地铁车站毕业设计

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文）

天津地铁4号线大沽北路站初步设计

2015 年 6月

西南交通大学本科毕业设计(论文)

院系 土木工程学院 专 业 土木工程 年级 2011 姓 名 荀智翔 题目 天津地铁4号线大沽北路站初步设计 指导教师 许炜萍

评 语

指导教师 （签章） 评 阅 人

评 语

评 阅 人 （签章）

成 绩

答辩委员会主任 （签章）

年 月 日

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毕业设计（论文）任务书

发题日期： 年 月 日 完成日期： 月 日 题 目 天津地铁4号线大沽北路站初步设计

1、本论文的目的、意义 通过本毕业设计对一个实际地铁车站的规划与设计、施工方案编制，培养土木工程专业学生对基本知识和基本技能的应用能力，为学生今后从事相关设计与施工工作奠定基础。学生通过参与本毕业设计，了解地铁车站设计的流程，培养对资料的收集和分析、相关规范的选择和运用能力，掌握地铁车站的设计方法及施工技术、强化计算软件的使用、以及熟悉设计文本的编制全过程，另外培养理论分析与设计运算能力、解决工程问题的能力，对学生系统地掌握专业知识技能具有重要的作用。

2、学生应完成的任务 （1）车站建筑设计：根据设计原则和技术标准比选车站的总平面布置方案（至少完成两个方案对比论证）、对车站规模进行计算、对车站建筑布局进行设计（站

台层、站厅层及结构断面），并绘制车站建筑设计图纸；

（2）车站主体结构设计：根据设计原则和技术标准拟定结构尺寸及材料、确定荷载种类并进行荷载组合及计算、确定计算模型和计算图示、采用数值计算软件对车站结构内力进行计算（标准横断面+非标准横断面，或标准横断面+纵梁）、进行主要构件的配筋计算及验算、进行车站抗震及抗浮验算，并绘制车站结构横断面（及纵梁）配筋图。

（4）车站施工组织设计：编制总体施工方案（施工方法比选、施工阶段划分、主要施工流程）、施工场地布置及交通疏解方案、施工进度计划、主要施工

技术方案、工程量统计等内容，并绘制车站施工组织设计图纸； （5）毕业实习：参观成都地铁在建车站施工现场、已运营车站，结合毕业设计的内容撰写毕业实习报告；

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（6）外文翻译及绘图：完成字数不少于1万外文字符的专业文献翻译，并附上翻译资料原文；图纸不少于两张0号设计图的工作量，其中手绘图纸图量不

少于一张2号设计图。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 13 周） 第一部分 周） 第二部分 周） 第三部分 周） 第四部分 周） 第五部分 周） 评阅及答辩 （1周） 备 注

交老师评阅并修改提交答辩 文整及初稿打印 （1车站施工组织设计 （2车站主体结构设计 （4车站建筑设计

（4

学习毕业设计任务书、进行准备工作 （1

外文翻译、毕业实习报告、手绘图纸应在中期检查之前完成。

指导教师： 审 批 人：

年 月 日

年 月 日

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摘 要

社会的发展，人口的城市化愈发严重，这就使得大中型城市交通越发拥挤。为了解决城市交通瘫痪现象，也为了城市的绿色健康发展，地铁是当之无愧的选择。作为二十一世纪的主要交通方式之一，地铁拥有节省土地、减少噪音、节约能源、减少污染等优点。我主要进行了天津市4号线工程的中间站——大沽北路站的初步设计。大沽北路为城市主要交通干路，现状交通流量较大,承德道为城市辅路，现状交通流量小。为缓解交通压力，设置大沽北路站位于大沽北路及承德道交口，车站周边主要为市商业委员会、市和平区四平道小学、和平区第十八幼儿园、和公交1路汽车站等用地。车站有效站台中心里程为 CK26+101.837。设计的主要内容为“建筑设计”、 “主体结构设计”、 “施工组织设计”。 本次设计主要步骤如下：

1.查阅与整理相关资料，熟悉设计内容与基本规范要求；

2.根据所得资料中的客流量进行车站建筑设计，主要是车站规模，站厅站台以及各种设备设计，然后绘制相关图纸；

3.分析地质资料，根据横断面示意图进行荷载计算，然后由荷载图进行ANSYS内力分析，得出主体结构危险截面内力； 4.配筋计算与抗浮验算，绘制配筋图； 5.车站施工组织设计； 6.整理论文与相关图纸。

关键词：地铁车站；建筑设计；主体结构设计；

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Abstract

With the development of society, the urbanization of the population becomes worse, which makes the traffic of large and medium cities more crowded. In order to solve the phenomenon of urban traffic paralysis, but also for the city's green and healthy development, the subway is a deserved choice. As one of the main transportation modes in twenty-first Century, Metro has the advantages of saving land, reducing noise, saving energy, reducing pollution etc.

