地下双层岛式地铁车站毕业设计(含计算书、图纸)地下双层岛式车站总长188.4 m总宽度20.7 m(计算书、施组、CAD图10张)

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内容简介:
土木工程专业(地下工程方向)2010届毕业设计北京地铁四号线灵境胡同站规划与设计设计图纸姓 名:XXX班 级:土木20班学 号:20060637指导教师:XXX西南交通大学土木工程学院2010年6月 成都图 纸 目 录图 号图 名图 号图 名01总平面图09中梁配筋图02站厅平面图10底梁配筋图03站台平面图11施工布置图04纵断面图05横断面图06施工步骤图07主体结构配筋图08顶梁配筋图 2西 南 交 通 大 学本科毕业设计(论文)北京地铁4号线灵境胡同车站规划与设计年 级:2006学 号:20060637姓 名:XXX专 业:土木工程指导老师:XXX2010 年 6月 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第I页院系 XXXXX 专 业 地下工程 年级 XXXX 姓 名 XXX 题目 北京地铁4号线灵境胡同车站规划与设计 指导教师 XXXX 评 语 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第IV页毕 业 设 计 任 务 书班 级 XXXX 学生姓名 XXX 学号 XXXXX 发题日期:2010年 4 月 14 日 完成日期:2010年 6 月 20 日题 目 北京地铁4号线灵境胡同车站规划与设计 1、本论文的目的、意义 本毕业设计是为实现高等院校土木工程专业隧道及地下工程领域的技术型人才培养目标所必须的实践性教学环节。通过毕业设计强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。通过本毕业设计对一个具体的地铁车站的规划、结构设计、施工方案设计,培养学生综合运用所学知识进行地铁车站设计的能力,使学生掌握地铁车站设计的流程,掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用,掌握车站方案的选型和对比,熟悉计算软件的使用,掌握主要的施工方法、对成果图的绘制以及设计文本的编制全过程,另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备都具有十分重要的意义。2、学生应完成的任务 (1)车站的建筑设计; (2)车站的主体结构设计与计算; (3)车站的围护结构设计与计算; (4)车站抗浮设计与验算; (5)车站施工方法选择与设计; 3、论文各部分内容及时间分配:(共 10 周)第一部分查阅相关资料、熟悉设计内容和要求 (1 周)第二部分车站建筑设计 (2 周)第三部分车站结构计算与设计 (2周)第四部分施工方法选择与设计 (2 周)第五部分绘图和文整工作 (2 周)评阅及答辩交老师评阅并修改 (1 周)备 注 指导教师: 年 月 日审 批 人: 年 月 日摘 要地铁车站是地下地铁的交通枢纽,其主要承担乘客上下车、候车、换乘、和集散的作用。同时也是布置运营管理和技术设备的场所。地铁车站的设计应保证乘客的使用安全、方便并具有良好的内部和外部乘车环境。其总体设计应妥善处理与城市规划、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系。车站建筑设计原则力求简洁、明快、大方、易于识别,应体现现代交通建筑的特点。 北京作为我国发达城市之一,早在多年前就开始修建地下铁道系统。本设计做的正是北京地铁4号线地下车站设计,该车站位于西单北大街下,灵境胡同路口北侧,设计中应考虑出入口的合理布置和站位的选择。考虑到车站埋深较浅(顶板距地表仅为5.25米),所以采用明挖法施工。本设计采用双层三跨框架结构形式。 在本设计中,首先阐述了车站所处地理位置的环境以及工程概况。在第二部分中,依据地下铁道设计规范并结合实际需要对车站主体进行建筑设计。其中包括站厅层、站台层的设计,并对辅助用房、楼梯、自动扶梯、通道和通风口等进行了较详细的设计,同时说明了车站的防灾、人防情况和内部装修的原则等。在第三部分中,采用现代化的设计理念和方法进行车站的结构设计。其中包括对车站空间尺寸和结构各部分构件尺寸的设计。该部分内容主要有:车站荷载计算,主体结构内力计算,结构构件的配筋,以及裂缝宽度检算。在第四部分中,对车站的施工方法和施工组织进行了讨论,还进行了主体结构工程量的简单计算。本设计主要包括设计说明书和设计图纸各一本。关键词:地铁车站;建筑设计;结构设计;明挖法;施工组织 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第V页AbstractMTR subway station is underground transport hub, the main take passengers on and off, waiting, transfer, and distribution role.It is also the arrangement of operations management and technical equipment of place.Subway station should be designed to ensure that passengers safe, convenient and has good internal and external driving environment.The overall design should properly handle the relationship between urban planning,ground construction,underground pipeline and underground structures.Station building design principles should be brief, bright, generous, easy identification, should reflect the architectural characteristics of modern transportation.As one of the developed city in our country, Beijing has being building subway system for many years. This design do exactly the subway station at the number 4 of Beijing METRO .The station is located in Xidan North Avenue, the north side intersection Lingjinghutong .So we should take care of how to arrange the entrances and location of the station in the design. In consideration of the station cover up is very shallow (the ceiling level is only 5.25meters under the ground),so adopts open cutting method to construction. This design uses a double three-span frame structure. In this design, what will be illustrated first are the location of the station and the general introduction of the project. In the second part, the architecture design of the main body of the station will be promoted according to the Code for design of metro. The design contains the designs of the hall and the platform. The detail design of the subsidiary buildings, stairs, escalators passages and air vent are all included. At the same time, we illuminate the situations of preventing disaster, people defence and the principles of inner part adornment in the subway station. In the third part, the structure design will be operated in light of the up-to-date design concepts and methods. The main contents of this part are the station load calculation, main body internal force calculation and the check and account of the crack width. In the fours part, the discussion of the project method and organization is promoted. The quantity of main structure was also carried out simple calculations.This