【正文】 遼寧某地鐵車站畢業(yè)設計第一章 概述 基本原則（1）地鐵車站是人流比較集中的公共交通建筑，在設計中首先要滿足其使用功能要求，地鐵車站的站位應該為乘客提供最大可能的方便，使多數(shù)乘客步行的距離最短。車站布局還需考慮與其他公共交通有方便的換乘條件，將旅游景點、游樂中心、住宅密集區(qū)、辦公密集區(qū)等與車站相通，為乘客提供無太陽曬、無雨淋的乘車條件，使車站建筑具有合理的、完善的、流暢的使用功能。（2）車站布設應與舊城改造和新區(qū)土地的開發(fā)相結合，車站分布應方便施工，減少拆遷，降低造價，并注重城市軌道交通建設與周邊經(jīng)濟發(fā)展的互動效應，為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。（3）地鐵車站是建于地下的公共交通建筑除了結構應有的安全可靠性外車站建筑的設計中也應考慮所有的安全因素如樓梯和自動梯數(shù)量、位置及寬度的考慮必須滿足在災害情況下的緊急疏散要求，有足夠明亮的照明設施，以降低人在地下的恐懼心理，有清晰詳盡的導向標志，安全出口通道有完善的消防設施及有足夠的新風和排風排煙設施。 工程概況 工程范圍與規(guī)模 高家園站設計起點里程為K40+，設計終點里程為K40+，車站總長度179米，㎡（不含集散廳），其中盾構擴挖段設計起點里程為K40+，設計終點里程為K40+，總長度170米，㎡。車站中心里程K40+，，車站底板坡度2‰，，。 高家園站采用站臺、站廳分離布置型式，擴挖站臺層為地下單層側式站臺，布置于萬紅西街道路下方，拱頂及側墻結構厚度700mm，底板厚度800mm，中墻厚度500mm，利用車站南端設置的1號風道和1號、2號施工通道進行施工。集散廳及設備用房外掛，為地下三層鋼筋混凝土矩形框架結構。 工程環(huán)境 高家園站位于萬紅西街與芳園西路交口北側，線路沿萬紅西街方向布置，南側為芳園西路，東側緊鄰南北向的酒仙橋路，車流量大、公交線路多。萬紅西街東、西兩側鄰近五層、六層磚混住宅的大山子南里及西里住宅小區(qū)，局部臨街建筑為單層商業(yè)建筑。盾構擴挖段位于萬紅西街下方，西側穿越地面平房區(qū)，沿線地面重要建筑物。 高家園車站上方主要地下管線有：與線路平行的管線：Φ1050、Φ800雨水管線兩條，埋深約4m；Φ400、Φ1050污水管線兩條，；Φ600上水管線一條；電力管線5條；通訊管線10條；與線路斜交的管線：在一號風道上方有一條16001650熱力方涵沿南北方向斜穿過風道。 工程地質及水文地質 1)工程地質概況高家園站所處區(qū)域地層上部為第四紀沉積物，第四紀覆蓋層厚度大于200m。巖土工程勘察揭露地層最大深度為51m，根據(jù)鉆探資料及室內土工試驗結果，將本工程場地勘探范圍內的土層劃分為人工堆積層（）、第四紀全新世沖洪積層（）、第四紀晚更新世沖洪積層（）三大類。 穿越土層：第四紀全新世沖洪積層（）、的地層為：④3粉細砂層，中粗砂④4層，粉質粘土⑥層，粘土⑥1層，粉土⑥2層，細中砂⑥3層，圓礫⑦層，中粗砂⑦1層，粉細砂⑦2層，粉土⑦3層，粉質粘土⑦4層。其中粘土⑥1層和細中砂⑥3層均以薄層或透鏡體分布，圓礫⑦層局部以透鏡體分布。地基土質：車站底部管片進入⑦2粉細砂含水層，地基土可能發(fā)生流失情況，造成基底管片失穩(wěn)。 高家園車站穿越的地層為：④3粉細砂層，中粗砂④4層，粉質粘土⑥層，粘土⑥1層，粉土⑥2層，細中砂⑥3層，圓礫⑦層，中粗砂⑦1層，粉細砂⑦2層，粉土⑦3層，粉質粘土⑦4層，對穿越地層的描述，如下表所示：表11 車站穿越地層及描述表Table 11 the station through the formation and context編號地層名稱地層描述分布情況④3粉細砂灰色，密實，飽和，低壓縮性，含云母、氧化鐵，局部夾粘性土透鏡體。連續(xù)分布④4中粗砂灰黃色，密實，飽和，低壓縮性，含云母、氧化鐵、個別礫石。⑥粉質粘土灰色～褐黃色，可塑，中壓縮性，含氧化鐵、少量云母、姜石，局部夾粘土薄層。連續(xù)分布，粘土⑥1層和細中砂⑥3層均以薄層或透鏡體分布⑥1粘土褐黃色，硬塑，中壓縮性，含氧化鐵、少量云母、姜石。⑥2粉土灰色～褐黃色，密實，很濕，低壓縮性，含氧化鐵、云母、姜石。⑥3細中砂灰色～黃灰色，密實，飽和，低壓縮性，含云母、氧化鐵、個別礫石。⑦圓礫雜色，密實，飽和，低壓縮性，最大粒徑不小于80mm，一般粒徑為215mm，粒徑大于2mm的顆粒占總質量的6570%，亞圓形，中粗砂填充。