【正文】 當(dāng)開挖過程中需要在層間設(shè)置臨時支撐時，施工階段的受力狀態(tài)也相應(yīng)增加，荷載則需按最不利位置施加?？沽ο禂?shù)是地層反力和位移之間的一種概念性關(guān)系，它不僅與地層條件有關(guān)，而且與構(gòu)件的受載面積、形狀和變形方向等有關(guān)。通常，在飽和軟土地層中，施工階段取主動土壓力，使用階段取靜止土壓力；當(dāng)?shù)貙虞^穩(wěn)定時，施工階段亦可取靜止土壓力。3；計算參數(shù)的確定在地下結(jié)構(gòu)計算中，側(cè)土壓力及地基彈性抗力系數(shù)是兩個重要參數(shù)，可參考已有研究成果并結(jié)合工程設(shè)計經(jīng)驗合理選用。在計算活載效應(yīng)時，應(yīng)按使結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力進(jìn)行加載，因此，對每個計算階段中的可變荷載工況，都可能有若干種的活載加載模式。B、坑底土挖除：，當(dāng)在邊墻全高范圍作用著不平衡側(cè)土壓力，并分別用水平支承鏈桿和切向支承鏈桿模擬坑底以下土體對墻體變形的約束作用時，假定作用在邊墻迎土面一側(cè)的土壓力為定值（主動土壓或靜止土壓），則基坑從h1開挖至h2深度引起的荷載增量由兩部分組成。對于型式、剛度、支承條件和荷載不斷變化的蓋挖逆作結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)采用疊加法進(jìn)行受力分析。其中R0為地基的極限承載力。（2）應(yīng)能反映地層與結(jié)構(gòu)的相互作用及上體的非線性特性。豎向支撐系統(tǒng)過大的沉降，不僅會在頂、樓板等水平構(gòu)件中產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，而且會給節(jié)點連接帶來困難。車輛荷載作用的結(jié)構(gòu)在不斷變化。（2）邊墻作為擋土結(jié)構(gòu)主要承受橫向荷載，同時也承受水平構(gòu)件傳遞的豎向荷載，中柱主要承受豎向荷載。1．蓋挖逆作車站結(jié)構(gòu)的受力特點（1）蓋挖逆作地鐵車站的修建是一個分步施工的過程。下面主要敘述一些需要考慮的原則和可能采用的對策。 圓形襯砌彈性支承鏈桿計算簡圖地下鐵道車站結(jié)構(gòu)分拱形和矩形框架兩種，拱形車站結(jié)構(gòu)多采用暗挖法施工，而矩形框架則采用明挖法施工。在此方法中假定：（１）地層側(cè)向彈性抗力為水平方向作用，并呈三角形分布，上下零點在水平直徑上下45176。在此方法中假定：（１）地層不提供側(cè)向彈性抗力；（２）基底豎向反力按均勻分布考慮，并根據(jù)靜力平衡條件計算其量值；（３）結(jié)構(gòu)為彈性勻質(zhì)體。時間曲線估算出初期支護(hù)獨立作用時所承受的荷載比例，例如７０％。采用矩陣位移法時，彈性支承鏈桿在整體坐標(biāo)系下的單元剛度矩陣為：（）θ——法向彈性支承鏈桿與整體坐標(biāo)系x軸的夾角，反時針方問為正；Ｋn。左右）內(nèi)的等直桿為普通梁單元，其余均為彈性地基等直梁單元，同時假定仰拱中點的水平位移為零。由于施工對周圍地層的擾動和破壞較小，可認(rèn)為除脫離區(qū)外，支護(hù)的其它部位均受到地層的彈性抗力作用。對框架結(jié)構(gòu)的隅角部分和梁柱交叉節(jié)點處，為了考慮柱寬的影響。假設(shè)切向彈性抗力亦符合溫氏假定，即 （）式中Ｋ’——彈性地基的切向彈性抗力系數(shù)。但在長跨比接近１時，應(yīng)按空間結(jié)構(gòu)考慮。由于回填上的密實度遠(yuǎn)不如地層原始狀態(tài)的，故在側(cè)向不能提供必要的彈性抗力，為了安全可以采用（１）類模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算?