I mainly carried out the preliminary design of the middle station of the No. 4 line of Tianjin City, Dagu north road station. Dagu Road is the city's main traffic trunk, whose Traffic Situation is larger. Chengde road is a ancillary road,whose Traffic flow is smaller. To ease the traffic pressure, Dagu Road station is located in the Dagu road and Chengde road junction .,surrounding the station mainly City Business Council, Heping District, Siping Road Primary School, Heping District eighteenth kindergarten, and bus 1 road bus station. The effective platform center mileage of the station is CK26+101.837. The main three content of the design are \"architectural design\\"main structure design\The main steps of this design are as follows:

1. Consult and sort related materials and be familiar with the design content and

basic specification requirements;

2.According to information obtained ,make the station buildings design which mainly include the size of the station, the station hall platform and a variety of equipment design, and then draw the relevant drawings;

3. Analyze the geological data, conduct load calculation based on cross-sectional schematic view and then analyze the internal force by ANSYS, draw the internal forces of the main structure of the dangerous section;

4. Reinforcement calculation and anti - float checking, draw reinforcement chart; 5. Station construction design; 6. Neaten papers and related drawings.

Keyword: Subway station; architectural design; the main structure design

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目录

第1章 绪论.................................................................................................................. 1

1.1 地下铁道发展.................................................................................................. 1 1.2 本次设计的主要内容...................................................................................... 2 1.3 工程概况.......................................................................................................... 2

1.3.1 站址环境.............................................................................................. 2 1.3.2 地面道路及交通状况.......................................................................... 4 1.3.3 邻近建筑物情况.................................................................................. 4 1.3.4 地下管线情况...................................................................................... 5

第2章 车站建筑设计.................................................................................................. 7

2.1 建筑设计概述.................................................................................................. 7

2.1.1 设计范围.............................................................................................. 7 2.1.2 设计原则.............................................................................................. 7 2.2 车站规模计算.................................................................................................. 8

2.2.1 车站预测客流量.................................................................................. 8 2.2.2 站台有效长度计算.............................................................................. 9 2.2.3 楼梯与自动扶梯宽度计算与验算...................................................... 9 2.2.4 站台宽度计算.................................................................................... 11 2.2.5 售检票设施数量计算........................................................................ 12 2.2.6 出入口通道宽度及楼梯计算............................................................ 13

第3章 车站主体结构设计........................................................................................ 14

3.1 车站结构尺寸及材料.................................................................................... 14 3.2 荷载及组合.................................................................................................... 14

3.2.1 荷载种类及组合................................................................................ 15 3.3 主体结构标准断面荷载计算........................................................................ 17 3.4 车站纵梁荷载计算........................................................................................ 20 3.5 车站标准断面内力计算................................................................................ 23

3.5.1 计算模型: .......................................................................................... 23 3.5.2 采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果 .... 24 3.5.3 采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果 .... 26 3.5.4 结构标准断面内力表........................................................................ 28 3.6 车站纵梁内力计算........................................................................................ 30

3.6.1 采用荷载基本组合时车站纵梁ANSYS计算结果： .................... 30 3.6.2 采用荷载标准组合时车站纵梁ANSYS计算结果 ........................ 35 3.6.3 纵梁内力表........................................................................................ 39 3.6.4 板的配筋计算.................................................................................... 40 3.6.5 侧墙配筋计算.................................................................................... 44 3.6.6 板和侧墙的最终配筋表.................................................................... 47 3.6.7 中柱配筋计算.................................................................................... 53 3.6.8 车站纵梁配筋及裂缝验算................................................................ 54 3.6.9 车站纵梁配筋及裂缝验算表............................................................ 56 3.7 结构抗浮验算................................................................................................ 58 第4章 车站施工组织设计........................................................................................ 60

