证措施，才能保证标孔施工质量。

参考文献

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中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

蔡家站位于北碚区蔡家组团规划LC3路下方，车站两端分别为站前明挖区间和站后配线明挖区间，周边现状为梯田。其结构形式为明挖地下双层岛式车站，站台宽12m。车站(不含配线)全长198.24m，标准段宽20.9m。车站有效站台中心里程为YDK43+552.625m，该处顶板覆土3.0m，底板埋深约16.2m。车站(不含配线)共设5个出入口、2个风道，其中1个为预留出入口。所有附属结构均为地下一层，待主体结构完工后再施工。

图1蔡家站总平面图

2 地质概况

本工程场地属构造剥蚀丘陵地貌，地形为沟槽与丘包相间分布，总体走向近南北，地面高程316～331m，相对高差15m。场地地势总体东高西低，地形平缓，地面坡角一般2～10°,局部较陡，地形坡角达25°。出露的地层主要为第四系残坡积粉质粘土(Q4el+dl)，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2S)砂质泥岩、砂岩，岩性以砂质泥岩为主。

3.围护结构设计

3.1计算原则及标准

1基坑围护结构合理使用年限：1.5年。

2 边坡支护结构型式及其支护参数应根据工程地质、水文地质、施工条件和环境因素，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）、重庆市地方标准《建筑边坡支护技术规范》（DB50/5018-2001）等有关规定进行技术经济比选，并参考已有的工程实例确定。

3 结构施工设计以地质详细勘察资料为依据。地质勘察应根据现行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土勘察规范》（GB50307-1999）考虑不同施工方法对地质勘探的特殊要求，并在施工中通过对地层的观察和监测进行验证和反馈修改勘察资料。

4 基坑支护结构设计应保证结构在施工及使用期间的安全，边坡支护结构布置应满足限界要求。

5根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）的有关规定，本基坑边坡工程安全等级属于一级，侧壁重要性系数。

6 边坡支护结构在施工阶段进行基坑稳定性验算。根据场地地质概况，岩质边坡破坏模式为平面滑动破坏，整体稳定安全系数取1.35。

7基坑支护结构的变形应不超过0.25%H，基坑周围地面沉降量应不超过0.15%H，H为基坑开挖深度。

3.2荷载及荷载组合

1永久荷载：

(1) 覆土重：按竖向全土重计，覆土容重按20kN/m3。

(2) 岩体重量：砂质泥岩容重按25.7kN/m3，砂岩容重按25kN/m3。

(3) 侧向土压力：采用朗肯土压力理论，按主动土压力考虑。

2可变荷载：只考虑地面超载，按20kPa计。

3 荷载组合:永久荷载+可变荷载。

3.3边坡计算

车站边坡采用理正岩土软件进行了支护计算，并且根据《建筑边坡技术规范》（GB50330-2002）按平面滑动理论计算的边坡稳定性系数大于规范给定的临界值1.35。考虑上部土层厚度约3～5m，施作锚杆较为困难，采用钢花管注浆代替，并且采用理正深基坑软件，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录A圆弧滑动简单分条法，对上部土层稳定性进行复核验算，验算值大于临界值1.3，基坑设计安全。

3.4边坡设计

车站施工时围护结构基坑深约为10～12米。根据地质情况、场地条件并结合重庆本地经验，本站基坑采用放坡+锚喷支护。边坡采用二级放坡（局部三级）；上部土层采用1:1放坡+钢花管注浆，下部岩层采用1:0.5放坡+锚喷支护。

上部采用ф42注浆花管，其与钢筋网牢固焊接。钢花管与钢筋网应点焊，锚杆入射角15°。钢花管浆液为42.5级水泥浆，注浆压力1.0～1.2Mpa。注浆参数应在施工中不断调整，以尽量保证钢管之间浆液充填饱满，形成稳定壳体。

下部岩层面层铺设8@150×150单层钢筋网片，施作100mm厚C20早强喷射混凝土，岩层中打设ф22砂浆锚杆(角度15、长5～6m、间距2×2m梅花形布置)。

考虑到雨季中边坡安全，护坡坡面上沿高度和长度方向设泄水孔（ф=100mm、间距2～3m、外倾5%），最下一排泄水孔高于基坑面300mm，泄水孔后设反滤层。

图2典型边坡支护断面图

4主体结构设计

4.1 荷载

4.1.1荷载种类

1永久荷载

①结构自重：按实际重量计算，混凝土容重25kN/m3；

②顶板及挑板水土压力：按顶板（及挑板）上的实际覆土深度、土体物理力学参数及地下水位情况计算，采用水土合算，覆土重度取20kN/m3；

③侧向土压力：按车站深度范围内的土层厚度、各土层物理力学参数及静止侧压力系数计算，静止侧压力系数取0.5，远期使用阶段采用浮重度计算，近期使用阶段采用天然重度计算；

④侧向水压力：按车站深度范围内的地下水位计算，水的重度取10 kN/m3；

⑤中楼板荷载:包括人群、设备、装修、隔墙荷载，统一按恒载考虑；

⑥底板水浮力：按设防水位（即规划道路标高地表水位）计算。

2可变荷载

地面超载：按20kPa计算，按均布荷载计算其产生的附加水平侧压力。

4.1.2荷载计算

抗浮水位按0m考虑，静止侧压力系数取0.5。

车站共分三个典型的计算断面，分为：标准段（1-18轴）、加宽加高段（18-24轴）、单柱段（24-25轴）。各个计算断面覆土厚度分别为： 3.0m、1.8m、2.7m。以标准段为例计算其各项荷载如下：

表1

4.2 荷载组合

结构设计应考虑的荷载组合及组合系数应按下表确定。

荷载组合形式表 表2

注：括号内数字为当荷载对结构有利时的分项系数。

4.3计算原则及标准

1结构设计使用年限：100年；

2结构安全等级及构件重要性系数：车站结构安全等级为一级，结构构件重要性系数＝1.1；

3抗震等级：车站结构抗震设防烈度6度，抗震等级三级；

4人防防护等级：车站结构的人防防护等级为六级；

5防火等级：车站结构的防火等级为一级；

6结构防水：车站结构防水按一级标准进行设计,即不允许渗漏水,结构表面无湿渍。主体结构和附属结构所用混凝土的抗渗等级≮S8；

7结构环境类别：车站结构迎土面的环境类别为Ⅰ-C类，非迎土面及内部混凝土构件的环境类别为I-B类；

8结构抗裂标准：迎土面混凝土构件的裂缝宽度应不大于0.2mm，非迎土面混凝土构件的裂缝宽度应不大于0.3mm；

9结构设计应按最不利情况进行抗浮稳定验算，设防水位按规划道路标高地表水位考虑。在不考虑侧壁摩阻力时，车站结构抗浮安全系数不得小于1.05，适当考虑侧壁摩阻力时,抗浮安全系数kf≥1.10。

4.4 结构计算模型的基本假定

1 主体结构按平面问题考虑,取单位米长度进行结构分析，即为横断面法。纵梁—立柱体系的地铁车站横断面符合平面应变原则，可将横断面等效为宽度为单位长度的梁体系进行平面计算。根据有限元计算原理，将组成结构的各段梁柱分成梁单元，各单元之间以节点相连。划分单元时单元长度不宜过大，否则将导致计算结果误差增大。对于明挖车站的计算，单元长度可取1米左右。

2 主体结构底板、侧墙按温克弹性地基梁进行假设, 基坑内的地体作用采用有限元计算中离散的受压弹簧单元代替分布的地基, 弹簧刚度按地基土压实系数进行计算。

3 侧墙荷载按静止土压力计算,使用阶段采取水土分算。

4.5结构计算模型

采用有限元软件MIDAS/Gen 6.0对车站主体进行了计算, 主体结构计算简化为底板置于弹性地基上的平面框架。计算采用结构- 荷载模式, 按荷载最不利组合进行结构的抗弯、抗剪、抗压、抗扭强度和裂缝宽度验算。

图3 标准段计算模型

4.6 结构内力计算结果

远期使用阶段标准组合下的标准段主体结构内力图：

图4 弯矩图(kN·m)图5 剪力图(kN)

图6 轴力图(kN)

