地铁5号线福宁路站主体结构初步设计

第Ⅲ页成都地铁5号线福宁路站主体结构初步设计摘要作为城市轨道交通的一个重要部分，地下车站具有“旅客集散、换乘和候车”的枢纽作用。本人的毕业设计针对成都地铁5号线福宁路站进行设计，依据本站所处的工程水文地质条件等，结合相关的规范，以及对客流量的统计和预测，进行了相关的建筑设计，结构设计以及部分施工的设计。本设计结合了相关的技术方面的要求，而且以经济实用，安全合理为原则。本文重点叙述了该站的建筑设计、主体结构设计和围护结构设计3个部分，对于该站的施工组织设计也做了简要论述。对于建筑设计，本文根据福宁路站的工程概况，车站远期预测高峰小时客流量，参照地铁设计规范，进行了相关的建筑设计。主要是车站的总平面布置，包含站台层、站厅层的布置，车站的整体尺寸，车站形式等，并绘制车站平面图。对于围护结构设计，本文根据相应工况，提出了几种适应该工况的围护结构方法，并进行了方案比选，最终确定了该站的围护结构形式为地下连续桩加内支撑，采用理正深基坑软件对其进行安全检算。对于车站主体结构设计，本文根据福宁路站的地质水文状况，以及相关规范，对福宁路站车站的主体结构进行相关设计。采用ANSYS18.0对车站受力情况进行有限元模拟，并计算结构内力值。对于车站施工组织，本文仅参照相关资料做了简单的讨论，简单介绍了主要施工步骤以及绘制了施工步序图，对施工过程中的环境保护也做了简要说明。关键词：地铁车站；车站建筑设计；建筑围护结构设计；施工组织初步设计。

第Ⅴ页AbstractAsanimportantpartofurbanrailtransit,theundergroundstationplaysapivotalroleof"passengercollection,transferandwaiting".MygraduationdesignforChengduMetroLine5FuningRoadStationdesign,accordingtothesiteoftheengineeringhydrologicalconditions,combinedwiththerelevantspecifications,aswellasthestatisticsandforecastofpassengerflow,Icarriedouttherelevantarchitecturaldesign,structuraldesignandpartialconstructiondesign.Thedesigncombinestherelevanttechnicalrequirements,andtotheeconomicpractical,safeandreasonableprinciple.Thispaperfocusesonthestation'sarchitecturaldesign,envelopedesignandmainstructuredesignofthreeparts,forthestation'sconstructionorganizationdesignalsomadeabriefdiscussion.Forarchitecturaldesign,thispaperaccordingtotheprojectprofileofFuningRoadStation,thestation'slong-termforecastpeakhourpassengerflow,withreferencetothesubwaydesignspecifications,therelevantarchitecturaldesign.Mainlyisthestation'stotallayout,includingthelayoutoftheplatformlayer,thestationhalllayer,thestation'soverallsize,thestationform,anddrawingthestationplan.Fortheenvelopedesign,thispaperaccordingtothecorrespondingconditions,putforwardseveralenvelopemethodstoadapttotheworkingconditions,andcarriedoutaschemeselection,andfinallydeterminedthestation'senvelopeformfortheundergroundcontinuouspileplusinternalsupport,usingtheLizhengdeepfoundationpitsoftwareforsafetyinspection.Forthedesignofthemainstructureofthestation,thispapercarriesouttherelevantdesignofthemainstructureofthestationaccordingtothegeologicalandhydrologicalconditionsofFuningRoadStationandtherelevantspecifications.TheANSYS18.0isusedtosimulatetheforceofthestation,andtheinternalforcevalueofthestructureiscalculated.Forthestationconstructionorganization,thispaperonlyreferstotherelevantinformationtodoabriefdiscussion,brieflyintroducesthemainconstructionstepsanddrawstheconstructionstepmap,andalsomakesabriefexplanationoftheenvironmentalprotectionintheconstructionprocess.Keywords:Subwaystation;StationArchitecturalDesign;Designofbuildingenvelope;Constructionorganizationpreliminarydesign.