浅谈地铁明挖车站的结构设计lhj1.doc

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1、浅谈地铁明挖车站的结构设计孟旭央刘海军(黄河勘测规划设计有限公司河南郑州金水路109号450003)摘要：根据郑州轨道交通2号线一期工稈农业路站深基坑囤护结构的特征，选择了人工挖孔桩加钢支撑的基坑支护方案，对支撑构件的强度和基坑支护体系的報体稳定性进行了验算，并简单介绍了地铁工稈屮半盖挖结构的设计方法。关键词：地铁；半盖挖；结构；设计Abstract：Accordingtothecharacteristicsofthedeepfoundationp让supportingstructureattheNongyeroadstati

2、ononthesecondlineforZhengzhousubway,thefoundationpitsupportingsolutionusingmanualdiggingcombinedwithsteelbracesupportingisselected.Speciallythestrengthofsupportingcomponentandtheglobalstabilityoffoundationpitsupportingsystemarechecked・Meanwhilethesemi-coverexcavatio

3、ndesignforsubwayexcavationprojectisalsosimplyintroduced・Keywords：subway;thesemi-coverexcavation;structure;design・1工稈概况郑州轨道交通2号线一期T程农业路站位于郑州市繁华的花园路与农业路交叉口，车站沿花园路南北向平行设置，车站总长496.9m,车站标准段宽度20.3m,底板埋深18.02m,顶板覆土为3.0m,为地下两层三跨箱型框架结构，换乘节点处为地下三层五跨框架结构。设有X个出入口、2个紧急疏散通道及三个风口。

4、花园路为南北双向八车道，农业路为东西双向六车道，路口行人众多，交通繁忙，且道路下方管线密集。由于车站交通疏解的要求,车站主体及配线段结构均在道路西侧采用半盖挖顺筑法施工。2工程地质条件评价根据木次地质钻孔揭示，木场地岩土为第四系全新统粉土、砂土粘性土，属于屮等〜高压缩行性土，存在承载力较低、易产生坑壁变形失稳、基底沉陷等问题。地下水埋深7.5〜7.8m,含水层属屮等透水层，对混凝土结构屮钢筋及钢结构弱腐蚀性。木车站主要坐落在(4・2)粉砂层及(4-3)细砂层，建议车站采用明挖法方案，设计施工应注意车站维护结构选释及防水、排水设

5、施设置，地层物理力学参数表1。表1基础地层物理力学参数表地层序号土层名称平均层厚(m)天然含水量3(%)天然容j®Y(kN/rn)K(°)凝聚力C(kPa)承载力标准值Fk(kPa)水平地基系数Kv(MPa/ni)侧压力系数4-2粉砂层4.7620.028.3180300.404-3细砂层7.5421.22&5200500.453主要设计原则及标准地下结构设计应以“结构为功能服务”为原则。满足城市规划、行车运营、环境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐蚀及施工工艺等对结构的要求，同时做到结构安全、耐久、技术先进、技术合理。

6、车站结构抗慝设防烈度为VH度，结构主体构件及内部构件均按100年使用年限设计；地下结构屮永久性和主要构件按一级设计，荷载基木纟R合和偶然组合时，结构重要性系数分别取1.1、1.0；在不考虑侧壁摩阻力时，抗浮安全系数应＞1.05、考虑侧壁阻力时，抗浮安全系数应＞1.15；当计及地震或其它偶然荷载作用时可不验算结构的裂缝宽度。最大裂缝宽度迎水面应W0・2mim背水面应W0・3mm。4基坑支护结构设计4.1支护方案选择⑴本基坑深度19.2m,参考郑州市地铁1号线的经验，选择采用钻孔灌注桩的支护形式。（2）排桩与内衬的连接形式选用重合

7、墙结构。4.2囤护结构计算（1）主要尺寸拟定围护结构尺寸参数：基坑深度I9.2m,桩底嵌固深度11.0m,桩径1.0m,桩距1.2m,桩身采用C30钢筋混凝七支撑道数为4道，材料选用d）609x16mm的A3钢管，支撑长度21.6m,水平间距2.5〜3.0m。（2）荷载计算土压力：根据《建筑基坑支护技术规稈》（JGJ120-99）,对多支点排桩基坑底上部主动侧（迎土侧）按主动土压力进行计算；基坑底下部考虑两侧土压力相抵后形成矩形土压力荷载，并在被动侧（基坑侧）计入一•组弹性支撑（即地层抗力）。水压力：地下水位按实际地下水位计且

8、水压力不折减。地面超载取20kPao（3）计算方法及简图围护结构计算按“先变形后支撑”的原则进行结构分析，按增量法原理进行内力计算;计算时计入结构的先期位移值以及支撑的变形；最终的位移和内力值是各阶段的累加值。计算嵌固深度采用水土合算，计算围护结构内力水土分算。桩内力计算时采