4.1 主要施工步骤................................................................................................ 60

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4.2 施工场地布置及交通疏解方案.................................................................... 60 4.3 基坑降水........................................................................................................ 61 4.4 施工主要进度指标及工作安排.................................................................... 62 4.5 地下管线防护和迁移.................................................................................... 62 4.6 工程量统计.................................................................................................... 63 结束语.......................................................................................................................... 66 致谢.............................................................................................................................. 67 参考文献...................................................................................................................... 67 附录A........................................................................................................................... 68

毕业实习报告....................................................................................................... 68

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第1章 绪论

1.1 地下铁道发展

1.初步发展阶段（1863—1924），这是地铁开始阶段，欧美国家部分城市轨道交通得到迅速发展，其间有13个城市建成了地铁，另有一些城市建立了有轨电车。到二十世纪二十年代，美国、日本、印度和中国开始的有轨电车的建设。只不过由于技术的限制，当时的有轨电车行驶速度低下，噪声和污染也是比较严重，然后它仍然是最主要的交通方式。

2.停滞萎缩阶段（1924—1949），由于第二次世界大招的爆发，各国忙于战事，无心铁轨建设，城市轨道交通的发展基本停滞及萎缩。一部分已建铁轨也在二战中摧毁或是严重受损，此阶段主要的交通方式是汽车运输。

3.再发展阶段（1949—1969），二战的结束，各国经济得到迅速的恢复与发展，另外由于汽车数量的过多，城市交通经常陷入瘫痪状态，这就刺激的地铁的再次高潮发展。这次不仅是欧美国家，亚非国家在此期间也有17个城市新建了地铁。

4.高速发展阶段（1970至今），二十世纪末到二十一世纪初，由于世界经济的高速发展与全球化，人们物质生活需求越来越大，为了让城市的高速发展稳而有序，就必须建立一个完善的大众交通线，那就是“地铁”。地铁在城市化发展中的作用已经世界发达国家的证明，它们至关重要。

俄罗斯首都莫斯科拥有世界上最为豪华的地铁“地下宫殿”，天然的料石以及欧洲传统特色的灯饰，它简直就是一座艺术的博物馆。美国纽约拥有世界上最长运行线的地铁，全长432.4km，37条线路，多达498个地铁车站，不过由于其发展较为悠久，设施较为陈旧。法国地铁是世界上最为方便和最为先进的地铁，各个主要车站出入口均设置有电脑显示，相关线路换乘一目了然，而且整个过程基本全部计算机化，而且能耗也是相当的低。我国自1965年7月正式开始在北京修建第一条地铁线路，地铁已经逐步走向全部各大城市，如：上海、武汉、广州、香港、成都、南京、天津、南昌等。地铁网的建立与完善，使得我国的经济以及人民的生活水平得到了日新月异的发展。

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1.2 本次设计的主要内容

本次设计为大沽北路站地铁车站的设计，建筑设计包括基本计算，如：预测客流、车站有效长度、楼梯与自动扶梯的计算、疏散时间的计算、站台宽度的计算、售检票设施计算、出入口及通道设计计算等，图纸绘制，如：站厅、站台、纵剖面、横剖面、总平面布置图等。

结构设计包括工程概况，荷载计算，荷载简图，受力分析， 内力计算，ANSYS使用，标准断面配筋计算以及最后的配筋图。

施工组织设计包括施工组织方案的选择，施工中相关机械的需求及使用，施工中人员的安排，施工中安全措施的准备，工程量的统计及施工监测等。

1.3 工程概况

1.3.1 站址环境

大沽北路站位于大沽北路及承德道交口，沿大沽北路东西向路中心设站，车站周边主要为市商业委员会、市和平区四平道小学、和平区第十八幼儿园、和公交1路汽车站等用地。详见图1.3.1-1。

图.1-1 大沽北路站周边规划图

本站中心里程右CK26+101.837，为地下二层14m岛式车站，地下一层为站台层，

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地下二层为站厅层。车站外包尺寸长为372.55m，宽为24.50m（内净长370.75，宽22.90m）。

