某地鐵車站主體結構設計

劉利文

摘 要：隨著社會的不斷發展，基礎設施的建設，特別是交通設施建設的任務在不斷增加，一個明顯的事實就是近年來在全國開始大規模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優點在于解決地面交通壓力方面。因為地鐵運量大、快速、正點、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優點，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價約占總投資的13%，因此在車站建筑設計時，在滿足功能的前提下，應盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價、節約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細介紹了車站主體結構的設計過程。

關鍵詞：地鐵車站；主體結構；內力計算

1 主體結構主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據線線路條件、車站功能、周邊環境等要求，車站采用現澆鋼筋混凝土框架結構形式。7號線車站標準段采用二層三跨結構，西端換乘節點采用三層三跨結構。主體結構構件尺寸的擬定必須滿足主體結構的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔土壓力。使用階段圍護樁與車站主體側墻按重合墻結構進行計算，即側水壓力直接作用于主體結構側墻，側土壓力作用于圍護樁，樁與側墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標準段結構簡化為橫向平面受力結構，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進行計算。

1.2 根據結構計算及分析，主體結構主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節點蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設置Φ1800的基礎樁（基礎樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計算圖示及荷載

主體結構按作用在彈性地基上的等代閉合框架結構進行計算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結構工程系統軟件程序進行計算分析，結構計算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進行。側向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結構側墻上。

設計采用“荷載-結構”模型，按平面桿系有限元法進行計算。

車站主體結構各構件除滿足承載能力極限狀態下的強度要求外，還應滿足結構正常使用狀態下結構的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結構計算結果與分析

經計算分析表明，由于結構周邊土體的約束作用，地震力對地下結構的影響較小，由于構件計算中，地震組合工況僅進行強度檢算，而在其他主要工況計算時，其多數構件計算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構件設計均表現為非控制工況。計算結果還表明，在有人防荷載作用的工況，計算結果不控制結構構件的設計。

4 結構的強度、裂縫計算

根據結構計算分析的結果，車站各結構構件除按強度進行截面配筋計算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗算，以確定各截面的配筋。結構構件控制內力、配筋及裂縫計算見表4-1。

參考文獻

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學出版社，2011.endprint

摘 要：隨著社會的不斷發展，基礎設施的建設，特別是交通設施建設的任務在不斷增加，一個明顯的事實就是近年來在全國開始大規模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優點在于解決地面交通壓力方面。因為地鐵運量大、快速、正點、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優點，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價約占總投資的13%，因此在車站建筑設計時，在滿足功能的前提下，應盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價、節約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細介紹了車站主體結構的設計過程。

關鍵詞：地鐵車站；主體結構；內力計算

1 主體結構主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據線線路條件、車站功能、周邊環境等要求，車站采用現澆鋼筋混凝土框架結構形式。7號線車站標準段采用二層三跨結構，西端換乘節點采用三層三跨結構。主體結構構件尺寸的擬定必須滿足主體結構的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔土壓力。使用階段圍護樁與車站主體側墻按重合墻結構進行計算，即側水壓力直接作用于主體結構側墻，側土壓力作用于圍護樁，樁與側墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標準段結構簡化為橫向平面受力結構，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進行計算。

1.2 根據結構計算及分析，主體結構主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節點蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設置Φ1800的基礎樁（基礎樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計算圖示及荷載

主體結構按作用在彈性地基上的等代閉合框架結構進行計算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結構工程系統軟件程序進行計算分析，結構計算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進行。側向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結構側墻上。

設計采用“荷載-結構”模型，按平面桿系有限元法進行計算。

車站主體結構各構件除滿足承載能力極限狀態下的強度要求外，還應滿足結構正常使用狀態下結構的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結構計算結果與分析

經計算分析表明，由于結構周邊土體的約束作用，地震力對地下結構的影響較小，由于構件計算中，地震組合工況僅進行強度檢算，而在其他主要工況計算時，其多數構件計算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構件設計均表現為非控制工況。計算結果還表明，在有人防荷載作用的工況，計算結果不控制結構構件的設計。