design mainly includes a specification and some drawing sheets concerned.Key Words: Subway station; Architecture design; Structure design; Open cutting method; Construction organization 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第VII页目 录第1章 绪论11.1 地铁车站简介11.2 地铁车站设计满足条件11.3 地铁车站建筑特征11.4 灵境胡同地下车站概况2第2章 灵境胡同地下车站建筑设计32.1概述32.1.1设计依据32.1.2 设计范围42.1.3主要设计原则42.1.4车站建筑主要设计标准52.1.5主要设计思路62.2 车站建筑设计72.2.1车站总平面72.2.2 车站受力结构形式的选取72.2.3车站规模82.2.4 车站建筑布置102.2.5 无障碍设计112.2.6 防灾、安全措施及人防工程112.2.7 建筑装修12第3章 车站主体结构设计133.1概述133.2 地质情况133.2.1 地质概括133.2.2 水文地质143.3荷载计算153.3.1主要结构尺寸拟定及典型断面图153.3.2计算模式的比选153.3.3车站模型、荷载说明与计算简图173.3.4结构构件的内力203.3.5结构配筋计算213.3.6 标准段纵梁配筋计算443.4 车站结构抗浮验算62第4章 车站施工设计634.1 施工方法方案比选与论证634.2 主要施工步骤644.3 指导性施工组织及进度安排644.3.1 施工组织的要求644.3.2 施工进度安排714.4施工场地布置及交通疏解方案724.4.1施工场地布置724.4.2交通疏解方案724.5与临近工程的关系及保护、处理措施734.6 环境保护措施734.7 施工监控744.8 工程量统计76结 论78致 谢79参考文献80附录 实习报告81西南交通大学本科毕业设计(论文) 第89页 第1章 绪论1.1 地铁车站简介 城市公共交通(urban public traffic)是指在城市及其郊区范围内,为方便公众的出行,利用客运工具输送旅客的运输系统。它对城市政治、经济、文化、科学技术等方面的发展均具有深远的影响。现代城市公共交通结构主要包括:公共汽车、无轨电车、快速有轨电车、地下铁道和出租车等客运营业系统,有些城市还包括市郊铁路、轮渡、索道、缆车和磁悬浮客运交通等。 地下铁道(metro subway)是指在大城市中主要在地下修建隧道,并在其中铺设轨道,以电动快速列车运送大量乘客的公共交通系统,称为城市地下铁道(urban metro)简称地铁。地铁以其运量大、速度快、安全、正点、污染小、低能耗、方便舒适的特点又被称为“绿色交通”。 地铁车站是地铁系统的重要组成部分之一。它是供乘客上下车和换乘、候车的场所,车站建筑一般包括供乘客使用、运营管理、技术设备和生活辅助四大部分。供乘客使用的部分主要有地面出入口和站厅,地下中间站厅和售票厅、检票处、站台和隧道、楼梯、自动扶梯等。1.2 地铁车站设计满足条件1.应保证乘客使用安全、方便、并具有良好的内部和外部环境条件。2.其总体设计应妥善处理与城市规划、城市其他交通、地面建筑、地下管线、地下建筑物之间的关系。3.站的形式、规模、建筑装修标准等应根据预测的长远客流量大小、所处位置的重要性、以及长远发展规划等因素来确定。4.站建筑设计原则力求简洁、明快、大方、易于识别,体现现代交通建筑的特点。1.3 地铁车站建筑特征1.适用 地铁车站是人流相对集中的交通建筑,在设计中必须有序地组织人流进站和出站,或方便地换乘,满足客流高峰时所需的各种面积规定及楼梯、通道等的宽度要求,上下楼梯位置的设置能均匀地接纳客流,另外要有足够的设备用房和管理用房,以满足技术设备的布置及运行管理的要求,使车站具有管理和完善的使用功能。2.安全地铁车站建造对工程结构的安全、可靠提出更高的要求,一旦出问题将危及千百人的生命。在建筑设计上,特别是地铁车站建筑设计要给人们带来安全、可靠的保证,如有足够明亮的照明设施以减弱人们身处地下的不安心理;有足够宽的楼梯及疏散通道,在突发事件时能在安全时间内快速疏散;有明确的指示标牌及防灾设施等。3.识别城市轨道交通是一种定时快速的公共交通,站间运行速度很快,而到站至发车的间歇时间也极短,因此车辆线路及车站都必须有明显的特征和标志,以免旅客的误乘和错站。如车辆按运行不同的线路标识不同的色带,车站有特殊的造型和不同的色调,使乘客快速广生信息,作出正确的行为判断,在关键部位设有详尽清晰的指示标牌,引导人们的走向。4.舒适以人为本的设计原则已成为世人的共识,无论是车辆内部环境还是车站的内部环境都必须体现这一设计原则,目前我国城市轨道交通引进了部分国外的车辆,具有内部舒适的环境和现代的视觉观感,有利于提高我国车辆设计生产的观念。作为大量客流集散的车站,在经济条件许可下,也应尽量从以人为个的出发点来考虑设计标准。如自动扶梯数量的配置、环控的设置、车站内各种服务设施如公用电话、自动售票、残疾人通道、公厕、坐椅、垃圾筒等,尽管人们在车站内逗留的时间是短暂的,但还是要创造一个满足人的行为所需的场所,使人们在生理和心理上得到舒适感。5.经济城市轨道交通建设的投资是相当大的,根据我国已建的轨道交通设计,城市高架轻轨交通平均每公里造价约为4亿人民币,城市地铁的造价平均每公里约为6亿7亿人民币,其中车站土建工程的造价约占总投资的13,因此在车站建筑设计时,在满足功能的前提下,应尽量压缩车站的长度及控制车站的埋深,以降低造价、节约投资。1.4 灵境胡同地下车站概况 灵境胡同站为双层岛式站台车站,设置在西单北大街下,灵境胡同路口北侧,车站中心里程为K9+678.792,为地下双层岛式车站。总长188.4 m,总宽度20.7 m。第2章 灵境胡同地下车站建筑设计2.1概述2.1.1设计依据1. 设计依据 (1)北京地铁四号线初步设计技术要求(2003年5月)。(2)北京地铁四号线工程岩土勘察报告(初步勘察阶段)(2003年1月)。(3)关于地铁四号线车站及区间施工方法初步稳定方案的意见(2003年5月)。(4)关于发布地铁四号线设计进度计划(二级计划)的通知(2003年5月)。(5)关于下发初步设计阶段文件编制(2003年5月)。 (6)地铁设计规范、城市快速轨道交通工程项目建设标准 (试行本)以及国家、省、市现行的相关技术标准、设计规范、规定等; (7)北京市各职能部门、业主对本工程的相关会议纪要。2. 有关规范:(1) 地铁设计规范(GB50157-2003)(2) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(3) 建筑结构荷载规范(GB50011-2003)(4) 建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)(5) 地下工程防水设计规范(GB50108-2001)(6) 钢结构设计规范(GB 50017-2003)(7) 混凝土结构工程施工质量及验收规范(GB50204-2002)(8) 地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(9) 水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)(10) 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(11) 建筑桩基技术规范(JGJ94-94)(12) 人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)(13) 人民防空工程设计规范(GB50225-2005)(14) 北京市的有关规范、规定。 3. 设计资料:(1) 车站地质详勘资料;(2) 车站周围地形图和交通疏解图;(3) 车站总平面布置图初步设计;(4) 车站站厅层初步设计;(5) 车站站台层初步设计;(6) 车站防水初步设计;(7) 车站初步设计说明书(设计原则)。2.1.2 设计范围 灵境胡同站设计起讫里程为K9+579.092K9+767.492,全长188.4 m。设计内容包括:车站围护结构、主体结构及附属结构(出入口及其通道、风道及风亭)。2.1.3主要设计原则1. 认真贯彻北京地铁建设“安全、可靠、经济、适用”的指导思想,节约能源,努力达到“投资省、效率高”的要求,建设适合中国国情的地铁工程;2. 地铁车站设计,应符合城市总体规划、交通规划及轨道交通线网规划的要求,按照安全、适用、技术先进、经济合理的原则,妥善处理与城市交通、地面建筑、地面与地下管线、地下构筑物之间的关系,满足城市景观及环境保护的要求,并应尽量减少房屋拆迁、管线迁移和施工时对地面建筑物、地面交通及市民的影响,努力做到方便市民,节省工程投资;3. 车站设计规模按远期设计客流量控制,并根据车站所处位置的重要性及该地区远期发展规划等因素综合考虑确定。在满足乘客需求和运营管理及行车安全的前提下,充分利用地形、地貌条件,有效控制车站规模,并考虑与周边物业开发结合;4. 车站出入口、风亭的设置位置应根据周边环境及城市规划要求进行合理布置。其中出入口的位置应有利于客流的吸引和疏散,风亭的位置在满足功能要求的前提下,尚应满足规划、环保和城市景观的要求;5. 车站设计应充分考虑与交通枢纽及公交站点的衔接,实现公交一体化;6. 车站设计,应保证乘客使用安全、方便,并具有良好的内部和外部环境条件,为乘客提供安全、适宜的乘车环境;7. 车站设计应合理组织各种客流,减少相互交叉干扰,保证乘客方便进站、迅速出站,车站的站厅、站台、出入口、通道、楼梯、自动扶梯和售检票机等各部位的通过能力应相互匹配;8. 车站规模、人行楼梯及自动扶梯的设计除满足远期客流集散和运营管理的需要外,还应满足紧急情况下疏散的需要。凡与地铁车站合建或连通的物业开发区、过街通道等公共设施的防火措施,应满足地铁车站的要求,生灾情时,应保证系统的相对独立性和可靠性;9. 