表1.3.1-1 大沽北路站车站起讫里程表

设计起点 右CK25+990.687

大沽北路站位于大沽北路及承德道交口，沿大沽北路东西向路中心设站，车站南侧为新华国金中心施工场地，东南侧为排水处理厂，东北侧为和平区人防办公室，北侧为和平区第十八幼儿园、市和平区四平东道小学、市商业委员会，其中主要控制性建筑为北侧为和平区第十八幼儿园和市商业委员会。

大沽北路为现状道路，现状路规划红线宽为40m，承德道规划红线为15m。大沽北路为城市主要交通干路，现状交通流量较大,承德道为城市辅路，现状交通流量小。

有效站台起点 右CK26+007.837 中心里程 右CK26+086.837 有效站台终点 右CK26+165.837 设计终点 右CK26+363.237 全 长 372.55m

北京银行天津分行 东丽区园林管理所苗圃

地毯厂 四平道小学

图.1-2 大沽北路站周边现状图

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西南交通大学本科毕业设计(论文) 1.3.2 地面道路及交通状况

大沽北路站位于大沽北路及承德道交口，沿大沽北路东西向路中心设站，车站南侧为新华国金中心施工场地，东南侧为排水处理厂，东北侧为和平区人防办公室，北侧为和平区第十八幼儿园、市和平区四平东道小学、市商业委员会，其中主要控制性建筑为北侧为和平区第十八幼儿园和市商业委员会；另本站上区间与已运营的三号线上下交叉通行，交叉处三号线轨顶标高-15.12，盾构区间净距1.5m,受此节点控制，本站上台下厅布置。

大沽北路为现状道路，现状路规划红线宽为40m，承德道规划红线为15m。大沽北路为城市主要交通干路，现状交通流量较大,承德道为城市辅路，现状交通流量小。

1.3.3 邻近建筑物情况

新华国金中心建筑紧邻大沽北路，有地下三层结构，规划红线距车站最近处约2.3m;据现有调查资料新华地下围护结构外轮廓距规划红线1.3m，（见附图一）；2号风道紧邻和平第十八幼儿园；B号出入口占用市商业委员会部分用地,车站大里程段北侧有一6层建筑距车站最近处约6.5m，基础形式不详（见图.1-3）。

图.1-3

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图.1-4

1.3.4 地下管线情况

车站站位处管线繁多，沿车站站位方向大沽北路上不同埋深下有雨水、污水、中水、供电、燃气、电信、供电等多种管线。横跨出入口及风道位置热水管埋深较浅。

车站施工前需将诸多管线仔细核对，原则施工时临时保护或改移，后期恢复的原则。受邻近建筑限制，车站主体南侧用地较为紧张故一期主体施工时先将管线改移到车站北侧，对沿大沽路方向地面以下埋深较深的3.1米、3.6米车站范围内的直径1000mm的雨污合流管，施工前需做永久改移到车站北侧，对其它的供电、电信、输配水管、天然气、路灯套管等施工中暂时予以改移，站后恢复。主要控制管线见附图三。对营口道位置二期施工的主体，为解决营口道处管线改移困难，车站采用局部盖挖，将主体顶板施工好立即恢复管线，余下管线中埋深较深的雨水管（直径800mm埋深4.73米）永久改移到车站南侧，余下待二期主体全部完成后再做恢复。

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图.1-5

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第2章 车站建筑设计

2.1 建筑设计概述

2.1.1 设计范围

大沽北路站设计起点里程为右CK25+990.687（结构外轮廓），终点里程为右CK26+363.237（结构外轮廓）之间的车站总平面设计；平面设计，站厅层、站台层公共区布置，设备管理用房布置；车站出入口、出入口通道、风亭、风道的设计等。其中车站与区间分界里程小里程端为右CK25+991.587（结构内轮廓），大里程端为右CK26+362.337（结构内轮廓）。

2.1.2 设计原则

（1）必须认真贯彻落实天津地铁建设“安全、可靠、经济、适用”的基本指导思想，保护环境的同时做到最大程度的节约能源；

（2）进行地铁车站设计时，必须严格遵守天津省成都市城市总体规划、地面交通规划及轨道交通网络规划的基本要求，依据安全、可靠、适用、技术先进、、环境保护、节约能源、经济合理的基本原则，妥善处理地下铁道与地面建筑、城市交通、地面及地下管线、地下相关建筑物之间的关系，最大程度上满足城市景观与环境保护的要求，并且设计中应尽量减少管线迁移、房屋拆迁和建筑施工运作时地下铁道对地表建筑物、地面交通及市民日常生活的影响，努力做到安全施工的同时保证居民的正常生活，减少相应的工程投资；

