南昌地鐵3號(hào)線火炬廣場(chǎng)站車(chē)站結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)摘要隨著人們生活水平的提高，交通出行需求變大，城市大規(guī)模擴(kuò)張，地面交通越來(lái)越擁擠，給人們生活帶來(lái)極大不便利，相比于普通地面交通工具，地鐵具有運(yùn)量大、速度快、安全性高、節(jié)省能源、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此大力發(fā)展城市地下鐵道交通勢(shì)在必行。最重要的是避開(kāi)了地面交通，減小了與行人碰撞的可能，改變了人們出行方式，開(kāi)啟了城市現(xiàn)代化新篇章，有助于完成碳中和目標(biāo)。本次設(shè)計(jì)的南昌軌道交通3號(hào)線火炬廣場(chǎng)站，位于江西省南昌市高新區(qū)火炬大街與青山湖大道交叉口東側(cè)，靠近火炬廣場(chǎng)，是南昌地鐵3號(hào)線的中間站。再對(duì)火炬廣場(chǎng)站地質(zhì)與水文情況進(jìn)行了研究，對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行了調(diào)查后，本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：車(chē)站建筑設(shè)計(jì)、車(chē)站維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車(chē)站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。車(chē)站建筑設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括了估算車(chē)站規(guī)模、車(chē)站總平面布置和車(chē)站建筑布置等。車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含了圍護(hù)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)和內(nèi)力計(jì)算、圍護(hù)結(jié)構(gòu)配筋驗(yàn)算、基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算。車(chē)站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括主體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)和材料選取、主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和配筋驗(yàn)算、主體結(jié)構(gòu)抗浮驗(yàn)算等內(nèi)容。城市地鐵工程在基建工程中所占比例與日俱增，這就要求相關(guān)從業(yè)人員對(duì)地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)思路和建設(shè)技術(shù)有足夠的了解和掌握，以滿(mǎn)足地鐵工程建設(shè)的需要。作為一名城市軌道工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，需要深刻理解城市地鐵的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)流程，還需要了解相應(yīng)的施工程序、方法和要求，日后才能高效而優(yōu)質(zhì)的完成地鐵的建設(shè)。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；穩(wěn)定性驗(yàn)算；主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；配筋驗(yàn)算目錄第一章緒論 51.1工程概況 51.2設(shè)計(jì)依據(jù) 51.3地質(zhì)條件 61.4水文地質(zhì)情況 6第2章車(chē)站建筑設(shè)計(jì) 72.1建筑設(shè)計(jì)概述 72.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 72.1.2設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn) 72.2車(chē)站規(guī)模計(jì)算 72.2.1車(chē)站選型 72.2.2車(chē)站客流量預(yù)測(cè) 82.2.3站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算 82.2.4自動(dòng)扶梯和樓梯寬度計(jì)算 92.2.5站臺(tái)寬度計(jì)算 102.2.6售檢票設(shè)施數(shù)量計(jì)算 112.2.7出入口通道與樓梯寬度設(shè)計(jì) 122.3車(chē)站總平面布置 132.4車(chē)站建筑布置 132.4.1站廳層布置 132.4.2站臺(tái)層布置 142.4.3車(chē)站結(jié)構(gòu)橫斷面形式 152.5其他設(shè)計(jì) 15第3章車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 173.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 173.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 173.1.2主要設(shè)計(jì)原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 173.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選 183.2.1施工方案選擇 183.2.2基坑支護(hù)類(lèi)型選擇 183.2.3內(nèi)支撐選擇 193.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要尺寸及參數(shù) 193.3.1基坑參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 193.3.2土層參數(shù)信息 203.3.3支撐信息 203.4計(jì)算圖示、模型 213.5圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果 214章地鐵車(chē)站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 374.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 374.2主體結(jié)構(gòu)尺寸及材料 374.2.1主體結(jié)構(gòu)尺寸 374.2.2主要材料參數(shù) 384.3主體結(jié)構(gòu)荷載及組合 394.3.1荷載計(jì)算 394.3.2荷載分項(xiàng)系數(shù)及組合 404.4橫剖面SPA2000建模 414.4.1建立幾何計(jì)算模型 414.4.2內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖 424.4.3內(nèi)力計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表 464.5主體結(jié)構(gòu)橫剖面配筋計(jì)算 484.5.1頂板配筋計(jì)算 484.5.3底板板配筋計(jì)算 554.5.5中柱配筋計(jì)算 614.5.6結(jié)構(gòu)配筋表 624.6主體縱梁配筋計(jì)算 624.6.1縱梁計(jì)算模型 624.6.2縱梁荷載計(jì)算 634.7車(chē)站主體縱梁配筋計(jì)算及驗(yàn)算 634.7.1頂梁配筋 634.7.2中梁配筋 664.7.4縱梁配筋匯總 704.8車(chē)站抗浮驗(yàn)算 70第五章車(chē)站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì) 725.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與原則 725.1.1結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計(jì)原則 725.1.2結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 725.2結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì) 725.2.1自防水設(shè)計(jì)要求 725.2.2防水措施設(shè)計(jì) 73參考文獻(xiàn) 75第一章緒論1.1工程概況火炬廣場(chǎng)站位于江西省南昌市高新區(qū)，火炬廣場(chǎng)大街與青山湖大道交叉路口東側(cè)，毗鄰南昌火炬廣場(chǎng)，車(chē)站周邊大多為居民區(qū)和寫(xiě)字樓，附近商業(yè)區(qū)密集。該車(chē)站在是南昌地鐵3號(hào)線的一座地下車(chē)站中間站，屬于地下二層島式車(chē)站，設(shè)置有4個(gè)出入口，主體設(shè)計(jì)使用年限為100年，車(chē)站采用明挖順作法施工。