【正文】 及分析 基坑施工模擬計(jì)算按照施工步序進(jìn)行。經(jīng)分析計(jì)算， 圍護(hù)樁 的最大內(nèi)力和最大變形出現(xiàn)在施作車站底板、拆除第 4 道支撐時(shí)。支護(hù)結(jié)構(gòu)最大變形為 ，滿足要求。 內(nèi)力位移包絡(luò)圖見圖 ： 35 雙墩站2 2 剖面( S Q J z 3 1 1 0 9 7 1 )包絡(luò)圖 ( 水土合算, 矩形荷載)20 10 0 10 2005101520253035深度( m )水平位移( m m )Max: 1000 500 0 500 100005101520253035深度( m )彎矩( k N * m / m ) ~ 1000 500 0 500 100005101520253035深度( m )剪力( k N / m ) ~ 541 1 6 6 . 1 k N/ m 7 3 5 . 3 k N/ m 6 6 4 . 8 k N/ m 2 8 9 . 5 k N/ m 4 0 6 . 2 k N/ m 圖 內(nèi)力位移包絡(luò)圖 ③ 計(jì)算配筋 地下連續(xù)墻施工階段作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，按強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，不進(jìn)行裂縫驗(yàn)算；在使用階段考慮其耐久性，且材料強(qiáng)度可按 50%考慮。 地下連續(xù)墻配筋 區(qū)分內(nèi)外側(cè) 內(nèi)力計(jì)算，經(jīng)計(jì)算， 地下連續(xù)墻每延米配筋為 迎土側(cè)D28@150 并 D25@300（裂縫寬度 ） ，基坑側(cè) D28@150 并 D28@150（裂縫寬度 ） 。 ④ 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)推薦方案設(shè)計(jì)如下： 主體結(jié)構(gòu)采用 800 厚地下連續(xù)墻 ,坑內(nèi)采用地基加固處理 ， 墻 頂設(shè)冠梁。 基坑平面內(nèi)一般采用對撐，在端部與角部采用斜撐。 第一道支撐采用鋼筋砼支撐，其余各道支撐采用鋼支撐，在支撐中間位置設(shè)置臨時(shí)鋼立柱和系梁。 車站 1 號風(fēng)道與 4 號出入口合建，擬采用φ 800/900@1300 鉆孔灌注樁結(jié)合 φ 850@600 水泥土攪拌樁 止水帷幕 +混凝土支撐的基坑支護(hù)形式 ； 1 36 號出入口 過漢西路地下 為 保護(hù) 3400X1500 排水涵 ，采用頂管施工， 1 號口其余部分采用 φ 800@1300/φ 900@1500 鉆孔灌注樁結(jié)合止水帷幕加鋼管內(nèi)支撐支護(hù)。 其余 出入口和風(fēng)道 （ 3 號出入口、 2 號風(fēng)道）擬 采用φ850@600SMW 工法 樁 （ 密插 /隔一 插 二 /隔一插一 ） 加 鋼管 內(nèi)支撐 基坑 支護(hù)形式 ， 坑內(nèi) 視地質(zhì)情況采用 水泥土攪拌樁 2 米裙邊結(jié)合 3 米抽條間距 4米 地基加固處理 ?；悠矫鎯?nèi)一般采用對撐，在端部與角部采用斜撐。 主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 主體 結(jié)構(gòu) 尺寸的擬定 及工程材料 ① 結(jié)構(gòu)主要尺寸的擬定原則 ? 結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足車站使用功能的要求； ? 結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)各 種狀態(tài)下承載、變形要求； ? 結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足施工工藝的要求。 ② 結(jié)構(gòu)尺寸的擬定 表 主體結(jié)構(gòu)尺寸擬定表 類別 尺寸（單位： m） 主體結(jié)構(gòu)（標(biāo)準(zhǔn)段） 頂板（頂縱梁） （ ） 中板（中板梁） （ ） 底板（底縱梁） （ ) 內(nèi)襯側(cè)墻 主體結(jié)構(gòu)（端頭井段） 頂板（頂縱梁） （ ） 中板（中板梁） （ ） 底板（底縱梁） （ ) 內(nèi)襯側(cè)墻 站臺板 ③ 工程 材料 結(jié)構(gòu)一般采用鋼筋混凝土材料。 37 鋼筋混凝土及混凝土除滿足強(qiáng)度需 要外，還應(yīng)考慮耐久性、抗裂、抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕的需要，工程材料 表 。 