第Ⅵ页目录TOC\o"1-3"\h\u第1章绪论 11.1设计依据 11.2主要设计内容 11.3工程概况 11.3.1概述 11.3.2工程地质 2第2章车站建筑设计 52.1车站建筑设计内容 52.2车站站台设计 52.2.1客流预测及客流组织 52.2.2车站站台长度计算 62.2.3侧站台宽度计算 72.2.4楼梯宽度与自动扶梯台数计算 82.2.5站台宽度计算 92.2.6站台层的事故疏散时间检算 102.2.7售票设施计算 112.2.8检票设施计算 112.2.9车站出入口及通道设计计算 122.2.10直升电梯 132.3车站防灾设计 132.3.1防火分区 132.3.2防洪(涝)措施 142.3.3车站人防工程 15第3章车站围护结构设计 163.1围护结构设计概述 163.1.1设计依据 163.1.2设计原则、标准 16第Ⅶ页3.2围护结构方案比选 183.2.1围护结构类型 183.2.2方案比较 183.3钻孔灌注桩围护结构施工工艺 193.4围护结构施工工序 203.5围护结构主要尺寸及参数 213.5.1土层参数 213.5.2钻孔桩嵌固深度 223.5.3围护结构尺寸及材料 223.6注意事项 23第4章主体结构计算 254.1地层分布情况 254.2主体结构 264.3荷载计算 274.3.1顶板荷载 274.3.2中板荷载 284.3.3底板荷载 294.3.4侧向荷载 304.3.5纵梁荷载 354.4特殊截面荷载 374.4.1顶板荷载 394.4.2中板荷载 394.4.3底板荷载 404.4.4侧向荷载 41第Ⅷ页4.5结构内力计算 444.5.1车站结构计算 454.5.2车站特殊截面计算 504.5.3纵梁结构计算 55第5章施工组织设计 595.1施工方法及步骤 595.2技术措施及施工总体筹划 595.2.1地下水处理 595.2.2征地拆迁及环境保护 605.2.3地下管线处理 615.2.4监控量测 615.2.5交通疏解 625.2.6施工总体筹划 63结论 64参考文献 67

第PAGEVI页第1章绪论1.1设计依据1．《成都地铁5号线一、二期工程初步设计专家评审意见》2．《成都地铁5号线一、二期工程修改初步设计抗震设防专项论证专家评审会评审意见》3.《成都地铁5号线一、二期工程施工图设计技术要求》4.《成都地铁5号线一、二期工程福宁路站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》1.2主要设计内容本次设计为福宁路站（两层双跨）的设计，主要分为四个部分：（1）车站的建筑设计：客流预测、车站的有效长度、计算站台宽度、计算步行楼梯与自动扶梯、检验疏散时间、计算售检票设施等；并对车站站厅、站台、总平面布置图等图纸进行绘制。（2）车站的围护结构设计：根据工程地质情况及开挖深度进行围护方案设计，选取基坑支护方式并进行检算。（3）车站的主体结构设计：土层信息的收集、荷载计算、绘制荷载简图、结构抗浮验算；运用ANSYS对车站标准断面与纵梁进行内力计算。（4）车站施工的组织设计：选择施工方案、安排施工工期、布置施工场地、初制交通疏解方案、环保措施、地下管线处理方案及保护措施。1.3工程概况1.3.1概述成都地铁5号线的福宁路站为该线的第14个站点，该站点位于蓉北商贸大道二段与福宁路西段交汇口。该站北端，自沙河下穿蓉北商贸大道，沙河宽约23m,车站西侧由北向南分别有沙河公园、华霖商贸在建商务楼、宏达加油站、华润峰尚商务楼，车站东侧由北向南依次是沙河公园、西部药业集团、百信商业中心、映日荷花住宅小区。本站为地下二层明挖车站，采用12.0米岛式车站，有效站台长度186m。车站有效站台中心里程为YDK15+346.009，起终点里程为YDK14+845.509——YDK15+449.009，含车站北端配线段在内，全长共603.500m；该站标准段宽21.1m,覆土约3.1—4.2m；该站采用明挖法施工(跨沙河源南路路口及宏达加油站处铺盖)。标准段采用钢筋混凝土地下二层双跨箱型框架结构，结构标准段宽度为21.1m，高16.36米，站中心顶板覆土为3.1米。图1-1车站地理位置1.3.2工程地质根据详勘资料，场地范围内上覆的是第四系人工填土层；其下是第四系全新统冲洪积层粉质土，细砂，中砂，卵石。按照《建筑抗震设计》（GB50011-2010）的规定，本工程场地地震动峰值加速度是0.10g，地震动反应谱特征周期是0.45秒；本工程场地设计地震分组是第三组，抗震设防烈度为7度。按照《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909-2014）4.2.5—4.2.8条所述，土层的等效剪切波速，应按照下面公式计算：Vse=d0/t，式中Vse为土层等效剪切波速（米/秒），d0为计算深度（米），取覆盖厚度和20米两者的较小值，t是剪切波在地面至计算深度的传播时间，di是计算深度范围内第i土层厚度（米），Vsi是计算深度范围内第i土层的剪切波速（米/调查显示，该地区地层最大深度是58米，依据室内土工试验结果及钻探资料，按照上述地层划分标准，本区段地层缺失了全新统新近组坑底淤积②层、古河道、洼淀冲积③层、全新统上组河床～河漫滩相沉积④层、湖沼相沉积⑤层。