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)《南昌A軌道交通三號(hào)線火炬廣場(chǎng)站巖土工程勘探報(bào)告》《南昌A軌道三號(hào)線施工技術(shù)要求》《火炬A廣場(chǎng)站建筑施工圖》《地鐵A設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）《地鐵A界限標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ96-2003）《鐵路A隧道施工規(guī)范》（TBI0204-2002）《建筑A變形測(cè)量規(guī)程》（JGJ/T8-97）《建筑A設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB5006-2014）《混凝A土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBT50476-2008）《建筑A基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）《地下A工程防水技術(shù)規(guī)范》（GBT50108-2008）《人防A工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ134-90）《混凝A土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107-87）《建筑A工程建筑面積計(jì)算規(guī)范》（GB/T50353-2005）《鐵路A隧道施工技術(shù)安全規(guī)則》（TBJ404-87）《建筑A工程樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JGJ106-2003）《地下A鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50299-1999）《混凝A土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）《建筑A工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300-2001《軌道A交通工程人民防空設(shè)計(jì)規(guī)范》（RFJ02-2009）《地下A鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范》（GB50308-1999）其他相關(guān)國(guó)家及南昌市地方規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1.3地質(zhì)條件車(chē)站基坑深度范圍內(nèi)的主要地層物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)下表：表1-1地層物理力學(xué)參數(shù)項(xiàng)目天然重度固結(jié)快剪基床系數(shù)承載力特征值粘聚力內(nèi)摩擦角符號(hào)γcφKvKh單位kN/kPa°Mpa/mMpa/mkPa2素填土18.312.110.24480粉土19.25522.010102404粗砂21.16.3352217.52405礫砂19.71.138.62318.5340⑤3-1強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖100150300⑤3-2中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖25035015001.4水文地質(zhì)情況車(chē)站建筑場(chǎng)地地下水屬上層滯水、孔隙性潛水、徽承壓水．表層土體內(nèi)為上層滯水莊要接受降雨入滲補(bǔ)給。孔隙性潛水斌存于第四系松散～中密狀砂土以及稍密～中密的礫砂、圃礫中，地下水位埋深較淺．勘察階段水位埋深15m.。由于上部不透水層的存在，局部孔除性潛水為徽承壓水。根據(jù)區(qū)域水文資料地下水位埋深年變幅1~3m，地下水主要接受翰江水體和大氣的補(bǔ)給。貧水季節(jié)及枯水季節(jié)地下水補(bǔ)給地表水，地下水向贛江排泄；汛期，檢江水位上漲，贛江補(bǔ)給地下水。地下水與翰江水力聯(lián)系密切，地下水水量豐富。場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性；在干濕交替條件下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鑰筋具徽腐蝕性，在長(zhǎng)期浸水條件下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鑰筋具微腐蝕性．根據(jù)抽水試驗(yàn)推側(cè)，預(yù)計(jì)基坑涌水量為63337m3/d，基坑開(kāi)挖深度內(nèi)地下水主要為斌存于砂礫石層中的孔晾潛水，本基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地下水位15米，施工期間，施工單位應(yīng)設(shè)置水井隨時(shí)觀測(cè)水位高度，一旦水位超出設(shè)計(jì)值，應(yīng)采取相應(yīng)措施降低地下水位。第2章車(chē)站建筑設(shè)計(jì)2.1建筑設(shè)計(jì)概述2.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)《南昌市A軌道交通A3號(hào)線火炬廣場(chǎng)A站初步設(shè)計(jì)修編A文件》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線初步設(shè)計(jì)A專(zhuān)家評(píng)審會(huì)專(zhuān)家組A評(píng)審意見(jiàn)》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線初步設(shè)計(jì)A建筑方案專(zhuān)項(xiàng)審查A及優(yōu)化會(huì)審查意見(jiàn)》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線初步設(shè)計(jì)A結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家審查A會(huì)專(zhuān)家審查意見(jiàn)》《南昌市A軌道交通A3導(dǎo)線初步設(shè)計(jì)A（修編）專(zhuān)家組評(píng)A審意見(jiàn)》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線初步設(shè)計(jì)A消防專(zhuān)項(xiàng)審查會(huì)議A紀(jì)要》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線施工圖A設(shè)計(jì)要求》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線施工圖A設(shè)計(jì)文件組成與內(nèi)容》《南昌市A軌道交通A3號(hào)線建筑專(zhuān)業(yè)A通用參考圖》2.1.2設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)（1）車(chē)站位置a符合南昌市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、城市總體規(guī)劃的要求，最大限度地吸引客流，并充分考慮乘客使用安全、方便。（2）車(chē)站設(shè)計(jì)a規(guī)模以遠(yuǎn)期2039年設(shè)計(jì)客a流量為依據(jù)，車(chē)站站廳、站臺(tái)、出入口、樓梯和自動(dòng)扶梯、售檢票口等部位的通過(guò)能力相互匹配。（3）地鐵車(chē)站a建筑設(shè)計(jì)a應(yīng)簡(jiǎn)潔、明快、大方，易于識(shí)別，充分體現(xiàn)交通性建筑的特點(diǎn)。（4）車(chē)站出入口，風(fēng)亭盡量?jī)?yōu)選與街面建筑相結(jié)合。（5）車(chē)站設(shè)計(jì)a要妥善處理與城a市交通、地面建筑之間的關(guān)系。（6）車(chē)站的功能分區(qū)明確、合理，設(shè)備用房布置緊湊，車(chē)站規(guī)模適度。（7）設(shè)計(jì)按同時(shí)a間內(nèi)發(fā)生一次火a災(zāi)考慮，車(chē)站設(shè)計(jì)滿(mǎn)足消防、人防要求。（8）車(chē)站設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足無(wú)障礙設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定與要求。2.2車(chē)站規(guī)模計(jì)算2.2.1車(chē)站選型火炬廣a場(chǎng)站位于城a市主干道附近，該區(qū)a有人流量較大，附近醫(yī)a院，學(xué)a校較多，故設(shè)計(jì)本車(chē)站為地下標(biāo)a準(zhǔn)2（乙級(jí)）車(chē)站，車(chē)站為地下二層島式車(chē)站，換乘方式為站臺(tái)直接換乘。