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地铁车站施工组织设计毕业论文

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第一章概述

1.1 基本原则

(1)地铁车站是人流比较集中的公共交通建筑,在设计中首先要满足其使用功能要求,地铁车站的站位应该为乘客提供最大可能的方便,使多数乘客步行的距离最短。车站布局还需考虑与其他公共交通有方便的换乘条件,将旅游景点、游乐中心、住宅密集区、办公密集区等与车站相通,为乘客提供无太阳晒、无雨淋的乘车条件,使车站建筑具有合理的、完善的、流畅的使用功能。

(2)车站布设应与旧城改造和新区土地的开发相结合,车站分布应方便施工,减少拆迁,降低造价,并注重城市轨道交通建设与周边经济发展的互动效应,为可持续发展创造条件。

(3)地铁车站是建于地下的公共交通建筑除了结构应有的安全可靠性外车站建筑的设计中也应考虑所有的安全因素如楼梯和自动梯数量、位置及宽度的考虑必须满足在灾害情况下的紧急疏散要求,有足够明亮的照明设施,以降低人在地下的恐惧心理,有清晰详尽的导向标志,安全出口通道有完善的消防设施及有足够的新风和排风排烟设施。

1.2 工程概况

1.2.1 工程围与规模

a.车站规模

高家园站设计起点里程为K40+632.000,设计终点里程为K40+811.000,车站总长度179米,总建筑面积4089.700㎡(不含集散厅),其中盾构扩挖段设计起点里程为

K40+641.000,设计终点里程为K40+811.000,总长度170米,建筑面积3026.000㎡。车站中心里程K40+715.000,底板埋深24.568m,标高10.432m,车站底板坡度2‰,轨面绝对高程12.472m,车站覆土约14.8m,结构宽度为17.800m,高度9.410m,净空高度7.91m。

b.结构形式

高家园站采用站台、站厅分离布置型式,扩挖站台层为地下单层侧式站台,布置于万红西街道路下方,拱顶及侧墙结构厚度700mm,底板厚度800mm,中墙厚度500mm,利用车站南端设置的1号风道和1号、2号施工通道进行施工。集散厅及设备用房外挂,为地下三层钢筋混凝土矩形框架结构。

1.2.2工程环境

a.周围建筑物

高家园站位于万红西街与芳园西路交口北侧,线路沿万红西街方向布置,南侧为芳园西路,东侧紧邻南北向的酒仙桥路,车流量大、公交线路多。万红西街东、西两侧邻近五层、六层砖混住宅的大山子南里及西里住宅小区,局部临街建筑为单层商业建筑。盾构扩挖段位于万红西街下方,西侧穿越地面平房区,沿线地面重要建筑物。

b.地下管线

高家园车站上方主要地下管线有:

1、与线路平行的管线:Φ1050、Φ800雨水管线两条,埋深约4m;Φ400、Φ1050污水管线两条,埋深约5.5m;Φ600上水管线一条;电力管线5条;通讯管线10条;

2、与线路斜交的管线:在一号风道上方有一条1600 1650热力方涵沿南北方向斜穿过风道,埋深约2.2m。

1.2.3 工程地质及水文地质

1)工程地质概况

高家园站所处区域地层上部为第四纪沉积物,第四纪覆盖层厚度大于200m。岩土工程勘察揭露地层最大深度为51m,根据钻探资料及室土工试验结果,将本工程场地勘探围的

土层划分为人工堆积层(

ml

Q

)、第四纪全新世冲洪积层(

pl

Q+lal

4)、第四纪晚更新世冲洪

积层(

pl

al

Q+

3)三大类。

1、穿越土层:第四纪全新世冲洪积层(

pl

Q+lal

4)、的地层为:④3粉细砂层,中粗砂

④4层,粉质粘土⑥层,粘土⑥1层,粉土⑥2层,细中砂⑥3层,圆砾⑦层,中粗砂⑦1层,粉细砂⑦2层,粉土⑦3层,粉质粘土⑦4层。其中粘土⑥1层和细中砂⑥3层均以薄层或透镜体分布,圆砾⑦层局部以透镜体分布。

2、地基土质:车站底部管片进入⑦2粉细砂含水层,地基土可能发生流失情况,造成基底管片失稳。

高家园车站穿越的地层为:④3粉细砂层,中粗砂④4层,粉质粘土⑥层,粘土⑥1层,粉土⑥2层,细中砂⑥3层,圆砾⑦层,中粗砂⑦1层,粉细砂⑦2层,粉土⑦3层,粉质粘土⑦4层,对穿越地层的描述,如下表所示:

表1-1 车站穿越地层及描述表

Table 1-1 the station through the formation and context

地铁车站施工组织设计毕业论文

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2)水文地质概况

据岩土勘察报告显示,本施工场地共观测到三层地下水,这三层水在该场区均具有不同程度的承压性,并且对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水环境下对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性:

上层滞水(一):本次勘察未观测到该层地下水。

潜水(二):含水层岩性为粉细砂④3层、中粗砂④4层,水位埋深6.03~7.38m,水位标高28.86~28.00m,局部具弱承压性,观测时间为2009年10月,主要接受大气降水、管沟渗漏补给为主,以蒸发、向下越流补给的方式排泄。