通过以上内力计算结果表明: 明挖车站的结构计算通常采用平面框架形式, 而车站纵梁采用车站横向框架计算出来的轴力再以等效均布荷载的形式加在纵梁上, 也以框架形式进行计算, 从计算结果来看这种计算模型合理、计算简洁, 结构断面尺寸的选取是合理的。 底板跨中正弯矩比顶板大,所以设计时底板板厚取900mm，顶板板厚取800mm才能满足抗裂要求, 同时顶、底板及侧墙支座处负弯矩也都比较大, 为满足抗裂设计要求对这些部位进加腋，腋角大小设置为900mm300mm。

5 设计中函待解决问题

车站内力计算采用的横断面计算法是目前较多采用的一种计算方法,也是一种最简化的计算方法。其缺点是忽略了板的刚度对粱的受力影响，如果板较厚,或者板厚与梁高之比介于0.2〜0.5，则板对梁纵向受力的影响是不容忽略的,实际上大多数地铁车站的板厚与梁高之比都介于这个范围,按横断面计算法的结果 可能是板的横向弯矩偏大,而纵向弯矩被忽略掉了，同时忽略掉了板对梁的弯矩的分担，致使梁的计算弯矩过大，这会导致板在某些部位（如柱边、梁边）纵向配筋不足。另外,结构横剖面在梁的支座部位与梁的胯中部位,其受力情况也是有差异的。

6 结束语

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中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1674-9944（2013）10-0245-04

1引言

随着国内地铁建设的快速发展，由于受到周边复杂环境的影响，地铁车站越来越多的出现了不同于常规的异型地下结构，给结构的内力分析及设计带来了一定的难度。因此如何在设计过程中采取合理的设计方法来进行结构的内力分析，优化完善设计则十分重要。本文结合宁波轨道交通2号线环城西站（云霞路站）的结构设计，对地铁车站异型端头井的设计计算方法进行了探讨。

2工程概况

宁波市轨道交通2号线一期工程环城西路站（云霞路站）位于宁波市环城西路以东，沿恒春街东西向布置，骑跨云霞路。本站为地下二层车站，车站净宽17.8m，长185m，标准段基坑开挖深度约16.9m，端头井基坑开挖深度约18.1m，车站顶板覆土约2.65m。按照盾构过站考虑。车站内衬墙与地下墙为叠合墙体系，钢筋混凝土结构自防水为主。

车站沿宁波市恒春街东西向布置，位于环城西路与云霞路之间。车站所在的恒春街现状为双向四车道，西侧的环城西路为宁波市环城主干道西段，双向四车道，交通十分繁忙。场地内地下管线众多，排布复杂。车站西南角为宁波市电视台；东南角为南都花城茶花园小区民居及沿街裙房；东北角为南都花城22号楼；西北角为南都单身公寓，有一层地下室。车站北侧地下墙距南都单身公寓裙房仅7.8m；东端头井地下墙距南都花城桂花园22号楼仅9.3m，距南都花城茶花园小区混2沿街裙房约18.7m，车站平面布置及周边环境详见图1。

3工程地质条件

本项目场地地势平坦，地貌类型属冲湖积平原。根据场地工程地质条件，车站埋深范围内涉及到①1、①2、①3、②2c、③2、④1层土，其物理力学性质详见表1。本场地广泛分布厚层状软土，潜水水位较高，具有压缩性高，强度低，灵敏度高，透水性低等特点；且宁波的地基土与上海的相比，具有亚层多、互层多，各层土分布不均匀，浅层土起伏大的特点。

4结构设计难点

地下车站端头井一般是三面封墙、一面和标准段连接形成“井”的空间结构，理论上可按空间结构计算，但是一般地下墙采用锁口管柔性结头，无法传递拉力和弯矩；而内衬主体结构是整体结构，二者横、竖两个方向是不同刚度的各向异型板。行业内部技术标准规定回筑阶段侧墙按一次加荷四边简支的各向同性板计算，顶底板及各层中板连接成空间框架计算，板与侧墙的连接模拟为竖向弹簧支座或简支支座。这种计算方法的弱点在于侧墙与顶底板的协调变形被人为限制了，且实际计算时板与侧墙的连接处竖向支座刚度很难确定，并由此造成端头井顶底板负弯矩仅为构造配筋，角点处开裂严重，钢筋锈蚀现在普遍。

在初步设计阶段，环城西路站西侧端头井结构局部侵入环城西路东侧的人行道上。在本工程开工后发现，因车站西北角的电力、通讯管线改移将严重影响该处道路交通，交通疏解无法实施，因此根据业主要求对西侧端头井结构进行了调整。调整后环城西路站下行线西侧端头井内缩约5.5m，形成了非常规的异型端头井结构。按上述模式计算后发现内力分布情况极为不均衡。

而且本端头井为异型端头井，端板呈Z字形，按上述模式计算后发现内力分布情况极为不均衡。如何优化结构设计，成为了一个关键性的技术难题。经过反复探讨后，我们认为端头井以诱导缝为界做整体空间结构计算不是不可行的。

5车站端头井有限元分析

本文采用有限元软件SAP2000，通过优化的三维模型对西侧异型端头井进行了计算分析。

模型结构墙、板采用板壳单元进行模拟，梁柱采用杆件/索单元模拟，并通过单元面荷载模拟地下结构在土中荷载效应。本文针对西端头井在施工阶段和使用阶段的各荷载组合工况分别进行了三维有限元分析。

5.1模型尺寸及边界

结构三维模型平面及竖向尺寸均按照实际的设计尺寸进行建模，并以诱导缝为界建立模型。由于内衬墙与地下墙采用叠合墙型式共同受力，所以建模时侧墙厚度按照叠合墙考虑。为了更好的模拟地下连续墙分幅的特性，建模时根据设计图纸，对地下墙接缝位置及墙体的转角处分别进行了截面弱化处理，仅以内衬断面考虑。

施工阶段由于附属结构尚未施工，与附属结构连接的门洞及盾构圆洞门处采用800厚单向板单元模拟地下墙结构。根据总体工筹，本站按照盾构过站设计，因此不同于常规车站端头井，本站在顶、中板上不设盾构吊装孔。

根据现有工程经验，底板以下地下连续墙对端头井内部结构计算结果影响不大，为方便建模，底板以下的地下连续墙不再建立单元网格，采用等效连接单元模拟地墙支座。同时采用仅能承受压力的面弹簧模拟基底土层，面弹簧刚度取10000kPa。诱导缝处考虑车站的纵向支撑作用，节点处设置垂直于端头井方向的支座。模型及边界设置详见图2。

5.2荷载工况

施工阶段荷载工况仅考虑超载工况；使用阶段荷载需划分为超载工况及水反力工况进行最不利荷载工况的包络计算。其中超载工况下的荷载除考虑了结构自重外，顶板还计入了覆土荷载及地面超载，中板超载，底板荷载考虑盾构过站荷载（施工阶段）及列车运营荷载（使用阶段）；水反力工况下的荷载仅考虑结构自重、覆土荷载及底板水反力，不计地面及各层板的超载。水头标高按地面以下0.5m进行计算。施工阶段侧墙外侧施加主动水土压力，使用阶段侧墙外侧施加静止水土压力。

5.3计算结果分析

通过三维有限元模型计算，可得到端头井结构在不同阶段的内力及位移值，主要计算结果见图4、图5（弯矩值云图等值线范围为-800～800kN·m/m，位移值单位为m）。经对计算结果分析后，可以得出以下几点。

（1）端头井结构受力，除端墙为施工阶段受力较大外，其余板墙在使用阶段内力较大。结构各部位内力控制值及对应工况归纳如表2所示。根据计算结果可知，底板的内力值由使用阶段水反力工况控制，顶板、中板内力值由使用阶段超载工况控制。端墙处结构内力由施工阶段超载工况控制，而其他侧墙内力主要由使用阶段控制。

（2）端墙内力值除竖向弯矩M22较大外，由剪切应力产生的M12弯矩值也较大。考虑到工程安全和重要性，设计时在此处的M11、M22基础上叠加M12弯矩效应分别进行了配筋。

（3）通过三维模型内力等值云图显示，转角及墙体分缝处采用弱化后的板壳单元进行模拟能较合理的反应结构的内力状态，也部分释放了侧墙结构水平向的内力值，有利于结构设计时优化水平方向的弯矩配筋值。