2.2.2車(chē)站客流量預(yù)測(cè)根據(jù)2039年遠(yuǎn)期客流預(yù)測(cè)，火炬廣場(chǎng)站站客流量見(jiàn)下表：表2-1火炬廣場(chǎng)站早高峰小時(shí)最大客流量早高峰超高峰系數(shù)上客量下客量斷面流量上行1086339248961.2下行4132807263931.2表2-2火炬廣場(chǎng)站高峰小時(shí)分向客流東向南向西向北向總量上客量4504503003001499下客量9449446296293145火炬廣場(chǎng)站遠(yuǎn)期高峰小時(shí)總設(shè)計(jì)客流量為：(1086+339+413+2807)×1.2=5574（人/h）最大進(jìn)站客流：(1086+413)×1.2=1716（人/h）最大出站客流：(339+2807)×1.2=3708（人/h）2.2.3站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)《地a鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，車(chē)站總長(zhǎng)度是包含了站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度和所設(shè)置的設(shè)備、管理用房及迂回風(fēng)道等的總長(zhǎng)度，既車(chē)站規(guī)模長(zhǎng)度；站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度采用列車(chē)最大編組數(shù)的有效長(zhǎng)度與停車(chē)誤差之和。站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度公式如2-1所示：L=l式中L——站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度（m）；la——所用車(chē)型的車(chē)輛全長(zhǎng)（ma——遠(yuǎn)期列車(chē)最大編組數(shù)；s0——列車(chē)停a車(chē)誤差（m），采用屏蔽門(mén)系統(tǒng)時(shí)取s0=選用6節(jié)編組，采用屏蔽門(mén)系統(tǒng)，B型車(chē)車(chē)鉤連接中心點(diǎn)間距離全長(zhǎng)20.12m，L=20.12×6+0.1=120.82m取偶數(shù)車(chē)站站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度為122m。2.2.4自動(dòng)扶梯和樓梯寬度計(jì)算（1）自動(dòng)扶梯臺(tái)數(shù)計(jì)算自動(dòng)扶梯臺(tái)數(shù)計(jì)算見(jiàn)式（2-2）：N=N下Kn式中：——自動(dòng)扶梯臺(tái)數(shù)；——預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期高峰下車(chē)小時(shí)客流（人/小時(shí)）；——超高峰系數(shù)；n1——每小時(shí)自動(dòng)扶梯輸送乘客能力，n1取8190（人/（h·m））；η——自動(dòng)扶a梯的利用率，設(shè)為0.8。由上式得：N=根據(jù)規(guī)范要求，本站選用2臺(tái)1m寬自動(dòng)扶梯。（2）樓梯寬度計(jì)算樓梯寬度計(jì)算見(jiàn)式（2-3）：m=N式中：——樓梯寬度；N上——預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期高峰上車(chē)小時(shí)客流（人/小時(shí)）；——超高峰系數(shù)；n2——雙向混a行1m寬樓梯的通過(guò)能力（人/h）；——樓梯的利用率，取為0.7。由上式得：m=根據(jù)地鐵規(guī)范與實(shí)際情況，設(shè)置1.8m單向下行樓梯。（3）自動(dòng)扶梯和樓梯寬度驗(yàn)算自動(dòng)扶梯和樓a梯的寬度除了滿(mǎn)足客a流量的需求，還要求小于站臺(tái)層的事故疏散時(shí)間。事故疏散時(shí)間驗(yàn)算見(jiàn)式（2-4）：（2-4）式中：——1對(duì)列車(chē)遠(yuǎn)期超高峰每小時(shí)的最大斷面客流（人）；——列車(chē)遠(yuǎn)期超高峰小時(shí)站臺(tái)上候車(chē)乘客最大值；——自動(dòng)扶梯通過(guò)能力（人/（min·m））；——樓梯通過(guò)能力（人/（min·m））；——樓梯總寬度（m），按0.55m整數(shù)倍寬度進(jìn)行計(jì)算。由上式得：QQT=1+不符合要求。改設(shè)樓梯寬度為2.4米，設(shè)兩臺(tái)單向下行樓梯，兩邊各一套。重新驗(yàn)算T=1+所以T≤6min，疏散時(shí)間滿(mǎn)足，且符合車(chē)站各個(gè)建筑部位的最小寬度規(guī)定。2.2.5站臺(tái)寬度計(jì)算島式站臺(tái)寬a度包含了沿站臺(tái)縱a向布置的樓梯（及自動(dòng)扶梯）的寬度、結(jié)構(gòu)立柱的寬度和側(cè)站臺(tái)寬度。島式站臺(tái)寬度計(jì)算公式如2-5所示：Bd=2b+nz+t其中b=Q上.ρN.L或b=Q上、下.ρN.Lb?。?-3）、（2-4）兩者計(jì)算結(jié)果較大值。式中b——側(cè)站臺(tái)寬度（m）；n——橫向柱數(shù)；z——縱梁寬度；t——每組樓梯與自動(dòng)扶梯寬度之和（m）；Q上——2039年每列車(chē)超nQ上、下——2039ρ——站臺(tái)上人n流密度，《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》取0.5㎡/人；N——高峰小時(shí)列車(chē)對(duì)數(shù)，取列車(chē)發(fā)車(chē)間隔5min，取N=24；L——站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度（m）；M——站臺(tái)邊緣至屏n蔽門(mén)立柱內(nèi)側(cè)距離（m），取0.25m；ba——站臺(tái)安全n防護(hù)寬度，采用屏蔽門(mén)時(shí)用M代替b代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：b=b=取b=3.2m。根據(jù)《地鐵設(shè)n計(jì)規(guī)范》，島式站臺(tái)側(cè)站臺(tái)寬度≥2.5m，所以取b=3.2m。B根據(jù)實(shí)際情況，站臺(tái)寬度取Bd=12m2.2.6售檢票設(shè)施數(shù)量計(jì)算售票設(shè)施數(shù)量計(jì)算桃苑站采用自動(dòng)售票和人工售票混合的售票形式。自動(dòng)售票機(jī)計(jì)算公式如2-8所示：n自=N上K式中n自N上——高峰小時(shí)上n行和下行上車(chē)n的客流總量（人/h）K——超高峰系數(shù)；m自——自動(dòng)售票機(jī)的通過(guò)能力，取m自=300假設(shè)乘客持卡比例為50％，設(shè)一個(gè)人工口，其余為自動(dòng)口。

n出于方便行人出行，減少排隊(duì)時(shí)間的目的，設(shè)置自動(dòng)售票機(jī)8臺(tái)。檢票設(shè)施數(shù)量計(jì)算檢票設(shè)施需要n考慮進(jìn)、出站客流量n的需要，按遠(yuǎn)期2039年預(yù)測(cè)高n峰小時(shí)客n流量進(jìn)行計(jì)算，火炬廣場(chǎng)站采用雙向門(mén)扉式非接觸IC卡自動(dòng)檢票機(jī)，通過(guò)能力取1800（人/h）。進(jìn)站、出站檢票機(jī)計(jì)算公式如2-9、2-10所示：N進(jìn)檢=N上N出檢=N下K式中n進(jìn)檢n出檢N上——高峰小n時(shí)上行和下行n上車(chē)的n客流總量（人/h）N下——高峰小n時(shí)上行和下行n下車(chē)的n客流總量（人/h）K——超高峰系數(shù)；m門(mén)——雙向門(mén)扉式n非接觸ICn卡式自動(dòng)檢票機(jī)n所以NN根據(jù)實(shí)際情況，共設(shè)置6臺(tái)進(jìn)站n自動(dòng)檢票機(jī)，每邊各3臺(tái)；共設(shè)置8臺(tái)出站自動(dòng)檢票機(jī)，每邊各4臺(tái)。2.2.7出入口通道與樓梯寬度設(shè)計(jì)（1）出入口數(shù)量設(shè)計(jì)火炬廣場(chǎng)站根據(jù)車(chē)站規(guī)模、埋深、車(chē)站平面布置、地形地貌、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境條件，并適當(dāng)考慮吸引與疏散客流的要求。本車(chē)站共設(shè)4個(gè)與主客流方向一致的乘客出入口，四個(gè)安全疏散通道，不均勻系數(shù)取1.25.驗(yàn)算得疏散時(shí)間T＜6min，B＞2m根據(jù)規(guī)范，取單向下行樓梯寬度為4m，設(shè)置單向上行電梯，寬度為1.0m。2.3車(chē)站總平面布置火炬廣場(chǎng)站為地面下兩層的中間站，車(chē)站位置需要有一定的吸引周邊客流的能力，且位于交通干道下，考慮到要使乘客能安全、便捷地進(jìn)出車(chē)站；同時(shí)要滿(mǎn)足周邊路網(wǎng)發(fā)達(dá)，施工時(shí)對(duì)地面交通影響較??；將車(chē)站平面布置如圖2-1所示：圖2-1車(chē)站總平面圖2.4車(chē)站建筑布置2.4.1站廳層布置站廳層布置見(jiàn)圖2-2、2.3圖2-2站廳層左端圖2-3站廳層右端2.4.2站臺(tái)層布置站臺(tái)層布置見(jiàn)圖2-4、2.5圖2-4站臺(tái)層左端圖2-5站臺(tái)層右端2.4.3車(chē)站結(jié)構(gòu)橫斷面形式車(chē)站結(jié)構(gòu)采用單柱雙跨箱型結(jié)構(gòu)，橫斷面如圖2-6所示。圖2-6車(chē)站結(jié)構(gòu)橫斷面圖2.5其他設(shè)計(jì)地鐵車(chē)站的其n它設(shè)計(jì)包括n防火設(shè)計(jì)、防煙設(shè)計(jì)、防洪(防淹)設(shè)計(jì)、人防設(shè)計(jì)、無(wú)障礙設(shè)計(jì)等。（1）防火設(shè)計(jì)車(chē)站應(yīng)劃分合適的防火分區(qū)，防火分區(qū)應(yīng)設(shè)有直通地面的安全出口;站廳層公共區(qū)與站臺(tái)層共同劃分一個(gè)防火分區(qū)。