承压水(三):含水层为粉细砂⑥3层、粉土⑥2层,水头埋深为15.1~15.8m,水头标高为20.50~19.15m,水头高度约3~4m,观测时间为2009年10月。该层地下水分布连续,主要接受大气降水及侧向径流补给,以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。

承压水(四):含水层主要为圆砾卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层,水头埋深23.97~24.60m,水头标高11.15~9.99m,由于含水层的中部有粉质粘土⑦4层的存在,在本场区将该层水隔为上下两层,上层含水层承压性较小,水头高度约2m;下层含水层承压性较大,水头高度约7m;观测时间为2009年10月,主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流、人工开方式排泄。

由于高家园站结构底板埋置较深,所以在结构施工围受三层地下水影响较大,潜水(二)、承压水(三)均位于结构围,如降排水措施不力易导致流砂,威胁顶板及边墙的稳定;同时侧壁汇聚的水流如导排措施不力,易在基坑底部汇集泡槽。承压水(四),该层水具承压性,且含水层位于底板附近,易引起基坑突涌、底鼓现象。

1.3设计依据

《建筑结构荷载规》 GB50009-2001 (2006年版)

《钢结构设计规》 GB50017-2003

《建筑设计防火规》 GB50016-2006

《采暖通风与空气调节设计规》GB50019-2003

《民用建筑隔声设计规》 GBJ118-1988

《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008

《建筑抗震设计规》 GB50011-2001(2008版)

《混凝土结构设计规》 GB50010-2002

1.4设计标准

a.车站结构的安全等级为一级,构件的重要性系数取1.1。

b.车站结构的抗震设防烈度为8度,抗震等级为三级。

c.车站结构的人防防护等级为五级,车站主体结构全部设防。

d.车站结构的防火等级为一级。

第二章开挖方式与车站选型

2.1 开挖方式选择

2.1.1 考虑因素:

a.高家园站位于万红西街与芳园西路交口北侧,线路沿万红西街方向布置,南侧为芳园西路,东侧紧邻南北向的酒仙桥路,车流量大、公交线路多。万红西街东、西两侧邻近五层、六层砖混住宅的大山子南里及西里住宅小区,局部临街建筑为单层商业建筑。

b.高家园车站上方有地下管线:1、与线路平行的管线:Φ1050、Φ800雨水管线两条,埋深约4m;Φ400、Φ1050污水管线两条,埋深约5.5m;Φ600上水管线一条;电力管线5条;通讯管线10条2、与线路斜交的管线:在一号风道上方有一条1600 1650热力方涵沿南北方向斜穿过风道,埋深约2.2m,

c.水文地质条件:据岩土勘察报告显示,本施工场地共观测到三层地下水,这三层水在该场区均具有不同程度的承压性,并且对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水环境下对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性;并且土体自稳能力很差,易出现流砂,泡槽,基坑突涌、底鼓等不良工程地质现象。

d.工程地质条件:高家园站所处区域地层上部为第四纪沉积物,第四纪覆盖层厚度大于200m。地基土可能发生流失情况,造成基底管片失稳。

2.1.2 选择方式

使用盖挖法时,混凝土衬水平施工缝的工艺要求非常高,其次是在进行逆作业的同时,其相应的施工难度是在不断加大的,也会增加相应的建筑成本;如果是暗挖法,那么暗挖较危险,可能会因为想不到的危险引起塌方,进度慢,耗费巨大;再如果用盾构法,可能会出现沉降,遇上复杂的地质时,盾构机可能卡在其中或是机件损坏,甚至要被迫放弃盾构机并更改隧道挖掘路线,因而延长工期或提高施工成本;车站开挖一般不用沉管法;而明挖法具有施工简单、技术成熟、施工安全、工期短、施工质量易保证,适合多种不同的地质条件,可以有效的减少线路的埋深,城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。

综上所述,此车站的开挖方式选择明挖法。

2.1.3 技术经济分析

明挖法施工具有以下优点:

⑴土建造价相对较低、施工快捷;

⑵适合多种不同的地质条件,可以有效的减少线路的埋深;

⑶施工工艺简单、技术成熟、施工安全、工期短、施工质量易保证;

⑷防水方法简单、质量可靠。

明挖法的缺点:

⑴施工时对周边环境和交通影响大。

⑵引起大量拆迁。

⑶工程综合造价较深埋条件下矿山法高。

2.2 车站选型

2.2.1 车站设计原则

a.一致性原则:车站选址要与城市规划、城市交通规划及城市轨道交通路网规划的要求相一致。

b.适用性原则:综合考虑该地区地下管线、工程地质等情况;满足远期客流集散量和运营管理的需要;要满足客流高峰时所需的各种面积需要。

c.协调性原则:总体设计要与城市景观、地面建筑规划等各种自然及人文环境相协调。

d.安全性原则:车站要有足够明亮的照明设施,足够宽的楼梯及疏散通道,具有指示牌及防灾设施等。

e.便利性原则:车站站位应尽可能地靠近人口密集区和商业区,最大限度方便乘客出行。

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