【文章內容簡介】 常運行的建筑結構）設計使用年限為100 年，安全等級為一級。4）地下結構設計，應根據施工方法、結構或構件類型、使用條件及荷載特性等，選用與其特點相近的結構設計規(guī)范和設計方法，結合施工監(jiān)測進行信息化設計。5）嚴格控制工程施工引起的地面沉降量，其允許數(shù)值應根據地鐵沿線不同地段的地面建筑及地下構筑物等的實際情況確定，并因地制宜地采取措施。6）結構按7度抗震設防烈度進行抗力計算，并根據設防要求、場地條件、結構類型和埋深等因素選用能較好反應地震作用狀態(tài)的分析方法，選取相應的構造處理措施，以提高結構的整體抗震能力。7）本工程屬甲類人防工程，工程防核武器抗力級別6級，防常規(guī)武器抗力級別6 級，防化等級丁級。8）車站結構設計，應盡量減少施工中和建成后對環(huán)境造成不利的影響，考慮城市規(guī)劃引起周圍環(huán)境的改變，對地下結構的影響，位于城市主干道下的車站頂板覆土不應小于3米；位于城市次干道下的車站頂板覆土不應小于2米。對于特殊地段，可根據規(guī)劃部門的意見，覆土厚度作相應的調整。9）結構的設計水位，施工期按10年內澇最高水位，使用期按200年一遇的洪水水位設計，并按最高水位進行檢算。10）地下結構應根據現(xiàn)行《地鐵雜散電流腐蝕防護技術規(guī)程》采取防止雜散電流腐蝕的措施。鋼結構及鋼連接應進行防銹處理。11）結構的凈空尺寸應滿足地下鐵道建筑界限和建筑設計要求外，尚應考慮施工誤差、結構變形及后期沉降的影響。12）地下結構應滿足防水等級要求，地下車站和機電設備集中區(qū)段的防水等級應為一級，區(qū)間隧道及連接通道等附屬的隧道結構防水等級應為二級。13）設計主要應用規(guī)范、規(guī)程：（1）《地鐵設計規(guī)范》（GBJ501572003）（2）《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》(GB502291999)（3）《混凝土結構設計規(guī)范》(GB500102002)（4）《建筑結構荷載規(guī)范》(GB500092001)（5）《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB500072002)（6）《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB500252004)（7）《建筑抗震設計規(guī)范》(GB500112001)（2008年版）（8）《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ9494）（9）《鋼結構設計規(guī)范》（GB500172003）（10）《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ12099）（11）《人民防空工程設計規(guī)范》（GB502252005）（12）《地下工程防水技術規(guī)范》（GB501082001）（13）《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB502042002）（14）國家的規(guī)范、規(guī)程等1)車站主體圍護結構方案的選擇~20米，站址位于漢溪大道主干道下，地面沉降和基坑變形控制嚴格，采用支護樁的圍護結構形式。結合站址環(huán)境、地下管線分布情況、地質條件，本站圍護結構方案可比選的方案有： 圍護結構方案比較表 方案內容人工挖孔樁鉆孔樁連續(xù)墻對地層的適用性主要適用于地質條件較好的地層，在飽和軟黃土和飽和砂層易發(fā)生涌泥砂和成孔困難?？