每個(gè)防火分區(qū)之間采用耐火極限為4h的防火墻和甲級(jí)防火門(mén)分隔,防火墻上的門(mén)窗均采用甲級(jí)防火門(mén)窗,門(mén)開(kāi)啟方向?yàn)槭枭⒎较?。室?nèi)所有墻、地及頂面的裝修材料，以及廣告燈箱座椅電話(huà)亭和售、檢票亭等所用材料，應(yīng)采用不燃材料，同時(shí),裝修材料不得采用石棉玻璃纖維制品及塑料類(lèi)制品:電纜或管道穿越防火分區(qū)墻、防火墻、樓板時(shí),待管線敷設(shè)完畢后用防火材料封堵嚴(yán)密。（2）防煙分區(qū)按防煙分區(qū)n不跨越防火分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)面積不大于750m2的原則進(jìn)行劃分。（3）防洪(防淹)設(shè)計(jì)車(chē)站的防洪設(shè)計(jì)n按照南昌市百年n一遇洪水頻率標(biāo)n準(zhǔn)設(shè)防要求設(shè)計(jì)。車(chē)站地面出入口地面電梯亭的防淹平臺(tái)面高于附近地坪面450mm，風(fēng)亭口下檐高于設(shè)防要求高于附近地坪面100mm,同時(shí)在出入口設(shè)置了防淹閘板。（4）人防設(shè)計(jì)按人防n劃分單元，在車(chē)站西端設(shè)置了區(qū)間人防隔斷門(mén)，同時(shí)在出入口、新風(fēng)道、排風(fēng)道、活基風(fēng)道內(nèi)均設(shè)置有人防門(mén)在戰(zhàn)時(shí)封堵。車(chē)站共設(shè)置了兩個(gè)戰(zhàn)時(shí)人員出入口，出人口總寬度為10m，滿(mǎn)足人防要求。（5）無(wú)障礙設(shè)計(jì)本車(chē)站各出n人口通道內(nèi)設(shè)n置的盲人導(dǎo)向n帶均與市政n道路的盲人n導(dǎo)向系統(tǒng)連接,本站在n2號(hào)、3號(hào)出人口分n別設(shè)一部供肢n體殘疾人使n用的垂直電梯，連接n地面與站廳層，在站廳檢票口設(shè)置供殘疾人通行的900mm寬通道，中部付費(fèi)區(qū)設(shè)有一部垂直電梯,可直達(dá)站臺(tái)層;在盲人涉足之地按無(wú)障礙設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)盲人導(dǎo)向帶，方便盲人乘車(chē)；在公共廁所內(nèi)均設(shè)有殘疾人蹲位、小便器、洗手池等。第3章車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述3.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)《地鐵設(shè)n計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003）《地下鐵n道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》（GB50307-1999）《建筑結(jié)n構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《建筑抗n震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）《混凝土n結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）《鋼結(jié)構(gòu)n設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）《建筑地n基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）《建筑基n坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）《建筑地n基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）《混凝土n結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2008）《城市軌n道交通技術(shù)規(guī)范》（GB50490-2009）3.1.2主要設(shè)計(jì)原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）本基坑變形控n制保護(hù)等級(jí)為級(jí)，地面最大沉降量≤30mm；圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移<0.25%H且≤30mm(H為基坑開(kāi)挖深度);（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)n足基坑穩(wěn)定要求:不產(chǎn)生傾覆、滑穆和局部失穩(wěn);基坑底部不產(chǎn)生隆起、管涌;支撐系統(tǒng)不失穩(wěn):圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷后不發(fā)全強(qiáng)度破壞。（3）車(chē)站主體結(jié)構(gòu)n抗浮驗(yàn)算:對(duì)于明挖結(jié)n構(gòu)在不考慮側(cè)n壁摩阻力時(shí)，其抗浮安全系教不得小于1.1，當(dāng)計(jì)及地層側(cè)摩阻力時(shí)，可采用1.15的抗浮安全系數(shù)。（4）除特殊n要求外，各種臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)保證安全和正常使用不小于兩年。對(duì)暴露時(shí)間超過(guò)兩年的基坑，應(yīng)考慮坑底長(zhǎng)期積水軟化等各種不利因素，須經(jīng)有關(guān)部門(mén)評(píng)估后，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，方能繼續(xù)使用。（5）參與主體結(jié)n構(gòu)抗拔壓重n作用的圍n護(hù)結(jié)構(gòu)、壓項(xiàng)梁、抗拔樁等構(gòu)件，使用年限為100年?？拱螛妒褂铆h(huán)境類(lèi)別二a，裂縫寬度限0.3mm。（6）圍護(hù)結(jié)構(gòu)n及支撐體系n按坑外地下水位n標(biāo)高10m設(shè)計(jì)，當(dāng)水位超過(guò)時(shí)，根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)情況采取必要措施。建議施工期間防水防淹措施按百年一裂、防滲遇的設(shè)防水位進(jìn)行考慮。（7）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的n計(jì)算采用荷載—結(jié)n構(gòu)模式，采用荷載增量法原理進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。應(yīng)該滿(mǎn)足基坑穩(wěn)定要求，不產(chǎn)生傾覆、滑移和局部失穩(wěn)，基坑底土體的抗隆起和抗?jié)B流穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求，支撐體系不失穩(wěn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生強(qiáng)度破壞。（8）基坑外放n尺寸的原則：圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿(mǎn)足建筑、車(chē)輛、設(shè)備等限界的要求。（9）綜合考慮樁n位允許偏n差1/300（不允許侵入車(chē)站主體結(jié)構(gòu)）、防水層的鋪設(shè)、施工方自身的施工經(jīng)驗(yàn)和施工水平等因素進(jìn)行外放。（10）車(chē)站建筑物n所處位置的地n下水按環(huán)境n類(lèi)型為Ⅰ類(lèi)，按地層n滲透性為B類(lèi)n判定，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。按干濕交替狀態(tài)判定，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選3.2.1施工方案選擇現(xiàn)實(shí)中常n用的地下鐵n道施工方法n為明挖法，它相對(duì)于其n他施工方法相比具有技術(shù)成熟，快進(jìn)度，較短的工期，作業(yè)面還多，而且造價(jià)較低。本地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)為地下兩層島式站臺(tái)，地面交通、周邊環(huán)境條件良好。本車(chē)站決定采用明挖順筑法較為經(jīng)濟(jì)方便。3.2.2基坑支護(hù)類(lèi)型選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合基坑的深度、周邊環(huán)境的適應(yīng)、基坑設(shè)計(jì)的形式、土層情況及地下水條件、經(jīng)濟(jì)可行性綜合考慮。常見(jiàn)的地鐵工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式有鉆孔灌注排樁、地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁、人工挖孔樁等。車(chē)站采用明挖法施工，車(chē)站基坑深度比較大且為地下兩層車(chē)站，地鐵常用的基坑支護(hù)形式為鉆孔灌注排樁和地下連續(xù)墻，兩種支護(hù)方案的比較見(jiàn)表3-1。