1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

地下铁道，简称地铁。为了减少大城市地面交通拥挤而在地下修建的一种专门铁道。地铁主要是由线路、列车、车站等组成的交通体系。地铁车站是列车到发和乘客集散的场所，一般建在客流量较大的集散地。

地铁车站按站台形式可以分为三类：①岛式站台车站，站台位于两条线路之间。可以调节上下行不均衡的客流，充分利用站台面积，便于管理，应用比较广泛。②侧式站台车站，站台位于两条线路外侧，须分别设置两个站台。③混合式车站，一个车站内既有岛式站台，又有侧式站台，它们之间用天桥或地道相连，仅为多线车站所使用。

一、地铁车站施工方法

地铁车站的施工方法一般分为：明挖法和暗挖法。具体的施工方法应根据车站范围内的工程、水文地质勘探资料、周围环境及交通等情况进行技术、经济综合比较后选择。

1.1 明挖法

明挖法是从地表面向下开挖，在预定位置修筑结构物方法的总称。它是一种用垂直开挖方式修建隧道的方法（对应于水平方向掘进隧道而言）。

1.1.1 明挖法分类

明挖法从施工工艺考虑，目前主要有以下几种方法：

（1）顺作法。这是目前在地下结构明挖法中采用的主要施工工艺。它是在开挖到预定深度后，按底板顶板的顺序修筑，这种方法为明挖法的标准施工方法。

（2）逆作法。逆作法施工的工艺原理是：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙，作为地下室的外墙或基坑围护结构。同时在建筑物内部有关位置（柱或隔墙相交处，根据需要计算确定）施作中间支承柱。然后以地面为起始面，由下而上进行上部建筑的施工，同时由上而下进行地下室结构和建筑的施工，直至工程结束。

（3）辅助工法。是在施工过程中，以确保工作面的稳定而采用的辅助性施工方法。隧道及地下工程施工中最常用的辅助方法为注浆加固、冻结和降水处理方法。

当车站结构施工对地下构筑物、地下管线及地面交通影响不明显，具备明挖施工场地条件的车站，宜采用明挖顺作法施工；当地面交通需要尽快恢复时，宜采用盖挖顺作法、盖挖逆作法或盖挖半逆作法施工。

1.1.2 明挖法结构形式

明挖法隧道采用的结构形式是多种多样的，大体可归结为直墙拱及单跨、双跨或多跨矩形闭合框架等。但一般都是箱形的、纵向连接的结构。中间构件多采用柱结构或墙结构。箱形结构的侧墙多采用连续墙作为主体结构的一部分。

1.2 暗挖法

车站位于较完整的岩石地层且地下水不发育，或由于站位交通繁忙、施工场地狭窄，不允许中断交通及车站采用明挖法施工对地下构筑物、地下管线的影响难以解决等因素，不宜采用明挖法施工的车站，方可采用暗挖法施工。暗挖法一般可分为：矿山法（钻爆法）、盾构法、顶进法和掘进机法。

1.2.1 矿山法（钻爆法）

矿山法是采用传统的爆破方式的一种施工方法。矿山法施工应根据工程地质及水文地质条件、车站结构类型、横断面大小、埋深情况（深、浅埋）、覆跨比、周围环境情况、施工条件等因素经多方案技术经济比较确定。

1.2.2 盾构法

以盾构机为核心的一套完整的建造隧道的施工方法称盾构法。盾构法施工方法是使用”盾构”机械，一边在围岩中推进，一边防止土砂的崩塌，以便在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。其优点有：对环境影响小；出土量少，周围底层的沉降小；不影响地表交通，无经济损失；无空气、噪声污染等。其较适用于城市隧道的构筑。

