双墩站招标设计说明100621

目录1概述311设计依据312设计范围313主要设计原则及标准414审查意见及执行情况52工程概述63车站建筑设计631车站总平面632外部条件及协调情况733车站概况724车站计算144车站结构设计1741地质概况1742结构设计原则及技术标准2443结构方案的选择2644围护结构计算3145主体结构计算365施工方法及技术措施4451施工方法的论证及方案比选4452主要施工步骤4553指导性施工组织安排4554地面、地下管线改移及防护措施4655施工场地布置及交通疏解4756施工降、排水方案4857与区间隧道工程接口处理4858施工监控量测486结构防水设计5061防水设计原则及标准5062对防水施工的要求及措施517环境保护措施5271环境保护要求及措施5272施工期间既有建（构）筑物保护要求54附件一车站主要特征及设备表二图纸目录1概述11设计依据1）武汉市轨道交通3号线工程可行性研究报告；2）武汉市轨道交通3号线工程总体设计评审意见；3）武汉市轨道交通3号线工程总体设计评审会专家组评审意见回复；4）武汉市轨道交通3号线工程招标设计文件组成与内容5）武汉市轨道交通3号线工程初步设计文件编制统一规定6）业主单位所提供的线路及地形、地下管线电子文件；7）业主及总体下发的其它各种设计要求及文件；8）其它相关技术会议纪要及技术联系单9）城市轨道交通技术规范（GB504902009）10）地铁设计规范（GB501572003）11）人民防空工程设计规范（GB500252005）12）建筑设计防火规范（GB500162006）13）民用建筑设计通则（GB503522005）14）城市道路和建筑物无障碍设计规范（JGJ502001J1442001）15）人民防空工程设计防火规范（GB500982009）16）建筑内部装修设计防火规范2001版（GB5022295）17）公共建筑节能设计标准（GB501892005）18）其他相关规范、规程、设计原则、相关专业要求等。12设计范围本设计包括车站起点里程右CK13522808至车站终点里程右CK13728808范围内的主体部分（包括站台层和站厅层）、附属部分包括出入口、通道、风道和风亭，设计内容包括双墩站的车站建筑、车站结构及防水、设备（环控、给排水、电气）、工程筹划及工程造价分析等、工程筹划及土建工程造价等。13主要设计原则及标准（1）主要设计原则1）本车站设计应符合城市总体规划要求，妥善处理与城市交通、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系,应尽量减少房屋拆迁、管线改移和施工时对地面建筑物、地面交通及市民的影响。2）应贯彻以人为本的设计理念。保证乘客使用安全、方便，并充分利用良好的内部和外部环境条件，为乘客提供安全、舒适的乘车环境。3）本车站设计应合理组织客流，减少交叉干扰，保证乘客方便进站、迅速出站。车站的集散厅、站台、出入口、楼梯和通道、自动扶梯、售检票机口等各部位的通过能力应相互匹配。4）本车站设计应尽量压缩车站规模，采取最合理的结构形式，减少初期投资，便于运营管理，减少运营费用，以提高经济效益。5）本车站建筑设计，应简洁、明快、易于识别，并应体现现代交通建筑的特点，同时还应与周围的城市景观相协调。地铁车站出入口布置尽可能与地上规划建筑结合。6）应满足主体结构上覆土厚度及城市市政管线要求。7）车站的规模及通过能力应满足远期2039年设计客流量的需要。远期设计客流量为远期预测高峰小时客流量乘以超高峰系数125。8）本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及各专业工艺要求。9）本车站设计应按六级人防设防，车站出入口通道及风道应符合相应的人防要求。10）车站的设计规模还应满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。车站的紧急疏散能力，应保证将远期高峰小时的客流量及一列车乘客及站内工作人员在6MIN内疏散完毕。（2）主要设计标准1）站厅层公共区地坪装修面至吊顶净高3000MM地坪装修面厚度公共区为150MM，设备区为150MM内部管理区走道净高2400MM双向开门的内部走道净宽度1500MM2）站台层有效站台长度118M站台宽度岛式站台8M岛式站台侧站台宽度25M地坪装修面厚度100MM轨顶面至站台装修面1050MM站台边缘至线路中心线净距1500MM线路中心线至柱（侧墙）净距2150MM结构底板面至轨顶面560MM14审查意见及执行情况本次总体设计内部审查专家未对本站提出具体意见。2工程概述双墩站位于武汉市汉口区，建设大道与汉西路交叉口路东。车站为地下两层岛式站台车站，车站总长20600M，标准段宽2070M。车站总建筑面积14073M2，其中主体建筑面积8760M2，附属建筑面积5313M2，站台宽度12M，车站站台计算长度中心里程处顶板覆土324M、埋深1590M。车站位于建设大道和规划道路下，车站出入口沿道路布置，风亭位于道路绿化内。3车站建筑设计31车站总平面双墩站位于武汉市汉口区，建设大道与汉西路交叉口路东，东西向布置。车站为地下两层岛式站台车站，车站总长20600M，标准段宽2070M。车站总建筑面积14073M2，其中主体建筑面积8760M2，附属建筑面积5313M2，两端区间均为盾构施工。车站设4个地铁出入口、2组风亭及1组冷却塔。