表3-1兩種支護(hù)方案的比較鉆孔灌注排樁地下連續(xù)墻基坑深度H>15m工程較少使用最深可用于35m深基坑安全等級(jí)本站土層適用性適用于1、2、3級(jí)基坑適用適用于1、2、3級(jí)基坑適用防水效果較差，需設(shè)置止水帷幕較好，止水和防滲功能于一身環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)強(qiáng)造價(jià)較低較高結(jié)構(gòu)適用性?xún)H做主要的擋土結(jié)構(gòu)可兼作永久結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)施工速度快較小火炬廣場(chǎng)站基坑安全等級(jí)為一級(jí)，基坑深度約18m，基坑地段有砂層，各類(lèi)滲透系數(shù)較大，需要進(jìn)行止水措施，考慮到鉆孔灌注樁樁間止水效果不易保證。車(chē)站周邊地區(qū)是住宅樓和學(xué)校，施工現(xiàn)場(chǎng)位于建筑群中間，對(duì)震動(dòng)、噪聲和環(huán)境要求高。車(chē)站位置在道路主干道下方，對(duì)施工速度有一定要求，不能過(guò)多占用道路影響交通；又考慮到鉆孔灌注樁樁間止水效果不易保證，故此車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用地下連續(xù)墻。3.2.3內(nèi)支撐選擇采用鋼與混凝土組合支撐形式，第一道支撐采用鋼筋混凝土支撐，有助于減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，保證整體穩(wěn)定，第二、三道支撐采用鋼支撐，有助于加快施工速度，節(jié)約工程造價(jià)。兩種內(nèi)支撐特點(diǎn)及適用條件見(jiàn)下表。表3-2內(nèi)支撐選用類(lèi)型特點(diǎn)適用條件鋼支撐應(yīng)用范圍廣，受力合理，承載能力有限，架設(shè)速度快，可重復(fù)利用施工人員操作空間大，易通行管理，經(jīng)濟(jì)性好復(fù)雜鋼支撐節(jié)點(diǎn)施工難度大、施工質(zhì)量難以控制適用平面狹長(zhǎng)基坑鋼筋混凝土支撐承載能力高造價(jià)高，需養(yǎng)護(hù)，工期長(zhǎng)基坑工程結(jié)束后需拆除，經(jīng)濟(jì)性差適用于各種形狀基坑3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要尺寸及參數(shù)3.3.1基坑參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)地下連續(xù)墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C35支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ=1.1擬定基坑深度：18m，寬度20m，長(zhǎng)度200m。墻頂標(biāo)高-2m，墻均采用800mm厚。嵌固深度10m冠梁：高度1000mm，寬度800mm水平側(cè)向剛度k=58.31MN/m3.3.2土層參數(shù)信息根據(jù)表1-1地層物理力學(xué)參數(shù)，得出火炬廣場(chǎng)站基坑深度范圍內(nèi)的土層信息參數(shù)數(shù)據(jù)，如表3-3所示：表3-3土層參數(shù)土層層厚/mγeC（kPa）Φ（°）與錨固體摩擦阻力(kPa)素填土2.218.3——12.110.225粉土7.519.20.74942.332850.3粗砂2.521.1——6.335170礫砂9.019.7——1.138.6240強(qiáng)風(fēng)化巖10.020.8——————9003.3.3支撐信息表3-4支撐信息表支撐支撐類(lèi)型水平間距豎向間距入射角總長(zhǎng)撐固段支錨剛度(MN/m)道號(hào)(m)(m)(°)(m)長(zhǎng)度(m)1內(nèi)撐6.0002.55252內(nèi)撐3.0005204.633內(nèi)撐3.0006204.633.4計(jì)算圖示、模型彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 圖3-1計(jì)算圖示、模型3.5圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果運(yùn)用理正深基坑軟件運(yùn)行計(jì)算得出結(jié)果，模型基本信息如表3-4所示：表3-5基本信息規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法基坑等級(jí)一級(jí)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ01.10基坑深度H(m)18.000嵌固深度(m)10.000墻頂標(biāo)高(m)-2.000連續(xù)墻類(lèi)型鋼筋混凝土墻├墻厚(m)0.800└混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35有無(wú)冠梁有├冠梁寬度(m)0.800├冠梁高度(m)1.000└水平側(cè)向剛度(MN/m)58.310放坡級(jí)數(shù)0超載個(gè)數(shù)1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0表3-5超載信息超載類(lèi)型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長(zhǎng)度序號(hào)(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)120.000表3-6附加水平力信息水平力作用類(lèi)型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(hào)(kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定表3-7土層信息土層數(shù)5坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)20.000外側(cè)水位深度(m)15.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開(kāi)挖過(guò)程變化是內(nèi)側(cè)水位距開(kāi)挖面距離(m)1.000彈性計(jì)算方法按土層指定√彈性法計(jì)算方法基坑外側(cè)土壓力計(jì)算方法主動(dòng)表3-8土層參數(shù)層號(hào)土類(lèi)名稱(chēng)層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土2.2018.312.1010.202粉土7.5019.242.3328.003粗砂2.5021.16.3035.004礫砂9.0019.79.71.1038.605強(qiáng)風(fēng)化巖10.0020.810.8層號(hào)與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計(jì)算方法m,c,K值抗剪強(qiáng)度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa)125.0m法2.20250.3m法9.683170.0m法66.044240.0900.2335.60分算m法18.355900.037.9010.00分算m法114.86層號(hào)土類(lèi)水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力名稱(chēng)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1調(diào)整系數(shù)2調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0000.0001.00010000.0002粉土合算1.0001.0001.0001.00010000.0003粗砂合算1.0001.0001.0001.00010000.0004礫砂分算1.0001.0001.0001.00010000.0005強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.0001.0001.0001.00010000.000表3-9工況信息工況工況深度支錨號(hào)類(lèi)型(m)道號(hào)1開(kāi)挖3.0002加撐1.內(nèi)撐3開(kāi)挖8.0004加撐2.內(nèi)撐5開(kāi)挖13.0006加撐3.