地铁车站结构设计基本思路

由天下分享时间：2024/5/18 19:30:10 加入收藏我要投稿点赞

地铁车站结构设计的基本思路

1、以设计流程为主线，对每一个设计环节要掌握：（1）、需搜集的基础资料及如何应用这些资料

（2）、需要掌握的主要设计规范条文以及相应的理论背景

（3）、需要掌握的设计计算手段及结构分析的力学模型，同时要掌握其基本的受力特点

（4）、与之相关的已有工程经验和工程实例

（5）、需要完成相关设计文件，包括设计说明、设计图纸、计算书

2、主要依据的规范及技术标准

（1）、《地铁设计规范》（GB50157-2003）

（2）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

（3）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2008版（4）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

（5）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008修订版（6）、《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）（7）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）（8）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（9）、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）

（10）行业及地方的其他相关规程规范、法规标准。如国家或行业的地基处理规范、岩土工程勘察规范；冶金部的基坑规范；可靠度统一标准；工程建设所在地的地铁规范、基坑规范、地基处理规范、勘察规范、地基基础规范等；

（11）、针对所设计工程，由总体设计院制定的技术标准、文件编制规定、设计文件深度与内容规定。

3、地铁车站结构设计的主要内容（1）、基坑工程设计（2）、主体结构设计

（3）、其他：结构防水设计、监测、施工场地布置、管线迁改、施工中的辅助措施（如围堰、建构筑物的地基加固）等

4、地铁车站结构设计的基本流程

一个地铁车站设计的基本流程可描述如下：

（1）、基础资料分析：车站周边环境、建筑、地质、盾构施工筹划、总体设计院制定的技术要求和原则、相关专业的提资资料

（2）、制定总体结构方案：施工方法及工况设定、墙体形式

（3）、基坑工程设计：环境保护等级及安全性等级、基坑方案设计、基坑详细设计、编制设计文件（说明、图纸、计算书）

（4）、主体结构设计：拟定结构尺寸、重要性等级、耐久性要求、缝的设置、确定分析模型及结构分析、结构配筋、编制设计文件（说明、图纸、计算书）

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（5）、防水设计：设计原则及防水等级、全包或半包、标准段、诱导缝处、施工缝处

5、基础资料分析

5.1、车站周边环境及交通组织要求（1）、建筑物（2）、管线

（3）、既有轨道交通设施（4）、既有地面标高（5）、交通组织要求

（6）、其他：如铁路、河道（不均匀受力）、架空线路（如高压线走廊等）

目的：确定基坑的环境保护等级、基坑开挖深度以及基坑的施工筹划组织方案、施工场地布置等。

5.2、建筑设计

（1）、车站平面尺寸及埋深；（2）、主要孔洞的分布；（3）、柱网布置

（4）、主要形式：横断面跨度（单柱双跨、双柱三跨、三柱四跨）、层数（两层部分、局部三层部分、有开大中厅的等）

（5）、限界要求相关：直线上的标准车站、带辅助线的车站、岔线、转辙机等

（6）、出入口、风道等附属结构或外挂结构的布置

目的：

（1）、协调建筑与结构有冲突不合理设计

（2）、初步拟定主要结构构件尺寸：地墙、内衬墙、底板、站厅板、顶板、纵梁、横梁、柱、护壁柱等；

（3）、基坑深度：包括标准段、端头井段、换乘段等，按开挖深度进行分类；

（4）、支撑的平面及竖向布置：在考虑板的坡度、与结构板的距离、侧墙的施工缝等条件的情况下确定支撑的竖向布置方案；（5）、缝的布置：诱导缝、施工缝、收缩缝等（6）、纵梁的上下翻

（7）、主体结构与附属结构的结构连接方式（设缝、打桩）

5.3、地质资料

（1）、沿车站纵向地层的分布变化，若地层分布有差异，需对其进行分类。主要考虑坑底土性质（影响坑底稳定，考虑是否地基加固）、砂粉性土分布（基坑开挖范围内有砂、粉性土层，应特别考虑基坑的渗流稳定性）、液化土层分布（影响土压力的计算与分布、抗拔计算中桩的抗拔承载力）等；（2）、地层特征表（描述土层的状态、厚度、埋深、压缩性等）

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（3）、了解土的渗透性、基坑涌水量；

（4）、基坑设计参数（容重、c、Φ、m）

（5）、场地标高、钻孔孔口标高、结构物标高，计算中地层按标高确定其竖向分布；

（6）、潜水水位、承压水埋深与高度；（7）、岩土强度及可挖性分级（8）、场地地震效应（9）、不良地质（10）、地下水侵蚀性

目的：掌握车站所赋存环境的岩土体特征，为车站结构设计提供依据。根据近几年的一些体会，下面几点应非常注意：（1）、土的膨胀性

（2）、岩体的分布及其特征，如遇水软化、单轴抗压强度、完整性、波速等。这直接影响围护及止水结构的选型。（3）、软土的强度与分布

5.4、盾构施工筹划（1）、始发（2）、到达（3）、调头（4）、过站

目的：这直接影响车站的结构设计：

始发：端头井中、顶板吊装孔；施工阶段的环框梁；与端头井相连接部分标准段的局部外扩；标准段中、顶板出土孔

到达：端头井中、顶板吊装孔；施工阶段的环框梁；

调头：端头井处梁下翻或后浇、柱后浇，这在施工阶段是一个不利工况；过站：整个车站整体落深，端头井与标准段的底板位于同一标高，增大了车站规模；