号出入口位于车站的西南角，A号出入口沿建设大道布置，B号出入口沿汉西路布置于规划道路红线内；号出入口位于车站的东南角，沿规划大道布置；号出入口位于车站的东北角，沿规划道路布置，号出入口位于位于车站的西北角，与1号风亭合建；4个出入口的设置可以满足各个方向的客流和人行过街的需要。车站两端分别设置1组风亭，风亭均为敞口低风亭，并在2号风亭附近布置冷却塔。建设大道此段规划道路红线宽度为50M，汉西路规划道路红线宽度为50M，新增两条规划道路红线宽度分别为40M和15M。车站A、号出入口设置自行车停车场，号出入口通道内设置公共厕所。车站风亭均布置在绿化带内，所有风井均为敞口低风井。据业主提供的管线资料和现场调查，本车站施工范围内建设大道下面有电力、通信、燃气、给水、雨水等管线，其中主要有直径1200MM排水管两根，埋深分别为334M、317M。直径1200MM埋深127M和直径500MM埋深1M的给水管。汉西路下面有电力、通信、燃气、给水、雨水、污水等管线，其中对车站有影响的主要是3400MMX1500MM排水箱涵，埋深365M。32外部条件及协调情况本方案要拆迁几栋多层，设置车站出入口、风亭。33车站概况331车站型式本站为地下两层双柱三跨岛式站台车站，车站总建筑面积14073M2，其中主体建筑面积8760M2，附属建筑面积5313M2，车站总长20600M，标准段宽2070M，站台宽度12M，车站站台计算长度中心里程处顶板覆土324M、埋深1590M。332站厅层平面布置车站站厅层根据功能划分成两个分区，即公共区和设备与管理用房区。公共区的中央为付费区，两侧为非付费区。付费区内设置两组楼扶梯和一部无障碍电梯连接站台层。非付费区有4个车站出入口，兼顾过街功能。设备与管理用房区位于公共区两端，西端设备用房主要是环控机房、环控电控室和照明配电室。东端设备与管理用房内集中布置了车站控制室、站长室等与站厅紧密相关的管理用房及环控机房、空调机房、通信信号等大型设备用房，该区域设置了站台与站厅之间的封闭楼梯间，并设置独立出地面的安全出口，解决设备管理区的独立疏散问题。333站台层平面布置站台层中部为118M的有效站台区，两端为设备用房。中部站台公共区内主要布置2部净宽1M的上行扶梯和1部垂直电梯，两部338M宽的楼梯。西端布置照明配电室、牵引网室、站务员室等设备管理用房。东端布置牵引降压变电所、照明配电室、屏蔽门设备及管理室、牵引网室、污水泵房、废水泵房等设备管理用房。334客流组织站厅层公共区划分为非付费区和付费区，非付费区和付费区之间用检票机和栏杆分开。在非付费区内设有自动售票机、公共电话等设施。乘客在非付费区内通过检票机检票后方可进入付费区。付费区内设有两部上行自动扶梯和两部楼梯，分别连接站台层，中部有贯通站台的垂直电梯。进入付费区后，乘客可选择最佳路线经楼梯下至站台层候车。本站在组织客流路线时着重考虑了以下几点（1）进站、出站客流尽量避免交叉和相互干扰；（2）乘客购票、问讯及使用公共设施时不妨碍他人通行；（3）乘客流线与站内工作人员流线分开。335人防设计地铁人防工程建设必须贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，坚持与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。车站的关键部位、重要设施，按照人民防空工程战术技术要求的规定，搞好重点防护。本站作为人员紧急掩蔽部，紧急掩蔽人员按1000人考虑，防护标准（含口部防护）按6级抗力标准设计，防化等级为丁级，不考虑滤毒式通风，只考虑清洁式通风和隔绝式防护。空袭后，车站内的人员应尽快地疏散和转移。车站的号、号出入口通道为战时人员出入口，其口部设钢结构活门槛的双扇防护密闭门一道和双扇密闭门各一道，其余出入口通道及消防疏散口临战前封堵。车站1号风亭中的新风井作为战时进风井，2号风亭中的排风井作为战时排风井，其他风井临战前封堵。车站小里程端设区间隔断门。车站的照明配电室均为平战两用，站内引入的动力电缆及通信电缆均需进行防护密闭处理。336防灾设计（1）防火及防烟分区1）消防设计应贯彻“预防为主，防消结合”的方针，采用防火措施，防止和减少火灾的危害。2）防火设计按同一时间发生一次火灾考虑。3）设计选用有关消防器材和设备，必须是经国家法定检测部门检测合格的产品，并具有当地公安消防部门批准的准销证。4）地铁地下工程、出入口通道、风亭建筑耐火等级为一级，出入口地面建筑耐火等级不低于二级。5）地下车站应采用防火分隔物划分防火分区，除车站公共区外，设备管理用房防火分区的最大允许使用面积不超过1500，但消防泵房、污水泵房、蓄水池、厕所、盥洗室的面积不计入防火分区的面积。相邻防火分区间连通的防火门可作为第二个安全出口，竖井爬梯出口和垂直电梯不作为安全出口。地下车站无人值守的设备和管理用房区域，应至少设置一个与相邻的防火分区相通的防火门作为安全出口。6）本站共设置3个防火分区，其中地下一层站厅层公共区与地下二层站台层为1号防火分区，地下一层站厅层的左端的设备区为2号防火分区，地下一层站厅层的右端的设备区为3号防火分区,除公共区外每个防火分区的面积不大于1500。7）车站的站厅、站台公共区以及设备管理用房区应设置防烟分区，防烟分区不应跨越防火分区，公共区防烟分区面积不大于2000，设备管理用防区防烟分区面积不大于750，防烟分区之间应采用耐火极限05小时的固定式挡烟垂壁或结构梁、防火墙体等分隔,公共区固定式挡烟垂壁高度为吊顶下500，材料做法二次装修另详。