連續(xù)分布，圓礫⑦層僅局部以透鏡體分布⑦1中粗砂灰色～褐黃色，密實，飽和，低壓縮性，含云母、氧化鐵、個別礫石。⑦2粉細砂灰色～黃灰色，密實，飽和，低壓縮性，含云母、氧化鐵，局部夾粘性土薄層或透鏡體。⑦3粉土灰色～褐黃色，密實，很濕，低壓縮性，含云母、氧化鐵。⑦4粉質粘土灰色～黃灰色，可塑，中低壓縮性，含云母、氧化鐵。 2)水文地質概況據(jù)巖土勘察報告顯示，本施工場地共觀測到三層地下水，這三層水在該場區(qū)內均具有不同程度的承壓性，并且對混凝土結構具微腐蝕性；在長期浸水環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性：上層滯水（一）：本次勘察未觀測到該層地下水。潛水（二）：含水層巖性為粉細砂④3層、中粗砂④4層，～，～，局部具弱承壓性，觀測時間為2009年10月，主要接受大氣降水、管溝滲漏補給為主，以蒸發(fā)、向下越流補給的方式排泄。承壓水（三）：含水層為粉細砂⑥3層、粉土⑥2層，～，～，水頭高度約3～4m，觀測時間為2009年10月。該層地下水分布連續(xù)，主要接受大氣降水及側向徑流補給，以蒸發(fā)、側向徑流、向下越流補給的方式排泄。承壓水（四）：含水層主要為圓礫卵石⑦層、中粗砂⑦1層、粉細砂⑦2層，～，～，由于含水層的中部有粉質粘土⑦4層的存在，在本場區(qū)將該層水隔為上下兩層，上層含水層承壓性較小，水頭高度約2m；下層含水層承壓性較大，水頭高度約7m；觀測時間為2009年10月，主要接受側向徑流及越流補給，以側向徑流、人工開方式排泄。由于高家園站結構底板埋置較深，所以在結構施工范圍內受三層地下水影響較大，潛水（二）、承壓水（三）均位于結構范圍內，如降排水措施不力易導致流砂，威脅頂板及邊墻的穩(wěn)定；同時側壁匯聚的水流如導排措施不力，易在基坑底部匯集泡槽。承壓水（四），該層水具承壓性，且含水層位于底板附近，易引起基坑突涌、底鼓現(xiàn)象?！督ㄖY構荷載規(guī)范》 GB500092001 （2006年版）《鋼結構設計規(guī)范》 GB500172003《建筑設計防火規(guī)范》 GB500162006《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB500192003《民用建筑隔聲設計規(guī)范》 GBJ1181988《建筑工程抗震設防分類標準》 GB502232008《建筑抗震設計規(guī)范》 GB500112001（2008版）《混凝土結構設計規(guī)范》 GB500102002 。 ，抗震等級為三級。 ，車站主體結構全部設防。 。第二章 開挖方式與車站選型 開挖方式選擇 考慮因素： ，線路沿萬紅西街方向布置，南側為芳園西路，東側緊鄰南北向的酒仙橋路，車流量大、公交線路多。萬紅西街東、西兩側鄰近五層、六層磚混住宅的大山子南里及西里住宅小區(qū)，局部臨街建筑為單層商業(yè)建筑。 ：與線路平行的管線：Φ1050、Φ800雨水管線兩條，埋深約4m；Φ400、Φ1050污水管線兩條，；Φ600上水管線一條；電力管線5條；通訊管線10條與線路斜交的管線：在一號風道上方有一條16001650熱力方涵沿南北方向斜穿過風道， ：據(jù)巖土勘察報告顯示，本施工場地共觀測到三層地下水，這三層水在該場區(qū)內均具有不同程度的承壓性，并且對混凝土結構具微腐蝕性；在長期浸水環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性；并且土體自穩(wěn)能力很差，易出現(xiàn)流砂，泡槽，基坑突涌、底鼓等不良工程地質現(xiàn)象。 ：高家園站所處區(qū)域地層上部為第四紀沉積物，第四紀覆蓋層厚度大于200m。地基土可能發(fā)生流失情況，造成基底管片失穩(wěn)。 選擇方式使用蓋挖法時，混凝土內襯水平施工縫的工藝要求非常高，其次是在進行逆作業(yè)的同時，其相應的施工難度是在不斷加大的，也會增加相應的建筑成本；如果是暗挖法，那么暗挖較危險，可能會因為想不到的危險引起塌方，進度慢，耗費巨大；再如果用盾構法，可能會出現(xiàn)沉降，遇上復雜的地質時，盾構機可能卡在其中或是機件損壞，甚至要被迫放棄盾構機并更改隧道挖掘路線，因而延長工期或提高施工成本；車站開挖一般不用沉管法；而明挖法具有施工簡單、技術成熟、施工安全、工期短、施工質量易保證，適合多種不同的地質條件，可以有效的減少線路的埋深，城市地下隧道式工程發(fā)展初期都把它作為首選的開挖技術。綜上所述，此車站的開挖方式選擇明挖法。 