；追戳驈椥钥沽Φ拇笮『头植夹螒B(tài)取決于襯砌結(jié)構(gòu)的變形，而結(jié)構(gòu)變形又和反力或彈性抗力有關(guān)。正如上述，無論是基底反力或是彈性抗力都是由于襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生向地層方向變形而引起的被動反作用力。在襯砌與地層密貼時，不僅能量測到地層的徑向荷載，而且還能測到地層的切向荷載。襯砌結(jié)構(gòu)就是在上述的主動荷載和地層的被動彈性抗力共同作用下進(jìn)行工作的。（２）主動荷載加地層彈性約束的模型。從實際使用效果看，由于受到樓梯數(shù)量和寬度的限制，往往難以滿足通過能力，造成站臺的擁擠堵塞。換乘節(jié)點為３層框架結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)為厚度１５０ｍｍ的錨噴混凝土，二次襯砌采用厚度４００ｍｍ的鋼筋混凝土。..21c，為青島地鐵擬建１５中站的初步設(shè)計方案，車站采用礦山法施工，為３層結(jié)構(gòu)。此種車站的特點是總寬度較大、但全高較小，空間利用合理。兩盾構(gòu)站之間的換乘可分為在同一水平的兩車站的換乘和位于不同水平的兩車站之間的換乘。３座車站均用礦山法修建。在后兩種情況下，如果從線路在車站內(nèi)的位置來區(qū)分，則有：（１）兩條線路設(shè)于同一水平上的車站；（２）兩條線路設(shè)于不同水平上的重疊式車站；（３）兩條線路設(shè)于不同水平上的交叉式車站。異型管片的型式與構(gòu)造和橫通道及中央站廳的施工方法、縱梁的結(jié)構(gòu)型式等有關(guān)。隨著管片生產(chǎn)工藝的提高及高標(biāo)號混凝上的采用，一些埋置于穩(wěn)定地層中的深埋車站的襯砌已為鋼筋混凝土管片所代替。車站隧道用三圓盾構(gòu)修建。中間隧道用半盾構(gòu)施工，中央拱圈下面的弧形鋼支撐不僅作拉桿用，而且在站廳上方形成一個弓形的通風(fēng)道。兩側(cè)隧道的拱圈及中間隧道的拱圈（或平頂）支承在縱梁及立柱上。在集散廳范圍為島式站臺，集散廳以外部分由于兩旁側(cè)隧道被斜隧道隔開，為側(cè)式站臺。２)由３個并列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站兩側(cè)為行車隧道并在其內(nèi)設(shè)置站臺，中間隧道為集散廳，用橫向通道將３個隧道連成一個整體，乘客從中間隧道兩端或位于車站中部的豎井（或斜隧道）進(jìn)入集散廳。 為保證橫通道順利施工，可對盾構(gòu)隧道的襯砌采取下列之一的結(jié)構(gòu)措施： a．在開洞部位的襯砌中用一些特殊設(shè)計的異形加強管片取代原有的標(biāo)準(zhǔn)管片，以便在開洞的四周形成一個能承受和傳遞荷載的閉合門洞體系。將以上情況加以組合，盾構(gòu)車站的結(jié)構(gòu)型式可大致分類如下：１)由兩個并列的圓形隧道組成的側(cè)式站臺車站這是一種最簡單的盾構(gòu)車站。 三拱立柱式車站實例 盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式盾構(gòu)車站的結(jié)構(gòu)型式與所采用的盾構(gòu)類型、施工方法和站臺型式等關(guān)系密切。初期支護(hù)以鋼筋格柵為骨架，掛網(wǎng)噴射早強混凝土，二次襯砌為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。表層為人工填土，拱頂穿過砂質(zhì)粘上層，洞身為細(xì)砂及砂質(zhì)粘上，底板坐落在圓礫層上。單層雙拱立柱式車站是前聯(lián)邦德國一些城市地鐵暗挖車站中用得較多的一種結(jié)構(gòu)型式。