车站设计应符合有关规范、规定,满足客流、行车组织与运营管理、设备的要求;10. 车站应设无障碍设施、公共厕所; 11. 车站设计应体现节能的原则;12. 地下车站应兼顾人民防空功能的需要,设计时应考虑平战结合,在适当部位预留连通口,待后期连通附近的人防工事。 2.1.4车站建筑主要设计标准1. 车站规模等级为乙级。2. 站台装修面至轨顶面高度1020 mm,有效站台长度120 m,宽度按沉降量计算。站台边距轨道中心距离1500 mm。3. 站厅层净高不小于3.2 m,站台层净高不小于3.0 m。4. 出入口:数量不少于2个,一般宜设4个出入口,总宽度满足防灾疏散要求。5. 楼梯、自动扶梯与电梯站台与站厅间高差5 m以内,上行设自动扶梯,下行设楼梯,出入口提升高度超过8 m时,上行设自动扶梯,下行设楼梯;出入口提升高度超过12 m时,上下行均设自动扶梯,并加备用楼梯。 考虑残疾人出入方便,站台到站厅设垂直升降电梯,在3号出入口通道处设垂直升降电梯。6. 风亭(道)、进出风口的设计,应满足环控专业所提出的土建和工艺技术要求;7. 风亭应位于道路红线以外,外界环境污染不超标、不影响交通、对附近居民不造成直接污染,开阔、空气流通的地方。风亭通风口距临近建筑物净距应不小于5 m。8. 车站服务设备能力车站各种通行服务设施的最大通过服务能力见表2-1。 表2-1 车站通行服务设施最大通过能力名 称每小时通过人数(人/小时) 1m宽通道单向通行5000双向通行40001m宽楼梯单向下行4200单向上行3700双向混行32001m宽自动扶梯0.65 m/s 倾角308775半自动售票机360自动售票机300自动检票机(门式)1800自动检票机(三杆式)15009. 紧急疏散。火灾情况下,站台到站厅的扶梯和楼梯按全部正常上行考虑(其中一部扶梯处于检修状态),应能保证6分钟内把站台上的乘客和一列满载列车的乘客以及车站工作人员疏散到安全区域。2.1.5主要设计思路2.1.5.1 设计指导思想(1)总结已建成的国内地铁的经验,吸取国外地铁建设经验、设计理念,在我国目前技术水平可能达到的情况下,采取创新的思路,做出适合我国国情、符合本线实际情况,功能合理、运营可靠、降低造价,效益好的设计方案;(2)强调“以人为本”的设计理念,使乘客乘车方便、快捷、安全、可靠,尽量减少对环境的影响,并能够为地铁的可持续性发展打下经济基础;(3)重视利用系统工程、价值工程理论对方案进行综合的分析比较,以保证方案的科学合理性;(4)深入调查研究,全面掌握基础资料。车站的设计应建立在充分的基础资料上,进行详细的调查工作,全面掌握地面、地下建筑物的有关资料以及地上、地下的人流、车流交通等基础资料;(5)在满足设计客流需要及使用功能前提下,采用新技术、新工艺控制车站规模、降低车站工程投资,为降低车站运营成本创造条件;(6)应根据本站工程地质、水文地质、埋深等具体情况,经过对施工工期、工程造价、对交通、管线、周边建筑物的影响等因素的综合比较,最终确定安全经济合理的设计方案。 2.1.5.2 车站总体设计构思合理选择车站站位及施工方法,尽可能减少车站埋深,优化车站总平面设计,尽可能的避免房屋的拆迁和管线改移,合理布置出入口,有利于吸引客流、压缩车站长度、减少车站规模。以确保车站实施的可行性、经济性、合理性、并能方便运营管理,满足环境保护要求。为此,我们对车站起控制作用的车站站位、车站型式、环控系统、电力系统、出入口、风亭等设置进行了深入细致的研究,为提出优化的、有特色的设计方案奠定了基础。2.2 车站建筑设计2.2.1车站总平面2.2.1.1 站位及站址环境灵境胡同站位于西单北大街下 现状西单大街以灵境胡同为界,往南已经实现规划,往北尚未是想规划。站位周边为商业区及住宅区,主要商业设施有西单商城、西单赛特商城等,该地区有部分居住小区如灵境小区、盛华园等。2.2.1.2 总平面布置灵境胡同站为双层岛式站台车站,设置在西单北大街下,灵境胡同路口北侧,车站中心里程为K9+678.792,为双层岛式车站。总长188.4 m,总宽度20.7 m。车站在西单北大街的东西两侧各设置两个出入口,3号出入口与规划12号线相换乘,另外在站厅层付费区内设置通道与12号线付费区内相通换乘,两个风亭分别设在西单北大街的东西两侧。2.2.1.3 外部边界条件及协调情况本车站附近的主要干道西单北大街两侧商业脸房、平房及开发规划用地,需拆迁改造,对本站主体及附属建筑、地上建筑基本无影响。2.2.2车站规模2.2.2.1车站客流量本车站客流根据北京地铁四号线工程可行性研究报告提供的客流资料确定,考虑灵境胡同站为乙级站,超高峰系数取1.3。表2-2 2032年早高峰小时客流表 站名上 行下 行超高峰系数上车下车上车下车灵境胡同31961970160445021.3远期设计客流量:(3196+1970+1604+4502)1.3=14654(人小时)远期上车设计客流量:(3196+1604)1.3=6240(人小时)远期下车设计客流量:(1970+4502)1.3=8414(人小时)表2-3 2032年高峰小时换乘客流表 站名上 行下 行超高峰系数上车下车上车下车灵境胡同22371379112327011.3远期换乘设计客流量:(2237+1379+1123+2710)1.3=9672(人小时)远期换乘上车设计客流量:(2237+1123)1.3=4368(人小时)远期换乘下车设计客流量:(1379+2701)1.3=5304(人小时)2.2.2.2 车站站台宽度及形式根据本站客流资料分析,综合考虑车站的实用性、经济性、站址环境,并结合北京市未来发展规划,采用岛式站台,取远期高峰系数为1.3进行站台的宽度计算。岛式站台宽度 (2-1) 式中:n横向柱数;Z横向柱宽,单位m;T每组人行梯与自动扶梯宽度之和(m); 根据计算及要求,站台宽度采用12 m。2.2.2.3 车站外包尺寸车站主体结构外包尺寸为188.420.712.8米。2.2.2.4 车站埋深车站中心里程处覆土厚度为5.25米。2.2.2.5 车站布置内容及面积详见表2-3。2.2.3 车站建筑布置车站为双层岛式站台车站,站厅层位于地下一层,站台层位于地下二层。2.2.3.1 站厅层 站厅层由两部分组成,中间部分为公共区,南北两端为设备管理用房区。公共区由栏杆及进出站闸机分隔成两部分,中部为付费区,设有站厅层通往站台层的2台自动扶梯和2部楼梯;付费区西侧为非付费区的连接通道,南端非付费区设有供残疾人使用的电梯。站厅层的主要管理设备用房设在北端,主要有车站控制室、交接班室、票务室、通信设备室、信号设备室、环控电控室、环控机房等用房;南端则布置部分环控机房、冷冻机房、气瓶间和消防泵房以及信号工区等用房。2.2.3.2 站台层站台层位于地下二层,12m宽岛式站台,有效站台长度为120m。站台层设2部上行自动扶梯和2部楼梯至站厅层,站台层北端设备区设有一部供车站工作人员使用的楼梯,通往站厅层,以方便使用和疏散。由站厅到站台的残疾人电梯设在有效站台的南端。站台层的南北两端为设备区,南端设有照明配电、降压变电所、环控小室等用房;北端设有公共厕所、照明配电、污水泵房、废水泵房、环控小室等用房。2.2.3.3 出入口通道车站设置4个出入口及人形通道,每个出入口各设一部上行扶梯及一部楼梯,残疾人垂直电梯设在3号通道内,1、2号通道为明挖通道,3、4号通道为暗挖通道。表2-3 车站设备与管理用房表 功能序号名称使用面积(m2)生产办公用房1信号工区办公室27.12公共安全室15.03交接班室25.04值班休息室30.55公务室12.9生活辅助用房1女更室10.02男更室10.03信号工区女休息15.24信号工区男休息15.95信号工区材料设备品库17.86车站用品库9.17女厕+男厕25.0+28.88清扫工具间14.2/11.29茶水间11.210盥洗间17.61综合控制室44.32通信设备室57.83通信电源室18.74信号设备室79.95信号电源室14.16商用通信设备室57.87AFC电源室10.08AFC票务室10.09人防信号室14.610信号电缆引入室14.611通信电缆引入室14.112气瓶间23/27.813环控电控间30.4/39.714消防泵房34.815空调通风用房85016电缆间5.12/6.1217配电照明室15225218降压变电所262.319污水泵房38.320废水泵房25.12.2.3.4 风亭、冷却塔车站风亭设置在车站的东南和西北方向,分别设4个进、排风口。车站设有南北来年各个风道,分别为暗挖、明挖风道。冷却塔设置在车站一号风亭附近。风亭及冷却塔与周围建筑物的间距均满足防火要求。 2.2.4 无障碍设计本站按照无障碍设计规范规定考虑了无障碍设计,站厅至站台设置一部供残疾人使用的直升电梯;3号出入口处设置供残疾人使用的电梯;站厅及站台设盲人诱导线。2.2.4.1 电梯及轮椅牵引机站厅至站台设2部楼梯(下行),站台至站厅设2部自动扶梯(上行),各出入口通道分别设楼梯及上行自动扶梯各一部。2.2.4.2 自动售票机站厅设有检票机14台,4台自动售票机,4台半自动售票机,2台自动充值机。2.2.5 防灾、安全措施及人防工程2.2.5.1 防火、防烟分区除公共区外,防火分区面积小于1500m2。每个分区之间采用防火墙分隔,防火墙的门采用甲级防火门,开启方向为疏散方向。每个防烟分区面积小于750m2。在设备管理用房区,采用隔墙到顶的形式分隔。在公共区,采用吊顶上方设挡烟板分隔,楼、扶梯口和通道口设置挡烟垂幕。车站共分为3个防火分区。站厅层的南、北端设备管理用房区各为一个防火分区,站厅层公共区及站台层为一个防火分区。2.2.5.2 紧急疏散车站站台至站厅的楼扶梯数量和宽度应满足在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下,6min内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人员疏散完毕。2.2.5.3 防洪(涝)措施出入口防淹平台高度应比附近规划地面和车站防淹高程高出150 mm到450 mm,落水坡向街道,落水坡度不小于1%,长度2.7 m;楼梯休息平台应坡向楼梯下行方向,落水坡度不小于1%。