（4）为了了解异型端头井相对于常规端头井结构内力分布的区别，笔者对环城西路站（云霞路站）西端头井的有限元分析结果与常规做法的东端头井计算结果进行了比对后发现，西端头井的端墙内力分布与东端头井有一定的差别。两个端头井各层板及侧墙的内力值相差不大，但是端墙的内力值有较为明显的不同，对比计算结果见表3。

6结语

（1）采用三维有限元模拟异型端头井结构进行内力分析能取得较为合理的计算结果。经总结，建模时需注意如下几点：①锁口管处应进行地墙弱化；②圆洞门内地下墙在施工阶段以各向异性板考虑；③地下墙转角幅也弱化为内衬断面考虑，否则角部类似钢域，侧墙横向负弯矩过大，而地下墙外侧横向钢筋仅为构造钢筋，无法与计算结果匹配；④端头井坑底以下地下墙可不进行建模，以等效弹簧支座模拟，底板下土的反力以只受压的等效面弹簧模拟；⑤诱导缝处加以只可承受压缩变形的外界支座条件。

（2）通过西侧异型端头井与东侧常规端头井计算结果比较我们可以发现，车站端头井局部内缩造成了端板结构型式的变化，引起了内力的重新分布，由计算结果可看出其空间效应更加明显，也在一定程度上对于可以适当优化局部的结构配筋。本文通过对异型端头井结构数值分析研究，为工程的安全、顺利实施提供了保障，也为今后同类工程的设计提供了可以借鉴的实例。

（3）端头井结构由于其受力的空间效应的特点，采用常规的四边简支的各向同性板+内部空间框架的计算方法，往往难以较好的反应结构真实的内力分布，因为对于此类结构的设计建议采用更为合理的三维结构受力分析来优化设计。本端头井于2012年5月开挖到底，目前顶板覆土完毕，结构状态良好，待全部完工后，再根据监测数据对其进行分析，可为三维有限元分析端头井结构提供重要的旁证。

参考文献：

[1] 上海中通地铁集团有限公司.上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件，上海城市轨道交通工程技术标准（试行）[S].上海：上海中通地铁集团有限公司，2010.

[2] 李铭军.地铁车站端头井内部结构的整体计算[J].地下工程与隧道，2006（11）.

篇5

智能交通系统(IntelligentTransportationSys em，简称ITS)是最近十几年提出的新概念。从城市交通系统来看，无论是公共交通，还是非公共交通部分，ITS的研究还仅局限在道路交通，对于城市轨道交通鲜有涉及。

从另外角度讲，城市轨道交通系统作为先进的公共交通系统(APTS)组成部分，已被纳入ITS体系。但由于城市轨道交通的独特性，城市轨道智能交通系统(UrbanMassIntelligentTransportationSystem，简称UMITS)各组成要素与传统ITS不同，可以将其作为独立的系统进行研究。ITS(主要指道路)所解决的本质问题是:如何将交通高峰时期的车辆有效地分布在道路网中，尽量缩短人们的出行时间[1]。城市轨道智能交通系统的研究对这一本质问题的解决提供了新的思路。即将交通高峰时的部分人流有效地分布在城市轨道交通网中，并间接影响与之相关的城市道路交通网。这意味着，U MITS与道路ITS相结合，将构成相对完整的城市智能交通系统。对这一本质问题的解决将产生实质性的影响。

1 城市轨道智能交通系统及其基本构成

1.1城市轨道交通系统的特点

广义的城市轨道交通以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轮轨交通系统，在城市公共客运交通中起骨干作用[2]。

城市轨道交通与地面常规交通方式相比，具有运量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性强、舒适性佳、占地面积少等优点。另外，城市道路拥堵是世界性的通病。道路不可能无限地拓宽、增加，道路ITS也不可能从根本上解决交通拥堵。而城市轨道交通的建设，则可有效减少地面交通车辆，是缓减道路拥挤的方法之一。而随着城市交通中轨道交通客运份额的增大，对其智能化、系统化的研究也就日趋重要。

篇6

中图分类号：TP392 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0103-01

城轨交通运输行业的运营涉及车辆、行车、票务、客运、通信信号、供电等诸多业务系统。其中票务管理系统是轨道交通的主要收入来源，它是运营方为乘客提供快捷、优惠的出行，有效进行票务收入管理，合理配置运营系统资源而建立的一套满足城市轨道交通票务管理需求的系统。城市轨道交通票务系统也是城市轨道交通票务收入和结算的基础，只有通过安全、可靠和完备的自动售检票系统才能有效地实施票务的结算和清分。

城市轨道交通票务系统是自动售检票系统实施的必要环境和基础；而自动售检票系统是城市轨道交通票务系统实现手段之一。该文的数据库逻辑结构设计内容涉及城市轨道交通自动售检票系统的车票层和车站终端层，运营管理计算机数据库系统对城轨运营基础数据进行自动收集、传输、存储、统计和分析。下面介绍有关数据库逻辑结构设计的术语。

（1）实体（型）：客观存在并可以相互区别的事物，用矩形表示，矩形框内填写实体名。城轨交通中的常见实体如：车辆、驾驶员、票卡等。

（2）属性：实体所具有的某一特性，用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。城轨交通中如：驾驶员的属性有职工编号、姓名、性别等；车辆属性有车辆编号、车辆类型、颜色等。

（3）码：唯一标识实体的属性。城轨交通中如：驾驶员编号、车辆编号、车票卡号等。

（4）联系：现实世界中事物内部及事物之间的关系。根据事物类型数量，联系主要分为三类：一对一联系（1∶1）、一对多联系（1∶n）和多对多联系（m∶n）。由于联系本身也属于实体的范畴，所以联系也具有属性。联系用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1、1∶n或m∶n）。

在现实的城轨交通系统中存在如下事实描述：驾驶员可以驾驶多辆轻轨车辆、而每一轻轨车辆只能由一名驾驶员驾驶；轻轨车辆可以停靠在多个车站、每个车站也可以停靠多辆轻轨车辆；车票可以在多个车站进行交易、每个车站也可以交易多张车票。根据城轨交通实际情况的分析，对城轨系统运营数据库逻辑设计如图1所示。

在此模拟的基础上可以对城轨交通数据信息进行收集、存储、备份；数据库管理员和相关数据信息决策者可以利用SQL语言进行城轨交通数据信息的查询、保存、备份和数据维护等工作。除此外，还可以根据已有的数据信息基础、数据交易基础，利用数据挖掘、数据共享等相关数据库新兴技术对未来的城轨交通数据信息进行深度挖掘、加工、开展统计分析并且必要甚至紧急的数据信息。诸如票务收入预算、收益预算、客流分析、客流预测、合理票价的定位、平均运距等。综上所述，城市轨道交通数据库系统对城市轨道交通的安全、快捷、高效率的运营起着至关重要的作用。除了本文所述与运营数据相关外，城轨数据库系统的建立与使用在很大程度上对城轨交通职工人员管理、终端设备操作权限等环节中也同样扮演着重要角色。

参考文献

篇7

中图分类号： TB482.2 文献标识码： A

随着我国国民经济的持续发展，城市轻轨作为一种新型快速快捷的交通方式已经得到较为广泛的应用。城市轻轨的发展需要相应的设计力量作为支撑，。高架车站作为一种经济、实用、高效的快速交通模式，其设计施工技术难度较小、建设费用低且建设周期短，在城市轻轨建设中已受到越来越大的重视，高架车站结构的设计是轻轨设计的最重要环节之一。

1、杨伍庄车站概况

天津南站配套交通工程是天津市快速轨道交通网中的骨干线路3号线的延伸线。工程南起京沪高铁天津南站东广场，在京沪高铁天津南站东广场设南站站高架站，出站后与京沪高铁平行向北敷设，沿东北方向上跨津晋高速公路、赛达大道后继续穿过杨伍庄村。线路折向东沿自来水河南侧向东高架敷设，接入华苑车辆段预留线位。本工程正线全长3.921km，共设高架车站3座，分别为南站站、杨伍庄站，学府工业区站。