蛇m用于厚的飽和軟黃土和砂層等軟弱地層；也可用于粘性土層。主要適用于厚的飽和軟黃土和砂層等軟弱地層；也可用于粘性土層。防水效果圓形挖孔樁間不連續(xù)時，防水性能差，需要在樁間做增設防水帷幕等措施；圓樁、矩形樁間采用凸凹槽時能提高防水性能，矩形樁水力路徑長；防水性能好，剛度大，樁配筋合理。本身防水性能差，樁間需要旋噴樁或攪拌樁止水，可保證防水性能。防水效果取決于墻接頭的質量，其中工字形接頭防水效果好，但用鋼量多。對環(huán)境的影響不生產泥漿和噪音，符合環(huán)保要求。產生泥漿和噪音，對環(huán)境造成一定的污染。產生泥漿和噪音，對環(huán)境造成一定的污染。對機具設備的要求施工進度及造價不需要大型設備，但受地層條件制約大，在飽和軟黃土、砂層中慎用。造價較低。機具設備的投入和速度與地質條件關系較大。在土層地質中進度快，造價較低。需要一定數(shù)量的鉆機，在軟弱地層進度快。但造價較高。土釘墻作為圍護結構變形較大，不能滿足一級基坑對位移的要求，故不與比選。鑒于人工挖孔樁存在一定的施工風險，故不予考慮。連續(xù)墻造價比鉆孔樁高且地下水在本站基坑深度以下，采用連續(xù)墻性價比低，故選擇鉆孔灌注樁為圍護結構方案。圍護結構的水平受力體系有兩種形式，分別為錨桿和內支撐。兩種方案的比較見如下： 圍護結構的水平受力體系比選表 錨桿內支撐對地層的適用性主要適用于粘性土層不受地層的限制施工技術難度一般容易施工速度慢快對環(huán)境的影響如果基坑外圍的建筑物有地下室或樁基礎，則預應力錨桿施工受限制無影響對機械要求程度需采用合適的鉆機成孔鋼支撐只需吊機吊裝工程造價一般鋼支撐可以反復使用，綜合造價較低支撐擬采用鋼管內支撐的方案，經濟實惠，受力好，而且能更有效控制基坑位移。故采用鋼支撐作為內支撐。2）車站主體結構方案選擇車站主體采用兩層兩跨鋼筋混凝土箱形框架結構，其頂板、中板、底板結構采用梁板體系。該方案能較好滿足建筑空間要求，結構體系受力明確，經濟合理，在地鐵車站設計中廣泛采用。本站采用明挖順作法施工，根據現(xiàn)場實際情況，分別對車站主體和附屬兩部分進行分期圍擋施工。本車站主體沿縱向設梁。3）附屬結構方案選擇出入口通道采用明挖法施工。出入口明挖段圍護結構采用D800@950mm鉆孔灌注樁加內鋼管支撐的方案，主體結構采用明挖順作鋼筋混凝土箱形框架結構。4）結構構造措施（1）在車站結構與出入口通道等附屬建筑的結合部設置變形縫。（2）在車站跨度的1/3 處設置后澆帶，且整環(huán)設置，～ ，此范圍內的結構鋼筋全部貫通設置。（3）沿車站縱向兩跨或三跨在跨間三分之一處左右設置施工縫，并與后澆帶相結合。5）結構耐久性設計地下鐵道主體結構的設計使用年限為100年。環(huán)境類別按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》確定，本工程環(huán)境處于一類，混凝土結構的耐久性設計可從以下方面進行控制。（1）混凝土材料及要求①混凝土材料A、配筋混凝土的最低強度等級、最大水膠比和單方混凝土膠凝材料以及水泥的最小用量應滿足下表的規(guī)定。 最低強度等級、最大水膠比、膠凝材料以及水泥最小用量 環(huán)境類別最低強度等級最大水膠比膠凝材料最小用量kg/m2水泥最小用量kg/m2一C30280225注：表中膠凝材料最低用量指骨料最大粒徑為20mm的混凝土。如最大粒徑為40mm，最低用量取表中數(shù)值減30kg/m3；如最大粒徑為15和l0mm,最低用量分別取表中數(shù)值加20kg/m3和30kg/m3。