城市轨道交通结构设计与施工5第五章

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1、城市轨道交通结构设计与施工Structural Design and Construction of Urban Rail Transit主讲：周顺华 教授同济大学交通运输工程学院第五章第五章 明挖法结构设计明挖法结构设计目录目录 第一节 明挖法结构建设及设计流程 第二节 地铁车站建筑设计 第三节 基坑工程中的土压力和水压力 第四节 支护结构选型与设计 第五节 主体结构设计 第六节 支护结构与主体结构相结合的结构设计 第七节 盖挖法施工的车站结构设计第一节第一节 明挖法结构建设及设计流程明挖法结构建设及设计流程 1.明挖法结构建设流程明挖法结构建设流程明挖法结构建设流程施工前环境调查围护结构施

2、工地基加固基坑降水基坑开挖及支撑的施工内部结构施工基坑施工监测图 5-1 施工期结构设计流程图图 5-2 使用期主要主体结构设计流程图第二节第二节 地铁车站建筑设计地铁车站建筑设计出入口及通道设备用房运营管理用房辅助用房车站用房售检票区乘客集散区其它公用设施非付费区站台自动扶梯及楼梯其它乘客服务设施付费区乘客使用空间车站主体通风道及风亭地下其它附属建筑车站图5-3 地铁车站功能组成示意图 图5-4 地铁车站人流路线示意图一、站厅层设计 图5-5 分离式车站站厅层平面图 图5-7 上海地铁10号线江湾体育场站站厅层平面图 图5-6 贯通式车站站厅层平面图二、站台层设计岛式站台宽度：tznbBd

3、2（5-1）侧式站台宽度：tzbBc （5-2）abLQb上MLQb上下其中：或（两公式取大者）式中 b侧站台宽度（m）； n横向柱数； z横向柱宽（含装饰层厚度）（m)； t每组人行梯与自动扶梯宽度之和（含与柱间所留空隙）（m)； Q上远期每列车高峰小时单侧上车设计客流量，换乘车站含换乘客流量（换算成高峰时段发车间隔内的设计客流量）（人）； Q上、下远期每列车高峰小时单侧上、下车设计客流量，换乘车站含换乘客流量（换算成高峰时段发车间隔内的设计客流量）（人）； 站台上人流密度(0.5m2/人)； L站台计算长度(m)； M站台边缘至屏蔽门立柱内侧距离（m）； ba站台安全防护宽度，取0.4m，

4、采用屏蔽门时用M替代ba值。三、行车管理及设备用房的布置 车站管理用房设置参考面积表车站管理用房设置参考面积表 表5-1 序号房间名称面积（）设 置 要 求1车站控制室35设在站厅层客流较多一端，能直接观察站厅层公共区2站长室1215与车站控制室相邻，地坪与车控室平3站务室12宜靠近站长室4会议室25站厅层管理区内较安静处设置，兼交接班、餐厅5警务室10+15靠近站厅公共区6客服中心6设在公共区的付费区与非付费区之间，靠近进站闸机7男/女更衣室82设在设备与管理用房相对集中处8男女卫生间8设在设备与管理用房相对集中处9茶水间4设在设备与管理用房相对集中处10备品房12视具体情况适当增减11清扫

5、间62站厅及每个站台各设一间12AFC票务室1520设于车站控制室附近13站台值班室12设在站台层14男/女公共厕所15/12设在站台层公共区内。每个站台设置男、女厕坑位均为23个，男厕23个小便斗，均含残疾人厕位。其中残疾人厕位可单建。（或设在站厅层非付费区出入口旁）15司机换班室12设在折返线车站站台层，靠近折返端16通信仪表室122设在车控室一端17列检室10仅设在折返站站台层靠近道岔区 车站设备用房设置参考面积表车站设备用房设置参考面积表 表5-2 序号房间名称面积（）备 注1混合变电所350尽量设在车站进线端2降压变电所160200尽量设在站台层3照明配电室104站厅及站台两端各设一