杨伍庄车站位于海泰大道、海泰南道与赛达大道所围成的地块内，车站西侧为赛达大道，车站主体呈南北走向。车站为高架两层侧式车站，采用“建桥合一”结构形式，地面一层为站厅层，地面二层为站台层。

2、结构形式分类

高架车站结构不同于一般的房屋结构，它既有列车通过又有列车制动停留在站内的工况，它是桥梁和房建结合在一起的结构体系，在车站主体结构选型时，一般有“建桥合一”型方案和“建桥分离”型方案。方案各有优、缺点及适用性。

2.1 建桥合一式

“建桥合一”的结构体系是把桥墩作为房屋框架结构的一部分，车站结构主要由承受列车荷载的轨道梁和车站房屋主体结构组成，轨道梁以橡胶支座支承于站房结构横梁上，站房主体结构通常采用钢筋混凝土框架结构。但桥、建合一，没有现行统一的规范与标准可循，设计时轨道梁、支承轨道梁的横梁、支承横梁的柱等构件，除应按建筑结构设计规范计算外，还应根据铁路桥涵设计规范中“允许应力法”进行截面验算；其余部分的梁、板均按建筑结构设计规范进行设计。该框架的抗震计算及构造按建筑抗震设计规范进行。

2.2建桥分离式

“建桥分离”的结构体系是把车站房建和高架桥分离成两个完全独立受力系统，传力明确、简捷，高架桥与车站建筑各有比较成熟的结构设计、计算方法和设计软件，且各有现行的国家规范可遵循，车站建筑、高架桥分别进行独立的设计计算，结构设计大为简化，但建桥分离体系需增加柱网，柱子设置较多，且设缝较多，对建筑布置不利，在设计中还应考虑高架桥与车站建筑之间基础的不均匀沉降对站台标高的影响。

国内外轨道交通的建设中均对上述车站结构形式进行过实践，一般情况下，在车站规模较大，车站等级较高，以车站建筑功能为主进行设计时多采用“桥建结合”型车站，反之多采用“桥建分离”型车站。

3、车站结构设计

天津南站配套交通工程-杨伍庄站为高架两层侧式车站，采用“建桥合一”结构形式，地面一层为站厅层，地面二层为站台层。车站的具体结构布置图见图1、2、3。

图1站台下夹层结构平面布置图图2 结构剖面图

3.1 荷载取值

（1）恒载按有关设计规范进行计算。

（2）民用建筑活荷载标准值应按规定采用，荷载分项系数按各规范执行。

（3）和列车有关的荷载

1）轨道二期恒载；

2）轨道附加纵向力；

3）列车竖向静活载；

列车荷载动力系数：1＋u＝1＋10/(30+L)

4）列车附加力：

列车横向摇摆力、制动力或牵引力；

5）特殊荷载

地震作用及断轨力。

3.2 荷载组合

搁置轨道梁的框架横梁、框架柱、基础设计应采用 “铁规”组合，见表2

表1“铁规”荷载组合

其它构件的荷载组合按现行的建筑结构荷载规范设计，在此不再赘述。

参考文献：

[1] GB50157—2003. 地铁设计规范[s]

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随着城市轨道交通的迅速发展，地铁已成为生活中不可或缺的交通工具。车辆段是城市轨道交通的重要组成部分，具有停车、检修、整备地铁车辆的功能。每个车辆段由面积超过100000m2的房屋组成，其中，停车列检库是车辆段中最重要的大库。本文拟对上海轨道交通2个车辆段的停车列检库设计进行对比。目前，这两个库均已投入使用多年。虽然停车列检库的功能相同，但由于业主要求和大库平面组成等不同，因此，采用的结构柱网布置方式也不尽相同。下面就这两个库的结构形式进行对比分析。

1工程概况

上海轨道交通9号线和12号线停车列检库的主要经济技术指标。

2停车列检库

停车列检库是车辆段最重要的建筑之一，同时也是占地面积最大的单体建筑，因此，越来越多的车辆段停车列检库考虑上盖物业开发，以提高其基地的容积率。当前，土地资源十分紧缺，考虑上盖物业开发的停车列检库能够达到合理利用土地资源的目的。9号线的基地内办公用房是盖在其停车列检库上的，而12号线仅考虑对其基地内办公用房房顶进行简单的绿化，以美化基地内的办公环境。9号线和12号线的停车列检库都可作为基地职工闲暇时的休憩场所。以9号线为例，其车辆段基地用地非常紧张，再加上停车列检库占地面积大，因此，在总平面布置设计中，考虑物业开发停车列检库的占地面积对总平面布置起着重要作用。在设计中发现，合理确定横向柱网是该库设计的重点，它不仅会影响到车辆基地的布置方案、作业能力和规模，还会影响到上盖物业开发的层数和规模。

2.1停车列检库结构用地方案的对比

如果不考虑物业开发，停车列检库基本上采用大跨轻钢结构（方案一）；如果考虑物业开发，停车列检库的结构形式采用钢筋混凝土框架结构（方案二和方案三）。现对3种方案停车列检库的占地面积进行比较。以9号线A-H轴为例，有18股道库线，库内线间距为4.6m，库内通道宽为1.3m，检修A型车辆，车库总长320m。

2.2跨三线结构的合理性分析

当前，9号线和12号线的停车列检库均采用跨三线方案。跨三线结构的横向梁跨度为15.9m，9号线按普通梁设计，梁高取为1.6m；而12号线考虑采用后张预应力混凝土结构，梁高取为1.0m，梁端部作加腋处理。由于停车列检库的层高为8.5m，因此梁高取1.6m或1m在建筑尺度上都是合适的。

2.3跨三线结构的优点

跨三线结构主要有以下优点：①节省占地面积。②可以有效抵抗横向弯矩和变形。由于停车列检库两个方向的柱网间距相差较大，即顺线路方向柱距为6～9m，而横向柱距较大，因此，加宽柱子横向截面能够有效抵抗横向弯矩和变形。此外，在用地受限的情况下，对于跨三线方案，可以选取尺寸更大的构件，与构件尺寸受限制的跨二线方案相比，跨三线方案可以承受更大的上部综合开发荷载，有利于进行上部结构开发。③与跨二线方案相比，跨三线方案可以降低工程投资费用，综合经济效益较好。

3结论

由于考虑上盖物业开发的车辆段停车列检库设计涉及的专业较多，影响其设计方案的因素也较多，因此，本文考虑上盖物业开发的停车列检库规模较小，结构设计也不复杂。对于上盖物业开发密度较大的建筑，制订合理的设计方案保证建筑结构合理、抗震性能高的前提条件。为此，必须综合考虑盖上、盖下建筑的功能要求，做好多专业的协调。综上所述，在用地紧张的情况下，考虑上盖物业开发的停车列检库的结构柱网设计应采用跨三线方案。这样，不仅能够加大停车列检库的跨度，减少其跨数，还能够降低停车列检库的总宽度，节省占地面积，且与跨二线方案相比，该方案性价比更高，更有利于综合开发。

参考文献：

［1］童开荣.轨道交通工程车辆段主要设施工艺设计的探讨［J］.地下工程与隧道，2003（2）.

［2］孙蔚芝.上海轨道交通3号线石龙路停车场停车库结构设计［J］.城市轨道交通研究，2007，10（8）.

［3］叶献国.建筑结构选型概论［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2003.

［4］北京城建设计研究院，上海市隧道工程交通设计研究院，铁道第二勘查研究院，等.GB50157—2003地铁设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2003.

