苏州地铁1号线某两层三跨地下车站结构设计开题报告
2020-05-22 20:56:04
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、现状与发展趋势
随着国家综合国力的增强,城市人口急剧增加,为缓解交通出行的压力,全国各地如果如荼的在修建地铁。地铁施工中对既有线路沉降的控制是一直以来的难题。近年来,地铁隧道在施工,运营过程中的沉降现象日益引起人们的重视。由于地铁施工过程中不可避免地会产生地层的损失、局部降低地下水位和对地层的扰动,这就必然产生不同程度的地面沉降,从而对地铁施工及周边环境的安全产生不利的影响.隧道的不均匀沉降会使隧道产生弯曲变形,并导致隧道接缝张开,从而进一步加剧渗漏,甚至漏泥[1、2]。这样地铁的维护费用将大为增加。从营运上来说,隧道沉降会影响轨道的平整、行车安全和乘坐的舒适性。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一.在进行车站结构设计之前,应收集下列资料:
(1)车站周边环境及交通组织要求;
(2)建筑设计;
(3)地质资料
二.车站结构的设计内容,一般应包括:
(1)基坑工程设计;
(2)主体结构设计;
(3)结构防水设计、检测、施工场地分布、管线改迁、施工中的辅助措施等;
三.本次地铁车站结构的设计资料如下:
1.工程概况
苏州市轨道交通一号线总体呈东西走向,线路西起于吴中区木渎镇北侧天平山东麓,沿竹园路东行进入苏州国家高新技术开发区后,往北转入长江路,经苏州乐园,东折进入邓尉路,沿邓尉路东行,穿过京杭大运河,进入金阊区,沿干将路东行,进入苏州工业园区,至钟南街站,线路全长约25.739km,全线设站24座,均为地下车站。轨道交通一号线具体走向,可参阅附图”苏州市轨道交通一号线走向示意图”。
木渎站位于苏州市吴中区木渎镇,金山路与竹园路交叉口处,东北侧为空地,西北侧为上岛咖啡及山雨墅,西南侧为中华园饭店,东南侧为商铺,轨道交通一号线测设里程右DK0 280.000处,车站型式为地下二层岛式,车站东西向长257m,结构底板最大埋深约16m,相应标高为-12.14m,拟采用明挖法施工。
该工程重要性等级为一级,工程安全性等级为一级,场地等级为二级,地基等级为二级,基坑侧壁安全等级为一级,勘察等级为甲级。
2.围岩分类及土可挖性分级表
层号及名称 |
围岩分类 |
围岩分级 |
土可挖性分级 |
①素填土 |
Ⅰ~Ⅲ |
Ⅳ~Ⅵ |
Ⅰ~Ⅲ |
②1粉质粘土 |
Ⅰ |
Ⅵ |
Ⅰ |
②2粉质粘土 |
Ⅰ |
Ⅵ |
Ⅰ |
④1a粉质粘土 |
Ⅰ |
Ⅵ |
Ⅰ |
④1粉土 |
Ⅰ |
Ⅵ |
Ⅰ |
⑤粉质粘土 |
Ⅰ |
Ⅵ |
Ⅰ |
3.周边环境
渎站位于苏州市吴中区木渎镇,金山路与竹园路交叉口处,东北侧为空地,西北侧为上岛咖啡及山雨墅,西南侧为中华园饭店,东南侧为商铺
4.方案选择
运用所学的材料力学、结构力学、土力学等力学知识和地基及基础、隧道工程、地下铁道等地下方面的专业知识,结合苏州地铁1号线的工程及水文地质条件,按照地下工程的设计理论和施工要求,以《地铁设计规范》为标准,合理选定建筑设计方案、结构设计方案以及适用的施工方法。
对于基坑施工阶段,维护结构采用地下连续墙,它不仅可以作为维护结构,还可以作为主体结构外墙,可以发挥其最大的经济效益。该阶段使用理正深基坑6.0进行结构计算。
对于主体结构施工阶段,由于本站为两层三跨钢筋混凝土框架结构,故使用力学求解器进行结构计算。
5.计算
土压力计算
一、土压力计算方法
(1)水土合算:
主动土压力可根据《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)式(3.4.1-1)求得:
(2-3)
式中: Κai #8212;#8212;#8212;第i层的主动土压力系数;
σajk #8212;#8212;#8212;作用于深度Zj处的竖向应力标准值;
cik #8212;#8212;#8212;三轴试验确定的第i层土固结不排水(快)剪粘聚力标准值。
被动土压力可根据《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)式(3.5.1-2)求得:
(2-4)
式中: Κpi #8212;#8212;#8212;第i层的主动土压力系数;
σpjk #8212;#8212;#8212;作用于深度Zj处的竖向应力标准值;
cik #8212;#8212;#8212;三轴试验确定的第i层土固结不排水(快)剪粘聚力标准值。
(2)水土分算:
主动土压力可根据《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)式(3.4.1-2)求得:
(2-5)
式中: zj #8212;#8212;#8212;计算点深度;
mj #8212;#8212;#8212;计算参数,当zj <h时,取zj ,当zj ≥ h时,取h;
hwa #8212;#8212;#8212;基坑外侧水位深度;
ηwa #8212;#8212;#8212;计算系数,当hwa ≤h时,取1,hwa >h时,取零;
γw #8212;#8212;#8212;水的重度。
被动土压力可根据《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)式(3.5.1-1)求得:
(2-6)
式中: zj #8212;#8212;#8212;计算点深度;
hwp #8212;#8212;#8212;基坑内侧水位深度;
γw #8212;#8212;#8212;水的重度。
二、土层侧向压力计算的约定
本设计充分考虑到各岩土层的透水性或不透水性以及场地的其它岩土工程条件,在土层侧向压力计算时,均采用水土合算。