表1-1土层性质表地层编号岩性名称湿密度ρ(g/cm3)固结快剪静三轴静止侧压力系数Ko渗透系数K(m/d)（固结不排水剪）粘聚力摩擦角粘聚力摩擦角c（kPa）φ（°）cCu（kPa）φcu（°）①1杂填土1.8010010⑥1粉质粘土1.92171517170.450.05⑥1t粉土1.9214209310.430.05⑥1t淤泥质土1.921081080.320.05⑥3粉土1.94142714340.430.1⑥4粉质粘土1.93171617180.440.01⑥4t粉土1.9315239310.430.01⑥4t粉砂1.930250310.350.01⑥4t淤泥质土1.931081080.320.01⑦粉质粘土2171617210.430.01⑧1粉质粘土1.98201823240.460.01⑧1t粉砂1.980250320.40.01⑧2粉土2.01142812260.430.05⑧21粉砂2.020290320.350.5⑧2t粉质粘土2.02201823240.450.5⑨1粉质粘土1.99171519250.450.01⑨2粉土2.03142815270.390.2⑨21粉砂2.030300350.350.5⑨2t粉质粘土2.03172019250.450.5⑩1粉质粘土1.96252032200.430.01⑩2粉土2.05152813250.40.2⑩21粉砂2.020300330.350.1⑪1粉质粘土1.98251635180.450.05⑪1t粉砂1.980300330.350.05⑪2粉土2.05142714280.430.5⑪21粉砂2.050330330.351⑪3粉质粘土2.01302035180.430.05⑪4粉砂2.020310350.351⑪4t粉土2.0214270350.351⑪4t粉质粘土2.02302035180.431⑪5粉质粘土2302035180.450.05⑪5t粘土2331838150.450.05⑪5t粉土2142714280.50.05⑪5t粉砂20330350.350.05注：本站水位标高-2.50～3.58m。年变化幅度约为1.1m。

车站建筑设计图2-1地铁车站建筑设计构思图2.1车站建筑设计内容福宁路站的客流预测、站厅层和站台层公共区布置、设备管理房间布置；车站出入口以及出入口通道的设计等；车站的有效长度、站台宽度、楼梯与自动扶梯的设计、售检票设施设计计算等。2.2车站站台设计本设计根据远期高峰客流量采取岛式站台车站设计。2.2.1客流预测及客流组织表2-1高峰小时客流量（人次/小时）上行下行总数超高峰系数上车人数下车人数上车人数下车人数344581.37890893483519283地铁车站应以安全迅速、方便乘客且最大限度地避免发生客流交叉拥堵的情况为原则进行客流的组织过程，保证每位乘客都能够方便进站，迅速出站，且若紧急情况发生所有乘客与工作人员都能疏散到安全地区。为了防止在购票区域发生客流的交叉拥挤情况，因此站台层的进站、出站检票设施都应该分别集中放置。通过合理的安排自动售票机、验票机以及加值机械的位置，以达到最大限度地减少在非付费区发生客流交织拥挤的目的。2.2.2车站站台长度计算由于成都市地铁5号线采用A型车辆，地铁车辆规划为8辆编为一组。 （2-1）式中——站台有效长度（m）;s——车辆全长，查阅规范可知A型车（无司机室）为22.8m；n——列车节数，8节；δ——列车停车安全误差，当用屏蔽门系统时取值±0.3m，无屏蔽门时取值1-2m;本设计设置屏蔽门，由公式（2-1）可得考虑远期客流可能过大，取站台有效长度186m。2.2.3侧站台宽度计算侧站台宽度计算： （2-2）或（2-3）式中——车站站台的客流密度，按规范取0.5/人——远期每列车高峰在单位小时内单侧上、下车设计客流量；——远期每列车高峰在单位小时内单侧上车设计客流量；——高峰小时列车对数，根据规范取每小时30对；——有效站台长度，186m；——屏蔽门立柱内侧与站台边缘距离（m），按照规范取0.25m,当没有屏蔽门时；——站台边缘安全带的宽度，取0.4m，当采用屏蔽门时用M值代替。由公式（2-2）、公式（2-3）得：对比与值，按照规范要求b值不能小于2.5m，再考虑远期客流量的增长，侧站台宽度取。2.2.4楼梯宽度与自动扶梯台数计算根据《地铁设计规范》（GB50157-2013），楼梯最小宽度尺寸表如下表2-2所示：表2-2楼梯最小宽度尺寸表楼梯类型最小宽度/m单向公共区人行楼梯1.8双向公共区人行楼梯2.4消防专用楼梯1.2站台至轨行区的工作梯1.1（1）楼梯宽度计算（2-4）式中——楼梯宽度（m）；——预测的上行和下行的进站客量（人/h）；———超高峰系数,取1.3。——楼梯双向混行可通过客流量，按照规范取3200人/（h·m）；——楼梯利用率，取0.7；计算得：考虑到拟采用的自动扶梯台数远大于理论计算值，且现如今大多数乘客都更愿意乘坐自动扶梯，因此取楼梯宽度计算值的一半作为实际值，仅需通过疏散时间验算即可： （2）自动扶梯台数计算 （2-5）式中——自动扶梯台数（台）——设计的上行与下行的出站乘客数量（人/h）；——超高峰系数，取1.3；——自动扶梯每小时可通过客流量，按照设计规范取每小时每米8100人（自动扶梯宽1m，梯速为0.65m/s）；——自动扶梯实际使用率，按照规范取值0.8；由公式（2-5）得：n故采用6台1m宽的自动扶梯。其中4台自动扶梯向上运行，2台自动扶梯向下运行。沿车站纵向分别布置两台自动扶梯。具体布置见站厅层平面图。选用1m/台的自动扶梯，2.4m每/台的楼梯。沿车站纵向依次布置两台扶梯、一台楼梯与一台扶梯、一台楼梯与一台扶梯、两台扶梯，具体布置见站厅层平面图。楼梯与自动扶梯并列布置，2.2.5站台宽度计算福宁路站为岛式站台：岛式站台宽度：（2-6）式中b——单侧站台候车区宽度（m）；n——横向柱数；d——（最宽一组）楼梯和自动扶梯宽度之和（m）；c——中柱装饰后的宽（m）,柱宽（圆形柱子取直径）与装修厚度（取0.2m）的和为单根柱子宽。岛式站台宽度：由于上述计算未考虑自动扶梯和楼梯的附属装置宽度，因此翻阅《地铁设计规范》（GB 50157-2013）后，把自动扶梯和楼梯的附属装置宽度纳入计算中：岛式站台宽度：故最终取站台宽度为12m。车站站台平面布置图见附图HAR-3。2.2.6站台层的事故疏散时间检算验算根据上文设计站台尺寸，模拟紧急事件（火灾等）发生时，站台层的疏散时间能否不大于6分钟。