表 工程材料表 序號 部位 標(biāo)號 1 頂板、底板 、 內(nèi)襯墻 C35 P8 混凝土 2 頂板梁、 底板梁 C35 P8 混凝土 3 中板、中板梁 C35 混凝土 4 柱 C40 混凝土 注：當(dāng)采用水下或泥漿下灌注混凝土?xí)r，施工配合比的強(qiáng)度等應(yīng)提高一級。 主要受力鋼筋采 用 HRB335 級鋼，其它鋼筋可采用 HPB235 級鋼。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般采用 Q235 鋼。 焊條采用 E43XX， E50XX。 計(jì)算模式 車站明挖主體結(jié)構(gòu)橫向?yàn)橄湫慰蚣芙Y(jié)構(gòu)，沿結(jié)構(gòu)縱向結(jié)構(gòu)斷面與荷載分布無 嚴(yán)重 突變，底板的地基承載力 較 均勻，因此車站主體框架結(jié)構(gòu)的受力分析簡化為平面問題。 主體結(jié)構(gòu)按平面框架進(jìn)行內(nèi)力分析，底板的土體以受壓彈簧來模擬。如果彈簧反力超過地基承載力則取消相應(yīng)彈簧并用最大地基反力代替。考慮水反力時(shí)，如果彈簧受拉則取消底板受拉彈簧以水反力代替。 使用階段考慮圍護(hù) 結(jié)構(gòu) 和 內(nèi)襯墻 的共同作用，所有土壓 力均作用在 圍護(hù)結(jié)構(gòu)上 、水壓力作用于內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。沿車站縱向取一延米作為計(jì)算單元。 主體結(jié)構(gòu)按作用在彈性地基上的等代閉合框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其地層的作用模擬為一系列彈簧， 設(shè)計(jì)采用“荷載 結(jié)構(gòu)”模型，按平面桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算， 采用 SAP2021 工程計(jì)算軟件 進(jìn)行分析。 車站標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu) 計(jì)算 招標(biāo)設(shè)計(jì)階段暫 考慮 遠(yuǎn)期正常使用 階段 工況 ：遠(yuǎn)期使用階段（設(shè)防水位 +靜止 水 土壓力）。對該站主體結(jié)構(gòu)的覆土 38 深度和人防 、地震的設(shè)防等級，人防工況和地震工況不控制設(shè)計(jì) 。 計(jì)算圖式見下圖 。 圖 車站標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn) 期使用階段計(jì)算圖式 荷載計(jì)算 ① 荷載種類 荷載種類有永久荷載、可變荷載、偶然荷載。結(jié)構(gòu)荷載分類見下表。 表 結(jié)構(gòu)荷載分類表 荷載類型 荷載名稱 永久荷載 結(jié)構(gòu)自重 地層壓力 靜水壓力及浮力 混凝土收縮及徐變作用 預(yù)加應(yīng)力 設(shè)備重量 地基下沉作用 側(cè)向地層抗力及地基反力 39 可變荷載 基本可變荷載 地面車輛荷載及其沖擊力 盾構(gòu)施工荷載 地面車輛荷載和盾構(gòu)施工荷載 引起的側(cè)向土壓力 地下鐵道車輛荷載及其沖擊力 人群荷載 其它可變荷載 溫度作用（力） 施工荷載 偶然荷載 地震荷載 人防荷載 ② 永久荷載 ? 結(jié)構(gòu)自重：按實(shí)際重量計(jì)算，其中鋼筋混凝土自重按 25kN/m3，裝修層 按 22kN/m3。 ? 覆土重：按全覆土壓力計(jì)算。 ? 水土側(cè)壓力：施工階段按朗肯公式計(jì)算其主動(dòng)側(cè)土壓力，水土壓力除透水性強(qiáng)的地層按水土分算外，其余按水土合算。使用階段按靜止 土壓力計(jì)算，水土分算。 ? 地層反力。 ? 水浮力：明挖車站應(yīng)根據(jù)施工階段和使用階段可能的地下水位的最不利情況，計(jì)算 水壓力和浮力的大小。 ? 設(shè)備荷載：設(shè)備區(qū)一般可按 8kPa 進(jìn)行設(shè)計(jì)，但對重型設(shè)備 （ 超過 8kPa 的設(shè)備 ） 需依據(jù)設(shè)備的實(shí)際重量 、 動(dòng)力影響 、 安裝運(yùn)輸途徑等確定其大小與范圍，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。 ? 混凝土收縮作用： 假定混凝土降低溫度 10℃ 。 ③ 可變荷載 ? 