該站埋置于堅硬完整的花崗巖地層中（局部有破碎帶），無地下水，上覆巖石厚度9m～11m，采用復(fù)合式襯砌。單拱車站隧道這種結(jié)構(gòu)型式由于可以獲得寬敞的空間和宏偉的建筑效果，在巖石地層中采用較多；近年來國外在第四紀(jì)地層中也有采用的實例，但施工難度大、技術(shù)措施復(fù)雜，造價也高,。４）立柱明挖車站的立柱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可采用方形、矩形、圓形或橢圓形等截面。幾乎都采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)，因為這有利于整體道床和站臺下縱向管道的敷設(shè)。密肋板具有重量輕、材料用量較少等優(yōu)點。（３）無梁板。（２）井字梁式板。多將板支承在與車站軸線平行的縱梁和側(cè)墻上，單向受力。構(gòu)件的型式和尺寸將直接影響車站內(nèi)部的使用空間和管線布置等，所以必須綜合受力、使用、建筑、經(jīng)濟(jì)和施工等因素合理選定?；蛴米魍L(fēng)道。 單拱全裝配式車站其中單拱全裝配式結(jié)構(gòu)用于基輔地鐵四期工程。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有防水性和抗震性能好，能適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的變化，不需要大型的起吊和運輸設(shè)備等優(yōu)點，在我國地鐵工程中獲得了廣泛的應(yīng)用；但也存在混凝土澆注質(zhì)量不易控制，施工效率低、工程進(jìn)度慢等缺點。明斯克地鐵在10m站臺的車站中，采用了多種型式的單拱車站。日本東京地鐵8號線銀座一條站位于銀座內(nèi)街，根據(jù)道路實際寬度僅14m的現(xiàn)狀，車站采用四層框架結(jié)構(gòu)。其正常使用階段的結(jié)構(gòu)強度可參照明挖框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，垂直荷載應(yīng)注意地面動載的影響，對施工階段的結(jié)構(gòu)強度，要驗算千斤頂推力的影響及頂進(jìn)過程中框架可能受扭的應(yīng)力變化，在刃角、工作坑、滑板、后背等設(shè)計中除強度、剛度、穩(wěn)定性滿足要求外，還應(yīng)考慮施工各階段受力特性及構(gòu)造措施。管段沉放和連接后，應(yīng)對管底基礎(chǔ)進(jìn)行灌砂或以其它方法予以處理。但在一般沉管隧道中，由于不是強度而是抗浮要求決定的結(jié)構(gòu)厚度，為簡化施工，還是盡量采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。斷面尺寸根據(jù)使用要求、與其它交通結(jié)構(gòu)合建要求、埋深、地質(zhì)條件、施工方法等確定。沉埋結(jié)構(gòu)橫斷面有圓形和矩形兩大類，斷面形狀要從空間的充分利用和結(jié)構(gòu)受力合理兩方面綜合考慮。 區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道和泵站在設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道的地段，兩個區(qū)間隧道的內(nèi)側(cè)均要留出一個旁洞，寬約250ｃm～４00ｃm。 楔入量和楔入角通常，一條線路上有很多不同半徑的曲線，如按不同的曲線半徑來設(shè)計楔形環(huán)勢必造成類型大多，給制造增加麻煩，甚至無法制造。盾構(gòu)法施工時特殊地段的襯砌 1）曲線段的襯砌在豎曲線和水平曲線地段上，需要在標(biāo)準(zhǔn)襯砌環(huán)之間插入一些楔形襯砌環(huán)，以保證隧道向所需的方向逐漸轉(zhuǎn)折。上海、廣州地鐵都是分6塊。