检算防灾要求：（2-7）式中列车乘客数（人），根据规范：A型车310×8=2480人；站台上候车乘客和工作人员总数（工作人员按10人计）；自动扶梯通过能力，取8100；人行楼梯通过能力，防灾时取3700；人行楼梯总宽度（m），即；自动扶梯的总台数，即6台；在计算过程中，为保证安全，假设有1台自动扶梯发生损坏无法使用，消防专用梯与无障碍电梯不计算，且其余自动扶梯与人行楼梯的通行能力取90%；由公式（2-7）得：T=1+ ，满足规范防灾要求。2.2.7售票设施计算（1）自动售票机台数 式中——自动售票机台数；——超高峰系数，选为1.3；——使用售票机的人数；——售票能力，按照规范自动售票机取600人/小时·台。考虑到地铁出行的普及与持卡的便捷性，持卡率按照50%计算，因此设置18台来满足要求，每边9台。（2）人工售票窗口 式中——人工售票窗口数量；——超高峰系数，选为1.3；——使用人工售票窗口的人数；——售票能力，按照规范人工售票取1200人/小时。持卡率按照50%计算，由于设置了一定的自动售票机，因此选择设置4间人工售票用房。2.2.8检票设施计算（1）进站检票（采取自动检票机的方式） 式中——自动检票机台数；——高峰小时进站客流量（上行和下行）；——自动检票机检票能力，取1200人/（小时·台）；考虑远期客流可能过大，取；检票机放置在车站两边，各9台。（2）出站检票（采取自动检票机的方式）：式中——自动检票机台数；——高峰小时出站客流量（上行和下行）；——检票机检票能力，取1200人/（小时·台）；取；检票机放置在车站两边，各10台。2.2.9车站出入口及通道设计计算车站出入口位置与主客流方向一致，设四个出入口，如图2-1所示，车站南向设置2个出入口，北向设置2个出入口，各出入口客流量均为25%。图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s11出入口分布图（1）出口通道宽度计算 （2-8）式中——出入口楼梯宽度（n表示出入口序号）（m）；——高峰小时客流量；——超高峰系数，取1.3；——出入口客流不均匀系数，取1.2；——楼梯通过能力，取4000人/（h·m）；——出入口数量。由公式（2-8）得：根据实际场地规划，取每个出入口的通道宽6.5m，满足客流需求。2.2.10直升电梯为保证行动不便的乘客乘车安全，在C出入口的附近安置1部无障碍电梯由地面直达站台。2.3车站防灾设计2.3.1防火分区本车站区域内根据其用途、面积大小进行了防火分区，共分为4个防火分区和2个防火单元（站台层两端设备区为防火单元），车站站厅、站台中部公共区为一个防火分区共计4848m²，站厅北侧的设备管理用房，为2个防火分区分别为956m²和797m²，站厅层南侧设备管理用房为1个防火分区面积为508m²。站台层北侧设备用房为1个防火单元面积为489m²，站台层南端设备用房为一个防火单元面积为129m²，除了公共区外，各防火分区和防火单元面积均＜1500

m²。每一个防火区域由一个具有时间限制的防火墙隔开，每个防火区域的大门都是一级防火门，其打开的方向是人员撤离的方向。本站南段物业开发预留用房按《建筑设计防火规范》CB500016-2014

将物业预留用房划分为5个防火分区，2处物业设备用房分为2个防火分区。商铺划分为5个防火分区，每个防火分区面积都≤2000

m²。防火分区一：1824

m²，防火分区二：390m²，防火分区三：1895

m²，防火分区四：1897m²，防火分区五：199m²（物业预留用房设有火灾自动报警系统和自动灭火系统）。每一防火分区与每一防火单元之间，均应以防火3小时为限，每一防火分区的最大使用面积不得超过1500平方米。防火墙上所有的大门都是甲级防火的，开门方向是逃生方向，并且在里面和外面都有手柄。被气体灭火保护的关键设备室，如车站控制室，变电所，电源设备室，通信和信号机房，环保电控室，使用耐火极限不小于门的隔板，以及耐火极限不小于1.51h的楼板，将隔板与其他部分隔离开来。管道穿越防火墙、楼板和防火隔墙时，必须用非易燃物质填充管道四周的空隙，使其不能燃烧，不能燃烧的材料必须满足这一墙体的防火要求。而且全部的装修材料都要求为A级不燃材料。该站点将建成5个地下通道（预留1个作为出入口）和1个专门的消防出口（考虑到安全撤离）。这样可以确保在发生火警时，消防队员可以由地面直接到达车站。公共区的围栏应按规定间隔设一道安全出口。在车站内应增设消防栓，以及重点电器房间安装化工气体灭火系统。2.3.2防洪(涝)措施根据《成都地铁5号线一、二期工程站点防涝专题研究报告》，本站内涝风险较小，为满足防淹的需要，车站所有出入口的地面平台均比自然地表高0.45米，进出站口设置0.55米高的防淹门；该防风棚高度在地表1.0米以上，并配设截水沟和集水井，可有效避免地表积水倒灌地铁站。本站地面设计标高满足防涝报告中200年一遇的淹没水深标高要求。2.3.3车站人防工程该站点是一个综合性的人防防御站，整个人防单位是8个防御单位，其抗力为6级核武器，6级常规武器，丁级防化级别，在战争期间作为应急人员的避难所，可容纳1000人。站内有效站台中间里程段覆盖土层厚3.1米左右，根据建筑物的墙体厚度对爆炸波的强度进行校核，设计了战时主出入口（D通道口）、战时次要入口（B通道口），在战时主入口及战时辅助入口分别设置一扇防护密闭门和一扇封闭式封闭门，并在车站的附属部位设有两个预留的人防连接口。根据不同类型的人防保护单元，车站南侧和区间隧道连接处应设两道区间式人防隔门。在战时，要充分利用现有设施，在一端原有的环控新风井（1号新风井）做为战时人防进风井，而另一端的环控排风井（2号排风井）做为战时排风井。在战争期间，风亭与风道为两个独立的出口，都采用了封闭措施。战时，防火通道（包括安全出口）也被关闭。车站所处的区域为已建成区域。1号风亭及冷却塔距西部药业住宅楼约25m，2号风亭位于绿地内，均满足环评要求。 车站围护结构设计3.1围护结构设计概述3.1.1设计依据主要采用的国家和地方规范:《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009)《地铁设计规范》(GB50157—2013)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012)《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《成都地区基坑工程安全技术规范》(DB51/T5072-2011)其它有关国家、四川省、成都市现行技术标准、设计规范和规定等。