內(nèi)撐7開(kāi)挖18.000圖3-2工況1內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-3工況2內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-4工況3內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-5工況4內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-6工況5內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-7工況6內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-8工況7內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖3-9內(nèi)力包絡(luò)圖圖3-10地表沉降圖冠梁選筋結(jié)果]圖3-11冠梁配筋示意圖表3-10冠梁配筋結(jié)果鋼筋級(jí)別選筋A(yù)s1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D16@2[截面計(jì)算]鋼筋類(lèi)型對(duì)應(yīng)關(guān)系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500[截面參數(shù)]墻是否均勻配筋是混凝土保護(hù)層厚度(mm)50墻的縱筋級(jí)別HRB335彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25配筋分段數(shù)一段各分段長(zhǎng)度(m)26.00[內(nèi)力取值]段內(nèi)力類(lèi)型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號(hào)計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值實(shí)用值1基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)300.59251.69351.32351.32基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)257.68157.61301.16301.16最大剪力(kN)162.14142.39202.68222.95段選筋類(lèi)型級(jí)別鋼筋實(shí)配[計(jì)算]面積號(hào)實(shí)配值(mm2/m)基坑內(nèi)側(cè)縱筋HRB335D22@2001901[1884]1基坑外側(cè)縱筋HRB335D22@2001901[1884]水平筋HRB335D12@200565拉結(jié)筋HPB300d6@100283[整體穩(wěn)定驗(yàn)算]圖3-12整體穩(wěn)定驗(yàn)算簡(jiǎn)圖計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度:1.00m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=3.384圓弧半徑(m)R=35.604圓心坐標(biāo)X(m)X=-3.563圓心坐標(biāo)Y(m)Y=22.135[抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算]抗傾覆安全系數(shù): Mp——被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的抗傾覆彎矩,對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma——主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩。 注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。工況1：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 0.000 2 內(nèi)撐 0.000 3 內(nèi)撐 0.000 Ks=27.574>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況2：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 0.000 3 內(nèi)撐 0.000 Ks=31.251>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況3：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 0.000 3 內(nèi)撐 0.000 Ks=24.608>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況4：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 1698.600 3 內(nèi)撐 0.000 Ks=27.013>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況5：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 1698.600 3 內(nèi)撐 0.000 Ks=22.847>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況6：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 1698.600 3 內(nèi)撐 1698.600 Ks=24.665>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。工況7：注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào) 支錨類(lèi)型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 2087.500 2 內(nèi)撐 1698.600 3 內(nèi)撐 1698.600 Ks=10.636>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。安全系數(shù)最小的工況號(hào)：工況7。 最小安全Ks=10.636>=1.250,滿(mǎn)足規(guī)范要求。[抗隆起驗(yàn)算]圖3-13抗隆起驗(yàn)算簡(jiǎn)圖圖3-14抗隆起驗(yàn)算簡(jiǎn)圖21)從支護(hù)底部開(kāi)始，逐層驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護(hù)底部，驗(yàn)算抗隆起：Ks=2.247＞1.800，抗隆起穩(wěn)定性滿(mǎn)足。2)坑底抗隆起按以最下層支點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的圓弧條分法計(jì)算，結(jié)果如下： Ks=3.568≥2.200，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿(mǎn)足。[抗管涌驗(yàn)算]圖3-15抗管涌驗(yàn)算簡(jiǎn)圖 Kse———流土穩(wěn)定性安全系數(shù)；安全等級(jí)為一、二、三級(jí)的基坑支護(hù)，流土穩(wěn)定性 安全系數(shù)分別不應(yīng)小于1.6、1.5、1.4； ld———截水帷幕在基坑底面以下的長(zhǎng)度(m)； D1———潛水水面或承壓水含水層頂面至基坑底面的垂直距離(m)； γ'———土的浮重度(kN/m3)； Δh'———基坑內(nèi)外的水頭差(m)； γw———地下水重度(kN/m3)； K=4.764>=1.6,滿(mǎn)足規(guī)范要求。[嵌固深度計(jì)算]嵌固深度計(jì)算參數(shù)：嵌固深度考慮內(nèi)支撐作用√嵌固深度計(jì)算過(guò)程：按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度：圓心(-164.921，142.716)，半徑=218.098m，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Ks=4.091≥1.350嵌固深度計(jì)算值h0=0.000m嵌固深度采用值ld=10.000m當(dāng)前嵌固深度為：0.000m。依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012,多點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度ld不宜小于0.2h。嵌固深度取為：3.600m。4章地鐵車(chē)站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述6.8m，15m。由于本車(chē)站主體結(jié)構(gòu)地質(zhì)土層主要為砂性土，所以采用水土分算的方法計(jì)算土壓力。本章設(shè)計(jì)范圍主要包括：主體結(jié)構(gòu)的荷載及組合、主體結(jié)構(gòu)橫剖面和縱梁內(nèi)力計(jì)算、主體結(jié)構(gòu)橫剖面和縱梁配筋計(jì)算和結(jié)構(gòu)抗浮驗(yàn)算等。對(duì)橫剖面進(jìn)行建模和內(nèi)力分析，縱梁內(nèi)力計(jì)算采用多跨連續(xù)梁模型取五跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，取中跨內(nèi)力值配筋。4.2主體結(jié)構(gòu)尺寸及材料4.2.1主體結(jié)構(gòu)尺寸車(chē)站主體結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖4-1所示4-1車(chē)站主體結(jié)構(gòu)剖面圖4-1主體結(jié)構(gòu)尺寸和材料構(gòu)件尺寸混凝土縱筋箍筋頂板800C35HRB400HPB300中板400C35HRB400HPB300底板800C35HRB400HPB300側(cè)墻800C35HRB400HPB300中柱800×1000C35HRB400HPB300頂縱梁1000×1800C40HRB400HPB300中縱梁1000×800C40HRB400HPB300底縱梁1000×1800C40HRB400HPB3004.2.2主要材料參數(shù)1.混凝土各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表4-2。4-2混凝土參數(shù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)彈性模量（GPa）泊松比抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）C3531.50.216.71.57C4032.50.219.11.712.