当吊顶材料孔隙率30时，挡烟垂壁需上升到结构板底。各种管线（电缆桥架）遇垂壁时改为贴顶部敷设。站台公共区的楼梯、扶梯、电梯开孔处和站厅的人行通道口应充分考虑利用不燃的装修材料作为挡烟垂壁进行防烟分隔，挡烟垂幕下缘至楼梯踏面垂距不应小于23M。8）1号防火分区设置4个直通室外的出口，站台层两端分别用防火墙把设备用房分隔成2个经常停留人数3人面积不大于200的防火单元。各防火单元通向站台的门采用甲级防火门；2号防火分区主要为空调机房等人员较少的用房，因此不设置独立的室外出口，只在2号防火分区的防火墙上设1个防火门作为安全出口；3号防火分区设置1个直通室外的紧急疏散出口及一个通向1号防火分区的防火门作为第二个安全出口；9）站内每个防火分区之间（包括楼、电梯结构墙体）均设置防火墙，其耐火极限不低于3H。防火墙上的门采用甲级防火门，门的开启方向朝向疏散方向（即安全区）。在防火墙设有观察窗时，采用C类甲级防火玻璃。10）防火墙采用200厚灰砂砖,其耐火极限满足防火墙要求。防火墙墙体需砌筑至该层顶板底面。其他设备与管理用房墙体的砌筑高度可按需要设计，但其顶棚要采用有效的防火措施，采用阻燃、密实的吊顶材料。11）地下车站的车站控制室、变电所、配电室、通信及信号机房、通风和空调机房、消防泵房、灭火剂及钢瓶室等重要设备用房，采用耐火极限不低于3H的隔墙和耐火极限不低于2H的楼板与其他部位隔开，隔墙上的门及窗采用甲级防火门和甲级防火窗。12）车站的站厅层、站台层、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客疏散部位，以及各设备、管理用房，其墙、地及顶面的装修材料，以及广告灯箱、座椅、电话亭和售、检票亭等所用材料均采用不燃材料，同时，装修材料不得采用石棉、玻璃纤维制品及塑料类制品。13）所有穿防火墙的管道，必须用防火封堵材料封堵严实，水泥砂浆封口，封堵材料的耐火时间应与所在部位楼板及墙体的耐火时间相同。防火卷帘应安装在建筑的承重构件上，卷帘上部如不到顶应采用与墙体的耐火极限相同的防火材料封闭。防火卷帘与建筑构筑物之间的缝隙以及管道、电缆、风管等穿过防火墙、楼板及防火分隔物时，应采用防火封堵材料将空隙填塞密实，并达到防火分隔物的耐火极限。14）车站公共区内按客流需要（包括紧急疏散时）设置足够宽度的人行通道，并至少有两个直通地面的疏散口。设备管理用房集中区应设置一条直通地面的消防通道。车站出入口、通道、楼梯、自动扶梯以及有关疏散乘客设备的设计，应符合防火要求车站内所有出入口、通道、楼梯、自动扶梯以及有关疏散乘客设1备的通过能力应满足在发生火灾时，6MIN站内将站内包括一列车的满载乘客、站台候车乘客及本站工作人员全部安全疏散到安全地点的要求。上述出入口、通道及楼梯、自动扶梯口处应设有明显的标志，均不得设置阻碍交通的构筑物、货物堆放品。火灾发生时，下行自动扶梯停止运行，作为固定楼梯供人员疏散2使用，上行自动扶梯保持继续上行。电梯在火灾情况下停止使用。所有进出闸机及设于分隔带上的门能全部打开。车站、区间、通道等处设有乘客疏散标志。3消防控制室设置在地下一层（站厅层）的车站控制室内。4（2）紧急疏散1）站台计算长度外设楼梯至轨道面，其楼梯净宽度为1100MM。2）附设于设备及管理用房的门至最近安全出口的距离不得大于35M，位于尽端封闭的通道两侧或尽端的房间，其最大距离不得超过上述距离的一半。3为确保发生灾害或出现故障时能顺利的疏散旅客，在公共区的站厅、站台、出入口通道、楼扶梯及设备管理用房内的走道、楼梯间、紧急疏散通道，重要值班室及重要设备机房、区间隧道等均设置应急照明。4除在站厅、站台、楼梯、通道、人行通道拐弯处等均设置疏散标志外，还应沿主要疏散方向按防火规范要求间距设置自发光疏散标志。5）楼、扶梯和疏散通道的宽度，应保证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全部撤离站台。紧急疏散能力验算详342。（3）防涝处理1）车站防洪设计的洪水频率按武汉市一百年一遇洪水频率标准设防要求执行。2）车站地面出入口平台、风亭风口下沿以及能够进入车站内的其它开口的标高均应高出防涝水位450MM，的确有困难时应高于室外地坪450MM，且在洞口及垂直电梯两旁设防洪闸槽，风亭风口下沿和其他开口的标高均应考虑防淹高度。337车站设备数量及布置（1）自动扶梯（1）自动扶梯车站共设置11部自动扶梯，其中1）站台至站厅共设置了净宽1M的上行自动扶梯2部。2）4个出入口至地面共设置了5部净宽1M的上行自动扶梯和1部净宽1M的下行自动扶梯。（2）电梯及轮椅牵引机车站共设置2部垂直电梯、不设残疾人轮椅牵引机，其中站台层与站厅层之间在付费区内设置一部垂直电梯，解决站台层与站厅层之间的无障碍需求。号出入口内设置一部垂直电梯，解决地面与站厅层之间的无障碍需求。（3）自动售票机车站共设置自动售票机8台。布置在站厅层非付费区两端。（4）自动检票机站厅层设置进站闸机8台，出站闸机6台，其中宽通道闸机2台。（5）公共电话、自动售货机等站厅层非付费区设置公共电话，站台层设置自动售货机。24车站计算根据车站客流资料，远期为控制期客流。表341预测（2039年）客流及超高峰系数表（人/小时）上行下行站名断面上车下车上车下车断面超高峰系数双墩站2278625562145851219023866125341站台宽度计算车站站台设计为岛式站台，根据客流需要，采用12M宽站台，站台有效长度118M，采用屏蔽门系统，屏蔽门长度按约112M设计。