3.1.2设计原则、标准1.本工程中的明挖车站设计未考虑围护桩与主体侧墙的共同承载能力，视围护结构为临时设施，其设计寿命设定为两年。参照表3-1，其安全等级被定为一级，结构重要性系数γ0取1.10。2.基于成都地区的施工经验，基坑开挖前会先实施基坑外管井降水措施。3.支护结构的设计首要确保基坑的稳定性，防止倾覆、滑移和局部的稳定性丧失。同时，需保证基坑底部免于隆起和管涌现象，支撑系统保持稳定，以及支护结构组件在荷载作用下不会出现强度破坏。4.因本站周边空地宽敞，无重要建筑设施，依据《技术规定》，基坑保护等级定为一级。按照表3-2的规定可知，要求地面最大沉降不超过0.15%H，支护结构最大水平位移要不大于0.15%H或在30mm以内。5.地面设计超载标准值为20kPa，并考虑周围建筑物物所产生的其他荷载；6.结构的位移和内力计算采用有限元法，围护结构的内力、变形及稳定性分析则使用《理正深基坑支护软件7.0》，采用增量法进行计算。表3-1基坑侧壁安全等级划分及重要性系数表3-2地铁基坑安全等级控制要求（基坑安全等级为一级）项目控制要求地面沉降≤0.15%H支护结构最大水平位移≤0.15%H且小于30mm坑底隆起量≤20mm整体稳定性验算Ks>1.23.2围护结构方案比选3.2.1围护结构类型图3-1围护结构类型3.2.2方案比较表3-3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本地区适用深度适用基坑深度较大适用基坑深度较大适用基坑深度较大施工对环境的影响较小较大小对机具设备的要求需要大型挖槽机需要大型钻机需要大型旋挖钻机施工速度在土层中施工进度较快施工进度较快在土层中施工进度快施工工艺与难度工艺成熟，工艺难度小工艺成熟，技术难度小工艺稍欠成熟，施工难度大围护结构工程造价较高较低低通过对该车站各结构的综合分析，推荐采用钻孔灌注桩的方案。3.3钻孔灌注桩围护结构施工工艺具体施工工艺流程见图3-2。图3-2钻孔灌注桩围护结构施工流程图3.4围护结构施工工序本车站主体基坑采用钻孔灌注桩围护结构施工，施工步骤如下：图3-3钻孔灌注桩围护结构施工步骤结合图3-3，施工步骤如下：a.安设导管(导管底部与孔底之间留出300——500mm空隙)；b.悬挂隔水栓，使其与导管内面贴紧:c:灌入首批混凝土；d:剪段铁丝，隔水栓下落孔底；e:连续灌注混凝土，上提导管:f:混凝土灌注完毕，拔出护筒。3.5围护结构主要尺寸及参数3.5.1土层参数根据泉水路站地层信息，选取标准断面YDK13+559.984截面土层参数如下表：表3-4土层参数表一层号土层层厚（m）重度（kN/m3）浮重度（kN/m3）黏聚力（kPa）11-1杂填土2.641188822-2粉质黏土0.9119.79.72032-9-1松散卵石1.602201042-9-2稍密卵石5.116211152-9-3中密卵石182212表3-5土层参数表二层号土层内摩擦角（o）水下内摩擦角（o）土体与锚固体的极限摩阻力标准值（kPa）承载力特征值（kPa）11-1杂填土1022-2粉质黏土164014032-9-1松散卵石28359020042-9-2稍密卵石323815035052-9-3中密卵石38452005503.5.2钻孔桩嵌固深度基坑深度约17m，钻孔灌注桩的嵌固深度取5米。围护桩采用旋挖成孔方式施工。3.5.3围护结构尺寸及材料一般段车站基坑深为16.5m，一般段宽度为20.8m。基坑安全等级：一级。车站支护结构用钻孔灌注桩形式，施工时需要进行降水工程。表3-6围护结构使用材料类型名称使用型号钻孔桩C35混凝土冠梁C35混凝土受力钢筋HRB400箍筋HPB3353.6注意事项钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方法，广泛应用于建筑工程中。它通过在地下钻孔后注入混凝土，形成坚固的桩基，以增强地基的承载能力和稳定性。然而，在使用钻孔灌注桩时，我们需要注意一些事项，以确保施工的质量和安全。本文将从设计前的准备、施工过程中的操作规范以及后期维护等方面，介绍钻孔灌注桩使用的注意事项。设计前的准备。在进行钻孔灌注桩施工前，我们需要进行充分的准备工作。首先，要仔细研究工程地质资料和设计图纸，了解地下情况、土层结构和地质特征，以便合理选择桩基的类型和参数。其次，要进行现场勘察，确定桩基的位置和布置，避免与其他地下设施或管线相冲突。此外，还需要检查施工现场的地质条件和承载力，确保桩基施工的可行性。二、施工过程中的操作规范。1.钻孔操作在进行钻孔操作时，需要注意以下几点。首先，要选择合适的钻孔工具和设备，确保其质量和性能符合要求。其次，要根据设计要求和土层情况，合理选择钻孔直径和深度。在进行钻孔时，要控制好钻孔速度和钻孔角度，避免过快或过慢、过斜或过直的情况发生。此外，还要及时清理钻孔底部的泥浆和碎屑，以保证钻孔的质量和效果。2.灌注混凝土在进行灌注混凝土时，需要注意以下几点。首先，要选择合适的混凝土配合比和材料，确保混凝土的强度和稳定性。其次，要控制好混凝土的浇筑速度和均匀性，避免出现浇筑不均匀或浇筑过快的情况。在浇筑混凝土时，还要注意控制浇筑高度和温度，避免混凝土的收缩和开裂。此外，还要及时进行振捣和养护，以提高混凝土的密实度和强度。三、后期维护工作。钻孔灌注桩施工完成后，我们还需要进行一些后期维护工作，以确保桩基的质量和稳定性。首先，要对桩基进行检查和测试，确保其符合设计要求和标准。其次，要及时修复和加固桩基的损坏或缺陷，避免出现安全隐患。在进行后期维护时，还要注意对桩基周围的土壤进行加固和处理，以提高桩基的承载能力和稳定性。综上所述，钻孔灌注桩使用时需要注意的事项包括设计前的准备、施工过程中的操作规范以及后期维护等方面。只有在严格按照要求进行施工和维护，才能确保钻孔灌注桩的质量和安全。