施工荷載：一般的施工荷載按 5kPa 計(jì)，同時(shí)應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際情況和機(jī)具擺放情況考慮施工過程中大于 5～ 20kPa 的荷載。 40 ? 人群荷載；站臺 、 站廳 、 樓梯等部位的人群荷載按 4kPa 的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì) ， 設(shè)備用房樓板的計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值按 計(jì)， 結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)按全部均布荷載加上集中荷載的的 最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ? 地面超載：地面超載 一般 按 20kPa 計(jì)，并考慮擴(kuò)散后作用在車站結(jié)構(gòu)上 ，對盾構(gòu)始發(fā)井、接收井端頭墻由于盾構(gòu)拼裝、解體吊出引起的地面超載按 75kPa 考慮，車站頂板由于設(shè)置龍門吊及堆放管片引起的臨時(shí)地面超載按 35kPa 考慮 。 ? 列車荷載：根據(jù)所采用的車輛軸重 、 排列和制動(dòng)力計(jì)算。 ? 溫度作用力： 根據(jù)武漢地區(qū)溫度情況， 地下結(jié)構(gòu)溫 度 變化影響使用階段按 15℃ ～ 46℃ 考慮。施工期間按混凝土內(nèi)部峰值溫度 75℃考慮。 ④ 偶然荷載 ? 地震荷載： 抗震設(shè)防 烈度為 6 度，車站結(jié)構(gòu) 構(gòu)造措施按 7 度考慮 ,地下車站抗震等級為三級 。 ? 人防荷載：車站 屬甲類人防工程，防核武器抗力級別 6 級，防常規(guī)武器抗力級別 6 級。 ⑤ 荷載組合 表 荷載組合表 序號 荷 載 組合驗(yàn)算工況 永久荷載 可變荷載 偶然荷載 地震荷載 人防荷載 1 基本組合構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算 （ ） 2 構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算 3 構(gòu)件變形計(jì)算 4 抗震荷載作用下構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算 （ ） 41 5 人防荷載作用下構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn) 算 （ ） 6 構(gòu)件抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算 括號內(nèi)數(shù)值為 永久荷載對結(jié)構(gòu)受力有利時(shí)的 荷載分項(xiàng)系數(shù)。地震 工況 、人防 工況 對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不起控制作用，在設(shè)計(jì)時(shí)只需采取構(gòu)造措施即可。 車站 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取 ，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)按結(jié)構(gòu)整體或單個(gè)構(gòu)件可能出現(xiàn)的最不利組合，依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算，并考慮施工過程中荷載變化情況分階段計(jì)算。 計(jì)算結(jié)果及分析 采用 SAP2021 結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件計(jì)算主體結(jié)構(gòu)在相應(yīng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形效應(yīng)，詳細(xì)計(jì)算結(jié)果如下： ① 標(biāo)準(zhǔn)斷面內(nèi)力圖 地層的物理力學(xué)指標(biāo)依據(jù) 工程地質(zhì)勘察報(bào)告取值。結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)規(guī)范選用。