鋼筋參數(shù)HRB400、HRB335、HPB300表4-3。4-3鋼筋參數(shù)鋼筋型號(hào)彈性模量（GPa）fy(MPa)f'(MPa)yHPB300200270270HRB335200300300HRB4002003603603.圖層參數(shù)見(jiàn)表4-4，對(duì)土進(jìn)行均質(zhì)化處理。4-4土層參數(shù)土層名稱(chēng)土層厚度（m）天然重度（KN/）粘聚力（kPa）內(nèi)摩擦角（°）基床系數(shù)(MPa/m)KHKV素填土2.218.312.110.244粉土7.519.242.3328.01010粗砂2.521.16.335.002217.5礫砂5.819.71.138.62318.5均勻化處理19.5220.3530.214.3主體結(jié)構(gòu)荷載及組合4.3.1荷載計(jì)算該設(shè)計(jì)采用水土分算進(jìn)行計(jì)算，側(cè)向土壓力以靜壓力計(jì)算，作用于地下連續(xù)墻上；側(cè)水壓力按照靜水壓力計(jì)算，作用于側(cè)墻上。側(cè)向荷載a.側(cè)水壓力地下水位處側(cè)水壓力：e水00kPa底板處側(cè)水壓力：e水底板=yw1=10×18-15-0.4=kPab.側(cè)向土壓力靜止土壓力系數(shù)：K0=1-sin=1sin30.21=0.50圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂?shù)膫?cè)向土壓力：q1=K0z2==kPa圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部的側(cè)向土壓力：q土2=K0z3==171.78kPac.超載引起的側(cè)向土壓力（地面超載為20KPa）e側(cè)土=K0q=0.50×2010KPa2.頂板處的荷載主體結(jié)構(gòu)頂板覆土層厚6.8m，鋼筋混凝土重度為=25kN/m3（a）.q頂板1=0.8×125=20kPa.頂板2=1=152×=133kaq頂板320kPa3.中板荷載中板荷載為人群荷載、設(shè)備荷載、結(jié)構(gòu)自重的總和。Q中板=8+4+0.4×1×25=22Kpa4.底板荷載底板荷載考慮水浮力加上自身重力，地下水位為15m浮=w2=10×（17.6-15）=-26KPa自重=8×25×1=20Kpa4.3.2荷載分項(xiàng)系數(shù)及組合本車(chē)站設(shè)計(jì)考慮正常使用極限狀態(tài)的基本組合和承載能力極限狀態(tài)的準(zhǔn)永久組合2種荷載組合，基本組合用于配筋計(jì)算，準(zhǔn)永久組合用于抗裂驗(yàn)算。本車(chē)站設(shè)計(jì)使用年限為10年，所以結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)K=1.1。荷載分項(xiàng)系數(shù)表見(jiàn)表4-5，荷載組合表見(jiàn)如表4-6。4-5荷載分項(xiàng)系數(shù)表極限狀態(tài)組合種類(lèi)性系數(shù)永久荷載可變荷載分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)調(diào)整系數(shù)數(shù)系數(shù)j承載能力極限狀態(tài)基本1.11.351.41.00.7—準(zhǔn)永久1.01.0———0.54-6荷載組合表荷載分類(lèi)荷載名稱(chēng)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)基本組合準(zhǔn)永久組合永久荷載結(jié)構(gòu)自重1.1×1.35=1.4851.0覆土荷載側(cè)水壓力側(cè)土壓力水浮力設(shè)備荷載可變荷載人群荷載1.1×1.4×1.0×0.7=1.0780.5地面超載地面超載引起的側(cè)土壓力備注用于配筋計(jì)算用于抗裂驗(yàn)算4.4橫剖面SPA2000建模4.4.1建立幾何計(jì)算模型幾何計(jì)算模型如圖4-2所示，主體結(jié)構(gòu)與土之間用溫卡爾地基彈簧連接，地下連續(xù)墻與主題結(jié)構(gòu)用二力桿連接。圖4-2幾何計(jì)算模型4.4.2內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖內(nèi)力計(jì)算分為基本組合和準(zhǔn)永久組合進(jìn)行計(jì)算，給各個(gè)部件施加荷載后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，得到以下示意圖。4-3基本組合主體結(jié)構(gòu)變形圖4-4基本組合主體結(jié)構(gòu)軸力圖4-5基本組合主體結(jié)構(gòu)剪力圖4-6基本組合主體結(jié)構(gòu)彎矩圖4-7準(zhǔn)永久組合主體結(jié)構(gòu)變形圖4-8準(zhǔn)永久組合主體結(jié)構(gòu)軸力圖4-9準(zhǔn)永久組合主體結(jié)構(gòu)剪力圖4-10準(zhǔn)永久組合主體結(jié)構(gòu)剪力圖4.4.3內(nèi)力計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表經(jīng)過(guò)SPA2000軟件運(yùn)行計(jì)算后，把分析結(jié)果匯總在excel表格中。）4-6橫剖面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果）基本組合位置彎矩/（kN·m剪力/kN軸力/kN尺寸b×h（mm×mm）1頂板上緣2372.271332.321023.691000x8002頂板下緣1192.91332.321023.691000x8003中板上緣262.46155.81158.551000x4004中板下緣128.54155.81158.551000x4005底板上緣1221.221279.211967.61000x8006底板下緣2400.91279.211967.61000x8007側(cè)墻迎土面1507.45948.181309.951000x8008側(cè)墻背土面124.69728.71309.951000x8009中柱——2976.251000x800準(zhǔn)永久組合位置彎矩/（kN·m剪力/kN軸力/kN尺寸b×h（mm×mm）1頂板上緣498.03872.79665.351000x8002頂板下緣1553.89872.79665.351000x8003中板上緣169.12100.38110.791000x4004中板下緣82.78100.38110.791000x4005底板上緣798.78836.661306.421000x8006底板下緣1570.07836.661306.421000x8007側(cè)墻迎土面985.88625.5373.421000x8008側(cè)墻背土面83.19712.92373.421000x8009中柱——1946.341000x800）4.5主體結(jié)構(gòu)橫剖面配筋計(jì)算）該地鐵車(chē)站主體結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算有正截面承載力計(jì)算，斜截面受剪計(jì)算，裂縫驗(yàn)算。4-74-7橫剖面部件配筋內(nèi)容構(gòu)件受力特性正截面承載力計(jì)算斜截面承載力計(jì)算裂縫驗(yàn)算板偏心受壓受壓受剪最大裂縫寬度側(cè)墻偏心受壓受壓受剪最大裂縫寬度柱軸心受壓受壓——4.5.1頂板配筋計(jì)算1.結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)截面尺寸：b×h=1000mm×800mm，計(jì)算長(zhǎng)度l=10m混凝土保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mm，as截面有效高度h基本組合：軸力N=1023.69kN，剪力V=1332.32kN，彎值M=2372.27kN。2.二階效應(yīng)計(jì)算頂板兩個(gè)端點(diǎn)彎矩相等，所以M1/M2>0.9，需要考慮p-δ效應(yīng)。公式如下M=Cm=0.7+0.3ηns=1+11300ξc=0.5式中Cmξc截面曲率修正系數(shù)，當(dāng)計(jì)算值>1.0時(shí)取1.0ηns彎矩增大系數(shù)ea附加偏心距h0截面有效高度h截面高度A構(gòu)件截面面積。代入數(shù)據(jù)得：ξcCmeaηns=1.03M=3.判斷偏心e0=ei=e0按大偏心受壓計(jì)算。4.縱向鋼筋計(jì)算xAs==1023.69選配9根直徑36mm的HRB400鋼筋A(yù)ρ=Asbλhw=hwV=1332.32Asvs=選用雙肢箍d12@1506.裂縫驗(yàn)算準(zhǔn)永久組合：軸力N=665.35kN彎矩M=1553.89kN·mee0hρ受拉縱筋dηys=h2軸力與受拉鋼筋之間的距離e受拉縱筋受力點(diǎn)到截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離：z=0.87?0.12×==628.53受拉縱筋應(yīng)力：σsq=Ne裂縫間受拉縱筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：φ=1.1?0.65ωmax=1.94.5.2中板配筋計(jì)算1.結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)截面尺寸：b×h=1000mm×400mm，計(jì)算長(zhǎng)度l=10m混凝土保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=30mm，as截面有效高度h基本組合：軸力N=158.55kN，剪力V=155.81kN，彎值M=262.46kN。