B、配制耐久混凝土的水泥可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。不論骨料是否具有活性，水泥的含堿量（等效Na2O）%.在無氯鹽的環(huán)境中，配制鋼筋混凝土和預應力混凝土所用各種原材料（水泥、礦物摻和料、骨料、外加劑和拌和水等）%%。C、配制耐久混凝土所用的礦物摻和料應符合下列要求：a、粉煤灰應選用來料均勻、各項性能指標穩(wěn)定的一級或二級灰。粉煤灰的燒失量應盡可能低并不大于4％，三氧化硫含量不大于3％。在滿足強度需要的前提下，粉煤灰摻量不宜超過20％。b、磨細的?；郀t礦渣的比表面積不宜小于3500cm2/g。D、配制耐久混凝土的骨料應滿足以下要求：a、骨料使用非堿活性骨料。每立方米砼中各類材料的總堿量不得大于3kg。b、質地均勻堅固，粒形和級配良好，空隙率小（粗骨料堆積密度一般大于1500kg/m3,對較致密石子如石灰?guī)r大于1600kg/m3,即空隙率約不超過40%；對不同細度模數(shù)的砂子，控制5mm,～5%,40～70%和≥95%）。粗骨料的壓碎指標不大于10%，吸水率不大于2%。E、對于可能處于干濕循環(huán)下的混凝土，粗、%和1%；粗、%,%。F、混凝土的化學外加劑及其使用應符合以下要求： a、各種外加劑應有廠商提供的推薦摻量與相應減水率，主要成分（包括復配組分）的化學名稱，氯離子含量百分比，含堿量，以及施工中必要的注意事項如超量或欠量使用時的有害影響、摻和方法，和成功的使用證明等。b、當混合使用各種外加劑時，應事先測定它們之間的相容性。c、%，高效減水劑中的硫酸鈉含量不大于減水劑干重的15%。②結構構造A、結構構件的外形應有利用通風和排水，避免水汽在混凝土表面的積聚，便于施工時混凝土的搗固和養(yǎng)護，減少荷載作用下或發(fā)生變形時的應力集中。B、結構的構造應有利于減少結構因變形而引起的約束應力，并仔細規(guī)劃施工縫、誘導縫、收縮縫的間距、位置和構造。結構的施工縫和連接縫位置，應盡量避開可能遭受最不利局部侵蝕環(huán)境的部位（如水位變動區(qū)和靠近地表的干濕交替區(qū)）。③施工要求A、耐久混凝土的施工應結合工程和環(huán)境特點，對施工全過程和各個施工環(huán)節(jié)提出質量控制與質量保證措施，并制定相應的施工技術條例。B、確保混凝土保護層的設計厚度。保護層墊塊可用細石混凝土制作，其抗侵蝕能力和強度應高于構件本體混凝土。C、控制混凝土入模前的模板與鋼筋溫度以及混凝土的入模溫度，混凝土的入模溫度不大于30℃。D、根據現(xiàn)澆混凝土使用的膠凝材料的類型、水膠比及氣象條件等確定潮濕養(yǎng)護時間。預制構件蒸汽養(yǎng)護的最高溫度應不超過60℃。E、混凝土澆筑后應仔細抹面壓平，抹面時嚴禁灑水，并應防止過度操作。F、應進行現(xiàn)場混凝土的耐久性質量檢測。3）耐久性構造要求（1）縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不得小于鋼筋的公稱直徑，且在一般環(huán)境條件下應符合下表的規(guī)定。 縱向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度（mm） 結構類別灌注樁明挖結構頂板樓板柱底板外側內側外側內側保護層厚度70504030405040注：①車站內的樓梯及站臺板等內部構件主筋的保護層厚度可采用25mm。 （2）箍筋、分布筋和構造筋的混凝土保護層厚度不得小于15mm。 （3）明挖法施工的地下結構周邊構件和中樓板每側暴露面上的分布鋼筋的配筋率，%,%，同時分布鋼筋的間距也不宜大于150mm。