因此，在使用钻孔灌注桩时，我们应该加强对其使用注意事项的学习和理解，以提高施工的效果和效率。、主体结构计算4.1地层分布情况由本文表4-1可得各土层，地层基床系数。表4-1土层性质表土层名称土层厚度/m湿密度ρ(g/cm3)固结快剪静止侧压力系数Ko渗透系数K(m/d)粘聚力摩擦角c（kPa）φ（°）杂填土0.81.8010素填土1.21.901514粉质粘土3.01.9520160.720.05中砂1.01.9019220.6310卵石--2.1218250.5822图4-1地层示意图4.2主体结构结构标准段的宽和高分别为21.1m和13.26m，其顶板覆土为3.1m，纵向柱间距8.5m，图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s12车站结构示意图表4-2板、墙、柱尺寸表表4-3纵梁尺寸表结构名称尺寸顶板800mm中板400mm底板900mm中柱800mm×1300mm侧墙700mm结构名称尺寸顶板纵梁1000mm×1900mm中板纵梁1000mm×1000mm底板纵梁1200mm×2200mm地铁车站明挖结构外周框架（顶底板及其纵梁、侧墙）混凝土强度等级是C35，中柱和地下连续墙混凝土强度等级为C40。通过查阅《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)可得，混凝土C35、C40各项参数如下：表4-4混凝土参数表材料弹性模量泊松比C3531.5GPa0.2C4032.5GPa0.24.3荷载计算荷载效应组合系数按表4-4选用。表4-5荷载组合表组合工况永久荷载系数可变荷载系数备注基本组合1.35（1.2）1.4×0.7（1.4）括号中数值是可变荷载控制时的取值；若永久荷载对结构有利时，基本组合永久荷载系数则取1.0。标准组合1.01.0因土层分布除素填土之外均为粉质黏土，故本设计采用水土合算。（土体重度按照表4-1进行取值）4.3.1顶板荷载地下水位处于地下2.5米处，顶板覆土为3.12米，地面荷载为20kPa，混凝土重度为。水土压力：地面荷载：顶板自重：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合4.3.2中板荷载设备荷载：人群荷载：中板自重：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合4.3.3底板荷载底板下缘水压力：底板自重：基本组合底板仅由永久荷载控制：标准组合4.3.4侧向荷载由于中砂土层仅1m，为便于计算将其与卵石土层简化算，采用土压力加权平均，将简化后的土层命名为砂卵石土层：平均容重：平均摩擦角：式中，—待简化的各土层的容重；—待简化的各土层的摩擦角；—待简化的各土层的厚度。侧向力系数由地层分布图可得知，位于上层的粉质黏土从顶板上缘到该层土下边界的高度；位于下层的合并后的砂卵石土层从该层土上边界到底板下缘的高度。顶板上缘侧向荷载：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合上层粉质黏土下边界侧向荷载：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合下层砂卵石上边界侧向荷载：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合底板下缘侧向荷载：基本组合永久荷载控制：可变荷载控制：标准组合表4-6荷载表基本组合（kPa）标准组合（kPa）126.7699.3828.2222.00-171.63-121.3071.8357.15107.4683.55103.5879.90355.22266.31综上所述，根据荷载计算值可得基本组合荷载图、标准组合荷载图。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s13基本组合荷载图图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s14标准组合荷载图4.3.5纵梁荷载表4-7纵梁尺寸表结构名称尺寸顶板纵梁1000mm×1900mm中板纵梁1000mm×1000mm底板纵梁1200mm×2200mm两个半跨之和：顶板纵梁：基本组合标准组合中板纵梁：基本组合标准组合底板纵梁：基本组合标准组合4.4特殊截面荷载选取结构特殊段宽度为22.2m，高13.90米，顶板覆土为3.0米，纵向柱间距8.5米，表4-8土层性质表土层名称土层厚度/m湿密度ρ(g/cm3)固结快剪静止侧压力系数Ko渗透系数K(m/d)粘聚力摩擦角c（kPa）φ（°）杂填土0.81.8010素填土2.01.901514粉质粘土3.41.9520160.720.05中砂0.81.9019220.6310卵石--2.1218250.5822图STYLEREF1\s45地层示意图图STYLEREF1\s46车站结构示意图4.4.1顶板荷载地下水位处于地下2.5米处，顶板覆土为3.0米，地面荷载为20kPa，混凝土重度为。水土压力：地面荷载：顶板自重：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合4.4.2中板荷载设备荷载：人群荷载：中板自重：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合4.4.3底板荷载底板下缘水压力：底板自重：（1）基本组合（2）标准组合4.4.4侧向荷载由于中砂土层仅0.8m，为便于计算将其与卵石土层简化算，采用土压力加权平均，将简化后的土层命名为砂卵石土层：平均容重：平均摩擦角：式中，—待简化的各土层的容重；—待简化的各土层的摩擦角；—待简化的各土层的厚度。侧向力系数由地层分布图可得知，位于上层的粉质黏土从顶板上缘到该层土下边界的高度；位于下层的合并后的砂卵石土层从该层土上边界到底板下缘的高度。