篇9

中图分类号：U45 文献标识码：A

一、工程概况

雪浪站为无锡地铁1号线的第24座车站，雪浪站位于蠡湖大道东侧绿化带内，横穿规划震泽路，蠡湖大道路口东侧地块内现状为破旧厂房、少量低矮民房，以及派出所办公楼，此地块规划为商办用地及商住用地；西南象限地块目前为在建的科技产业园，西北角为江南大学校园。有效站台区位于蠡湖大道与规划震泽路路口东南象限地块绿化带内，为地下二层10m宽岛式站台车站，站前设单渡线，站后设交叉渡线与出入场线相接，并预留远期正线南延的条件。

为了配合蠡湖大道快速化改造，路口远期规划为震泽路下穿蠡湖大道，雪浪站拟与震泽路下穿隧道合建，合建节点同步开挖施工，考虑震泽路下穿隧道施工时间等因素无法确定，故本站预留节点。

图1无锡地铁1号线雪浪站总平面布置图

二、结构设计

（一）围护结构设计

根据无锡地铁基坑变形控制保护等级标准及本站周围的环境条件，雪浪站基坑等级定为二级，车站采用地下连续墙作为围护结构，与主体形成复合式侧墙结构。

车站采用内支撑体系，震泽路下穿隧道处基坑开挖深度约15.58m，基坑宽度为20.3m，基坑沿竖向设四道撑，第一道为钢筋混凝土支撑，其余为φ609（δ=16mm）钢管支撑。钢支撑的水平间距一般为3.5m，另加一道倒换支撑。为了减少支撑的受压计算长度，在较宽基坑处支撑中部设钢立柱，临时立柱可采用钢管或格构式钢柱，在第一道混凝土支撑之间采用混凝土系杆连接，钢支撑之间用型钢连系杆与立柱拉结，同时作为相邻支撑的竖向支点，立柱基础可采用灌注桩基础。

图2围护结构横断面布置图

（二）内部结构设计

1.内部结构计算

（1）计算模型：

车站与下穿隧道合建结构顶、中板厚800mm，底板厚900mm，侧墙厚700mm。

图3横断面布置图

图4车站与下穿隧道计算模型

（2）使用阶段分为两个工况计算：自重＋超载＋活载工况及自重＋水反力工况。

（3）自重＋超载＋活载工况：顶板荷载为自重＋覆土荷载＋地面超载，站厅板荷载为自重＋设备荷载，底板荷载为底板自重＋列车运行等效静载等。

（4）自重＋水反力工况：顶板荷载为自重＋覆土荷载，站厅板荷载为自重，底板荷载为底板自重＋底板下水浮力。

2.计算结果

车站标准断面均为横向单向受力体系，由于城市下穿隧道的合建，合建部分中板设置为双向板，顶板

受力为车站方向纵向，即向下穿隧道端墙传力的单向受力体系。下穿隧道与车站接口处下一层侧墙实施，远期下穿隧道施工时凿除。经过计算，各层板及侧墙的配筋率均满足要求。

3.应注意的问题

通过上述对车站与下穿隧道合建结构进行三维空间计算分析，可以认为轨道交通车站与横穿隧道的合建结构设计原则基本可按照常规车站设计实施，但在此类工程的结构设计过程中，应主要注意以下几个方面：

（1）车站主体标准段均采用由于车站与下穿隧道连接，后期隧道与车站打通，站厅层侧墙结构进行凿除，车站站厅层不连续，故结构的抗浮会存在一定的问题，所以在结构设计中重视此部分结构的抗浮设计，在车站底板下设置抗拔桩，并考虑合建结构与两侧车站结构底板下适当设置工程桩以防止在今后的运营阶段产生过大差异沉降。

（2）由于车站结构与隧道结构的沉降允许值是不一样的，所以在车站外侧与下穿隧道结合处设置变形缝以抵抗变形对结构的相互影响。

（3）雪浪站车站较震泽路下穿隧道实施得早，由于与下穿隧道打通时间无法确定，所以在两侧后期与下穿隧道连通处预留过梁及暗柱，站厅层侧墙在车站实施期间施做，待下穿隧道与车站打通时进行凿除，与车站连通。

（三）防水设计

结构防水设计应遵循"以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理"的原则。本站采用复合墙受力体系，防水采用全包防水，顶板外包采用单组分聚氨酯防水涂料，侧墙和底板外包采预铺式冷自粘防水卷材，合建结构和下穿隧道处变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带和外贴式止水带、接水盒及聚硫嵌缝胶进行加强防水。

车站与震泽路下穿隧道合建，更需注意两工程结构防水的相互衔接。在防水设计中，要求后期实施的下穿隧道顶板外包防水材料需与车站顶板外包防水采用一致，以能更好得处理先期实施节点与后期结构之间的防水搭接。

（四）车站上方市政管线的处理

由于合建处顶板埋深较浅，只有约1.55m左右，无法满足市政管线的迁改，所以预留震泽路下穿隧道北侧设计为顶板落低，以满足震泽路横跨蠡湖大道污水管及其他管线的穿越。

在雪浪站进行二期管线迁改时发现该处污水管迁改实施方案与原设计顶板落低段标高有冲突，由于当时中板已经施作完毕，考虑在满足污水管顶管穿越顶板的前提下尽量减小顶板上的覆土厚度，以减小顶板上的荷载及结构的侧墙受力，尽量使结构在纵向上保持较大的整体刚度。

由于该污水管埋深较大，根据车站工筹和管线回迁时间的协调，确定该污水管为后期顶管施工。为了避免顶管施工过程中管道破坏结构顶防水保护层，在管道投影范围（2m宽）顶板上加厚混凝土保护层，并在保护层上再施作一层混凝土薄板。

图5合建结构处北侧预留管槽平面布置图

图6合建结构处北侧预留管槽纵断面布置图

图7合建结构处北侧预留管槽横断面布置

（五）工程实施的细节设计

在结构设计时必须根据建筑及结构布置情况尽量预留现场施工条件，本工程顶板至站厅层结构为下穿隧道部分，根据隧道的布置设计，设置五道隔墙，隔墙将四块隧道通道封闭，无法满足施工现场的材料运输、人员出入需要，所以在设计时应该考虑在隔墙内预留施工用门洞，以免对后期现场施工时造成不便。

图8中板原结构设计平面布置图

图9中板调整结构设计平面布置图

三、结语

当今各地城市的轨道交通工程已十分发达及密集，轨道交通与地块结合、与其他项目合建将越来越多，虽然类似项目的设计不缺先例，但是如何处理轨道交通与其他项目合建工程之间的相互关系及设计亦尤为重要。本文通过以雪浪站与下穿隧道合建的结构设计为例，描述了在此类工程的结构设计中，必须充分考虑两者之间的相互关系，需注意两工程相互之间的排水、结构防水、结构稳定性之间的影响，并应结合工程现场施工来考虑结构的设计，此外，车站与隧道设计进度需保持一致，至少应先满足节点处施工的需求，并在施工过程中设计做好现场施工配合工作，以及时解决现场技术难题。希望通过以本文为例，能够对以后类似的工程提供一点思路和借鉴。

参考文献：

[1]JGJ120―99建筑基坑支护技术规程[S]．北京：中国建筑出版社,1999.

篇10

关键词:地铁,工程造价,投资控制

引言

随着我国经济建设的快速发展,综合国力不断提高,也带来了城市(尤其是大城市)基础设施落后于经济发展的矛盾。城市轨道交通以其大运量、高效率和低污染等特点,已成为各城市的首选目标。它不但能有效地解决城市交通问题,同时能够保护城市生态环境、强化城市功能、促进城市现代化进程和可持续发展。

从我国的城市需求上来看,城市轨道交通在我国的城市建设上有着巨大的发展潜力和很好的历史机遇。目前,我国已经有北京、上海、天津、广州、深圳等城市的轨道交通线路投入运营,重庆、南京、成都、沈阳、西安等城市正在建设中。但是由于城市轨道交通造价普遍过高,如已建成的广州地铁一号线约6.9亿元/km,地铁二号线约5.5亿元/km;上海地铁一号线约4.7亿元/km,地铁二号线约7.9亿元/km;明珠线一期工程约3.4亿元/km;深圳地铁约4.6亿元/km;南京地铁南北线一期工程约3.8亿元/km;成都地铁一期工程约4.3亿元/km;西安地铁二号线约4亿元/km。过高的造价加上城市轨道交通属于城市公益事业,建设周期长,运营成本高,投资回报率较低,需要政府投入一定的财政才能够维持正常的运营。因此,如果能合理地降低造价,就能有效地控制投资支出,合理安排建设资金,促进城市轨道交通的快速发展。

目前的城市轨道交通投资构成,主要包括以下几部分的内容:前期工程、土建工程(含车站、区间、轨道、房建等)、设备工程(包括机电设备、环控设备、消防系统设备、车辆设备等)、其他费用等,文中就其中的土建工程、设备工程方面对投资控制进行分析。