二、地铁车站结构型式

明挖法施工采用的地下结构形式有很多，一般可归纳为：直墙拱形结构、矩形闭合框架结构和梁板式结构。

2.1 直墙拱形结构
常用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站。

优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。

缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。

直墙拱形结构按其拱顶的轴线形状又可分为半圆形、割圆拱、抛物线拱等多种形式。如图2.1所示。

图2.1 直墙拱形结构

2.2 矩形闭合框架结构

随着地下跨度、复杂性的增加，以及对结构整体性、防水方面的要求越来越高，混凝土矩形闭合框架结构在地下建筑中的应用变得更为广泛，如城市过街通道、车站等。对于明挖法施工的浅埋式地下结构，矩形闭合框架结构具有空间利用率高，挖掘断面经济，且易于施工的优点。

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

其形式一般有单层、双层、单跨、双跨、双层多跨等，如图2.2所示。侧式车站采用双跨结构；岛式车站采用三跨结构，有时采用单跨结构；有时可用上、下线重叠结构。

图2.2 矩形闭合框架一般形式

2.3 梁板式结构

浅埋式地下工程中，梁板式结构的应用也很普遍。这种工程在地下水位较低的地区或要求防护等级较低的工程中，顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板式结构，而围墙和隔墙则为砖墙；在地下水位较高或防护等级要求较高的工程中，一般除内部隔墙外，均做成箱型闭合框架钢筋混凝土结构。

三、地铁车站结构计算理论

3.1 计算原理

地下结构的计算理论较多运用以温克尔假定的基础局部变形理论以及以弹性理论为基础的共同变形理论。地下结构周围被土层包围着，在外部主动荷载作用下，衬砌发生变形，由于衬砌外围与地层紧密接触，因此衬砌向地层方向变形的部分会受到来自地层的抵抗力。这种抵抗力称为地层弹性抗力，属于被动性质。地层弹性抗力限制了结构的变形，故改善了结构的受力情况。

3.2 矩形闭合框架结构计算内容

矩形闭合框架结构是由钢筋混凝土墙、柱、顶板和底板整体浇筑的方形空间盒子结构，此种结构的顶板和地板均为水平构件，侧墙为竖向构件。根据水平构件尺寸将此类结构划分为两种结构体系：一种是框架结构体系；另一种是箱形结构体系。两种结构体系常采用不同的分析方法进行设计。地下结构的设计计算通常包括三方面内容，即荷载计算、内力计算、截面设计。

3.2.1 荷载计算

作用在地下结构上的荷载，按其存在的状态，可分为下列三类：

1）静荷载。又称恒载，是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载，如结构自重、围岩压力、地下水压力、固定的设备或设施等。

2）活荷载。指在结构物施工和使用期间存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能变化，如作用在地下结构楼板上的人、物品、设备等，施工安装过程中的临时性荷载等，以及地下防护结构需考虑核武器和常规武器（炸弹、火箭）爆炸冲击波压力以及地震波作用下所产生的荷载，这些瞬时作用的动荷载。

3）偶然荷载。指除以上主要荷载外，还有可能发生的荷载，如材料收缩、温度变化、不均匀沉降使地下结构产生内力。一般以加大安全系数和在施工、构造上采取措施解决。

3.2.2 荷载组合

在进行荷载计算时，一般选取承载力极限状态和正常使用极限状态两种状态下的荷载进行计算。上述三类荷载不可能同时对结构产生作用，需进行最不利情况组合。最不利组合一般有以下几种情况：1）恒载 活载；2）恒载 人防荷载；3）恒载 部分活载（动荷载） 地震荷载。

3.2.3 内力计算

计算内力时，首先要选择合理的计算简图，并初步假设截面的尺寸。 1）计算简图

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、本课题工程简介

1.1 工程概况

宁天城际轨道交通一期工程泰冯路站为宁天城际的中间站，与南京地铁三号线的换乘站；车站位于泰冯路与规划中心路交叉口、沿泰冯路布置，大致呈南北走向。泰冯路站设计为地下三层三跨岛式车站，车站共设置3个出入口、2组风亭，两个消防出入口。，其总平面布置图见图1.1。