【正文】 北京地鐵5號線東單站車站結(jié)構(gòu)設計（方案二）摘要北京地鐵五號線東單站位于建國門大街與東單北大街，崇文門內(nèi)大街相交的十字路口，呈南北走向，為淺埋式地下車站，采用三跨雙層島式站臺結(jié)構(gòu)，淺埋暗挖法施工本設計分為：概述，地鐵及車站概述，車站建筑，車站結(jié)構(gòu)，車站施工方案，地表沉降變形控制和現(xiàn)場監(jiān)控測量等七部分。概述中包括設計依據(jù)和設計內(nèi)容，站址環(huán)境，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，客流預測，車輛及編組；地鐵及車站概述主要包括：地鐵綜述，地鐵車站組成及分類，我國現(xiàn)有地鐵車站的形式，現(xiàn)代地鐵車站發(fā)展趨勢；車站建筑設計部分包括，大城市地鐵規(guī)劃實例，地鐵結(jié)構(gòu)設計計算方法，地鐵主要施工方法；車站建筑設計包括：設計原則和主要技術(shù)標準，車站總平面布置，車站規(guī)模，建筑設計，車站附屬設施，防災設計，人防設計，車站主要技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計；車站結(jié)構(gòu)計算包括：設計原則及主要技術(shù)標準，車站概況，荷載及其荷載組合，工程材料，結(jié)構(gòu)比選，結(jié)構(gòu)計算；車站施工方案包括：施工方案比選，淺埋暗挖法施工原理，施工工序及輔助工工法，風道施工方法，風亭，風井施工方法，出入口施工方法，施工場地布置，；地表沉降變形控制包括：變位分配原理，變位控制方法，地表沉降變位分配控制曲線的設計；現(xiàn)場監(jiān)控量測設計包括：監(jiān)控量測的目的，監(jiān)控量測的內(nèi)容，監(jiān)控量測管理關(guān)鍵詞：地鐵車站，結(jié)構(gòu)，施工，淺埋暗挖法目錄摘要第一章 概述 設計依據(jù)、設計內(nèi)容 設計依據(jù) 設計內(nèi)容 站址環(huán)境 工程及水文地質(zhì)條件 客流預測 車輛編組第二章 地鐵及地鐵車站 地鐵綜述 地鐵車站組成及分類 我國現(xiàn)有地鐵車站的形式 現(xiàn)代地鐵車站發(fā)展趨勢 大城市地鐵規(guī)劃實例（以） 地鐵結(jié)構(gòu)設計計算方法 地鐵主要施工方法第三章 車站建筑設計 設計原則和主要技術(shù)標準 車站總平面布置 車站規(guī)模 建筑設計 車站附屬設施 防災設計 人防設計第四章 車站結(jié)構(gòu)計算 設計原則及主要技術(shù)標準 車站概況 荷載及其荷載組合 工程材料 結(jié)構(gòu)比選 結(jié)構(gòu)計算第五章 車站施工方案 施工方案比選 淺埋暗挖法施工原理 施工工序及輔助工工法 風道施工方法 風亭、風井施工方法 出入口施工方法 施工現(xiàn)場布置第六章 地表沉降變形控制 變位分配原理 變位控制方法 地表沉降變位分配控制曲線的設計第七章 現(xiàn)場監(jiān)控量測設計 監(jiān)控量測的目的 監(jiān)控量測的內(nèi)容 監(jiān)控量測管理第一章 概述 設計依據(jù) 、 設計內(nèi)容 1. 規(guī)范標準⑴《地下鐵道設計規(guī)范》(GB501572003)⑵《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》(GB502991999)⑶《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB503071999)⑷《地鐵工程監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》(DB11∕4902007)⑸《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB500092001)⑹《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB500102002)⑺《人民防空工程設計規(guī)范》(GB5002595)⑻《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB500172003)⑼《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》(GB500072002)⑽《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)與施工規(guī)程》(GB500862001)⑾《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設計與施工規(guī)程》(CECS28：90)⑿《巖土工程勘察規(guī)范》(GB500212001)⒀《土工試驗方法標準》(GB∕T501231999)⒁《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ12099)⒂《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB503302002)⒃《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設計規(guī)范》(DBJ0150192)2. 