1降低设备费用,力争实现设备本土化

目前的城市轨道交通项目中,设备费用一般占了静态总投资的20%~30%,如何处理好土建与设备费用的关系就非常重要。地下工程是不可逆工程,修好后再进行改造成本很高。地下工程的使用寿命要求为100年,为了满足安全、可靠使用100年,土建工程的真正寿命是应该达到200年。而随着科学技术的飞速发展,设备的使用寿命一般5年~10年就要更新换代,车辆寿命可能长些,也超不过20年。地铁工程建设要遵守“设备低投入、运营高产出”的原则。如果设备投资过大,就会引起每年的折旧费偏高,使地铁的运营成本加大,造成地铁很难盈利。而土建工程寿命很长,每年的折旧费很低,对地铁的运营成本影响相对较小。因此,降低设备费用,力争实现设备本土化,不仅可以降低建设费用,也可以降低地铁的运营维修费用,对降低地铁工程造价非常重要。目前,设备工程中的通风、空调系统、自动扶梯系统以及环控系统基本上实现了国产化,但信号系统、消防系统、车辆等的国产化率还比较低。因此,降低设备费用的重点应在信号系统、消防系统、车辆等方面加快国产化的进程。

2合理降低土建工程造价

目前的城市轨道交通项目中,土建工程费用占总投资的比例最大,约占静态总投资的40%~50%。因此,合理降低土建工程的费用,对城市轨道交通的投资控制非常重要。降低土建工程费用,主要从以下几方面进行分析。

2.1合理确定地铁车站的规模

目前,一个一般中间站的地铁车站的规模基本上为:双层车站、站坪长250m左右、双向四个出入口,总建筑面积在8000m2~9000m2左右,换乘站和枢纽站的规模则更大。车站的土建费用则多在0.5亿元~1亿元之间,换乘站和枢纽站的费用则更高。所以,要从根本上降低土建工程费用,就要尽可能地减小车站的规模。

1)运营组织上:尽量争取采用短编组、密交路的运行模式,可以缩短站坪长,降低土建工程的费用。

2)设计上:根据城市规划的总体要求,结合周围地面的建筑物、管线等情况,因地制宜地选择车站的站位、结构形式,尽量考虑采用单层车站,另外优化车站的房屋布置,合理减少备用房的面积。

2.2从结构设计上优化

结构设计对地铁工程的投资影响很大,结构设计的合理,将会在很大程度上降低工程投资。结构设计主要应从线路的平纵断面上进行优化。

2.3从施工方法上优化

1)地铁车站。

目前,地铁车站的施工方法主要有明挖法、暗挖法和盖挖法三种。在条件许可的情况下应优先采用明挖法,其次是盖挖法,盖挖法中应优选盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法;最后是暗挖法,该方法适用在交通要道、管线太多、不易明挖的繁华城区。暗挖法施工车站有柱洞法、侧洞法、中洞法三种施工次序方法,其中柱洞法、侧洞法应用较多,大断面施工应遵守变大洞为小洞的施工原则,开挖方法应按以下次序优选:正台阶开挖、CD法开挖、CRD法开挖、双侧壁导洞开挖(眼镜工法)进行,这样可节约投资。

2)地铁区间。

目前,地铁区间的施工方法主要有明挖法、暗挖法和盾构法。在地面条件允许的情况下采用明挖法最便宜,但所带来的社会环境影响是很大的,仅在无人、无交通、管线较少之地应用。暗挖法是一种适合不同断面、灵活多变的施工方法,在我国的北部、无水或少水地区应用很多,造价较低。盾构法适合在较软弱、富含水流砂之地、断面不变的区间应用,由于盾构设备一次投入费用较高,所以在选用时要考虑盾构区间的长度不宜太少。否则,机时比不合理,该方法施工速度快,是今后应推广的施工方法,但必须进行盾构本土化的工作,灵活性上不如暗挖法,两者造价基本持平,但略高于暗挖法。

3)围护结构。

围护结构多属临时支护,也可和永久结构共同使用。目前,经常采用的维护结构主要有土钉墙加喷锚支护法、间距挖孔桩+喷锚网法、连续挖孔桩法、连续钻孔桩法、连续咬合桩法、SMW法、连续墙法等主要形式的围护结构。另外,维护围护结构的开挖方法与支护方式关系重大,支护形式多为预应力锚索支护(有临时和可拆式锚索)、钢横撑支护、钢筋混凝土横撑支护等形式。设计施工时要根据地层的具体情况选择适合本工程的围护结构和支护形式,以降低轨道交通的投资。

4)辅助工法。

辅助工法的选择对交通土建工程的投资影响也很大,目前地下工程首先遏制的难题是地下水的处理,方法有降水和堵水两大类。当地层为砂砾石层时,如北京、成都,可以考虑在施工中采用以降水为主、堵水为辅的方案,这样可降低工程造价,地表也不会因降水而产生大的沉陷;软塑、含水、流砂等地层降水会带来大的沉降,为此可采用以堵为主、排降为辅的方案。在堵的方面采用明挖法时,选择的次序应为垂直单液注浆、垂直双液注浆、垂直粉喷桩、垂直搅拌桩、单管高压旋喷桩、垂直冻结法六种方式。暗挖法有小导管TSS周边注浆法,水平搅拌、水平旋喷、全断面浅孔(6m~8m)围幕注浆法,全面断深孔(18m~20m)围幕注浆法,水平冻结法四种方式。

3结语

随着我国综合国力的不断增强,对基础设施的投资进一步加大,城市轨道交通由于其本身无可替代的优势成为解决大城市交通问题的首选目标,但由于其高投资一度限制了发展。影响城市轨道交通投资的因素非常多,文中就占投资比重最大的土建工程、设备工程方面谈一些体会,以促进城市轨道交通快速稳定的发展。

篇11

摘 要：在城市轨道交通高架区间设计中，桥梁形式很多，比选复杂。此文就此进行讨论，比选出一般区间经济适用、造型美观的桥梁形式。

关键词：轨道交通；高架区间；桥梁形式；经济比较

目前，我国城市轨道交通正在快速发展，而高架区间又因其造价低、工期短被广泛应用，但区间桥梁形式很多，除特殊地段特殊设计外，高架区间的桥梁形式正逐渐趋于统一。笔者根据多年城市轨道桥梁设计的经验，就高架区间桥梁形式比选与经济性进行探讨。

1 国内轨道交通桥梁形式普遍采用情况统计及分析

城市轨道交通高架区间桥梁形式的选择是高架结构设计的前提，国内目前在建和已建成的项目按时间先后统计见表 1。

篇12

在参考客户提供的电缆技术标准和ISO6722：2006标准的基础上，探讨了轨道交通机车线缆高温热切试验原理，介绍自主研发的高温热切试验系统。轨道交通机车线缆高温热切性能设计主要包括材料设计、结构设计、工艺设计和控制，以美标内燃机机车电缆的高温热切性能设计为例对整个设计过程进行了详细介绍。

关键词：

机车电缆；美国标准；高温热切试验

0引言

随着清洁能源的不断发展，轨道交通机车技术不断更新，机车材质更环保、重量更轻，对所用的配件（如线缆）要求也越来越高。轨道交通机车内的工作空间越来越狭小，电缆或电线一般做成线束安装在机车内部用于信号或动力传输。为了确保轨道交通机车安全运行，轨道交通机车线缆必须能在高温、严寒、震动、摩擦等复杂环境中保持良好的工作状态，应具备耐燃料油（如＃902油或＃903油）、耐溶剂（如浸渍漆）、低烟无卤、阻燃耐火、耐腐蚀性气体等性能。目前，轨道交通类电缆标准主要有欧洲标准EN系列、国家标准GB（等同IEC）系列及美国标准系列。其中美国标准系列在美国环保局（U．S．EPA）实行机车Tier4排放标准，要求第四代内燃机车采用排气后处理装置（如颗粒物过滤器或选择性催化还原装置（SCR）等）以达到对环境更环保、污染更降低的效果后，为了与之相适应，对轨道交通类电缆的环境环保性、低污染性提出了更为严格的要求。国内轨道交通机车线缆生产企业较多参照欧洲标准与国家标准生产，很少参照美国标准生产。在面对更为严格的轨道交通机车电缆美国标准系列，以及庞巴迪、大众、GE等机车制造商的企业标准，国内轨道交通机车线缆生产企业在技术上就显得有些准备不足了。为了满足客户的需求，本公司开发了符合美国标准系列的美标内燃机机车电缆。在美标内燃机机车电缆整个开发过程中，从结构设计、材料研发、工艺控制到性能测试等方面均遇到了各类技术难题，在解决技术难题过程中本公司对美标机车电缆的研发能力也同步获得了增强。本文以美标内燃机机车电缆高温热切性能的设计为例进行介绍，为国内轨道交通机车线缆生产企业研发相关产品提供参考。