2.二階效應(yīng)計(jì)算ξcCeaηns=1.09M=3.判斷偏心eei按大偏心受壓計(jì)算。4.縱筋計(jì)算x=NA=選配4根直徑32mm的HRB400鋼筋A(yù)ρ5.分布筋計(jì)算λhV=155.81選配直徑12mm的分布筋，間距150mm布置一根6.裂縫驗(yàn)算準(zhǔn)永久組合：軸力N=110.79kN彎矩M=169.12kN·meeρ受拉縱筋dηy軸力與受拉鋼筋之間的距離e受拉縱筋受力點(diǎn)到截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離：z==306.52受拉縱筋應(yīng)力：σ裂縫間受拉縱筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：φω4.5.3底板板配筋計(jì)算1.結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)截面尺寸：b×h=1000mm×800mm，計(jì)算長(zhǎng)度l=10m混凝土保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mm，as截面有效高度h基本組合：軸力N=1967.6kN，剪力V=1279.21kN，彎值M=2400.9kN。2.二階效應(yīng)計(jì)算ξcCeaηns=1.31M=3.判斷偏心eei按大偏心受壓計(jì)算。4.縱筋計(jì)算xAs=選配9根直徑36mm的HRB400鋼筋A(yù)ρ5.分布筋計(jì)算λhV=1279.21選配直徑12mm的分布筋，間距150mm布置一根6.裂縫驗(yàn)算準(zhǔn)永久組合：軸力N=1306.42kN彎矩M=1570.07kN·meeρ受拉縱筋dηy軸力與受拉鋼筋之間的距離e受拉縱筋受力點(diǎn)到截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離：z==625.13受拉縱筋應(yīng)力：σ裂縫間受拉縱筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：φω4.5.4側(cè)墻配筋計(jì)算1.結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)截面尺寸：b×h=1000mm×800mm，計(jì)算長(zhǎng)度l=9m混凝土保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mm，as截面有效高度h基本組合：軸力N=1309.95kN，剪力V=948.18kN，彎值M=1507.45kN。2.二階效應(yīng)計(jì)算ξcCeaηns=1.06M=3.判斷偏心eei按大偏心受壓計(jì)算。4.縱筋計(jì)算xA=選配8根直徑28mm的HRB400鋼筋A(yù)ρ5.分布筋計(jì)算λhV=948.18選配直徑12mm的四肢箍分布筋，間距150mm布置一根6.裂縫驗(yàn)算準(zhǔn)永久組合：軸力N=373.42kN彎矩M=985.88kN·meeρ受拉縱筋dηy軸力與受拉鋼筋之間的距離e受拉縱筋受力點(diǎn)到截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離：z==295.37受拉縱筋應(yīng)力：σ裂縫間受拉縱筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：φω4.5.5中柱配筋計(jì)算1.結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)截面尺寸：b×h=1000mm×800mm，計(jì)算長(zhǎng)度l=7.2m混凝土保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mm，as截面有效高度h基本組合：軸力N=2976.25kN2.縱筋計(jì)算l0As=柱截面混凝土承載能力已足夠，只需要按構(gòu)造進(jìn)行配筋選配8根直徑32mm的HRB400鋼筋A(yù)sρ=3.箍筋計(jì)算中柱幾乎不受剪力，按構(gòu)造配筋選配四肢箍，直徑12mm，間距200mm布置一根ρsv4.5.6結(jié)構(gòu)配筋表表4-10框架配筋匯總縱筋型號(hào)縱筋直徑縱筋數(shù)量箍筋型號(hào)箍筋布置箍筋肢數(shù)頂板HRB400D369HPB300D12@1502中板HRB400D324HPB300D12@1502底板HRB400D369HPB300D12@1502側(cè)墻HRB400D288HPB300D12@1504中柱HRB400D328HPB300D12@2004中柱HRB400D328HPB300D12@20044.6主體縱梁配筋計(jì)算4.6.1縱梁計(jì)算模型按5跨連續(xù)梁進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算配筋時(shí)內(nèi)力取跨中內(nèi)力值，計(jì)算時(shí)可將采用等效剛度計(jì)算法計(jì)算所得的柱子最大軸力除以縱向框架的跨長(zhǎng)作為均布荷載?？v梁計(jì)算示意圖如圖4-11所示：圖4-11縱梁計(jì)算簡(jiǎn)圖4.6.2縱梁荷載計(jì)算車(chē)站主體結(jié)構(gòu)縱梁設(shè)計(jì)內(nèi)力結(jié)果如表4-10所示：表4-11縱梁荷載計(jì)算頂梁中梁底梁基本組合剪力/kN4578.57852.863570.75標(biāo)準(zhǔn)組合剪力/kN3531.49398.802636.86上緣基本組合彎矩/kN.m7369.681057.934533.17下緣基本組合彎矩/kN.m5645.71611.733125.43上緣準(zhǔn)永久組合彎矩/kN.m4790.29687.652946.56下緣準(zhǔn)永久組合彎矩/kN.m3669.71397.622031.534.7車(chē)站主體縱梁配筋計(jì)算及驗(yàn)算4.7.1頂梁配筋1.相關(guān)參數(shù)截面尺寸b×h=1000×1800mm保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mmas‘h0基本組合：V=4578.57kNM上=7369.68kN·mM下=5645.71kN·m縱筋計(jì)算2.上緣配筋：αs=ξ=1?1?2αγA選配14根直徑28mm的HRB400鋼筋A(yù)sρ=A下緣配筋：αsξ=1?1?2γsA選配9根直徑40mm的HRB400鋼筋ρ=箍筋計(jì)算hwV=4578.57kN<0.25βAsv選配直徑14mm的4肢箍筋，間距100mm布置一根ρsv=抗裂驗(yàn)算上緣M=7369.68kN·mρdσφω下緣M=5645.71kN·mρtedσsqφ=1.1?ωmax=1.94.7.2中梁配筋相關(guān)參數(shù)截面尺寸b×h=1000×800mm保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mmas‘基本組合：V=852.86kNM=1057.93kN·m縱筋計(jì)算由于上下緣彎矩相差不大，因此中梁采取對(duì)稱(chēng)配筋，彎矩取較大值αsξ=1?γA選配8根直徑28mm的HRB400鋼筋ρ=A箍筋計(jì)算hwV=852.86選配直徑14mm的雙肢箍筋，間距150mm布置一根ρsv抗裂驗(yàn)算上下緣采用對(duì)稱(chēng)配筋，因此抗裂驗(yàn)算僅需驗(yàn)算準(zhǔn)永久組合中彎矩較大值M=611.73kN·m。ρdeqσφ=1.1?ωmax=1.9φ4.7.3底梁配筋相關(guān)參數(shù)截面尺寸b×h=1000×1800mm保護(hù)層厚度取最小保護(hù)層厚度c=50mmas‘基本組合：V=3570.75kNM上=4533.17kN·mM下=2946.56kN·m縱筋計(jì)算上緣配筋：αξ=1?1?2αγA選配8根直徑36mm的HRB400鋼筋ρ=下緣配筋：αsξ=1?γsAs=選配6根直徑36mm的HRB335鋼筋A(yù)sρ=A箍筋計(jì)算hV=3570.75Asv選配直徑14mm的四肢箍筋，間距100mm布置一根ρsv抗裂驗(yàn)算上緣M=2946.56kN·mρtedσsq=φ=1.1?ωmax下緣M=2031.53kN·mρtedeqσsqφ=1.1?ωmax=1.9φ4.7.4縱梁配筋匯總表4-12縱梁配筋匯總縱筋型號(hào)縱筋直徑縱筋數(shù)量箍筋型號(hào)箍筋布置箍筋肢數(shù)頂梁上緣HRB400D2814HPB300D14@1004頂梁下緣HRB400D409HPB300D14@1004中梁上緣HRB400D288HPB300D14@1502中梁下緣HRB400D288HPB300D14@1502底梁上緣HRB400D368HPB300D14@1004底梁下緣HRB400D366HPB300D14@10044.8車(chē)站抗浮驗(yàn)算本車(chē)站地面到底板底部間的垂直距離為18m，車(chē)站頂板覆土層厚度近似為6.8m，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)外包尺寸為寬20m、高12m，地下水位按最不利位置考慮，不考慮側(cè)壁摩阻力，安全系數(shù)取1.05。水浮力f=10×(18-15)×20×1=600(kN)覆土自重：G=20×6.8×19.5×1=2652(kN)Gf=結(jié)構(gòu)上無(wú)需加上結(jié)構(gòu)自重，僅僅覆土自重就已經(jīng)滿(mǎn)足抗浮要求，故抗浮驗(yàn)算通過(guò)。第五章車(chē)站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與原則5.1.1結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計(jì)原則