地铁明挖车站轨排井段结构分析与设计实践
隧道／地下工程
地铁明挖车站轨排井段结构分析与设计实践
高杰
(中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院，西安710043)
摘要：为解决地铁明挖车站施工过程中结构大开洞且支护措施无法实施的难题，以北京地铁6号线一期工程青年路站为例．对设置有轨排井的地下明挖车站利用空间整体模型和单元模型进行有限元数值模拟分析，并根据计算分析结果对结构自身构件进行加强，满足轨排井处车站顶扳和中板在土体侧压力及施工阶段地面超载引起的水平侧压力作用下预留大孔洞时结构自身安全的需要，经过与施工过程中的监控量测结果进行对比，验证了轨排井段结构有限元整体计算的安全性与经济性。
关键词：地铁明挖车站；轨排井；空间模型；对比分析
中图分类号：TU93+2文献标识码：A文章编号：1004—2954(2012)06—0106—03
St r uct ur e A nal ys i s a nd D e si gn Pr act i ce f or t he Segm ent w i t h
T r ack P a ne l Shaf t i n O pen-C ut M et r o St at i on
G A OJ i e
(C hi na R a i l w ay Fir s t Sur vey a nd D esi gn I n s ti t u t e G r oup Ltd．，X i’an710043，C hi na)
A bs t r act：T o sol ve t he pr ob l em of l ar ge op e ni ng s o n t he st r uc t ur e w her e any r e t a i ni ng m easur es can no t
be i m pl em ent ed dur i ng cons t r uct i on of open—c ut m et r o st at i on，t he Q i ngni anl u St at i on at t he f ir s t phas e pr oj e et of B e i j i ng M et r o l i ne6w as ci t ed as an exam p l e i n t hi s ar t i cl e，a nd spaci a l i nt egr at e d m odel and uni t m odel w er e used Io per f orm t he f i nit e el em ent num e ri ca l．s i m ul at i on anal ysi s f or t he open—c ut m et r o st a t i on w i t h t r ack pane l s haf t．A nd t he n，a cc ordi ng t o t he an al ysi s r e sul t s，st r uc t ur e m e m ber s i t s el f w er e s t r e ngt he ned SO as t o m eet t he saf e t y r equi r e m e nt s of st r uc t ur e m e m ber s i t sel f of t op sl ab and w e b sl a b of t he st at i on w i t h r es er ved bi g op e ni ng s a t t he s egm ent of t he t r a ck pan el sha f t und er t he hor i z ont a l l at er al pre s sure s
caused by t he s o i l m as s a nd by gr o und over l oad dur i ng c o ns t r u c t i on．F i nal l y，i n com pari s on w i t h t he c ons t r uc t i on m o ni t or i n g a nd m eas ur i ng r e sul t s，t he ef f i c i enc y o n saf et y and ec onom y of i nt e gr a t e d
f i n i t e el em ent ca l cul a t i on t o t he s egm ent of t r a ck panel sha f t w as veri f i ed．
K ey w ords：op e n—cut m e t r o st at i on；t r ac k panel s ha ft；s pa ce m odel；com par at i ve anal ysi s
1概述
在地铁施工过程中，为加快铺轨进度，工程筹划通常会安排在土建结构中预留轨排井。轨排通过轨排井由地面吊人土建结构内。北京地铁6号线一期工程青年路站在顶板和中板预留轨排洞口长30．4m，宽8．2m，由于周边地下管线众多，基坑支护方案采用钻孔灌注桩+钢管内支撑的支护形式，基于轨排基地吊装构件的特殊要求，轨排井洞口不能采用钢支撑进行支护，保证轨排井处30m长度孔洞周边构件在土体侧压力和施工阶段地面超载引起的水平侧压力作用下的安全，必须要采取新的加固措施。通过有限元模拟分
收稿日期：2011一12—05
作者简介：高杰(1979一)，男，工程师，工学硕士，E-m ai l：18911883 028@189．cn。
106析，研究了结构在铺轨阶段的受力和位移变化情况，提出对重点构件进行加强，保证施工阶段在结构上预留较大洞口时结构自身的安全。
2车站设计概况
青年路站位于朝阳北路与青年路交叉口处，车站沿朝阳北路南侧东西向设置，采用地下两层双柱三跨的形式，车站主体长约559m，标准段宽20．9m，总高14．6m，结构底板埋深约18m，顶板覆土厚约3．5m，车站采用明挖顺做法施工。青年路站围护结构采用直径800m m、问距1500H i m钻孔灌注桩，设置3道直径609m m、壁厚16m m的钢支撑[41；车站顶板厚800 m m，中板厚400m m．底板厚900m m，内衬墙厚700 m m，待铺轨完成后封堵顶板和中板预留洞口。
铁遵标准设计R A I L W A Y ST A N D A R D D E SI G N2012(6)