（1）侧站台宽度计算公式BQ上下/LBAQ上下（25562145）125/30196人（远期每列车超高峰小时单侧上下车的最大设计客流量）05/人（站台上人流密度）；BA025M（站台边缘至屏蔽门立柱内侧的距离）；L112M（车站屏蔽门长度）B19605/1120251125M,所以车站取25M最小侧站台宽度是满足要求的。（2）岛式站台宽度B2BNZT2252081973381195M因此采用12M宽站台满足各项宽度的最小要求。342紧急疏散计算站台至站厅共设置了2部338M宽楼梯，净宽1M的上行自动扶梯2部和1部无障碍垂直电梯。（1）上下车所需楼扶梯宽度的计算1）上车客流所需楼梯宽度远期高峰小时上车设计客流85125561254259人次/小时楼梯下行的最大通过能力4200人/MH楼梯总通行能力4200676283924259人次/小时车站共设置2部338M宽楼梯从站厅下至站台，因此满足上车客流所需楼梯的宽度需求。2）下车客流所需自动扶梯宽度远期高峰小时下车设计客流219021451255419人次/小时自动扶梯通过能力9600人/MH自动扶梯总通行能力96002192005419人次/小时车站共设置2部净宽1M自动扶梯从站台上至站厅，因此满足下车客流所需自动扶梯的宽度要求。（2）事故状态下疏散能力计算根据地铁设计规范，要求保证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全部撤离站台。即T1Q1Q2/09A1N1A2B6MINQ1为断面客流或者一列车的乘客数之间的大值，断面客流2386612530995人站台上候车乘客和工作人员Q28512556123030172人自动扶梯通过能力A1960060160人/MINM人行楼梯通过能力A237006061人/MINM自动扶梯台数N2人行楼梯总宽度B580MT1（995172）091602161676327MIN6MIN根据验算，站台至站厅的楼扶梯可以满足紧急疏散要求。（3）车站通道宽度计算1）出入口通道总宽度（56X4224）通道高峰小时客流量（117014401621153112601080900）12511253人次/小时通道双向最大通行能力4000人/MH通道宽度11253/4000281M本站4个56M净宽出入口通道满足设计要求。4车站结构设计41地质概况411地形地貌双墩站属堆积平原区、武汉地区长江、汉江两岸I级阶地水文地质条件区段。地面高程为2226M，地层由全新统粘性土、砂性土及砂卵石层构成。拟建场地地形平坦，地势起伏不大，坡降较缓，地面高程一般在241244米之间。412岩土分层及特征据本工程勘察资料武汉市轨道交通三号线第三标段岩土工程勘察报告（初步设计阶段），中交第二航务工程勘察设计院有限公司，20102综合分析，本站勘区岩土按沉积年代先后及工程性质分层分述如下。（11）填土（Q4ML）杂色，全线分布；在城市干道地表2050CM厚为混凝土路面，其下由碎石、砂及粘性土组成，多为压实路基填土；在汉江两岸堤防多为粘性土填筑，夯实；在建筑物或拆迁场地多为建筑物垃圾或一般粘性土，松散。填土均分布在地表，一般厚度13M，局部段厚度56M，汉阳江堤处可达到9米。（31）粘土（Q4AL）褐黄色、褐灰色，饱和，软塑可塑状态，中偏高压缩性；局部含砂及螺碎片；连续分布于汉口宗关站以北至双墩站场地上部，厚度615米不等。（33）淤泥质土（Q4AL）褐灰色、褐黄色，饱和，流塑状态，高压缩性；局部夹砂，含少量有机质（有机质含量2）；在汉江汉阳侧岸较发育，厚度610米不等；在汉口宗关站建设大道以北连续分布，厚度314米不等，其中又以双墩站空军干休所场地揭示厚度最大814米，底部埋深达22米。（35）粉质粘土夹砂（Q4AL）褐灰色，饱和，软塑可塑状态，中偏高压缩性；呈薄层结构，粉质粘土与砂或粉土呈交互层，局部或为粉细砂夹粘性土或互层；在汉口场地普遍分布于上部粘性土层与下部砂层之间，呈过渡层性质，但不连续，厚度27米不等。（41）粉细砂（Q4AL）灰色青灰色，饱和，松散稍密状态，中等压缩性；含云母片、长石、石英等矿物，局部夹薄层粘性土；在汉口段普遍分布，局部段或表现为粉细砂夹粘性土。厚度310M不等。（42）粉细砂（Q4AL）灰色青灰色，饱和，中密状态，中偏低压缩性，含云母片、长石、石英等矿物，局部夹薄层粉质粘土透镜体；在汉口段普遍连续分布，其厚度6523M不等，构成汉口地区二元相结构地层的下段主要含水层。（42B）细砂（Q4AL）灰色青灰色，饱和，中密密实状态，低压缩性，含云母片、长石、石英等矿物，局部夹薄层粉质粘土或呈互层，底部或含中粗砂、砾砂、卵石；该层为（42）层下段延伸，状态更密实，其厚度520M不等。（5）中粗砂夹卵石（Q4AL）灰色青灰、灰白色，饱和，中密密实状态，低压缩性；含石英、长石等矿物，局部为砾砂；卵石粒径1080MM，含量1535不等，成分主要有石英岩、石英砂岩、燧石等，磨圆度呈次棱角、亚圆形；主要在双墩站揭示到该层，该区普遍在基岩面之上有分布，厚度58米。（20A1）强风化泥岩（S）灰色，岩芯呈土柱状、夹碎块，粘土化作用明显。该层主要在双墩站范围钻孔揭示，埋深517538M，厚度0536米。（20A2）中风化泥岩（S）灰色，岩芯呈短状、碎块状，部分为长柱状，中厚层状，裂隙较发育。该层主要在双墩站范围钻孔揭示，埋深522561M，揭示最大厚度96米；局部含砂质泥岩或泥质砂岩。