2.2.5.4 物业开发及综合利用经有关部门协调,本车站地上建筑出入口、风亭几经修改,由各开发物业单位配合为其具体位置做了规划预留。2.2.6 建筑装修2.2.6.1装修设计原则实用、经济、美观、明快,并能充分体现安全、快捷、舒适的交通建筑特点;尽量少采用进口或高档装修材料,因地制宜地同本地区建材发展条件相适应;装修材料必须耐用、易清洁、美观、防水、防腐蚀、安装维修方便;地下车站的地面附属建筑与地面环境相适应,具有一定的个性特征及识别性。具有足够的照度,给乘客一明快、舒适的感觉。2.2.6.2 装修设计思想地铁车站作为快捷高效的交通建筑,应体现简洁、明快的特点。车站内外装修以实用、经济、美观、简捷,创造安全、舒适的地下空间环境和具有表现力的车站地面建筑为设计原则。在装修风格上与整体风格相协调又具有识别性,力求简洁、明快,具有时代感且能体现城市建设面貌。车站室内宜采用不同的艺术手法,结合不同的装饰材料、色泽、纹理等以达到扩大空间,减轻人们在地下空间的压抑感、沉闷感。车站装修所选用的材料应具有防潮、防腐、防滑、耐久、无毒、无异味、不燃、防静电吸尘、易于施工、维修、清洁等性能。设计应从地面、墙面、天花板三处着手。车站公共区以冷色调为基础,局部辅以暖色,出入口应以较鲜艳的色彩加以装饰,起疏散指示作用;车站综合控制室、站长室、通信机械室、信号机械室作防静电架空地板;蓄电池室应做防腐处理。第3章 车站主体结构设计3.1概述北京灵境胡同地下车站是北京地铁4号线上的一个一般站,结构形式采用双层三跨岛式站台结构。此种结构形式是地铁车站设计中常用的结构形式,结构简单,受力明确,施工经验丰富,便于在北京这样的地层中采用明挖法施工,保证施工质量。在结构设计时,框架结点视为刚结,在外力作用下结构是高次超静定的浅埋地下建筑结构,承受垂直地层压力、侧向水土压力及地面车辆荷载,此结构的荷载传递情况比较清晰,即是地面上的超载和覆土荷载作用在顶板上,加上顶板自重荷载通过顶梁传到侧墙和柱子,中板上作用有设备荷载和人群荷载加上中板的自重荷载后通过中梁和柱子传递到底梁以及底板上(底梁为倒梁),最后作用在持力层上面。3.2 地质情况3.2.1 地质概括北京地区地层除缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系、石炭系下统、二叠系和白垩系上统外,其余地层均有出露。第四系为一套冲洪积成因的松散沉积物,地面以下为人工填土,其下为第四纪全新冲洪积地层,厚度约为12 m,以下为晚更新世冲洪积地层。剖面上沉积韵律分布比较明显。基岩埋深即为第四系覆盖层厚度,约为50 m70 m。本站初勘阶段(II阶)岩土工程勘察设计参数建议值见表3-1。3.2.2 水文地质北京平原地区地下水类型按地下水的赋存条件为第四纪松散岩类孔隙水,按水力性质又分为上层滞水,潜水和承压水。上层滞水主要含水层为人工填土层层、粉土层,局部为粉细沙3层。主要接受大气降水、绿地灌溉和自来水、雨水、污水等地下管线的垂直 渗漏补给。潜水含水层在不同地段分别为圆砾卵石5层、粉土2层、卵石圆砾层和粉土2层。含水层岩性的分布主要受北京平原区埋藏古河道控制。承压水含水层为粉土2层、卵石圆砾层、中粗砂1层、粉细砂2层、卵石圆砾层及以下粗粒涂层,其中夹有若干层粉质粘土隔水层。拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。表3-1 初勘阶段岩土工程勘察设计参数建议值表 地 层 代 号岩土名称天然密度天然含水量孔隙比粘聚力内摩擦角计算摩擦角压缩系数压缩 模量变形 模量基床系数(Mpa/m)渗 透 系 数承载力特征值weca0.10.2ESE0垂直水平Kfak(g/cm3)(%)(kPa)()()(MPa-1)(MPa)(MPa)KvKh(m/d)(kPa)(1-1)素填土1.9025.00.800258.00.503.5100(3-1)粉土1.951530.06.012101.0110(4-3)粉细砂1.9020.0287.0121014.090(2-5)卵石圆砾2.2536.03838.030.0403820.0600(4-2)粉土2.01513.46.012101.0110(7-1)圆砾卵石2336.03838.030.0403820.06003.3荷载计算3.3.1主要结构尺寸拟定及典型断面图根据车站的规模、站台型式,本站主体结构为双层双跨现浇钢筋混凝土框架结构型式。根据车站结构型式、荷载大小、使用功能及地质情况和施工工艺,经计算拟定各部位构件尺寸如下:表3-2 构件截面尺寸表(单位:mm) 构件分类构件名称标准段板顶板800中板400底板900墙内衬墙600梁(主要纵梁)顶纵梁10001800中纵梁10001100底纵梁10002300柱地下一层800800地下二层8008003.3.2计算模式的比选其他抗浮措施(如锚桩、锚杆),增加了施工难度及工程投资。根据围护结构和内衬的不同连接形式可以拟定以下四种组合结构模式:1.单一墙结构(协调变形法)围护结构与内衬之间采取一定的构造措施,使结构顶、底板与围护结构内衬节点刚性连接,同时围护结构与内衬之间配置构造拉筋。这种组合结构两者之间能传递拉力和压力及一定的剪力,节点处同时可传递弯矩。从变形条件来看,排桩与内衬各点位移协调一致。在构造上采取一定的措施,确保围护结构与板的节点为刚接,其余部分亦能协调变形,使相对刚度较大的围护结构充分发挥作用,承受较多的外部荷截。由于内衬内力较小,配筋较少,在满足结构抗渗要求的前提下,可适当减薄内衬厚度。由于可利用围护结构侧摩阻力,故抗浮易于满足。但因围护结构施工时难以作到完全不渗水,仅依靠内衬自防水,惟恐难以保证。2.重合墙结构(压杆法)围护结构与内衬靠在一起但不连接,中间夹防水层,两者之间能传递压力而不能传递拉力、剪力和弯矩。从变形条件来看,围护结构与内衬除压力点水平位移协调外,其他各点位移均不协调,因为围护结构与内衬可能脱离。围护结构与内衬之间设置防水层,两者之间靠在一起,相互不连接,仅能传递压力,变形相互不协调。由于防水层的设置,各层板无法与围护结构相连接。使用期间板上竖向荷载通过节点只能传递给内衬,当内衬厚度小于板的厚度时,致使板的跨中弯矩及中间支座弯矩增加,内衬配筋也相应增大。防水层设置可以减少围护结构对内衬的约束,对抗裂有利,并形成双重防水防线。但在围护结构内侧做防水层,必须清洗干净围护结构面,挂防水卷材。工序多,施工较复杂。在绑扎内衬钢筋及灌注混凝土时,很难保证防水层不受损伤,因而也降低了防水层的效果。 由于内衬与围护结构之间设置防水层,仅靠各层板及内衬自重抗浮是不能满足要求的。在地质条件较好的车站,可以考虑采取倒滤层措施,地质条件较差及含砂地层,则不得不采取3.复合墙结构(共同变形法)围护结构与内衬之间通过全面凿毛或设置足够的连接筋,使之形成叠合墙。两者之间能承受叠合面上产生的三向应力。从变形条件看,因围护结构与内衬叠合成一个整体结构,故变形完全协调一致。其叠合墙厚为两者厚度之和。围护结构与内衬,共同承受的构造上除保证围护结构与各层板处刚接外,尚应满足围护结构与内衬之间抗剪强度的要求,围护结构的内侧必须全部凿毛处理。叠合结构内衬施工较困难,内衬受围护结构的约束大,容易产生开裂。4.密贴式结构(拉压杆法)围护结构与内衬紧贴在一起,两者之间设置一定的构造拉筋,使之能承受拉力。这种组合结构围护结构内衬能传递拉力和压力,但不考虑传递剪力和弯矩。围护结构和内衬各点的水平位移协调,而竖向位移不协调。在围护结构与内衬之间配置一定的连接筋,使之在水平位移上相互协调。但由于各层板与围护结构之间无可靠的连接,故受力情况叠合墙模式无根本性的改变,内衬配筋量大,设计厚度无法减薄。3.3.3车站模型、荷载说明与计算简图3.3.3.1 车站模型简介1. 模型选择计算地铁车站结构内力时,有多种计算模型可以应用,这要根据地下工程所处环境和所需要的计算结果类型等多方面因素综合考虑。目前用于地下结构计算的模型主要有两种:即荷载结构模型和地层结构模型。荷载结构模型是把支护结构和周围围岩分割开来,把围岩作为给定荷载,支护结构作为承载结构,即荷载结构模型。围岩的承载能力既考虑在给定荷载中,也考虑在支护结构和围岩之间的相互作用上(以约束抗力形式出现),方法概念清晰,计算简单。地层结构模型是把结构和围岩视为一体,作为共同的承载体系即相互作用模式或围岩结构模型, 它是目前在隧道设计中力求采用的设计方法,因为它能比较准确模拟地层和结构,还能够准确的模拟开挖过程。但难点在于地层物理力学参数的选择。2. 车站结构建模说明和工具(1)标准段主体结构为两柱三跨钢筋混凝土结构。(2)结构计算采用“荷载-结构”模式,借助于美国ANSYS公司编制的大型有限元结构计算程序ANSYS11.0进行计算分析。3.本设计取两种工况,根据相关规范选取荷载“基本组合”和“标准组合”两种情况进行受力分析。.基本组合:覆土荷载(1.35)+地面超载(1.35)+侧向水土压力(1.35)+结构自重(1.35)+楼层设备荷载(1.35)+楼层人群荷载(1.4)+底板水压力(1.35).标准组合:覆土荷载(1.0)+地面超载(1.0)+侧向水土压力(1.0)+结构自重(1.0)+楼层设备荷载(1.0)+楼层人群荷载(1.0)+底板水压力(1.0)4. 主要计算参数第i层土的天然重度i,见表3-1。地面超载20kN/m3。土的侧压力系数根据结构受力特点,取为各土层的静止侧压力系数。5. 计算方法侧向土压力按静止土压力计算,计算竖向土压力时,不透水的粘土采用水土合算,其余土层采用水土分算。围护、主体结构荷载分配原则:侧向土压力按桩和侧墙的刚度比进行分配,水压力全部作用在侧墙上.6. 结构各部分模型情况,如表3-3所示。表3-3 结构各部分模型情况 名称单元形式混凝土强度纵向宽度厚度标准(m)m顶板beam3C3010.8中板beam3C3010.4底板beam3C3010.8侧墙beam3C3010.7底柱Link10C4010.8弹簧combin1413.3.3.2 主要技术参数1.