錯縫拼裝可使接縫分布均勻，減少接縫及整個襯砌環(huán)的變形，整體剛度大，所以是一種較為普遍采用的拼裝形式。因此，過去單線區(qū)間隧道管片的寬度控制在７00mm～1000mm之間，但隨著鉸接盾構(gòu)的出現(xiàn)，管片寬度有進(jìn)一步提高的趨勢，目前，控制在1000mm～1４00mm之間，例如，上海地下鐵道區(qū)間隧道的管片寬度為1000mm，廣州地下鐵道區(qū)間隧道采用鉸接式盾構(gòu)施工，故其管片寬度為1200mm。上海地下鐵道區(qū)間隧道鋼筋混凝土管片厚度為350mm，廣州地下鐵道管片厚度為300mm，約為襯砌環(huán)外徑的5％～6％。廣州、最大超高E＝120mm的曲線上安全通過。但因需要較多的施工設(shè)備，而且混凝土制備的是鋼纖維混凝土的。根據(jù)需要還可以在裝配式襯砌與內(nèi)層之間敷設(shè)防水隔離層。在穩(wěn)定的不透水地層中，圓形襯砌的徑向接縫也可不用任何連接件連接。銷釘?shù)淖饔贸秊榱伺R時穩(wěn)定管片，保證防水密封墊的壓力外，在安裝管片時還起導(dǎo)向作用，將相鄰襯砌環(huán)連在一起。但在實踐中大多不拆，其原因可能是拆除螺栓費工費時，得不償失，其二為了安全。一般設(shè)在h/3處，人為管片厚度，且螺栓直徑亦不應(yīng)過小。后者則通過增加連接螺栓的排數(shù)，力圖在構(gòu)造上使接縫處的剛度與管片本身相同，實踐證明，剛性連接不僅拼裝麻煩、造價高，而且會在襯砌環(huán)中產(chǎn)生較大的次應(yīng)力，帶來不良后果，因此，目前較為通用的是柔性連接，常用的有以下幾種形式：（1）單排螺栓連接：按螺栓形狀又可分為彎螺栓連接、直螺栓連接和斜螺栓連接三種。平板型管片是指因螺栓手孔較小或無手孔而呈曲板型結(jié)構(gòu)的管片，、。箱型管片是指因手孔較大而呈肋板型結(jié)構(gòu)，、15所示。鋼管片的強度高，具有良好的焊接性，便于加工和維修，重量輕也便于施工。特殊地段的村砌構(gòu)造礦山法亦可用來修建折返段等特殊地段的隧道。（４）由于圍巖特性復(fù)雜而多變，在隧道開挖前一般很難準(zhǔn)確槁清楚，故需要在施工中根據(jù)圍巖的變化情況和監(jiān)測到的圍巖動態(tài)信息，對初步選定的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行修改，關(guān)于二次襯砌的強度及厚度則應(yīng)根據(jù)其在隧道結(jié)構(gòu)體系中的作用而定，若二次襯砌是在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施作，對地下鐵道單線區(qū)間隧道而言，采用Ｃ20級素混凝土，20ｃm～30ｃm厚即可。區(qū)間隧道襯砌截面尺寸區(qū)間隧道襯砌截面尺寸擬定包括確定初期支護(hù)的各設(shè)計參數(shù)：錨桿類型、直徑、長度、間距；噴混凝土強度、厚度；格柵拱鋼筋直徑、間距；鋼筋網(wǎng)直徑和網(wǎng)格尺寸等以及二次襯砌的各項設(shè)計參數(shù)：混凝土強度、厚度以及是否需要配筋。ⅠⅡ級圍巖變形量很小，設(shè)計時可不予考慮。施工時如有需要可設(shè)置用木料、鋼材或噴錨做成的臨時支撐，不屬于受力單元，一般情況下，在澆注混凝土?xí)r需將臨時支撐拆除，以供下次使用。防水隔離層的材料應(yīng)選用抗?jié)B性能好、化學(xué)性能穩(wěn)定、抗腐蝕及耐久性好，并具有足夠的柔性、延伸性、抗拉和抗剪強度的塑料或橡膠制品。鋼筋網(wǎng)通常用Φ6的Ａ3鋼筋焊接而成，網(wǎng)格間距一般為100mm100mm，或150mm150mm。所以，最適宜采用噴錨支護(hù)，根據(jù)具體情況，選用錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐等單一或并用而成。