各岩土层的分布规律及厚度变化情况详见工程地质纵断面图和钻孔柱状图。413地基土的物理力学性质指标表411岩土物理力学参数设计建议值表桩基设计参数钻孔灌注桩抗剪强度指标静止侧压力系数KO基床系数渗透系数K天然重度承载力特征值FAK压缩模量ES12基本承载力0极限承载力PUQSIAQPA粘聚力C摩擦角垂直KV水平KX地质年代与成因层号岩土名称密度状态KN/M3KPAMPAKPAKPAKPAKPAKPAMPA/MMPA/MCM/SQL（11）填土松散稍密（175）1997014030807014013025010018050101531粘土软可塑18711047120210252050551823310633淤泥质土流塑1785575327513515770601015310635粉质粘土夹砂软可塑185100451202103018130401520110541粉细砂松散稍密（190）150120140280205250401525510342粉细砂稍密中密（195）210180190380300300352235210242B粉细砂中密密实（195）2502302304604003303535601102（5）中粗砂夹卵石中密密实（205）4603504509005511000380334080510220A1强风化泥岩（砂质泥岩）（240）350E042035090040S20A2中风化泥岩（砂质泥岩）2641000100032001201200注承载力及压缩模量、桩基设计参数根据湖北省地方标准岩土工程勘察工作规程（DB42/1692003）提供，C、值参照湖北省基坑工程技术规程提供，仅供基坑支护设计使用；基本承载力、极限承载力根据铁路工程地质勘察规范（TB100122007/J1242007）提供414水文地质条件武汉市地处长江与汉江交汇处，长江与汉江为区内最重要的地表径流水系，控制或影响全区的地下水的埋藏特征；另武汉市区及周边湖泊、沟渠众多，星罗棋布，也对其临近场地的地下水运移产生一定影响。据汉口（武汉关）水文站实测资料，长江武汉段最高洪水位为2973M（吴淞高程），最低枯水位887M，水位升降幅度2086M。长江、汉江与其两岸地下承压水有较密切的水力联系，愈靠近长江、汉江江边地段，水位互补关系愈明显。（1）地下水类型及特征根含水层的岩性、埋藏条件、地下水的赋存条件、水力特征，场区地下水类型可分为上层滞水、第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水及岩溶裂隙水等。上层滞水主要赋存于汉江两岸的人工填土中，无统一自由水面，接受大气降水和供、排水管道渗漏水垂直下渗补给，水量有限。第四系松散层孔隙水主要赋存于砂砾层中，为本场区主要含水层。从场地地貌特征及含水层分布、地下水补给情况，第四系松散层孔隙水可分为汉阳高阶地王家湾古河道和汉口级阶地两段。汉口级阶地孔隙水含水层主要为粉细砂、中粗砂及卵砾石层，其含水层与汉江河床透水介质直接相通，与汉江水有较好的互补关系，水量丰富。汉江水位受洪水季节影响年变幅可达1020M，除枯水期水位低于10M，一年中多数时段高于10M，而汉口砂质含水层顶面一般在1014M以下，由于汉水高水位压力传导而具有承压性，承压水头距离汉江越远相对稳定。据武汉地区经验汉口地区场区地下承压水水位最高位约在200M。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，基岩以泥岩或泥质岩为主的岩体中的裂隙多以密闭型为主或为泥质充填，一般裂隙水贫乏。岩溶裂隙水为赋存于灰岩溶洞或裂隙中的地下水，根据勘察报告场区具备岩溶水运移、储存的物质条件，但岩溶活动受外部水文环境条件的改变在减弱；岩溶地下水或岩土面层间水的活动微弱。（2）地基土的渗透性根据地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB503071999）中关于含水层的透水性的划分标准，依据室内渗透试验及武汉地区工程经验对场区岩土透水性分类如下表312。表412场区岩土层渗透性评价成果表透水性单元层编号备注微透水（13）、（31）、（33）、（20A1）、（20A2）弱透水（35）、中等透水（41）强透水（42）、（42B）特强透水（5）（11）填土多属中等强透水性，而汉江堤防填土层为粘土或粉质粘土为主属微透水性；（3）环境水的腐蚀性根据岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009版）判别，本区场地环境类型为类，汉江地表水和地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。415场地与地基的地震效应1基本烈度及抗震设防烈度根据国家标准建筑抗震设计规范（GB500112001，2008版）附录A第A015条第2款和武震办20074号文，武汉地区的建筑抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为005G，所属设计地震分组为第一组。按建筑工程抗震设防分类标准（GB502232008），拟建工程抗震设防类别为重点设防类（乙类）。地震作用按6度考虑，应按7度加强其抗震措施。2场地土类型及建筑场地类别按表427表各土层剪切波速测试分层统计结果及部分土层剪切波速经验值，依据铁路工程抗震设计规范（GB501112006）进行场地土类型的判别，场区覆盖层中（33）层属软弱土，（31）、（35）、41层属中软土，42、42B、5层属中硬土。