4 結構的強度、裂縫計算

根據結構計算分析的結果，車站各結構構件除按強度進行截面配筋計算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗算，以確定各截面的配筋。結構構件控制內力、配筋及裂縫計算見表4-1。

參考文獻

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學出版社，2011.endprint

摘 要：隨著社會的不斷發展，基礎設施的建設，特別是交通設施建設的任務在不斷增加，一個明顯的事實就是近年來在全國開始大規模的修建地鐵。大家都知道，地下鐵道（地鐵）是城市快速軌道交通的一個部分，和其他公共交通相比，優點在于解決地面交通壓力方面。因為地鐵運量大、快速、正點、低能耗、少污染、乘坐舒適方便等優點，使其贏得了“綠色交通”的稱號。城市地鐵的造價平均每公里約為6 億—7 億人民幣，其中車站土建工程的造價約占總投資的13%，因此在車站建筑設計時，在滿足功能的前提下，應盡量壓縮車站的長度及控制車站的埋深，以降低造價、節約投資。本文以成都地鐵七號線為例，詳細介紹了車站主體結構的設計過程。

關鍵詞：地鐵車站；主體結構；內力計算

1 主體結構主要尺寸的擬定原則及擬定

1.1 主要尺寸的擬定原則

根據線線路條件、車站功能、周邊環境等要求，車站采用現澆鋼筋混凝土框架結構形式。7號線車站標準段采用二層三跨結構，西端換乘節點采用三層三跨結構。主體結構構件尺寸的擬定必須滿足主體結構的受力、變形要求，以及車站功能和建筑凈空的要求。

由于基坑外均采用管井降水，因此施工階段挖孔樁只承擔土壓力。使用階段圍護樁與車站主體側墻按重合墻結構進行計算，即側水壓力直接作用于主體結構側墻，側土壓力作用于圍護樁，樁與側墻之間只傳遞壓力。

車站使用階段標準段結構簡化為橫向平面受力結構，按作用在彈性地基上的橫向等代閉合框架進行計算。

1.2 根據結構計算及分析，主體結構主要尺寸的取用如下

頂板厚度為700mm，中板厚度為400mm，車站側墻厚度為地下二層800mm（地下三層900mm），車站底板地下二層厚度為800mm（地下三層底板厚度為1100mm），換乘節點蓋挖段中柱采用Φ800鋼管砼柱，柱下設置Φ1800的基礎樁（基礎樁成孔：底板以上采用直徑2000mm人工挖孔樁，底板以下采用旋挖樁），明挖段中柱采用800mmx1000mm的鋼筋砼柱。

2 計算圖示及荷載

主體結構按作用在彈性地基上的等代閉合框架結構進行計算，其地層的作用模擬為一系列彈簧，采用MIDAS7.3結構工程系統軟件程序進行計算分析，結構計算按永久荷載、可變荷載、施工荷載和偶然荷載的各種組合工況進行。側向水土壓力取值：取靜止土壓力，粘性土土層采用水土合算，砂性土及卵石土采用水土分算，水土壓力共同作用于主體結構側墻上。

設計采用“荷載-結構”模型，按平面桿系有限元法進行計算。

車站主體結構各構件除滿足承載能力極限狀態下的強度要求外，還應滿足結構正常使用狀態下結構的變形、裂縫寬度控制等要求。

3 結構計算結果與分析

經計算分析表明，由于結構周邊土體的約束作用，地震力對地下結構的影響較小，由于構件計算中，地震組合工況僅進行強度檢算，而在其他主要工況計算時，其多數構件計算主要由裂縫檢算來控制。地震作用工況對構件設計均表現為非控制工況。計算結果還表明，在有人防荷載作用的工況，計算結果不控制結構構件的設計。

4 結構的強度、裂縫計算

根據結構計算分析的結果，車站各結構構件除按強度進行截面配筋計算外，還須按最大裂縫寬度控制在迎土面不大于0.2mm，背土面不大于0.3mm的要求行驗算，以確定各截面的配筋。結構構件控制內力、配筋及裂縫計算見表4-1。

參考文獻

[1] 高波.地下鐵道[M].西南交通大學出版社，2011.endprint