參考書籍⑴《地下建筑結(jié)構(gòu)》，朱合華，中國建筑工業(yè)出版社⑵《隧道工程》，王毅才，人民交通出版社，2007⑶《土力學與基礎(chǔ)工程》，趙明華，武漢理工大學出版社，2003⑷《地下鐵道工程》，高波，西南交通大學出版社，2011⑸《地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論》，王夢恕，安徽教育出版社，2004⑹《地下鐵道設計與施工》，施仲衡，張彌主編，陜西科技技術(shù)出版社，2006；⑺《地鐵設計實踐與探索》，劉明義，中國鐵道出版社，2009；⑻《地下鐵道話題》，楊其新，關(guān)寶樹，西南交通大學出版社，2007. 設計內(nèi)容① 車站總平面布置（站位選擇、出入口布置、通風亭布置等） ② 車站結(jié)構(gòu)形式選擇（三跨三連拱車站）③ 車站規(guī)模、建筑設計、車站附屬設施、縱斷面設計等；④ 主體結(jié)構(gòu)各工況內(nèi)力組合計算；⑤ 截面驗算與結(jié)構(gòu)配筋設計；⑥ 施工方案、施工工法選擇（小導洞開挖順序、開挖進尺、輔助工法等）；⑦ 地表沉降分布變形控制制定； ⑧ 現(xiàn)場監(jiān)控量測設計（自身施工安全、地表等）； 站址環(huán)境 車站位于崇文門內(nèi)大街、東單北大街、東長安街與建國門內(nèi)大街交匯處，為主要交通十字路口，場地地形較為平坦，～。擬建場地周圍樓、平房密集，主要建筑物及市政設施有：東方新天地大廈：位于場地西北側(cè)，有地下通道與之相連。光彩大樓：為在施工程，位于場地東北側(cè)，有地下通道與之相連。東單體育場：位于場地西南側(cè)。空中電線密布，地下鋪設有照明、通訊、電力及燃氣、上水、污水管線等，主要沿道路和人行便道鋪設，埋設深度2～6m，同時地下還存在復八線地鐵。 客流預測 表一 早高峰預測客流（人∕小時）年限預測客流北行方向南行方向 超高峰系數(shù)上車下車上車下車初期2010年2978997994905472410361 近期2017年34228112855802569611445遠期2032年29565108723899371611078 表二 早高峰預測換乘客流（人∕小時）年限預測客流五號線換一號線一號線換五號線超高峰系數(shù)南行北行南行北行 遠期2032年181556707257522906583車站設計規(guī)模按遠期2032年高峰小時設計客流為依據(jù)，確保車站部分設計能力與客流匹配。車站的設計要求還應滿足事故發(fā)生時乘客緊急疏散的要求。 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件地形、地貌北京市位于東經(jīng)1150 25’～1170 30’，北緯390 25’～410 00’之間，總面積16,800平方公里，其中山區(qū)面積10,400平方公里，平原面積6,400平方公里。北京市地處華北平原北部邊緣，西部和北部群山環(huán)繞，東南與華北平原相連，地勢西北高，東南低。平均降坡1‰左右。擬建場地位于北京市市中心，為沖洪積平原，以第四紀沖積、洪積地層為主。如圖：車站水文地質(zhì)條件 （1）第一層地下水（上層滯水）：第一層水僅局部賦存于粉土③層的孔隙中，由于本場區(qū)隔水層③2層較薄或不存在，此次勘察僅在1411411425及1429號鉆孔中遇見此層水，～（～），觀測時間為2002年8月20日～8月28日；主要補給來源為管線滲漏與大氣降水，排泄方式為蒸發(fā)和垂直向下越流補給第二層水（潛水）。 （2）第二層地下水（潛水）：含水層主要為卵石圓礫⑤層，粉細砂⑤2層，其下隔水層為粉質(zhì)粘土⑥層和粘土⑥1層，～（～），觀測時間為2002年8月20日～8月28日，補給來源為大氣降水補給和側(cè)向徑流補給，排泄方式為側(cè)向徑流和向下越流補給承壓水。 （3）第三層地下水（承壓水）：含水層為中粗砂⑦1層、粉細砂⑦2層以及卵石圓礫⑦層，～（～），觀測時間為2002年8月20日～8月28日，水頭高出含水層底板2～4m。主要接受第二層水的垂直滲透補給和區(qū)域側(cè)向徑流補給，地下水流向自西南向東北。此層水的排泄方式為測向徑流排泄和垂直越流補給深層承壓水。局部地段因二、三層水之間缺失隔水層，造成承壓水水位較高。 地下水的腐蝕性評價 根據(jù)國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》（GB500212001）中“水、土對混凝土結(jié)構(gòu)的評價”及 “水對鋼結(jié)構(gòu)的評價”進行綜合評價，本場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性，在長期浸水環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性。歷年最高水位 1959年水位接近自然地面； ； 近3—； 據(jù)歷年最高水位及近35年最高水位，參考鉆探時的實測地下水位，并考慮該場區(qū)的地層情況。 