當受拉主筋的混凝土保護層的厚度大于或等于40mm時，分布鋼筋宜配置在受力筋的外側。1）主要尺寸的擬定（1）圍護結構尺寸擬定因本站地面起伏較大，基坑深度變化較大，~20米，主體明挖結構的圍護結構分為采用Ф1000@1150鉆孔灌注樁，較淺處采用三道支撐（兩道混凝土撐+一道鋼支撐），較深處采用4道支撐加一道換撐，第一、三道支撐采用混凝土支撐，其余支撐采用鋼支撐。出入口通道的圍護結構一般段采用Ф800@950鉆孔灌注樁，第一道采用600x800鋼筋砼支撐，第二道采用Ф600x12鋼管支撐。（2）明挖主體結構尺寸擬定 主體結構標準段尺寸擬定表 類 別尺寸（m、mm）明挖主體結構頂板 負一層樓板 底板內襯墻柱頂板縱梁中板縱梁底板縱梁站臺板明挖主體結構除柱采用C50混凝土外，其余結構采用C30混凝土，頂板及側墻混凝土抗?jié)B等級P8底板及底梁采用P10。鋼筋采用HRB33HPB235鋼筋。2）計算圖式（1）圍護結構計算模型根據《建筑基坑支護技術規(guī)程》，多支點排樁采用如下土壓力計算模式：基坑底上部主動側（迎土側）按主動土壓力及靜止土壓力進行計算，基坑底下部考慮兩側土壓力相抵后形成矩形土壓力荷載，并在被動側（基坑側）計入一組彈性支撐（即地層抗力）。砂層水壓力采用水土分算，采用彈性支點桿系有限元法計算，被動土壓力按彈性地基梁考慮，其水平抗力系數(shù)按M法確定。基坑安全等級為一級。地面超載取20kN/m2。 圍護結構計算模型（2）主體結構計算圖式主體結構按平面框架進行內力分析，側壁和底板的土體以受壓彈簧來模擬。圍護樁和內襯墻按重合結構考慮。兩者之間設置隔離層，兩者靠在一起，相互平整貼合但不連接，內、外墻所產生的垂直方向變形相互不影響，但水平方向變形相同，圍護樁剛度按50%考慮。沿車站縱向取一延米作為計算單元。采用水土分算。3）荷載計算（1）永久荷載① 結構自重：按實際重量計算，其中鋼筋混凝土自重按25KN/m3，素混凝土按22KN/m3。② 覆土重：按豎向全土重計，覆土容重20KN/m3。③ 水土側壓力：施工期間作用在圍護結構上的主動區(qū)土壓力按朗金公式的主動土壓力進行計算；在使用階段，結構承受的水平力按靜止土壓力進行計算。設計采用的側向水、土壓力采用水土分算。并計及地面荷載和鄰近建構筑物以及施工機械等引起的附加水平側壓力。④ 地層反力。⑤ 水浮力：明挖車站施工階段在覆土未回填或回填未到位時，根據可能發(fā)生的地下水位，計算其浮力大?。皇褂秒A段按季節(jié)性最不利地下水位時的全部浮力進行計算。⑥ 設備荷載：設備區(qū)一般可按8Kpa進行設計，但對重型設備(超過8Kpa的設備)需依據設備的實際重量、動力影響、安裝運輸途徑等確定其大小與范圍，進行結構計算。⑦ 混凝土收縮作用：根據《鐵路隧道設計規(guī)范》及《鐵路橋涵設計規(guī)范》的規(guī)定,混凝土收縮的影響可假定用降低溫度的方法來計算。對于整體澆筑的混凝土結構相當于降低溫度20℃；對于整體澆筑的鋼筋混凝土結構相當于降低溫度15℃；對于分段澆注的混凝土或鋼筋混凝土結構相當于降低溫度10℃；對于裝配式鋼筋混凝土結構相當于降低溫度5～10℃。（2）可變荷載① 施工荷載：一般的施工荷載按5Kpa計，盾構吊出按70kPa考慮。② 人群荷載：站臺、站廳、樓梯、車站管理人員用房等部位的人群荷載按4Kpa的活荷載標準值計。③ 地面超載：地面超載按20Kpa計，并考慮擴散后作用在車站結構上。④ 列車荷載：地鐵列車荷載應根據所采用的車輛軸重、排列和制動力計算，并考慮通過的重型設備車輛進行驗算。⑤ 溫度作用力：根據廣州市溫度情況及施工條件 ,分別按使用階段溫度變