结构自重:钢筋混凝土结构构件容重=25 kN/m3, 混凝土结构构件容重=25 kN/m3。2.地层压力(1)竖向压力按计算截面以上全部土柱重量作为垂直荷载,覆土容重18 kN/m3。(2)水平压力有地下水时侧压力的计算有两种方法第一种方法,对于砂性土可采用水压力与土压力分开计算,然后叠加 (3-1)式中 计算点处的侧压力;计算点处的土的侧压力系数;计算点处地下水位的高度;水的侧压力系数,一般取为1;水的容重,一般;各层的围岩容重,地下水位以上的土体,采用天然容重r及对应的侧压力系数,地下水位以下的土采用有效容重及对应的侧压力系数计算土压力其中土的有效容重为第二种方法,对于粘性土,土中的水大多为结合水,此时将水压力视为土压力的一部分与土压力一起计算 (3-2) 式中各符号的含义同前。(3) 地基反力在计算中以弹簧模拟地基反力。3.设备荷载设备区按8 kN/m2计算(超过时按实际取值)。4.地面超载: 地面超载按20 kN/m2计算。5.地铁车辆荷载:在此模型中机车车辆荷载对结构稳定,受力等有利,而且机车车辆不是经常都有的,不计此荷载对结构计算偏于安全。6.站内人群荷载:站台、站厅、楼梯、车站管理人员用房等部位的人群荷载按4 kN/m2计。7.荷载组合:荷载分项系数:永久荷载取1.35或1.20,抗浮验算时取0.9;活载分项系数,当荷载大于4 kPa时取1.3,一般取1.4。各工况荷载分项系数见表3-4。3.3.4结构构件的内力经ANSYS软件进行有限元分析所得到的结构的内力见表3-5。3.3.5结构配筋计算1. 车站的顶板的配筋计算 首先选取负弯矩最大截面即顶板中部外侧受拉截面作为配筋计算截面。截面尺寸计算长度,弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()表3-4 荷载组合分项系数表 荷载类型荷载分类适用阶段组合分项系数永久荷载作用于顶板的垂直土压力使用阶段1.35侧向土压力分布施工阶段作用于桩使用阶段水土分算,分别作用于桩和衬墙1.35侧向静水压力分布1.35作用于底板的水浮力使用阶段1.35结构自重(顶板、中板、地板、衬墙等)使用阶段1.0(1.35顶板)设备重量使用阶段1.35道床重量使用阶段1.0可变荷载地面车辆荷载使用阶段1.3地面车辆引起的侧向土压使用阶段1.3地面超载引起的侧向土压使用阶段1.3顶板施工荷载施工阶段1.4中板人群活载使用阶段1.4底板人群活载使用阶段1.4底板施工荷载施工阶段1.4偶然荷载地震荷载使用阶段1.0人防荷载使用阶段1.0 表3-5 标准断面结构内力构件弯矩(kNm)轴力(kN)尺寸mm顶板上缘733.94256.041000800顶板下缘562.94256.041000800中板上缘156.06566.111000400中板下缘84.30566.111000400底板上缘802.14508.321000900底板下缘356.20508.321000900侧墙迎土面609.82966.001000600侧墙背土面257.70966.001000600中 柱1714.601000800求偏心矩 (3-3)故不考虑附加偏心矩,此时初始偏心矩为求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1= (3-4)所以取,,所以构件长细比对截面曲率影响的系数则偏心矩增大系数 (3-5) 判断大小偏心计算偏心距 (3-6)所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS, (3-7)取(充分发挥混凝土作用,使用钢量最少)则受压区钢筋面积(3-8) 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度 (3-9)则受拉区钢筋面积 (3-10)-轴向力作用点至受压钢筋合力点的距离所以选用受拉钢筋1232() (3-11)(3-12)所以非超筋 所以非少筋 裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 (3-13)纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离 (3-13)按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 (3-14)按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力 (3-15)裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 (3-16)最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 (3-17) 所以裂缝满足要求。(2)其次选取正弯矩最大截面即顶板中跨部内侧受拉截面作为配筋计算截面。截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,此时初始偏心矩为求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,,所以构件长细比对截面曲率影响的系数则偏心矩增大系数判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离所以选用受拉钢筋1428()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。2. 车站的中板的配筋计算选取负弯矩最大截面即中板边部上侧受拉截面作为配筋计算截面。截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,;这时初始偏心矩为求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,,所以构件长细比对截面曲率影响的系数,则偏心矩增大系数=1.35判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用520()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离所以选用受拉钢筋828()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数.13轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。3. 车站的底板的配筋计算(1)首先选取负弯矩最大截面即底板左跨中部上侧受拉截面作为配筋计算截面截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,所以初始偏心矩求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,所以构件长细比对截面曲率影响的系数,则偏心矩增大系数=1.03判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离,单位mm所以选用受拉钢筋1428()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。(2)其次选取正弯矩最大截面即底板跨中部分外侧受拉截面作为配筋计算截面。截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,所以初始偏心矩求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,所以构件长细比对截面曲率影响的系数,则偏心矩增大系数=1.067判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离,mm所以所以选用受拉钢筋1624()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。4. 车站侧墙的配筋计算(1)选取弯矩最大截面即侧墙底部外侧迎土面弯矩作为设计弯矩截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,所以初始偏心矩求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,所以构件长细比对截面曲率影响的系数,则偏心矩增大系数=1.258判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离,mm所以选用受拉钢筋2028()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。所以使用阶段的轴向压力偏心矩增大系数=1.096轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率按荷载效应的标准组合计算的轴向力钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。(2)选取弯矩最大截面即侧墙中部(站台层)内侧背土面弯矩作为设计弯矩截面尺寸计算长度弯矩设计值,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋()。求偏心矩故不考虑附加偏心矩,所以初始偏心矩求偏心距增大系数,所以偏心矩增大系数应该修正计算偏心受压性质对截面曲率的修正系数1=所以取,所以构件长细比对截面曲率影响的系数,则偏心矩增大系数=1.65判断大小偏心计算偏心距所以属于大偏心受压构件求受压区钢筋面积AS,取则受压区钢筋面积 取选用620()求受拉钢筋面积As受压区高度则受拉区钢筋面积式中 轴向力作用点至受压区钢筋合力点的距离,mm所以选用受拉钢筋622()所以非超筋所以非少筋裂缝宽度验算根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)当时需验算裂缝宽度。此时,所以不需要进行裂缝宽度验算。