1高温热切试验设计

高温热切性能是轨道交通机车线缆美国标准系列中要求最为严格的性能，其主要衡量在机车内部高温环境中线缆与利刃接触时仍能有效工作，确保机车运行安全等级的能力。目前，主要根据高温热切试验的通过与否来判定电缆高温热切性能的合格与否，故必须对高温热切试验进行合理设计。

1．1参考标准

根据相关标准规定，在22AWG（直径0．643mm）～1111MCM（截面积562．9437mm2）线缆导体规格中只有导线线规在12AWG（直径2．05mm）及以下电缆需要进行高温热切试验。因此，在设计高温热切试验时，我们主要参考了客户提供的电缆技术标准（《41A313392》H版）和ISO6722：2006标准。表1示出了《41A313392》标准中导体规格12AWG（截面积约为3．33mm2）的高温热切试验规定和ISO6722：2006标准中相近导体规格4mm2的高温压力试验规定［1］。虽然ISO6722：2006标准中高温压力试验所给出的负重质量、刀片半径、预处理温度都要比《41A313392》标准中高温热切试验严格，但因针对的材料有所不同及线缆测试时关注的方面有所不同，故美标内燃机机车电缆高温热切试验的设计主要参考了《41A313392》标准中高温热切试验相关规定。

1．2试验过程设计

以12AWG2000V美标内燃机机车电缆为例，其高温热切试验过程是将试样电缆放入170℃烘箱中静置1h，然后在烘箱内将质量为1500g负重挂在试样电缆上面的刀片挂钩处，刀片的半径≤0．025mm，负重10min，试样电缆绝缘不应被负重刀片切穿，10min后沿着同一截面顺时针旋转120°重复上一步骤，10min后再沿着同一截面顺时针旋转120°重复上一步骤，即同一截面3面皆不可被利刃切穿。试验中所用的烘箱应为UL标准烘箱，换气速度为100～200次／h，3次10min的高温热切试验均在170℃烘箱中完成。

1．3试验设备设计

为了确保高温热切试验顺利进行，我们自主研发了一套高温热切试验系统，并成功申请了专利（专利号：201420536715．4）。该高温热切试验系统的结构如图1所示，其包括紫外线热老化试验箱体、蜂鸣箱、电缆支架及砝码若干。紫外线热老化箱体上方开有两个孔洞，每个孔洞均配有密封垫，从两个孔洞中引出两根导线插入蜂鸣箱内；蜂鸣箱中设置两个指示灯、一个报警器及两根从紫外线热老化箱中引出的带有金属夹头的导线，蜂鸣箱内可设定试验时间，红色灯亮表示试验系统处于工作状态，绿色灯亮表示试验系统工作完成；电缆支架采用不锈钢结构，上层放置试样电缆，并配备悬挂式挂钩，挂钩上方设置一刀片，刀片垂直于试样电缆上表面，挂钩下方悬挂砝码若干；从紫外线热老化箱体上方孔洞中由上而下引入两个带金属夹头的导线，一个金属夹头连接一端剥去绝缘的试样电缆中的导体，另一个金属夹头连接悬挂于刀片下方的挂钩。高温热切试验时，紫外线热老化试验箱内保持一定温度，试样电缆置于电缆支架上，砝码悬挂于刀片下，接通电源后，当试样电缆的绝缘被刀片切透并接触到电缆导体时，则刀片、金属挂钩与蜂鸣器形成一个通路，蜂鸣器报警，由此可判定电缆高温热切性能不合格。

2电缆高温热切性能设计

轨道交通机车线缆高温热切性能设计的主要包括材料设计、结构设计、工艺设计和控制三个方面，下文以美标内燃机机车电缆的高温热切性能设计为例进行详细介绍。

2．1材料设计

多次试验表明，美标内燃机机车电缆如要通过高温热切试验，其所用绝缘材料的断裂伸长率的最佳范围为200％～220％，同时抗拉强度的最佳范围10～14MPa。为了使研制的美标内燃机机车电缆满足客户提供的电缆技术标准，通过高温热切试验，我们根据本公司的实际生产能力，进行了大量的绝缘材料筛选、配比研究试验。其中以乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）、氯化聚乙烯（CPE）、乙丙橡胶（EPR）等为基材，加入无机阻燃剂Mg（OH）2／Al（OH）3、抗氧剂TH－AO2等助剂，再配以其他相关材料合成的辐照型特种交联聚烯烃材料与化学交联弹性体共聚物的电性能、机械性能表现最好。表2对比了该辐照型交联聚烯烃绝缘材料性能指标与国内外标准对轨道交通机车线缆用绝缘材料性能指标要求，可见该辐照型交联聚烯烃绝缘材料可同时满足断裂伸长率≥200％、抗拉强度≥10MPa。

2．2结构设计

理论上，当电缆绝缘材料确定后，电缆同一截面上只要有一个点通过高温热切试验，则剩余两个点也应通过试验。但在大量电缆高温热切试验中，我们发现高温热切试验时电缆同一截面上三个点的测试结果差异很大，而这与电缆的结构设计（导体、绝缘厚度）、工艺设计和控制有较大的关系。美标内燃机机车电缆结构较为简单（如图2所示），即导体＋绝缘，导体由满足ASTMB33标准镀锡铜线绞合而成，导体20℃直流电阻和绝缘厚度应满足标准ICEAS－95－658［2］。以12AWG2000V美标内燃机机车电缆为例，按相关标准，导体由19根0．475mm镀锡铜单线绞合紧压而成，紧压导体外径为2．16mm，绝缘平均厚度为1．14mm，绝缘厚度最薄点为1．03mm，绝缘平均厚度的电缆外径为4．44mm，绝缘厚度最薄点电缆外径为4．22mm，客户要求该电缆的最大外径为4．6mm。为了能顺利通过高温热切试验，绝缘厚度应尽量设计成接近上限1．22mm。

2．3工艺设计和控制

为了满足客户提供的电缆技术标准，通过高温热切试验，美标内燃机机车电缆导体采用德国Niehoff多头连拉连退拉丝机拉制并在线退火、德国Niehoff多头束丝机束丝、分层紧压技术紧压，束丝紧压后测量导体外径和20℃直流电阻，丝径偏差控制在±0．002mm以内，束丝紧压后导体应外径均匀、圆整、平滑。绝缘采用进口挤塑机挤出，精确控制绝缘厚度及电缆外径（尽量接近上限），挤制的电缆应外径均匀、圆整、平滑。由于辐照工艺参数（辐照方式、辐照剂量）的设定直接影响美标内燃机机车电缆绝缘交联水平和电缆绝缘最终机械性能，因此为了确保成品电缆绝缘断裂伸长率不小于200％，同时电缆又能通过高温热切试验，我们进行了大量辐照工艺模拟试验。电子束辐照方式有单向辐照与双向辐照两种。相比于单向辐照方式，双向辐照方式采用在下方安装电磁感应装置，使由上而下发射的电子束在经过磁场时发生了方向偏移进而实现再次辐照，使上下两面辐照更为均匀。由于双向辐照设备尚未实现完全国产化，而进口双向辐照设备又投资较大，因此美标内燃机机车电缆绝缘仍采用国内常用的单向辐照设备辐照，但对单向辐照设备进行改进，使电缆在辐照加速器内行进时定向规则旋转，从而使辐照更为均匀，绝缘交联水平更为稳定，绝缘机械性能更佳。辐照剂量与绝缘性能的关系如图3所示，可见辐照剂量与绝缘各性能（静态模量、动态模量、硬度、拉伸强度、断裂伸长率、疲劳强度、摩擦因数、耐热性）关系曲线是互相制衡的。绝缘断裂伸长率和拉伸强度这两项指标与电缆高温热切性能密切相关，在其他工艺条件不变的前提下，随着辐照剂量的提高绝缘断裂伸长率呈逐步下降趋势，而拉伸强度则呈先升后降。通过两者关系曲线的相交点，结合电缆绝缘厚度、结构、外径，找到最优辐照剂量，使绝缘获得最佳交联点，以确保成品电缆绝缘断裂伸长率不小于200％，同时抗拉强度不小于10MPa，这样电缆就能通过高温热切试验。以12AWG2000V美标内燃机机车电缆为例，其辐照剂量设定在2．0～5．0m／（min•mA）为宜。

