地下铁道-地铁教程第7讲

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1、第二节车站结构设计第四章地下铁道结构设计一、结构形式及选择1．明挖法施工的车站结构(1)明挖车站的优缺点及适用条件①优点a.使用功能好；b.施工方法简单，技术成熟；c.工程进度快，根据需要可以分段同时作业；d.浅埋时工程造价和运营费用均较低，且耗能较少。第四章地下铁道结构设计②缺点a.外界气象条件对施工影响较大；b.施工对城市地面交通和居民的正常生活有较大影响，且易造成噪声、粉尘及废弃泥浆等的污染；c.需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线；d.在饱和的软土地层中，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的纵向稳定常常会成为威胁工程安全的重大问题。

2、③使用条件浅埋地铁仍采用明挖车站，与不同类型的围护结构结合能适用于各种地层。第四章地下铁道结构设计(2)结构形式①矩形框架结构根据功能要求，可以设计成单层、双层、单跨、双跨或多层多跨等型式。单跨单层车站第二节车站结构设计钢管混凝土柱三跨单层车站第二节车站结构设计上下重叠车站第二节车站结构设计下立交公路隧道砖墙地下连续墙第二节车站结构设计下立交公路隧道砖墙地下连续墙第二节车站结构设计地下连续墙灌注桩第二节车站结构设计②拱形结构一般用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站，可以获得良好的建筑艺术效果。明斯克地铁东站第二节车站结构设计莫斯科地铁车站第二节车站结

3、构设计(3)整体式结构与装配式结构现浇钢筋混凝土：防水性和抗震性能好，能适应机构体系的变化，不需要大型起吊和运输设备；但混凝土浇注质量不易控制，施工效率低、工程进度慢。装配式结构：构件批量生产，质量较易控制，而且可以提高施工进度；但接头是防水的薄弱部位。轨顶面车站轴线第二节车站结构设计(3)抗浮设计①必要性浮力对车站结构的作用主要表现在两个方面：a．当浮力超过结构自重与上覆土重量之和时，结构整体失稳上浮；b．导致结构底板等构件应力增大。所以明挖车站的结构设计，应就施工和使用的不同阶段进行抗浮稳定性检算，并按水反力的最不利荷载组合计算结构构件的应力。第二节

4、车站结构设计②明挖车站结构的抗浮措施施工阶段：a．降低地下水位减小浮力；b．在底层结构内临时充水或填砂，增加压重；c．在底板中设临时泄水孔，消除浮力；d．在底板下设置拉锚。使用阶段：a．增加结构厚度。b．在结构内部局部用混凝土填充，增加压重。c．在底板下设置拉锚。d．在底板下设置倒滤层。第二节车站结构设计素混凝土第二节车站结构设计抗浮稳定安全系数，应结合各城市类似工程的实践经验，一般多在1.05~1.20之间选用。2．盖挖法施工的车站结构⑴逆作法的结构特点①结构型式与施工期间对地面交通的处置要求关系密切。②结构的主要受力构件常兼有临时结构和永久结构的双重

5、功能。③多跨结构需设置中间竖向临时支撑系统，与侧墙共同承担结构封底前的竖向荷载。第二节车站结构设计④大多数交汇于同一节点的各构件不同步施工，必须考虑它们之间的连接问题。⑤必须根据上部框架结构抵抗不均匀沉降的能力及节点连接的精度要求，严格控制边、中桩的绝对沉降量及差异沉降量。⑥用逆作法施工的侧墙和立柱的混凝土施工缝，必须采用特殊施工方法和处理技术。⑵逆作法结构设计中的几个问题①结构型式第二节车站结构设计连续墙中间柱：施工阶段HD400×400×288工字钢间距4.2m使用阶段600×1000劲性给柱钢管柱中间柱常熟路站第二节车站结构设计钻孔灌注钻孔灌注永安

6、里站第二节车站结构设计比利时安特卫普地铁车站地下墙地下水位顶管盖板导洞支撑和背板支护下开挖的边墙第二节车站结构设计②侧墙基坑的临时护壁与永久结构的侧墙合二为一或作为侧墙的一部分③中间竖向临时支撑系统a．设置的必要性施工期间竖向力的传递有2种方法：(a)利用基坑两侧的挡墙传递竖向力，此时车站主体为一单跨结构。(b)设置中间竖向临时支撑系统，与基坑两侧挡墙共同传递竖向力。第二节车站结构设计b．系统的组成中间竖向临时支撑系统由临时立柱及其基础组成。c．系统的设置方式(a)在永久柱的两侧单独设置临时柱。多见于早期修建的逆作车站，优点是施工占路时间较短，且对临时柱

7、施工精度的要求较低；但由于立柱的间距较密，构件较多，不仅给暗挖土方作业带来困难，而且还增加了作业程序。第二节车站结构设计临时柱永久柱第二节车站结构设计(b)临时柱与永久柱合一。可以简化暗挖作业的施工程序、缩短工期并减少投资；随着施工技术水平的提高和施工机械的发展，目前已为大多数逆作法车站采用。永久柱第二节车站结构设计(c)临时柱与永久柱合一，同时增设临时柱。当柱的设计荷载很大时，可采用此种方式。永久柱临时柱永久柱第二节车站结构设计④临时立柱的选型多采用钢管混凝土柱或H钢柱。钢管混凝土柱可直接作为永久柱；H钢柱则作为永久性的劲性钢筋。⑤柱下基础柱下基础可采

8、用条基或桩基。条基是在施工中柱前，在车站柱底部的暗挖小隧道内完成的。第二节车站结