南昌地鐵二號線醫學院站圍護結構設計

官 偉 賴 穎

(1.中國瑞林工程技術有限公司，江西南昌 330031;2.南昌航空大學土木建筑學院，江西南昌 330063)

1 工程地質概況

南昌地鐵二號線醫學院站車站主體位于陽明路與青山南路、八一大道的交界口。該站為2，3號線的換乘站，2號線兩層地下車站沿陽明路呈東西走向，3號線三層地下車站沿青山南路呈南北走向。根據2號線工可勘察報告中GK2-48，GK2-49鉆孔揭示，該處的土層自上而下分別為①1雜填土、①2素填土、③1粉質粘土、③2細砂、③6圓礫、③4粗砂、③5礫砂、⑤3-2強風化泥質粉砂巖、第⑤層及其以下為弱透水性基巖。其中沖積砂層為本區主要的第四系孔隙含水層，該層厚度穩定，透水性強，水量豐富，直接與贛江地表水聯通。基巖裂隙水主要賦存于基巖強、中風化層裂隙中，透水性弱，水量不豐富。

2 施工圍護方案確定

地下車站施工方法的選擇主要依據車站施工時對地面道路及周邊交通的影響程度、車站基坑開挖過程中對周圍建(構)筑物、地下管線的保護要求，以及施工周期和工程造價等因素綜合確定。醫學院站位于南昌市商業核心區中心，人流車流量大，交通繁忙擁堵，周邊建筑物密集，建筑物距離圍護結構最近處僅6 m左右，同時車站為換乘站基坑開挖深度較深，三層車站基坑開挖深度達到24 m。結合醫學院站實際情況，如按普通車站優選明挖法施工法勢必需要封閉城市交通主干道陽明路，造成交通疏解困難甚至導致該區域交通癱瘓。因此本站施工只能選擇蓋挖法、局部蓋挖法或暗挖法。

本站基坑有以下主要特點:一是施工場地狹窄，場地周邊高樓林立。二是基坑開挖深度較深，三層站部分達24 m。根據JGJ 120-99建筑基坑支護技術規程，車站基坑側壁安全等級為一級。由于本站采用蓋挖法施工，蓋挖法優先選用地下連續墻作為圍護結構。地下連續墻剛度大，對周邊變形控制有利。通過技術經濟分析比較，最終采用地下連續墻方案。

3 圍護結構計算

基坑圍護結構作為臨時支護結構，除滿足強度、變形、基坑穩定等要求外，還應進行抗滑移、坑底抗隆起等計算。根據掌握的地質資料顯示，本站基坑開挖范圍內主要為雜填土、素填土、粉質粘土、細砂、圓礫、粗砂、礫砂、強風化泥質粉砂巖、中風化泥質粉砂巖等。

2號線醫學院站為地下兩層車站，車站主體結構基坑深約16 m、寬約21.6 m，采用部分蓋挖、部分明挖的施工方法。圍護結構擬采用800 mm厚地下連續墻，墻長21 m。第一道支撐采用800×1 000鋼筋混凝土支撐，蓋挖路面的鋼蓋板體系采用輕鋼次梁設置于第一道混凝土支撐上。根據計算，沿基坑深度設置4道支撐，1道換撐。第一道混凝土支撐下其余支撐均采用φ609×16 mm鋼支撐，如圖1所示。

圖1 醫學院站（2號線部分）圍護結構剖面圖

施工階段圍護結構的內力計算采用模擬施工全過程，根據先變形后支撐的實際情況，分階段采用“荷載增量法”進行計算，采用同濟啟明星分析軟件來進行計算。根據計算支撐最大軸力標準值:第一道:1 482 kN;第二道:2 006 kN;第三道:2 081 kN;第四道:1 638 kN。施工階段內力、位移包絡圖如圖2所示，坑底抗隆起驗算如圖3所示。從圖中可以看出，圍護結構內力、變形、坑底抗隆起滿足設計要求。

圖2 醫學院站（2號線部分）圍護結構內力、位移包絡圖

圖3 醫學院站（2號線部分）坑底抗隆起驗算圖

4 結語

地鐵車站的施工方法與圍護方案的選擇是密不可分的，需要同時結合車站站位的場地條件、工程地質和水文地質條件等因素綜合考慮。通過分析，本站圍護結構采用地下連續墻方案。圍護結構的施工是一項復雜系統的工程，必須全面分析地質資料，模擬計算不同工況下的施工，計算分析施工階段內力、位移包絡圖，并對坑底抗隆起進行驗算，計算結果表明各項指標均滿足設計要求。該圍護結構方案為地鐵站施工圍護結構的施工提供了理論計算數據，并為今后類似工程積累了經驗。

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