3结束语

为了给我国轨道交通机车线缆生产企业研发相关产品提供参考，本文详细介绍了在参考了客户提供的电缆技术标准（《41A313392》H版）和ISO6722：2006标准的基础上对美标内燃机机车电缆高温热切试验过程的设计，以及为确保高温热切试验顺利进行自主研发的高温热切试验系统，并从材料、结构、工艺三个方面对美标内燃机机车电缆高温热切性能的设计。

篇13

Abstract: along with the rapid economic development, the continuous improvement of living standards, urban rail traffic along with our country society into rapid development phase, different types of rail transit and into the parallel development period, present a diversified development trend, begin to pay attention to rail transit and the coordinated development of the urban environment. This paper mainly discusses the subway construction of the design process and method, put forward one's own view, make the best design scheme, more reasonable application in the subway construction.

Key words: the subway structure; Design scheme

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 前沿

当前地铁车站设计中还存在一些缺点和问题，在现有的技术水平下不断学习，不断地改进设计出最为合理、经济、科学的设计方案。对现状进行分析，对未来不断探索，寻求更为理想的设计方案。

2 地铁结构的特点及其主要设计流程

地铁结构设计特点 ：地铁工程建设周期长、投资大，而且，每个周边环境规模要求各不相同，还要考虑施工技术的成熟性和可靠性。其主要设计流程主要如图。

图1车站主要设计流程表

3 车站结构设计流程中的重点及应注意的问题

3.1 初步设计阶段

地铁设计是一个庞大的系统工程，其相关的专业多，相互牵制，而初步设计阶段正是各专业间互相沟通、协调的时期，如果该阶段工作做的好，对以后的工作将起到事半功倍的效果，否则可能引起方案的变动。地铁工程多沿城市交通主干道下敷设。在线路走向稳定后，工程建设部门应及早会同交通管理部门及城市规划部门研究轨道交通工程对地面交通影响的节点位置及解决方案。其中主要做好以下几点 ：

（1）根据车站的平面位置及埋深确定对车站站位起控制作用的管线 ，并提出合理的永久或临时迁改方案 ：①管线迁改的一般原则是 ：沿车站纵向的管线采取永久或临时迁改方案。沿车站横向的管线采取悬吊保护的方案 ；②当管线无法迁改时 ，与建筑及相关专业沟通采取车站局部增加管廊、调整车站埋深和站位、局部暗挖施工等方法解决 ；③管线的迁改图应根据车站分期施工方案 ，综合考虑并选择最佳方案 ，尽量避免管线的反复迁改 ；④市政管线中的污水管、雨水管一般埋深、管径均较大 ，且为重力流管线 ，有一定的坡度要求 ，设计中应引起重视。当此类管线为砼管并需做悬吊保护时 ，应注意悬吊部分砼管需置换成钢管。

（2）根据现状道路交通实际情况、周边环境及整条线工程的要求 ，设计合理的方案：1交通疏解方案应尽量使车站的施工对现状交通的影响降到最低程度。一般疏解后的道路应能满足原有道路交通的需求 ；②无特殊要求时 ，机动车道按 3.5m，人行道按 2m 设置 ，机动车道的转弯半径按 30m 考虑。

（3）根据疏解方案确定明挖车站各期的施工工法。施工工法的分类及优缺点 ，详见表 1 ：施工围挡距离围护结构外边的距离 ：一般情况≥ 3m，施工便道≥ 5m。

车站施工工法 主要施工工序 优缺点

明挖法

明挖顺筑

围护桩施工分层开挖至设计标高自下而上施工车站主体结构

优点：功法简单、造价较低

缺点：对地面交通及管线影响大

盖挖顺筑 围护桩施工施工铺盖系统恢复交通分层开挖设计标高自下而上施工车站主体结构

优点：对地面交通影响较小

缺点：较明挖顺筑造价较高

盖挖逆作 围护桩施工开挖至顶板设计标高并施工主体顶板施工铺盖系统恢复交通自上而下施工车站主体结构 优点：对地面交通影响较小，车站施工对周边建筑沉降影响较小

缺点：施工工法复杂，造价高，较少使用

暗挖法 优点：对地面交通、管线基本无影响。

缺点：对于大断面结构车站，工序复杂、造价较明挖法高许多，故对主体结构较少采用，有穿越要求的地段、断面较小的附属结构较常采用。

表1车站工法对比表

（4）结构尺寸拟定及辅助计算。初步设计阶段主要任务是结合本地及以往地铁设计的经验确定合理的围护结构形式、拟定主体结构的主要尺寸（梁、板、柱）、防水模式，并辅以适当的结构计算验证。

3.2 施工图设计阶段

主体围护结构设计和主体结构设计是施工图阶段两个重要组成部分，以下对其设计流程就设计中需注意的问题做一简要介绍：

（1）围护结构设计需要注意的问题：

①根据地质情况选择安全、经济、合理的围护结构方案。

②对于一个车站围护结构的尺寸不宜变化太多以便于施工。如：桩直径、深度；连续墙厚度、幅宽、接头形式；

③如车站设置有临时铺盖系统 ，此处的围护桩除了承受水平荷载还需承受竖向荷载 ，而且此处的侧摩阻力较小（一侧为凌空面），故应对此处的桩间距、桩长、桩的沉降进行核实计算 ；

④一般围护结构不需进行裂缝验算 ，当维护结构参与抗浮时或围护结构作为主体结构的一部分时 ，应进行抗裂验算 ；

⑤一般认为围护结构的嵌固深度应按《建筑基坑支护技术规程》第 4.1.1 条的要求 ，按圆弧滑动法确定整体稳定性。对于多支撑体系 ，这样算出的围护结构插入深度偏大 ，因为由于内支撑的作用 ，通常不会出现整体破坏。建议按照当地土质情况选取适当的安全系数 ；

⑥同一层支撑中 ，支撑的布置应同时满足计算要求和施工要求 ，间距不宜过小 ，一般 3m 左右。上下层的支撑应相互对应 ，不宜交错布置。支撑的位置尽量避开柱位 。

（2）主体结构设计应注意的问题

① 计算图示。根据围护结构与内衬的不同连接形式 ，主要有以下 3 种结构计算模式，详见表2：

表2车站主体结构计算模式表

车站主体结构标准段在使用阶段简化为横向平面受力结构 ，按弹性地基上的横向等代闭合框架进行计算。计算简图如图2。

图2 车站主体结构计算图示

②建模计算中应注意的问题

a一般应分常水位和抗浮水位分别计算 ，并取最不利工况；

b大量计算表明 ，一般情况下人防荷载不起控制作用 ，但当顶板覆土厚度小于3m时 ，应核实人防工况 ；

c地铁抗震计算理论与民用建筑相比还很不完善 ，基本是参照《铁路抗震设计规范》中有关隧道部分的条文和国家标准《建筑抗震设计规范》进行的。地震系数法和反应位移法按静力方法求解 ，结合现有的分析计算结果 ，地震效应一般不起控制作用 。

4 结语

地铁的技术要求很严格,但是由于地铁的发展比较晚,所以对于地铁建设工程的设计,还不能做到科学的、经济的发展。为了快速的、科学的发展地铁的经济，我们从设计方面、施工质量、工程建设管理、技术应用等方面综合评估，建立完善的地铁建设体制，做到安全的保障。在不断提升自己专业知识的同时，分析探讨地铁现状，从设计结构方面，提升整体要求。做好准备工作，共同走向新的地铁发展。地铁的发展也在推动经济的发展，起着相辅相成的作用。

参考文献