地下铁道7(车站结构)

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。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。

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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。

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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

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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。

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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。

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3．矿山法施工的车站结构矿山法施工的地铁车站，视地层条件、施工方法及其使用要求的不同，可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，根据需要可作成单层或双层。⑴单拱车站隧道

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⑵由两个或三个并列隧道组成的车站这种车站在两个主隧道之间间隔一定距离开有横向联络通道，双层车站还可在其中布置楼梯间。两个主隧道的净距一般不小于1倍主隧道的开挖宽度。

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(3)立柱式车站有双拱和三拱两种基本形式。特点：拱圈相交节点处防水处理相当困难。双拱立柱式车站：早期多用于石质较好的地层。第二节车站结构设计

⑶三拱立柱式车站

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4．盾构法施工的车站结构⑴结构型式①由两个并列的圆形隧道组成的侧式站台车站特点：a．除横通道外，一般施工较简单；b．工期及造价均优于其它型式的盾构车站；c．总宽度较窄，可设置在较窄的道路之下；d．适用于客流量较小的车站。

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为保证横通道顺利施工，可对盾构隧道的衬砌采取下列之一的结构措施：a．在开洞部位的衬砌中用一些特殊设计的异形加强管片取代原有的标准管片，以便在开洞的四周形成一个能承受和传递荷载的闭合门洞体系。b．施工横通道前，沿开洞的四周装配预制钢筋混凝土框架，用以支撑开洞部位的管片环。第二节车站结构设计

c．拼装盾构隧道的管片时，在洞口的顶、底部逐环安装被分割为与管片环同宽的钢梁，然后连成整体，形成受力结构。d．用预应力钢丝束把洞顶及两侧一定范围内的管片串连起来以后进行张拉，形成承载结构，同时在开洞四周的内衬中用H型钢框架予以加强。②由3个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站特点：a．除横通道外，一般施工较简单；b．总宽度较大，一般为28~30m，故在较宽的路段内方可使用；

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c．为复合型站台。在集散厅范围为岛式站台，集散厅以外部分由于两旁侧隧道被斜隧道隔开，为侧式站台。适用于中等客流量的车站；d．适用于工程地质和水文地质条件较差的地层；e．由于车站被塔柱分为3个单独的站厅，建筑艺术效果不如立柱式车站。第二节车站结构设计

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③立柱式车站第二节车站结构设计

集散厅车辆车辆行车隧道行车隧道连续开洞的隔墙站台站台第二节车站结构设计

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⑵衬砌型式盾构车站用盾构施工的部分一般采用钢筋混凝土管片，管片除包括封顶块、邻接块和标准块等常规类型外，在门洞区和梁柱相交节点处有时还采用异形管片。盾构车站中用矿山法施工的部分一般采用现浇钢筋混凝土衬砌；横通道也可采用铸铁管片和钢板衬砌。

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5．换乘站的隧道衬砌结构⑴换乘方式

从结构观点进行分类，有以下三种基本方式：①在两个或几个单独设置的车站之间设置联络通道等换乘设施；②修建供两条或多