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及分析結(jié)果如下： 42 圖 彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 圖 剪力標(biāo)準(zhǔn)值 43 圖 軸力標(biāo)準(zhǔn)值 ② 標(biāo)準(zhǔn)斷面配筋 計(jì)算 表 表 主體結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)斷面 配筋計(jì)算表 結(jié)構(gòu)部位 控制內(nèi)力值 截面尺寸 （ mm） 配筋 控制裂縫 （ mm） 彎矩設(shè)計(jì)值 （ ） 彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 （ ） 剪力設(shè)計(jì)值 （ kN） 剪力標(biāo)準(zhǔn)值 （ kN） 頂板 邊支座 700 D25@150+D25@150 中支座 700 D25@150+D22@300 跨中 700 D25@150 中板 邊支座 400 D20@150 中支座 400 D20@150 跨中 400 D18@150 底板 邊支座 800 D28@150+D25@150 中支座 800 D25@150 跨中 800 D25@150 側(cè)墻 頂支座 700 D25@150+D25@150 底支座 700 D28@150+D25@150 跨中 700 D25@150 注： 表內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)值已計(jì)算至支座邊， 表中內(nèi)力值需結(jié)合內(nèi)力圖進(jìn)行配筋 ,D表示為 Ⅱ 級 44 鋼筋 。 5 施工方法及技術(shù)措施 施工方法的論證及方案比選 施工方法的選取應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)所在地段的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、城市規(guī)劃要求，周圍既有建筑物、道路交通狀況、場地條件、結(jié)構(gòu)埋深、結(jié)構(gòu)型式、工期和土建造價(jià)等多種因素綜合比較后確定。地下車站 常用的施工方法有明挖 法 、蓋挖順作 法 、蓋挖逆作 法 三種，各種施工 方法 的比較見表 。 表 車站施工 方法 比較 表 項(xiàng) 目 明挖 法 蓋挖順作 法 蓋挖逆作 法 對地面交通影響 占道時(shí)間長，對交 通影響 大 安裝和拆除反復(fù)占道，對交通影響 較大 占道時(shí)間較短，對交通影響較小 對地下管線影響 需對管線進(jìn)行改 移及懸吊 需對管線進(jìn)行改移 及懸吊 需對管線進(jìn)行改移及懸 吊，但可盡快恢復(fù) 施工技術(shù) 技術(shù)成熟 技術(shù)成熟 技術(shù)成熟 施工難度 工藝簡單 工藝簡單 工序多，難度大 工程質(zhì)量 好 好 好 防水質(zhì)量 好 好 較好 支護(hù)結(jié)構(gòu)受力 受力簡單明確 受力簡單明確 受力 明確，但較 復(fù)雜 施工條件 機(jī)械化施工 條件好 分塊蓋挖時(shí)可 機(jī)械化施工 空間狹小不適宜機(jī)械化 施工 施工工期 短 較短 長 土建造價(jià) 低 較高 高 雙 墩站位于漢 西路 和 建設(shè) 大道路口 建設(shè)大道 側(cè) 下方， 建設(shè)大道 為 主要道路，交通 量大、地下管線眾多， 建設(shè)大道 兩側(cè)建筑物密布，且建筑物距離紅線均比較接近。但目前車站 南 北側(cè)建筑物 大部分 已正在拆遷，為本站 采用明挖法 施工創(chuàng)造了有利的交通疏解條件。根據(jù)上表， 明挖法的最大優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)成熟、施工便捷、工期短、工程造價(jià)低、施工質(zhì)量 45 容易保證。 本次設(shè)計(jì)推薦優(yōu)先選用經(jīng)濟(jì)、安全的 明挖法 。 因此推薦采用明挖法施工。 車站主要施工步驟如 下： （ 1）設(shè)置圍擋，施作臨時(shí)排水溝； （ 2）施作圍護(hù)結(jié)構(gòu) 、 冠梁 與第一道混凝土支撐 ，同時(shí)施作抗拔樁、降水井 ； （ 3）待 冠梁 與第一道混凝土支撐 達(dá)到 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 后，向下開挖基坑，隨挖隨設(shè)置鋼管支撐 直至基坑底。 注意施工每道鋼支撐 時(shí)的超挖深度不超過 ； （ 4）施作底板墊層，鋪設(shè)防水層，施作底板、底縱梁及部分 側(cè) 墻結(jié)構(gòu)；