顶板上缘侧向荷载：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合上层粉质黏土下边界侧向荷载：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合下层砂卵石上边界侧向荷载：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合底板下缘侧向荷载：（1）基本组合永久荷载控制：（2）标准组合表4-9荷载表基本组合（kPa）标准组合（kPa）125.1498.8628.2222.00-171.90-121.5068.8954.98129.5499.91125.3496.02361.95271.294.5结构内力计算本文采取ANSYS18.0软件对地铁车站进行内力计算。选用标准截面进行内力计算。取纵向1m结构进行内力计算，地铁每跨8.5m，故等效中柱：。表4-10墙、柱结构尺寸表名称结构尺寸重度弹性模量泊松比顶板25003.150.2中板25003.150.2底板25003.150.2侧墙25003.150.2中柱27003.250.2考虑到荷载组合中自重所乘系数，需对本文4.3节中所计算的荷载值转化为ANSYS中所取的荷载值。顶板、中板、底板竖向荷载均减去自重，侧向荷载不变。表4-11ANSYS荷载表基本组合（kPa）标准组合（kPa）126.7679.3818.2212.00-194.13-143.8071.8357.15107.4683.55103.5879.90355.22266.311087.09850.23245.12190.00-1445.20-1023.254.5.1车站结构计算在ANSYS18.0中建立地铁车站模型，并添加约束条件和荷载，进行计算，所建模型如图所示：图STYLEREF1\s47车站模型图所得内力图如图所示。图STYLEREF1\s48基本组合变形图（单位：m）基本组合：图STYLEREF1\s49基本组合轴力图（单位：N）图STYLEREF1\s410基本组合剪力图（单位：N）图STYLEREF1\s411基本组合弯矩图（单位：Nm）表4－9基本组合内力表弯矩（）剪力（）轴力（）尺寸（）顶板上缘1322.58784.23420.32顶板下缘783.78784.23420.32中板上缘292.16150.661017.64中板下缘112.85150.661017.64底板上缘796.751026.171189.25底板下缘1547.261026.171189.25侧墙（负一层）迎土侧931.74298.09795.89侧墙（负一层）背土侧0420.32795.89侧墙（负二层）迎土侧1547.261185.261068.97侧墙（负二层）背土侧582.37710.981068.97中柱（负一层）001576.56中柱（负二层）001872.62图STYLEREF1\s412标准组合变形图（单位：m）标准组合：图STYLEREF1\s413标准组合轴力图（单位：N）图STYLEREF1\s414标准组合剪力图（单位：N）图STYLEREF1\s415标准组合弯矩图（单位：Nm）表4-10标准组合内力表弯矩（）剪力（）轴力（）尺寸（）顶板上缘911.76532.70305.98顶板下缘521.61532.70305.98中板上缘217.24115.44783.25中板下缘88.38115.44783.25底板上缘583.42763.41881.94底板下缘1167.24763.41881.94侧墙（负一层）迎土侧627.21245.20564.15侧墙（负一层）背土侧0305.98564.15侧墙（负二层）迎土侧1167.24753.52734.88侧墙（负二层）背土侧428.12538.04734.88中柱（负一层）00796.77中柱（负二层）001316.454.5.2车站特殊截面计算选用特殊截面进行内力计算。取纵向1m结构进行内力计算，地铁每跨8.5m，故等效中柱：。表4-11墙、柱结构尺寸表名称结构尺寸重度弹性模量泊松比顶板25003.150.2中板25003.150.2底板25003.150.2侧墙25003.150.2中柱27003.250.2考虑到荷载组合中自重所乘系数，需对本文4.3节中所计算的荷载值转化为ANSYS中所取的荷载值。顶板、中板、底板竖向荷载均减去自重，侧向荷载不变。表4-12ANSYS荷载表基本组合（kPa）标准组合（kPa）102.6576.3518.2212.00-194.40-144.0068.8954.98129.5499.91125.3496.02361.95271.29在ANSYS18.0中建立地铁车站模型，并添加约束条件和荷载，进行计算，所建模型如图所示：图STYLEREF1\s416车站模型图图STYLEREF1\s417基本组合变形图（单位：m）所得内力图如图所示。基本组合：图STYLEREF1\s418基本组合轴力图（单位：N）图STYLEREF1\s419基本组合剪力图（单位：N）图STYLEREF1\s420基本组合弯矩图（单位：Nm）表4-13基本组合内力表弯矩（）剪力（）轴力（）尺寸（）顶板上缘1228.16705.37390.64顶板下缘775.19705.37390.64中板上缘325.83158.961185.20中板下缘124.56158.961185.20底板上缘738.09987.701256.96底板下缘1645.72987.701256.96侧墙（负一层）迎土侧839.69376.95730.93侧墙（负一层）背土侧0390.64730.93侧墙（负二层）迎土侧1647.591256.821022.67侧墙（负二层）背土侧709.36802.291022.67中柱（负一层）001438.20中柱（负二层）001735.40图STYLEREF1\s421标准组合变形图（单位：m）标准组合：图STYLEREF1\s422标准组合轴力图（单位：N）图STYLEREF1\s423标准组合剪力图（单位：N）图STYLEREF1\s424标准组合弯矩图（单位：Nm）表4-14标准组合内力表弯矩（）剪力（）轴力（）尺寸（）顶板上缘994.39561.46305.98顶板下缘606.22561.46305.98中板上缘245.50122.35879.40中板下缘97.44122.35879.40底板上缘617.62805.10949.28底板下缘1296.24805.10949.28侧墙（负一层）迎土侧644.33284.34592.11侧墙（负一层）背土侧0305.98592.11侧墙（负二层）迎土侧1167.24949.28840.90侧墙（负二层）背土侧513.94595.06840.90中柱（负一层）001140.56中柱（负二层）001398.454.5.3纵梁结构计算本文以5跨的纵梁为例，考虑到边跨处的内力可能会有失真，所以采用中间跨的内力来计算。