6、间，设在车控室另一端的AFC配电室,与照明配电室合用，面积酌情增加。4电力电缆井52两端均有。5环控电控室482与通风空调机房相邻。6屏蔽门控制室18设于站台层靠近屏蔽门处。7气 瓶 间15靠近被保护房间，保护半径120m。8通信设备室50靠近车控室布置。9通信电源室30邻近通信设备室。10信号设备室4080靠近车控室布置，有道岔车站80，设备集中站80，一般车站40。11公共无线引入室20邻近通信设备室布置。12环控机房(150340)213小通风机房602可与通风空调机房合建。14区间通风机房(200320）2设于车站两端部，各两台TVF风机。15冷冻机房60设于变电所一端16AFC机房1

7、5站厅层靠近公共区。17污水泵房12洗手间下方、内设污水池。18废水泵房15位于车站最低点。19消防泵房36含水喷淋系统，近出入口。四、车站主要设施1.自动扶梯 图5-8 典型出入口处自动扶梯结构图2.电梯 图5-9 电梯土建要求结构图（尺寸单位：mm）3.楼梯为保证客流需要，除需设置电梯、自动扶梯外，尚需在车站付费区内的站厅与站台层之间至少设一座人行楼梯，以便在自动扶梯不能运转时仍能保证站内乘客的疏散；同时应至少设一部供工作人员和消防人员使用的楼梯，该楼梯宜设在工作人员较集中的管理用房区内，楼梯最小净宽不得小于1.0m，踏步尺寸建议采用175mm250mm。站台计算长度外每端设到车行轨面的人

8、行楼梯，梯宽按两股人流计不得小于1.1m，宜平行轨道方向设置。楼梯应按乘客或工作人员使用、以不同的标准进行设计。如乘客使用的踏步高应为150162mm、而工作人员使用应为162175mm；踏步宽乘客为280320mm、工作人员为250280mm。车站内公共区楼梯每个梯段的踏步数应不小于3级，不大于18级。休息平台宽为12001800mm。4.售票机售票机的数量应满足车站远期超高峰小时客流的需要，售票机应设在客流不交叉，且干扰小的地方。售票机前应留有足够的空间，供乘客排队购票及通行。车站内售票机宜沿进站客流方向纵向排列。并应结合车站不同的客流方向布置，宜不少于两处。售票机的布置应注意与出入口通道

9、及进站检票机保持适当的缓冲距离，并留有足够的取款及检修空间。售票处距出入口通道口和进站检票处的距离不宜小于5m。5.检票机进站检票机应设在售票处至站台的人流流线上。出站检票机应设在站台至出站通道的人流流线上，其数量应能满足车站远期超高峰小时客流的需要，并适当考虑扩容的余地。检票口是付费区与非付费区的分界线，宜垂直人流方向设置。进出站检票机应合理布置，既要方便管理，又要避免进出站人流的交叉干扰。出站检票机处距梯口的距离不小于8m。7.屏蔽门 图5-10 屏蔽门剖面图（尺寸单位：mm）第三节第三节 基坑工程中的土压力和水压力基坑工程中的土压力和水压力一、土压力类型 图5-11 三种不同极限状态的土

10、压力a)静止土压力；b)主动土压力；c)被动土压力 图5-12 土压力与位移的关系 发挥主动和被动土压力所需的位移发挥主动和被动土压力所需的位移 表5-3 发挥主动和被动土压力所需的位移发挥主动和被动土压力所需的位移 表5-4 二、基坑工程中的土压力计算方法1.水土分算与合算 按水土分算原则计算土压力时，可采用式（5-3）、（5-4）进行计算aaiiaKcKhqp2)(ppiipKcKhp2 （5-3） （5-4）ap0ap：计算点处的主动土压力强度（kPa），时； pp：计算点处的被动土压力强度（kPa），0api：计算点以上各土层的重度（kN/ m ）;地下水位以上取天然重度，地下水位以下

11、取水下重度：地面超载，一般可取20kPaqih：各土层的厚度（m）aK：计算点处土的主动土压力系数，)245(tan2aKpK：计算点处土的被动土压力系数，)245(tan2pK, c：计算点处的抗剪强度指标式中： 按水土合算原则计算土压力时，地下水以下部分的土压力按式（5-5）、（5-6）进行 计算。aaisatakckhHqp2)(1ppisatpkckhHqp2)(1 （5-5） （5-6）式中：），其余符号同前土约天然重度（）土层的饱和重度（）处各土层的厚度（地下水位以下到计算点）度（地下水位以上土层的厚331/k:/k:m:mNmNmhHsati 图5-13 土压力计算a)水土分算；