据建筑抗震设计规范第411条，双墩站场地地段类别划分为汉口段（右AK11968AK15100）属可进行建设的一般场地。3场地土地震液化判定拟建场地200M以内存在饱和砂土（41）和（42）层，当隧道地基抗震设防烈度按7度考虑时，应进行场地土的地震液化判定。采用标准贯入击数按（GB500112001）相关规定，按7度地震、设计地震分组为第一组进行砂土液化判别。（41）粉细砂仅局部轻微液化，可忽略其液化影响；（42）粉细砂不液化。考虑到该段隧道已设置于（21）粉砂、粉土层下的不液化地层一定深度，故可不考虑（21）粉砂、粉土层地震液化对隧道的影响。4软土震陷拟建场地存在33层软土，33层软土在汉西及建设大道及以北场地普遍发育，按岩土工程勘察规范第5711条，当拟建建筑物设防烈度为7度时，宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量。据岩土工程勘察规范（GB500212001）软土震陷判定的条文说明，当场地软土等效剪切波速大于90M/S或承载力特征值大于80KPA时，该土层在度地震时可不考虑震陷影响，33层等效剪切波速为144M/S，故可不考虑其震陷影响。42结构设计原则及技术标准（1）应根据本站的工程地质、水文地质及周围建筑、道路等环境条件、相邻区间隧道施工方法，经技术、经济及环境因素等综合比较，合理地选择施工工法及相应的基坑围护方案及结构方案。在含水层中,应采取可靠的地下水处理和防治措施。（2）结构设计应满足施工、运营、城市规划、防水、防迷流的要求；结构净空尺寸应满足限界、施工工艺及使用要求，并考虑施工误差、结构变形及后期沉降的影响。（3）根据车站结构的类型和施工方法，结构设计分别按施工阶段和正常使用阶段，根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求进行强度、刚度和稳定性计算，保证具有一定的耐久性。不可更换的结构构件按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计，其重要性系数0不应小于11。（4）钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度允许值应根据结构类型、使用要求、所处环境条件等因素确定。最大裂缝宽度允许值为背水面03MM，迎水面02MM。（5）车站结构安全等级为一级，防火等级为一级。（6）结构设计按最不利情况进行抗浮验算。在不考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于105；当计侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于115。（7）围护结构应以工程地质和水文地质条件、基坑宽度和深度为依据，考虑与主体结构的相互关系、防水要求、对周边地面建筑物和地下构筑物的影响、施工难度等，经全面经济技术比较确定。（8）结构的计算模式，应充分考虑结构的实际工作情况，并反映结构与周围地层的相互作用。（9）地下结构应采用信息化设计及施工在既有资料和地质勘察成果的基础上开展施工前的预设计；根据施工现场监控量的信息反馈修正设计、指导施工。（10）结构材料的选择，应根据结构类型，受力条件、使用要求及所处的环境条件而定，并考虑经济性、可靠性和耐久性。（11）尽量减少施工中和建成后对环境造成不利的影响，车站结构满足抗震要求，并应尽可能考虑城市规划引起周围环境的改变对车站结构的影响。（12）车站结构设计抗震设防烈度为6度,乙类建筑，结构构造措施按7度考虑，以提高结构和接头处的整体抗震能力。（13）车站结构要具有战时防护功能，应按平战转换进行设计。车站人防按6级抗力等级设防，防化等级按丁级设计。（14）结构防水应充分考虑武汉的气候条件，地下车站结构的防水设计应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔结合，因地制宜，综合治理”的原则。采用全包防水方式，即车站除采取结构自防水外还采用附加防水层。关键处理好施工缝、变形缝等缝的防水。车站防水等级一级。（15）地下结构，应根据现行地铁杂散电流腐蚀防护技术规程采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢连接应进行防锈处理；当地下结构在侵蚀性介质中时，应采取抗腐蚀措施，混凝土耐蚀系数不应小于08。（16）明挖结构的支护参数应根据工程地质、水文地质、施工条件和环境因素，按基坑工程技术规程（湖北省地方标准DB42/1592004）等相关的国家规范、湖北省地方规范、规程进行技术经济比选，并参考已有的工程实例确定。（17）对于车站结构应考虑混凝土收缩、温度变化和地基不均匀沉降等因素引起的纵向应力，应每隔1218米设施工缝,车站主体与出入口通道、风道之间应设置变形缝。43结构方案的选择431围护结构方案选择1）围护结构选型基坑的围护结构形式应尽量做到技术成熟、施工安全、造价合理、工期短、符合环保等要求。明挖车站的围护结构从型式上分为地下连续墙、钻孔灌注桩旋喷桩隔水帷幕、钻孔咬合灌注桩及SMW桩等。结合本站工程地质与水文地质条件，本车站围护结构主要在地下连续墙、钻孔灌注桩及钻孔咬合灌注桩间进行比较，见表331。