图STYLEREF1\s425纵梁模型图顶板纵梁基本组合：图STYLEREF1\s426顶纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s427顶纵梁剪力图（单位：N）标准组合：图STYLEREF1\s428顶纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s429顶纵梁剪力图（单位：N）中板纵梁基本组合：图STYLEREF1\s430中纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s431中纵梁剪力图（单位：N）标准组合：图STYLEREF1\s432中纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s433中纵梁剪力图（单位：N）底板纵梁基本组合：图STYLEREF1\s434底纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s435底纵梁剪力图（单位：N）标准组合：图STYLEREF1\s436底纵梁弯矩图（单位：Nm）图STYLEREF1\s437底纵梁剪力图（单位：N）表4-15基本/标准组合内力表弯矩（）基本组合剪力（）基本组合弯矩（）标准组合剪力（）标准组合顶板纵梁上缘5475.654827.855127.823816.27顶板纵梁下缘3747.814827.852964.593816.27中板纵梁上缘1541.261150.871221.61911.62中板纵梁下缘888.681150.87707.03911.62底板纵梁上缘4556.865872.073165.614076.52底板纵梁下缘7875.675872.075478.574076.52施工组织设计5.1施工方法及步骤根据建筑方案，本站福宁路站位于津南区渌水道路下方。呈东西向布置。车站位于现状道路下方；北侧现状为万达青青家园博林园、渌水道公交站、成都师范大学第二附属小学分校；南侧为国有土地。本站附近地下管线较多，本站址主体范围内管线较多，沿渌水道方向顺车站纵向主要管线有：2输配水管、2条电信管线、1供电管线、2路灯管线，埋深均为1.0m左右；2煤气管，直径200mm，埋深1.75m左右；1中水管、2热水管，埋深1.6米左右，直径1500mm雨水管，埋深5-6m；直径300mm污水管，埋深3-4米。首先根据本车站特点及现状，对车站站址范围内做好通水、通电、通路和平整场地的“三通一平”工作；对周边相关的管线进行迁改以及对附近的交通进行疏解。针对车站施工从而对周边行人的正常出行产生的影响，做好相应的疏导和提示工作。该车站的主体结构为明挖顺作法施工。主要施工工序：①先进行交通疏导和管道改迁工作；②按设计标高整平场地，分层开挖基坑，并进行锚喷支护，直至基坑的底面；③对底板下垫层、接地网展开施工；④依次做施工车站底板防水层、底板、侧墙防水层、侧墙、中柱、中板和顶板；⑤对车站顶板防水层施工，恢复覆土至规划地面标高；⑥对车站内部的结构施工；⑦等待盾构施工完成后，对剩下中板、顶板及顶板外防水进行完成，进而恢复覆土至地面。在车站与区间结合部的施工中，首先要做好洞口环形梁、对应的预埋件和车站主体结构，再将其交给盾构公司进行区间隧道的建设，在盾构区间建设结束后，由盾构公司进行盾构洞门的施工。5.2技术措施及施工总体筹划5.2.1地下水处理河床~河漫滩相沉积层⑧2、⑨2、⑾2层的粉土及⑾4层粉砂内的水具有微承压性，基坑开挖前，应采取处理措施，通常可采用以下措施，坑外降水，降低微承压水水头；全封闭加固坑底。本次初步设计结合成都的地质及以往工程经验，推荐采用坑内降水措施。5.2.2征地拆迁及环境保护1.征地拆迁车站施工围挡总共占地37959.3平方米。2.环境保护（1）施工期间对环境的影响福宁路站车站施工等作业可能会对周边居民与环境产生噪声影响、环境污染等。因此需按当地噪音污染控制要求，进行降噪或错峰施工。（2）施工期间环境保护措施针对福宁路站施工对环境的影响，本设计采取以下保护措施：1）选用合适的施工方式与施工工艺，确保周围建筑的安全，特别是邻近的建筑和地下管道，应采取相应的防护措施。对于建筑物的沉降、倾斜、裂缝等问题要及时进行有效的监测，并将测点设置在建筑物的角点处，并视具体条件对其进行加密处理。2）不能将建设过程中的废泥、污水直接排入下水管道，而是根据车站施工段的具体情况，将其进行集中收集，通过沉淀处理后排入市政管道，经过场区晾晒后，将其运往指定的弃土场进行填埋。车站所挖出的土，白天集中堆放在临时堆地上，晚上组织车辆进行装车、密闭运输，并将其弃置于指定的弃土场地。建筑废料必须放置于指定地点。3)土中的注浆通常不使用化学浆液，为了防止地下水污染，在灌浆过程中坚决不能掺入有害的材料。4)建筑工地尽量减少占用空间（尤其绿地），尽量不砍树，如果确有影响施工，在进行采伐之前，必须得到相关部门的许可，并且要考虑到环保和可持续发展的需要。5.2.3地下管线处理1.地下管线情况本站址主体范围内管线较多，沿渌水道方向顺车站纵向主要管线有：32输配水管、2条电信管线、1供电管线、2路灯管线，埋深均为1.0m左右；2煤气管，直径200mm，埋深1.75m左右；1中水管、2热水管，埋深1.6米左右，直径1500mm雨水管，埋深5