5. 中柱的配筋计算中柱尺寸8001000,轴力设计值,混凝土等级,采用级钢筋(,)。式中 N轴向压力设计值,N钢筋混凝土构件的稳定系数fc混凝土轴心抗压强度设计值,N/m2A-构件截面面积,mm2As全部纵向钢筋的截面面积 故取(线性插值)因此柱的配筋选用2020()箍筋选用8250配筋率验算:标准段面配筋图见:附图3.3.6 标准段纵梁配筋计算表3-7 纵梁内力表尺寸跨中最大正弯矩(kNm)支座最大负弯矩(kNm)最大剪力(kN)标准段顶纵梁100018004968.46821.14357.9标准段中纵梁100011001954.52683.21714.3标准段底纵梁100023002173.72984.21906.61. 标准段顶纵梁的计算顶纵梁的截面尺寸为1001800,在使用ANSYS建模时,输入材料的参数,结构的自重软件自动考虑。故顶纵梁承受的荷载有:(1) 顶板上的垂直水土压力:(2) 顶板的自重:故顶纵梁承受的荷载 (3-18) 图3-8 标准段顶纵梁的计算模型图3-9 标准段顶纵梁的变形图图3-10 标准段顶纵梁的弯矩图(N.m)图3-11 标准段顶纵梁的剪力图(N)截面尺寸 计算长度跨中配筋计算:弯矩设计值,剪力设计值混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算 (3-18) (3-20) (3-21) (3-22)选用4428(采用双层配筋)所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件 故该梁属于一般梁 (3-23)判断是否需要按计算配制箍筋故需要按计算配制箍筋箍筋间距计算要求箍筋承担的剪力 (3-24)所以取s=75 mm取八肢箍筋875满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算 按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。梁端钢筋计算:弯矩设计值,剪力设计值混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算选用5032(采用双层配筋)所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件故该梁属于一般梁判断是否需要按计算配制箍筋故需要按计算配制箍筋箍筋间距计算要求箍筋承担的剪力所以取s=75 mm取八肢箍筋840满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算取按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。标准段中纵梁配筋图见附图2. 标准段中纵梁的计算中纵梁的截面尺寸为10001100,在使用ANSYS建模时,输入材料的参数,结构的自重软件自动考虑,故梁上的荷载由以下两部分组成: (1) 顶板的自重:(2) 设备荷载:(3) 人群荷载:故梁上承受的荷载 图3-12 标准段中纵梁的计算模型图3-13 标准段中纵梁的变形图 图3-14 标准段中纵梁的弯矩图(Nm)图3-15 标准段中纵梁的剪力图(N)标准段中纵梁的配筋计算:截面尺寸计算长度跨中配筋计算:弯矩设计值,剪力设计值混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算选用选用2032(采用双层配筋)所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件故该梁属于一般梁判断是否需要按计算配制箍筋故可按构造配制箍筋取四肢箍筋8100满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算取按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。梁端配筋计算:弯矩设计值,剪力设计值混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算选用2832()所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件故该梁属于一般梁判断是否需要按计算配制箍筋故仅需要按构造配制箍筋取四肢箍筋8100满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算取按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。标准段底纵梁配筋图见附图12。3. 标准段底纵梁的计算 在进行底纵梁计算时,考虑梁与地基的共同作用,采用竖向弹性链杆模拟地层对底纵梁垂直位移的约束作用。 标准段底纵梁的尺寸为10002300,在使用ANSYS建模时,输入材料的参数,结构的自重软件自动考虑。故底纵梁承受的荷载有:(1) 设备人群荷载:(2) 顶板的自重: 故梁上承受的荷载图3-16 标准段底纵梁的弯矩图(Nm) 图3-17 标准段底纵梁的计算结果剪力图(N)标准段底纵梁的配筋计算:截面尺寸 计算长度跨中钢筋计算:弯矩设计值,混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算选用3228()所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件故该梁属于一般梁判断是否需要按计算配制箍筋故可按构造配制箍筋取四肢箍筋8100满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算取按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。梁端钢筋计算:弯矩设计值,混凝土等级,采用级钢筋(,)。正截面受弯承载力计算选用3228()所以非超筋所以非少筋斜截面受剪承载力计算验算截面限制条件故该梁属于一般梁判断是否需要按计算配制箍筋故仅需要按构造配制箍筋取四肢箍筋8100满足最小配箍率的要求裂缝宽度验算取按荷载效应的标准组合计算的弯矩钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离受拉区纵向钢筋的等效直径所以最大裂缝宽度 所以裂缝满足要求。标准段底纵梁配筋图见附图3.4 车站结构抗浮验算 本车站地下水位地表以下1825米处,在车站结构以下,故不用抗浮验算。第4章 车站施工设计4.1 施工方法方案比选与论证车站的施工方法的选择应结合工程所处周边环境条件、工程水文地质条件、周边交通条件等因素,选择技术可靠、节约投资、对周边交通的畅通影响较小的施工方案。本站周边场地开阔,周边车流较少,故优先选择明挖顺做法施工。表4-1 车站施工方法比较表 技术特点施工条件环境影响造价明挖1.施工方法简单 2.结构防水效果好 3.施工安全、可靠1.场地适应性强。2.需要大面积的施工场地3.工作面宽敞,工期短4.对周边环境影响大 1. 对地面交通有较大的影响,须有交通疏解条件2.施工范围内地下管线须改移3.有一定的环境污染低盖挖1.施工较复杂,技术比较成熟2.结构防水效果略差3.施工安全1.场地适应性强 2.短时间需要大面积的施工场地 3.工作面受限制,工期较长 4.对周边环境影响较大1.对地面交通影响时间短 2.施工范围内地下管线须改移3.有一定的环境污染较高暗挖1.施工难度较大,技术成熟。2.结构防水施作较复杂。3.空间利用率较低。1.受周边交通、管线影响小。2.无须破坏地面,施工场地很小。3.埋深大、工期较长。4.对周边环境影响很小。1.对交通及地下管线影响很小。2.对环境无污染。高膨胀岩土本身的遇水膨胀,失水收缩的特性对膨胀岩土边坡施工极为不利,基坑侧壁土体易产生因开挖而产生的变形,或者因浸水而膨胀,或因风化而开裂等现象,特别在地下水发育、地表水、大气降水渗透的条件下,边坡岩土体极易失稳,具体表现为边坡整体失稳,崩塌、滑坡现象。因而本工程在膨胀岩土在深基坑开挖和施工中应注意以下问题:(1) 基坑开挖前,应首先完成地表水系疏排、封闭工作,并做好地表排水设施。(2) 进行基坑开挖工程时,对基坑侧壁土体应及时封闭,尽量缩短其暴露时间,在达到设计开挖面前1m距离处,采取严格保护措施,防止岩土体遭受长时间的曝晒、风干、浸湿或充水。(3) 应定期检查挡土结构的位移、变形、裂缝等。(4) 应采取分层开挖分层封闭喷射砼,施工期间应采取措施防止雨淋及积水浸入,基坑施工至地板设计标高应及时封闭。4.2 主要施工步骤1. 施工前准备工作完成施工场地范围内的管线的迁改和保护,临时路面的铺设,修建工地围墙,设置好各种施工设施等。2. 车站土建施工(1) 进行坑内外超前井点降水。(2) 完成围护结构桩施工。(3) 待地基加固、井点降水达到设计所规定的要求后,进行基坑开挖。具体开挖步骤:沿基坑深度从上至下挖土至相应支撑部位,及时架设支撑。(4) 施做防水层,主体结构浇筑。(5) 敷设顶板防水层,回迁管线,覆土,恢复道路。(6) 施工风道风井、出入口通道。施工步骤详见施工步骤图 4.3 指导性施工组织及进度安排4.3.1 施工组织的要求降水工程是基坑施工安全和工程质量的保证措施之一,降水成败事关地下工程施工质量和基坑安全。本工程基坑范围存在膨胀土,有遇水膨胀的特点,严重影响基坑工程的安全,因此选择合理而高效的工程降水方案是地下工程设计的重要内容之一,必须引起足够的重视。4.3.1.1 降水目的根据本工程的基坑开挖及底板结构施工的要求,本次降水目的为:1. 通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水,使其得以压缩固结,以提高土层的水平抗力,防止开挖面的土体隆起。2. 在基坑开挖施工时做到及时降低围护桩内基坑中的地下水位,保证基坑的干开挖施工的顺利进行。4.3.1.2 降水方案选择地下工程降水方案的选择涉及到水位降深、布井方式、降水量、降水时间、排水方式、排水能力、降水效果、施工工期、施工风险等各种因素。