表431围护结构经济技术比较表项目地下连续墙钻孔灌注桩钻孔咬合灌注桩本站地层适用性适用适用适用围护结构效果围护结构刚度大、变形小，基坑施工对邻近建筑与地下管线影响小围护结构刚度较大、变形较小，基坑施工对邻近建筑与地下管线影响较小围护结构刚度较大、变形较小，基坑施工对邻近建筑与地下管线影响较小防水效果施工工艺成熟，防水效果较好桩间止水帷幕，防水效果稍差桩间咬合，防水效果较好与永久结构结合情况可为单层结构，亦可与内衬墙组成叠合结构或复合结构共同受力桩与内部结构共同承受水土压力桩与内部结构共同承受水土压力项目地下连续墙钻孔灌注桩钻孔咬合灌注桩本地区适用深度适用基坑深度较大基坑深度较大时，防水效果不易保证适用基坑深度较大施工对环境的影响小小小对机具设备的要求需要大型挖槽机一般钻机可施工需要大型钻机施工速度在土层中施工进度较快施工进度快施工进度较快施工工艺与难度工艺成熟施工难度小工艺成熟，施工难度小施工精度要求高施工相对困难围护结构工程造价高较低高双墩站主体基坑深度标准段约为163M，基坑侧壁分布有（11）填土、（31）粘土、（33）淤泥质土、（35）粉质粘土夹砂、（41）粉细砂，（42）粉细砂，（42B）粉细砂。底板主要落在（33）淤泥质土层、（41）粉细砂层上。经比选，钻孔灌注桩作为一种围护结构，与地下连续墙相比，工程造价稍低，但此种围护型式由于要先施工钻孔灌注桩，再施工搅拌桩和进行注浆，施工时间相对较长，结构整体性较差，止水帷幕与围护桩密贴效果较难保证，止水帷幕的止水效果受帷幕施工质量影响，一旦帷幕施工质量不能保证，则带来很大的安全隐患，产生管涌、流砂。所以其防渗效果和安全性比地下墙要差。采用咬合桩存在以下几个方面的问题本工程开挖深度及坑底范围内多淤泥质土层或粉细砂层，且周边水系发达，水源补给充分，基坑开挖深度达163M，宜慎重采用钻孔咬合桩；本工程围护桩成孔深约30M，对设备要求高，施工难度大，咬合桩竖向施工垂直度不易控制，使下端存在开叉的可能，不仅影响止水效果，还会带来流沙、管涌等严重隐患；对施工单位要求较高，只有在掌握和积累了相似工程水文地质状况的施工经验后，才能比较有把握控制施工质量，确保工程安全。鉴于目前咬合桩的施工水平参差不齐，本工程若选用咬合桩需慎重选择施工单位。本工程由于需要借助围护桩来参与结构抗浮，要求围护施工时在桩内预埋压顶梁的连接钢筋。施工实践表明，在圆形桩中埋设连接钢筋的定位非常困难。复杂地层条件下施工较大深度基坑、较好地施工咬合桩的技术的企业也比较少。综合考虑本车站的地质条件、周边环境、基坑等级等因素，经过对钻孔灌注桩加止水帷幕、钻孔咬合桩、地下连续墙等围护结构的技术经济比较（见表331），本车站主体围护结构推荐采用地下连续墙方案。按照湖北省建筑基坑支护的有关技术规范和规定，本车站主体基坑支护工程重要性等级为一级，支护结构最大水平位移值40MM。但考虑到本站周边重要的大直径管线较多，结合武汉地区其它地铁项目设计经验，规定支护结构的位移限值为015H且40MM（H为基坑开挖深度）。2）围护结构的水平受力体系方案围护结构的水平受力体系有两种形式，分别为锚杆和内支撑。两种方案的比较见表332。表432围护结构的水平受力体系比选表型式内容锚杆内支撑对地层的适用性适用于除淤泥和饱和粉细砂外的土层不受地层的限制施工技术难度一般容易施工速度杆体施工速度较慢但因开挖方便综合施工速度快快对环境的影响对基坑周边地块开发影响较大无影响对机械要求程度需采用适用于粘土层的钻机成孔钢支撑只需吊机吊装工程造价低可重复利用根据车站周边建筑物、构筑物、地下管线和已有的施工经验来看，本站周边地下管线较多，虽然周边建筑物大多拆除，但道路红线离基坑较近，由于地方政策的限制，难以采用预应力锚杆。锚杆施工质量受施工单位能力影响较大，且对地层依赖性强，采用内支撑则可以避免这种影响。考虑已有的施工经验，钢管支撑安装方便，施工速度快，可反复使用，受施工水平和地层影响小，故水平受力体系拟采用砼内支撑结合钢管内支撑方案。432主体结构方案选择1）车站主体结构形式本站设停车线，站台宽度12M，标准段结构外包尺寸为207M，车站外包总长度2060M，车站顶部覆土厚度约3M。车站为现浇钢筋混凝土地下两层双柱三跨箱型框架结构，由顶板、底板、侧墙、梁、柱等构件组成。为了有效地利用车站的内部空间，结构顶、底板沿车站纵向均采用纵梁体系，沿车站横向设有一排或两排中柱，将顶板横向分成三跨连续结构。主体结构包括站台板、楼梯均为现浇钢筋混凝土结构。2车站盾构端头井及临时孔洞的设置根据区间盾构施工筹划方案，本站西端头井为盾构双始发井和东端头井为盾构双接收井，站端头根据盾构机要求加宽加深并设置盾构吊装孔洞。3结构变形缝的设置为了确保地铁运营时轨道结构具有足够的安全性，本站主体不设置沉降缝。同时，为减小因结构形式、荷载及地基差异带来的结构二次应力，本站主体与各风道、通道连接处设置变形缝。顶板、底板和侧墙所设施工缝或变形缝均须作防水构造处理。4）结构抗浮设计顶板覆土厚度约30M，底板主要坐落于（35）粉质粘土夹砂、（41）粉细砂层，标准段底板埋深约158162米，本次验算地下水位根据地勘资料建议，取车站室外整平标高2419米。经计算，车站主体结构抗浮安全系数KF为087，不满足抗浮要求。需要对该区段车站采取抗浮措施。抗浮设计布置内容说明如下本站围护结构采用地下连续墙，结合围护结构设置压顶梁作为辅助抗浮措施。本次设计中针对车站结构自身抗浮不满足要求区段内的车站顶板上方设置压顶梁，使围护结构与车站在竖向建立传力体系，来增强车站抗浮能力，此时抗浮安全系数为122。