技術經(jīng)濟分析 明挖法施工具有以下優(yōu)點：⑴土建造價相對較低、施工快捷；⑵適合多種不同的地質條件，可以有效的減少線路的埋深；⑶施工工藝簡單、技術成熟、施工安全、工期短、施工質量易保證；⑷防水方法簡單、質量可靠。 明挖法的缺點：⑴施工時對周邊環(huán)境和交通影響大。⑵引起大量拆遷。⑶工程綜合造價較深埋條件下礦山法高。 車站選型 車站設計原則 ：車站選址要與城市規(guī)劃、城市交通規(guī)劃及城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃的要求相一致。 ：綜合考慮該地區(qū)地下管線、工程地質等情況；滿足遠期客流集散量和運營管理的需要；要滿足客流高峰時所需的各種面積需要。 ：總體設計要與城市景觀、地面建筑規(guī)劃等各種自然及人文環(huán)境相協(xié)調。 ：車站要有足夠明亮的照明設施，足夠寬的樓梯及疏散通道，具有指示牌及防災設施等。 ：車站站位應盡可能地靠近人口密集區(qū)和商業(yè)區(qū)，最大限度方便乘客出行。 ：車站設計應體現(xiàn)現(xiàn)代交通建筑的特點，簡潔、明快、大方并易于識別。 ：要有舒適的內部環(huán)境和現(xiàn)代的視覺觀感，并解決好通風、溫度和衛(wèi)生等問題。 ：盡可能降低造價，節(jié)約投資。 車站選型與布置高家園站采用站臺、站廳分離布置型式，擴挖站臺層為地下單層側式站臺，布置于萬紅西街道路下方，拱頂及側墻結構厚度700mm，底板厚度800mm，中墻厚度500mm，利用車站南端設置的1號風道和1號、2號施工通道進行施工。集散廳及設備用房外掛，為地下三層三跨島式鋼筋混凝土矩形框架結構。高家園站主體工程包括1號、2號風道，擴挖站臺層，集散廳；附屬工程包括兩個出入口、兩個風亭和一個緊急疏散口。1號風道通過其兩端設置的1號、2號施工豎井進行施工，2號風道通過集散廳進行施工。第三章 荷載與結構內力計算 荷載計算 荷載與荷載組合地鐵設計規(guī)范中按荷載作用狀況將其分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。在設計是考慮兩種荷載：永久荷載和可變荷載。（1）永久荷載：① 結構自重按實際重量計算，混凝土容重為25KN/m3；② 側向壓力按實際覆土深度、物理力學參數(shù)計算；③ 由于施工期間采取降水措施，圍護結構計算時不考慮地下水的影響。（2）可變荷載① 路面車輛荷載按汽超20KPa計算；② 施工期間地面超載按20KPa計算（不與路面車輛荷載組合）；荷載組合設計考慮的基本荷載工況：永久荷載+可變荷載荷載組合分項系數(shù)：。 基坑圍護結構尺寸擬定對于車站主體，高家園站采用明挖法施工。該站為箱型框架結構，為了不影響地下管網(wǎng)的設置，車站的上部往往有較厚的覆土（一般大于3米），這樣基坑的深度可以為25m，為抵抗水土壓力、車輛荷載一級特殊荷載，結構的頂板、底板、邊墻往往都比較厚（～），頂梁、底梁截面高度也很大（～），中間樓板由于受較大的設備荷載、人群荷載一級裝修荷載，其厚度也比一般的樓板厚很多（～），這樣就形成了一座有著剛度的地下長條結。 入土深度確定基坑圍護樁的入土深度綜合考慮周圍環(huán)境條件、地質和水文地質情況、基坑特點等因素。 設計簡化圖31 土層分布簡化圖 simplified map of soil distribution表31設計土層參數(shù) design soil parameters 層厚①填土層180204②粘土層19241810③粉細砂層200254④圓礫層2103412 嵌固深度計算=========176。 土層粘聚力系數(shù)： === 查表規(guī)范的表668,嵌固深度系數(shù)： =計算深度： 結構重要性系數(shù)： 嵌固深度： 取 當基坑底為碎石土及砂土、基坑內排水且作用有滲透水壓力時，側向截水的排樁、柱列式鉆孔灌注樁除應滿足上述計算外，其嵌固深度設計值尚應按下式抗?jié)B透穩(wěn)定條件確定。 圖32 抗?jié)B透穩(wěn)定計算簡圖 Osmotic stability calculation diagram 當基坑底的土質為砂土和碎石土、而且基坑內降排水且作用有滲透水壓時，水泥土墻的嵌固深度除按圓弧滑動簡單條分法計算外，按抗?jié)B透穩(wěn)定條件進行驗算。 ，所以hd=== 水平荷載 (1)對于碎石土和砂土：1)當計算點位于地下水位以上時 (31)2) 當計算點位于地下水位以下時