列車編組 車輛采用地鐵B型車，6輛編組第二章 地鐵及地鐵車站 地鐵綜述　　地鐵是地下鐵道的簡稱。它是一種獨立的有軌交通系統(tǒng)，不受地面道路情況的影響，能夠按照設計的能力正常運行，從而快速、安全、舒適地運送乘客。地鐵效率高，無污染，能夠?qū)崿F(xiàn)大運量的要求，具有良好的社會效益?！　〉罔F是有軌交通，其運輸組織、功能實現(xiàn)、安全保證均應遵循有軌交通的客觀規(guī)律。在運輸組織上要實行集中調(diào)度、統(tǒng)一指揮、按運行圖組織行車；在功能實現(xiàn)方面，各有關(guān)專業(yè)如隧道、線路、供電、車輛、通信、信號、車站機電設備及消防系統(tǒng)均應保證狀態(tài)良好，運行正常；在安全保證方面，主要依靠行車組織和設備正常運行來保證必要的行車間隔和正確的行車經(jīng)路。　　為了保證地鐵列車運行安全、正點，在集中調(diào)度、統(tǒng)一指揮的原則下，行車組織、設備、車輛檢修、設備運行管理、安全保證等均由一系列規(guī)章制度來規(guī)范。地鐵是一個多專業(yè)多工種配合工作、圍繞安全行車這一中心而組成的有序聯(lián)動、時效性極強的系統(tǒng)?！　〉罔F中采用了以電子計算機處理技術(shù)為核心的各種自動化設備，從而代替人工的、機械的、電氣的行車組織、設備運行和安全保證系統(tǒng)。如ATC（列車自動控制）系統(tǒng)可以實現(xiàn)列車自動駕駛、自動跟蹤、自動調(diào)度；SCADA（供電系統(tǒng)管理自動化）系統(tǒng)可以實現(xiàn)主變電所、牽引變電所、降壓變電所設備系統(tǒng)的遙控、遙信、遙測；BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）和FAS（火災報警系統(tǒng)）可以實現(xiàn)車站環(huán)境控制的自動化和消防、報警系統(tǒng)的自動化；AFC（自動售檢票系統(tǒng)）可以實現(xiàn)自動售票、檢票、分類等功能。這些系統(tǒng)全線各自形成網(wǎng)絡，均在OCC（控制中心）設中心計算機，實行統(tǒng)一指揮，分級控制?！　〉罔F車站組成及分類 地鐵車站的分類地鐵路網(wǎng)的基本型式有：單線式、單環(huán)線式、多線式、蛛網(wǎng)式。每一條地鐵線路都是由區(qū)間隧道 （地面上為地面線路或高架線路）、車站及附屬建筑物組成。⑴車站按其功能分為四種： 中間站：只供乘客乘降用，此類車站數(shù)量最多?！　?折返站：在中間站設有折返線路設備即稱為折返站，一般在市區(qū)客流量大的區(qū)段設立，可以滿足乘客需要，同時節(jié)省運營開支?！　?換乘站：既用于乘客乘降又為乘客提供換乘的車站。　　 終點站：地鐵線路兩端的車站，除了供乘客上下或換乘外，通常還供列車停留、折返、臨修及檢修使用。(2)、車站按其站臺形式可分為島式站臺車站、側(cè)式站臺車站和由側(cè)式、島式或雙島式組成的混合式站臺車站。(3)、按車站運營性質(zhì)分類：A、中間站（即一般站）：中間站僅供乘客上、下車之用。功能單一，是地鐵最常用的車站。B、區(qū)域站（即折返站）：區(qū)域站是設在兩種不同行車密度交界處的車站。站內(nèi)設有折返線和設備。根據(jù)客流量大小，合理組織列車運行，在兩個區(qū)域站之間的區(qū)段上增加或減少行車密度。區(qū)域站兼有中間站的功能。C、換乘站：換乘站是位于兩條及兩條以上線路交叉點上的車站。它除具有中間站的功能外，更主要的是它還可以從一條線上的車站通過換乘設施換乘到另一條線路上的車站。D、樞紐站：樞紐站是由此分出另一條線路的車站。該站可接、送兩條線路上的乘客。E、聯(lián)運站：聯(lián)運站是指車站內(nèi)設由兩種不同性質(zhì)的列車線路進行聯(lián)運及客流換乘。聯(lián)運站具有中間站及換乘站的雙重的功能。F、終點站：終點站是設在線路兩端的車站。就列車上、下行而言，終點站也是起點站（或稱始發(fā)站），終點站設有可供列車全部折返的折返線和設備，也可供列車臨時停留檢修。(4)、地下車站按其施工方法的不同又分為明(蓋)挖車站、暗挖車站、明暗結(jié)合車站等形式。地鐵車站是乘客在地鐵線路上能直接接觸到的建筑空間，在使用和感官上對乘客有直接的影響。車站的建筑組成和內(nèi)容比較復雜，一般包括乘客使用、運營管理、技術(shù)設備和生活輔助等四大部分。地鐵車站由車站主體（站臺，站廳，生產(chǎn)、生活用房），出入口及通道，通風道及地面通風亭等三大部分組成，車站主體是列車在線路上的停車點，其作用是供乘客集散、候車、換車及上、下車，它又是地鐵運營設備設置的中心和辦理運營業(yè)務的地方。出入口及通道是供乘客進、出車站的口部建筑設施。通風道及地面通風亭的作用是保證地下車站具有一個舒適的地下環(huán)境。對于地下車站來說，這三部分必須具備；高架車站一般由車站、出入口及通道組成；地面車站可以僅供車站及出入口。(1)、乘客使用空間乘客使用空間在車站建筑組成中占有很重要的位置，它是車站中的主體部分，此部分的面積占車站總面積50%左右。乘客使用空間是直接為乘客服務的場所，主要包括站廳、站臺、出入口、通道、售票處、檢