根據(jù)上述對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的基本要求以及隧道所處的圍巖條件、地下水狀況、地表下沉的控制、斷面大小和施工方法等，可以采用基本結(jié)構(gòu)類型及其變化方案。②鋼筋直徑 ：受力鋼筋直徑一般不宜大于32mm，受彎構(gòu)件中不宜小于14mm，受壓構(gòu)件中不宜小于16mm，一般構(gòu)造鋼筋直徑不小于12mm，箍筋直徑不小于8mm。最后按整體框架進(jìn)行精確計算。富裕量一般包括施工誤差、測量誤差及結(jié)構(gòu)變形量等。根據(jù)通風(fēng)、環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計，有時還需設(shè)置區(qū)間風(fēng)道等附屬結(jié)構(gòu)物。 單渡線結(jié)構(gòu)(a) ( a) (b) 交叉線結(jié)構(gòu)5）聯(lián)絡(luò)通道及其它區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)物根據(jù)國內(nèi)外地下鐵道運營中的災(zāi)害事故分析發(fā)現(xiàn)，列車有可能在區(qū)間隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)而又不能牽引到車站時，乘客必需在區(qū)間隧道下車。喇叭口襯砌根據(jù)線路走向可分為對稱型和非對稱型兩種，車站中線與區(qū)間隧道中線在一條直線上的采用對稱型；不在一條直線上的采用非對稱型。 2）預(yù)制裝配式襯砌預(yù)制裝配式襯砌的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)水平、施工方法。車站內(nèi)后砌的內(nèi)部承重墻和隔墻等應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)，輕質(zhì)隔墻應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)連接。受力鋼筋的混凝土保擴(kuò)層的厚度不得小于鋼筋公稱直徑，且在一般環(huán)境條件。這些收縮溫度應(yīng)力裂縫可能貫穿整個截面，引起地下水滲漏。為了減少地下超長結(jié)構(gòu)混凝土的溫度收縮應(yīng)力和沉降變形應(yīng)力、除立柱和縱梁等構(gòu)件外。當(dāng)圍巖中包含有可液化土層時，必須采取可靠對策，提高地層的抗液化能力，保證地震作用下結(jié)構(gòu)的安全性。接頭設(shè)計應(yīng)滿足受力、防水和耐久性要求。(5)換乘站中直接承受列車荷載的樓板等構(gòu)件，其計算及構(gòu)造應(yīng)滿足現(xiàn)行《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求。規(guī)范中列出了最大計算裂縫寬度允許值?！兜罔F設(shè)計規(guī)范》GB50157—2003對結(jié)構(gòu)設(shè)計作出一般規(guī)定，其要點如下：(1)地下結(jié)構(gòu)應(yīng)就其施工和正常使用階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)強度的計算，必要時也應(yīng)進(jìn)行剛度和穩(wěn)定性計算。但是，基礎(chǔ)地層堅硬，跨度大時，荷載分布形狀應(yīng)考慮具體情況。關(guān)于機(jī)械荷載，希望盡可能采取實際重量作為荷載。2）柱自重計算（②+③）（１）梗肋部分的重量不考慮（３）頂板或中間樓板的縱梁作為柱的自重考慮（３）底板縱梁重量不考慮；（４）柱的長度為結(jié)構(gòu)頂板梗脅下面至結(jié)構(gòu)底板上表面之間的距離