对于车站侧墙开洞较大区段，采用在开洞侧设置抗拔桩来辅助车站结构抗浮，具体详见图纸所示。5）地基承载力车站标准段结构底板坐落于（41）层粉细砂层，（35）粉质粘土夹砂，据地勘钻孔反映（41）层地基基本承载力约140KPA，可作为天然地基。（35）层地基基本承载力约100KPA，采用双轴或三轴搅拌桩进行加固。44围护结构计算441主要尺寸的拟定及工程材料根据周边地形，本车站标准段基坑开挖深度约158162M，端头井最大开挖深度约181M，车站标准段基坑宽度为207M，端头井段基坑宽度达248M。根据前述，基坑重要性等级为一级，最大水平位移允许值分别为243MM、272MM，基坑支护结构由地下连续墙内支撑体系组成。经计算分析比较，基坑支护主要构件尺寸拟定如下围护结构采用800厚地下连续墙围护结构形式，采用C30混凝土。车站标准段沿基坑竖向从上至下设一道混凝土支撑和3道钢支撑（609MM、壁厚T16MM）（第三道换撑），端头井段沿基坑竖向从上至下设一道钢筋砼支撑和四道钢支撑（609MM、壁厚T16MM）（第四道换撑）。钢支撑采用Q235B钢。钢支撑水平间距一般按3M考虑。为满足钢支撑稳定性的要求，设临时钢立柱和系梁。具体围护结构尺寸参数详见表341。表441围护结构尺寸参数表项目标准段端头井基坑深度158163M约181M墙深305M330M地下连续墙材料C30，P6水下混凝土基坑嵌固深度约143147M约149M道数45材料第一道砼（800X800）C30、其余609MM钢支撑管,Q235B,T16MM支撑长度207M248M支撑水平间距砼支撑8M、钢支撑3M442计算模式围护结构内力计算沿车站结构纵向取单位长度，根据设定的开挖工况和施工顺序按竖向弹性地基梁模型逐阶段进行其内力及变形计算，围护结构开挖阶段计算时必须计入结构的先期位移值以及支撑的变形，按“先变形，后支撑”的原则进行结构分析。基坑稳定验算采用同济启明星深基坑支挡结构分析计算软件FRWSV40进行计算车站围护结构荷载图式见图341。B08Q2011314142HW12811611013315H163D147图441围护结构荷载图式其荷载主要有以下几种（1）结构自重钢筋混凝土自重按25KN/M3。（2）水土侧压力施工阶段按朗肯主动土压力进行计算，使用阶段按静止土压力进行计算，采用水土合算。（3）地面均布荷载按20KN/M3考虑。443计算结果及分析基坑稳定性分析整体稳定性双墩站22剖面SQJZ31097120314142163147YXO安全系数K216,圆心O51,0整体稳定验算坑底抗隆起20314142128163147K195133M图442基坑坑底抗隆起验算围护结构抗倾覆计算20314142128116110133151631476160125937471233OKC208图443基坑抗倾覆稳定性计算围护结构墙底抗隆起20314142128163147PRANDTLK301TERZAGHIK349图444基坑墙底抗隆起计算计算结果及分析基坑施工模拟计算按照施工步序进行。经分析计算，围护桩的最大内力和最大变形出现在施作车站底板、拆除第4道支撑时。支护结构最大变形为173MM，满足要求。内力位移包络图见图345双墩站22剖面SQJZ310971包络图水土合算,矩形荷载20100102005101520253035深度M水平位移MMAX1731005005010005101520253035深度M弯矩KNM/M589793411005005010005101520253035深度M剪力KN/M4825541161KN/M7353KN/M648KN/M2895KN/M4062K/图345内力位移包络图计算配筋地下连续墙施工阶段作为临时结构，按强度控制设计，不进行裂缝验算；在使用阶段考虑其耐久性，且材料强度可按50考虑。地下连续墙配筋区分内外侧内力计算，经计算，地下连续墙每延米配筋为迎土侧D28150并D25300（裂缝宽度027MM），基坑侧D28150并D28150（裂缝宽度028MM）。基坑围护结构设计根据计算分析结果，基坑围护结构推荐方案设计如下主体结构采用800厚地下连续墙,坑内采用地基加固处理，墙顶设冠梁。基坑平面内一般采用对撑，在端部与角部采用斜撑。第一道支撑采用钢筋砼支撑，其余各道支撑采用钢支撑，在支撑中间位置设置临时钢立柱和系梁。车站1号风道与4号出入口合建，拟采用800/9001300钻孔灌注桩结合850600水泥土搅拌桩止水帷幕混凝土支撑的基坑支护形式；1号出入口过汉西路地下为保护3400X1500排水涵，采用顶管施工，1号口其余部分采用8001300/9001500钻孔灌注桩结合止水帷幕加钢管内支撑支护。其余出入口和风道（2、3号出入口、2号风道）拟采用850600SMW工法桩（密插/隔一插二/隔一插一）加钢管内支撑基坑支护形式，坑内视地质情况采用水泥土搅拌桩2米裙边结合3米抽条间距4米地基加固处理。基坑平面内一般采用对撑，在端部与角部采用斜撑。45主体结构计算451主体结构尺寸的拟定及工程材料结构主要尺寸的拟定原则结构尺寸应满足车站使用功能的要求；结构尺寸应满足结构各种状态下承载、变形要求；结构尺寸应满足施工工艺的要求。结构尺寸的拟定表451主体结构尺寸拟定表类别尺寸（单位M）顶板（顶纵梁）07/08（1017）中板（中板梁）04（0909）底板（底纵梁）08/09（1019主体结构（标准段）内衬侧墙07顶板（顶纵梁）09（1018）中板（中板梁）04（0910）