但是在相同的地质条件和周边环境下,能够达到目的的技术方案不止一个。因此,必须对多种方案结合地质、场地条件,综合考虑安全、质量、工期、经济等因素进行分析,对比研究各方案的优劣,选择安全、适用、经济的方案。对于深基坑降水,有三种不同降水方案:坑内降水方案、坑外降水方案、堵水方案可供选择;堵水方案是采用坑外降水和坑内降水方案均不能完全达到基坑降水要求时的辅助措施,在北京地区基本不采用。坑外降水方案与坑内降水方案相比主要有以下优点:施工降水采用坑外布井,对内部结构施工没有影响,有利于加快施工进度,结构底板不需开洞, 结构整体性好,抵御降水过程中的断电、设备故障的能力较强。根据北京市的工程地质和水文地质条件并结合北京市深基坑降水的成功经验,考虑到本站周边情况较好,具备采用坑外降水的场地条件,所以本站采用坑外降水方案。鉴于本工程基坑较深,降水深度大,含水层岩性为砂卵石层,含丰富的孔隙潜水,故选择管井降水方法。利用投影法布置井位,沿基坑开挖线外围采用管井环形圈闭整个基坑。共布置20口井,井点沿开挖线外侧1.02.0 m布置。降水工程全部结束后,所有的降水井均采用降水井用滤料回填。本工程降水管井多而密集,且处于城市中心地带。降水工作一经运转,抽出的大量地下水应安全排放,使其不再渗流入基坑及附近范围内,亦不能影响城市道路交通和市容环境。4.3.1.3 降水效果保证措施1.降水井施工必须严格按照施工流程精心施工。(选择有经验的施工单位施工)2.开挖前,对降水效果进行检查,检查井点出水量。3.基坑开挖前保证水位稳定在坑底下2 m。 4.加强降水监测和管理,确保第一时间发现降水异常,以利及时进行排障处理,确保施工顺利进行。4.3.1.4 抽降地下水对周边建筑物的影响抽降地下水对周边建筑物的影响,主要表现在孔隙含水层被疏干部分是否会产生地面沉降及由此导致的建筑物变形,其影响主要表现在两个方面:1.地下水抽降漏斗形成过程中,如果降水管井成井质量低劣,随着井中动水位的下降而大量涌砂,细颗粒被井水携带排出,将产生潜蚀和管涌,导致井周粗颗粒物质重新排列而引起沉降。2.地下水抽降漏斗范围内,动水位与静水位之间地基土中的重力水疏干,孔隙水压力消散,使有效应力增加,产生附加沉降。第一种情况在管井结构设计合理,滤(砂)料与含水地层颗粒级配相适应,井管外填砾料均匀且厚度保证,施工工艺得当的情况下,是不会发生的,这已为大量管井降水工程所证实。为确保本工程不出现这种情况,应严格管井成井验收,管井成井试验和抽水期间要密切观察每口管井出水含砂量,以杜绝此种情况发生。对第二种情况,由于地基土主要为卵石土,有效应力增加产生的附加变形甚小,对工程影响甚小。因此,本降水工程不会影响周边建筑物的安全。4.3.1.5 施工降水技术方案1. 施工降水总体布置根据招标文件提供的地质资料,本车站施工期间采用管井降水。由于车站下部为不透水的基岩层,因此,必须采用基坑内排水以辅助基坑外降水。降水井井管采用内径为300mm的钢筋砼井管,沿车站两侧两排,井深25m,单侧井距25m。共设置降水井25口,沉淀池8处。井结构为:每口井上部为井壁管,下部为滤水管(每节井管长度均为2.0m)。降水井的具体布置根据现场情况进行优化调整,以保证降水效果。在人工挖孔桩施工前进行降水,降水深度为不小于围护桩桩底1.0m及基坑底0.5m,直到土方回填完毕。2. 降水设计验算设计验算所依据的公式如下:Q=LK(H2-h2)/R (4-1) Q=K(2H-Sw)Sw/ln(d/rw)+R/2d (4-2) n=Q/Q (4-3) Sx=Hh12+X(H2-h12)/R1/2 (4-4) Q总涌水量; H0静止水位; H含水层有效厚度;K渗透系数; rw降水井半径; Sw降水井水位降深值;R单井影响半径; S涌水体设计水位降深值;h抽水前与抽水时含水层厚度的平均值; L基坑长度;n降水井数量; Sx验算点水位值(m); X任意点到井排的距离。3. 施工工艺降水井采用内径为300 mm的钢筋砼井管,井结构为:每口井上部为井壁管,下部为滤水管(每节井管长度均为 2.0 m)。成井时要求井孔圆整垂直,井管连接牢固,安装垂直。填砾规格612 mm砾石。洗井采用活塞和空压机联合洗井,确保洗井质量,达到正常出水含砂率小于1:10000。(1)设备选择根据设计降深,选择QY型潜水泵,扬程不小于25.0 m。(2)工艺流程(3)成井施工工艺与技术要求成孔施工机械采用C2-22冲击钻机及其配套设备,黄土造浆护壁成孔工艺及下井管壁、滤水管、围填砾料、粘性土等成孔工艺。主要施工流程(包括坑外降压井、观测井):放样开挖 成孔安装填砂洗孔试抽抽水竣工。测放井位根据降水井井位平面布置图测放井位,当布置的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可做适当的调整。埋设护口管护口管应插入原状土层中,管外应用粘性土封严,防止施工时管外返浆;护口管上部高出地面0.10.3 m。安装钻机根据测放点位摆放钻机,钻机应摆放平稳、水平。钻机就钻孔清孔吊放井管回填砂砾过滤封口洗井安装水泵及控制电路试抽水降水井正常工作黄土造浆液浆泥浆池沉淀池泥浆排放制作井管降水完毕拔井管封井施工准备图4-1 降水工艺流程图钻进成孔开孔孔径为600 mm,钻孔开孔时应保持钻进的垂直度,成孔施工采用黄土造浆,钻进过程中的泥浆密度保持在1.11.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防孔壁坍塌。清孔换浆钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.5 m,进行冲孔清洗孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.1,孔底沉淤小于30 cm,返出的泥浆内不含泥块为止。下井管管子进场后,应检查过滤器的隙缝是否符合设计要求。下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器,以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固、垂直,下到设计深度后,井口固定居中。填砾料填砾料前在井管内下至钻杆离孔底0.3 m0.5 m,井管上口应加固闷头密封后,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆比重逐步调到1.05,然后开小泵量按构造设计要求填入砾料,并随填随测量砾料的高度,直至砾料下至预定位置为止。井口封闭为防泥浆及地表污水从管外流入井内,在地表下回填4.0 m厚的粘性土止水或采用水泥浆封闭。洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机抽水,待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井,活塞必须从滤水管下部向上拉,将水拉出孔口,对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后,可换用空压机抽水洗井,吹出管底沉淤,直至水清不含砂为止。安泵试抽成井施工结束后,在降水井内及时放入潜水泵与真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等,电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,应在这些设备上进行标识。抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。排水:洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内,通过排水渠道将水排入市政管道。(4)降水运行试运行a在试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。b在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,力争在基坑开挖之前将基坑内的地下水降到基坑开挖面以下2.0 m深,水位降到设计深度后即暂停抽水,观测井内的恢复水位。降水运行a基坑内降水井在人工挖孔桩开挖前1520d进行,能作到及时降低挖孔桩位置地下水位。b基坑降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间时短时长,每次抽水井内水抽干后,应立即停泵,对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应增多。c降水过程中,作好各井的水位、抽水量的观测工作,尤其要加强对观测井的水位测定,及时掌握坑内外的水位变化情况。d降水运行期间,现场实行24 h值班制,值班人员应认真作好各项质量记录,作到准确、齐全。e降水施工中值班人员对水位时间变化(S-t)、水量时间变化(Q-t)、单井涌水量(q)、降水井工作情况等作定时记录,整理图表,进行系统分析,以合理指导降水工作,提高降水运行效果。降水运行记录每天提交一份,对停止抽水的机关内应及时测量水位,每天12次。降水运行注意事项a作好基坑内明排水准备工作,以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。b降水运行阶段应经常检查水泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复。c降水运行阶段应保证电源供给,如遇电网停电,有关单位需提前2h通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果。d抽水设备由专人负责定期维护和维修,并适当增加备用潜水泵和计量设备,以保证施工期间的正常使用。降水运行技术措施a降水运行开始阶段是降水工程的关键,为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下,因此在洗井过程中,洗完一口井即投入运行一口井,尽可能提前抽水。b降水设备在施工前及时作好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段正常运转。c工地现场要配备足潜水泵,数量大于井口数3台。使用的潜水泵要作好日常的保养工作,发现坏泵应立即修复,无法修复的及时更换。d降水工作应与开挖工作密切配合,根据开挖顺序、开挖进度等情况及时调整降水运行的运行数量。e降水运行阶段,电源必须保证,如遇电网停电,有关单位需提前2h通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果。4. 降水施工管理(1) 设专人负责降水工作。(2) 配备备用抽水系统设备及材料,并配备用电源。(3) 对降水系统设备加强维护,常见故障迅速排除。(4) 做好各项监测记录。对每个井点的流量、设备运转等都进行监测,根据水位、水量变化情况及施工情况及时采取调整措施。施工中对以下表项目进行监测。表4-2降水监测项目项 目观测方法频 率流量观测流量表每天地下水位水位计开始抽水时,1次/48h,3天后降水达到预定标高前,12次/天,水位降至标高后,1次/37天。孔隙水压力孔隙水压力计2次/天地面沉降及地层分层沉降水准仪分层沉降仪同上5. 降水井的保护(1) 降水井施工完成后,制作井盖覆于井口,并作出明显标识来警示施工人员予以保护。(2) 过往车辆或其它机械时派专人指挥,并根据现场情况适时拟定保护措施。(3) 基坑土石方开挖期间,尽量避免挖土机械在附近行走,损坏降水井。4.3.2 施工进度安排车站主体结构总长度为188.4米,车站结构标准断面宽度为20.7米。均为明挖顺做。车站施工总工期大致为22个月,详见下图。 时间 项目时间(月)1234567891012141516171819202122施工准备围护结构施工主体结构施工回填、恢复一期路面二期工程、附属结构回填恢复路面图4-2 施工进度图4.4施工场地布置及交通疏解方案4.4.1施工场地布置本站施工场地的布置遵照北京市有关工程建设法规规定,并在保证工期的前提下,尽量结合站区周围环境,以方便施工,节约投资,最大程度减少对交通的干扰为原则,分区布置。车站结构采用商品混凝土;开挖的土方尽量在夜间运输。车站及施工用地应与拥有场地所有权的部门或单位协调,对用地规划适当调整,以避免矛盾,满足车站及施工临时用地需要。本站周边基本无空地可利用,施工场地考虑沿车站纵向布置, 由于夜间车流较少,所以施工可充分考虑利用夜间占用部分社会车道出土进料。4.4.2交通疏解方案施工期间的交通疏解,是施工前及施工过程中的重要环节和协调内容,是确定施工方案能否实施的重要因素之一。因此,要在全面掌握地铁车站站址周边路网的道路现状及交通现状的基础上,认真调查研究分析,提出切实可行的交通疏解方案,既能满足地铁车站的施工需要,又能尽量的满足地面道路交通的要求。 占用道路围挡的施工场地用围墙与外界相隔,创造一个安全、文明的施工环境。该场地主要满足施工与运输车辆出入,车辆出工地需清洗,施工便道可利用原沥青路面,必要时可做硬化路面。结合管线迁改,本工程分两期施工(含附属结构施工)与交通疏解。交通疏解期间,均保证地面道路双向4车道。交通疏解工程措施车站工程施工需要占用西单北大街地下大部分车道,且在南侧附属工程施工完毕后撤除南部围挡,进行二次临时交通改迁,对交通干扰大。为了减小交通疏解的影响,必须采取以下措施:1. 制定交通疏解方案,并加强与交管部门的联系。2. 保证临时道路修建质量不低于现有路面,保证临时道路路面平整,路面宽度满足要求。3. 在改移道路前方,立警示牌等。4. 当南侧附属结构施工完后,尽快进行覆土和二次交通疏解,以减少交通压力。4.5与临近工程的关系及保护、处理措施车站周边无已施工工程或建设中工程,车站周边地块的土地未进入方案设计阶段。车站通道预留与两侧物业开发的接口。4.6 环境保护措施1.环境保护必须遵守国家现行的有关环境保护的方针、政策,并符合北京市环保部门的有关规定。2.做好土方调配,避免乱取乱弃,破坏自然环境。3.施工期间,噪声应满足建筑施工场界噪声限值(GB12523-90)的要求。4.施工期中产生的废水经沉淀后抽排到市政雨水管道。5.靠近敷设有市政有压管地段施工,特别是煤气管、给水管、热力管等必须加强防护,确保施工安全。6.应加强施工现场管理,非施工人员未经许可不得擅自进入施工现场,以确保施工安全。7.深基坑开挖施工对周围环境有一定的影响,为确保基坑工程的安全和环境安全,采用施工监测技术,实行信息化施工。8.弃土运输应进行遮盖,以防污染环境。9.树木及绿化的保护措施(1) 施工过程中应注意保持相邻地带的树木绿地,施工结束后,对临时堆放场、施工便道应及时恢复植被,按园林部门的要求进行绿化。(2) 行道树与车道树及有关绿化带树木需迁移者,尽可能保持主根及主要根系,请园林部门做技术处理,待工地完工封土及行道树复种时迁移回位,更新新树应采用已生长10年以上的树木,树种需与周围树木相仿及相协调,保持城市景观的统一性。 (3) 施工降水引起基坑周边地下水位的下降会对行道树和绿化带的成活产生不利影响,降水施工前应与园林部门联系,根据施工降水的平面范围和深度,协助园林部门制定对相关树木和绿化带的保护措施,具体可采取修剪(对树木进行疏枝减叶,以减少水分的蒸发量)、滴灌、喷雾、埋管补水、遮阴(可用遮阴棚对树冠进行遮阴,以保持湿度)等措施。4.7 施工监控施工监测是设计的补充、延续和深化,也是信息化设计的重要内容。基坑工程施工前,制订监测方案,包括工程概况,监测目的、监测项目、监测方法和精度要求、测点布置、监测仪器、报警指示、观测频率、观测资料整理分析及监测结果反馈制度等;在施工过程中根据监测信息,及时比较勘察、设计所预期的内容与检测结果的差别,判断分析现行施工方案的合理性,通过设计反分析预测下阶段施工过程中可能出现的情况,为调整和优化施工措施提供可靠信息。施工监测项目根据基坑等级按表4-3选择。当监测项目超高监测警戒值时,须调整施工工序或优化原设计方案,警戒值见表4-4。基坑工程施工监测的各项内容基本上贯穿了基坑施工的全过程,其中支撑轴力的监测时间为支撑设置至拆除,地下水位的监测时间为降水期间。监测频率原则上在基坑施工全过程每天监测一次,但对建议和选择的监测内容,也可每两到三天监测一次。实施过程中尚需根据基坑开挖和围护施筑情况、所监测物理量的变化速率等作适当调整。表4-3 基坑监测项目表 测试项目基坑等级一级(车站及部分风道基坑)二级(通道及部分风道基坑)周围建筑物沉降和倾斜无无周围地下管线的位移应测应测土体侧向变形应测应测墙顶水平位移应测应测支撑轴力应测应测地下水位应测应测立柱沉降无无空隙水压力无无墙体变形应测选测墙体土压力应测选测坑底隆起应测选测 表4-4 监测项目警戒值表项目警戒值总允许变化量每天允许变化量基坑水平位移30mm10mm煤气管道的变位10mm2mm自来水管变位30mm5mm内力80%设计现场监控量测的目的:1.监视围岩应力和变形情况,验证支护衬砌的设计效果,保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。2.通过监控量测,了解施工方法和施工手段的科学性和合理性,以便及时调整施工方法,保证施工安全。3.通过量测数据的分析处理,掌握围岩稳定性的变化规律,修改或确认支护衬砌设计参数。4.8 工程量统计本设计方案车站主体宽度为20.7 m,长度为188.4 m,高度为12.8 m,覆土层厚度为5.23m。经过初步设计,对该工程的土方量、钢筋用量、混凝土用量等进行简单的预算。其计算结果见表4-5。表4-5工程预算表 项目名称项目特征工程内容计量单位工程数量明挖法主体结构土石方开挖开挖深约18m1.土方开挖 2.围护、支撑 3.场内运输 4.平整、夯实m357906.9填方填土,夯实1.回填2.分层夯实3.场内运输m39413.02混凝土顶板C30混凝土 h=800mm1.混凝土运输、浇筑、振捣、养2.混凝土输送管安、拆、清洗m33088.4混凝土中板C30混凝土 h=400mm1.混凝土运输、浇筑、振捣、养2.混凝土输送管安、拆、清洗m32123.25混凝土底板C30混凝土 h=900mm1.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗m33088.4混凝土侧墙C30混凝土 d=600mm1.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗m33241.52混凝土柱C30混凝土 0.81.01.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗根25混凝土顶纵梁C30混凝土 1.01.81.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗m3527.68混凝土中纵梁C30混凝土 11.11.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗m3162混凝土底纵梁C30混凝土 12.31.混凝土运输、浇筑、振捣、养护2.混凝土输送管安、拆、清洗m3724顶板钢筋(每米)绑扎t0.934中板钢筋(每米)绑扎t0.458底板钢筋(每米)绑扎t0.986侧墙钢筋(每米)绑扎t0.88顶纵梁钢筋绑扎t8.85中纵梁钢筋绑扎t8.85底纵梁钢筋绑扎t8.85立柱绑扎t0.475箍筋t4.23结 论总的来说,毕业设计算是我们大学学习的一个总结吧。在走上工作岗位之前的一次综合能力的锻炼,同时学校也能通过论文来检验学生的学习情况。同以往的只是单一的设计计算的设计相比,毕业设计需要综合考虑各个方面的工程因素,诸
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本文标题:地下双层岛式地铁车站毕业设计(含计算书、图纸)地下双层岛式车站总长188.4 m总宽度20.7 m(计算书、施组、CAD图10张)
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