（3）车站设计规模，车站站厅站台层大小及相应的附属设施应按远期或控制期设计高峰客流量进行控制，并根据车站周边建筑、周边环境以及所处地点的重要性，还有远期规划及发展走向等多方面因素考虑；

（4）车站设计，应当保证乘客日常生活工作搭车快速便捷并具有良好的内部和外部环境条件，从而为乘客减轻日常工作压力，给予乘客最大的舒心，开心，放心；

（5）车站设计还应当充分考虑与对面交通枢纽以及公共汽车站点的衔接，实现地下铁道与地面公交一体化；

（6）车站设计应该合理组织各类客流，避免其交叉造成互相干扰，从根本上保

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证乘客有序进站、安全出站，车站建筑的站厅、站台、通道、出入口、楼梯、电梯、自动扶梯和自动以及人工售检票机等各部位的通过能力应相互匹配，使用中交相呼应；

（7）地铁车站结构设计时顶板覆土厚度，应按城市规划部门、市政管线部门和市政园林部门以及相关地质资料的要求进行协调，综合多方面因素最终合理确定；

（8）车站的规模、人行楼梯及自动扶梯的具体设计除应当满足控制期高峰时间段上、下乘客客流外，还应达到站台层的事故疏散时间不大于6min的要求，以确保乘客安全；

（9）车站设计还应与周边相关物业的开发相结合再综合考虑，凡与车站合建或连通的物业开发区、过街通道等相应公共设施的防火防灾措施，应满足地铁车站安全标准基本要求；发生灾情时，应保证各个系统的相互独立性和可靠性，更主要的是生命安全；

（10）车站设计还应符合有关建筑规范、规定，满足客流、地面交通、行车组织以及运营管理、设备的基本要求；

（11）车站应设无障碍设施、公共厕所；

（12）地下车站应兼顾人民防空功能的需要，设计时应考虑平战结合，在适当部位预留连通口，待后期连通附近的人防工事；

（13）地面车站应满足地面建筑相关的设计规范要求；

（14）车站设计宜结合各站地面周边具体情况及规划景观要求，有条件的宜将出入口大门设计在出入口侧面，避免其正对电扶梯/楼梯，在保持车站温度提高车站舒适度的同时也可减少站内能量流失，提高设备利用率。

2.2 车站规模计算

2.2.1 车站预测客流量

大沽北路远期（2043年）早、晚高峰客流见表2.2.1-1

表2.2-1远期2043年高峰小时预测客流及超高峰系数表（人/小时）

小街-新兴村 站名 预测客流 上客 下客 断面客流 上客 下客 断面客流 系数 新兴村-小街 超高峰

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早高峰 大沽北路 晚高峰 3396 4403 15575 7792 1706 1866 7652 28394 3114 3798 13180 22080 1.2 1.2 由上计算得知：

上车设计客流量由晚高峰控制为：（3396+7792）×1.2=13426（人/小时） 下车设计客流量由早高峰控制为：（7652+3798）×1.2=13740（人/小时） 设计客流量由晚高峰控制为：（3396+4403+7792+1706）×1.2=20756（人/小时）

2.2.2 站台有效长度计算

（1）站台有效长度按下式计算：

lsn

式中 l——站台有效长度（m）；

s——所用车型的车辆全长，即车辆两端车钩连接面间距（m）； n——远期列车最大编组辆数；

——列车停车误差（m），采用屏蔽门系统时取0.3m，无屏蔽门时应取

1-2m。

本线采用A型电动车辆，初、近、远期列车均为6辆编组。

采用屏蔽门系统，则lsn22.160.3132.9m，取有效长度为140m。

2.2.3 楼梯与自动扶梯宽度计算与验算

（1）自动扶梯台数

按出站客流走自动扶梯的设计思路，自动扶梯台数可按如下公式计算： N式中 N——自动扶梯台数（m）;

N下——远期预测高峰小时上行和下行（下车）客流量（人/h）； K——超高峰系数；

N下K n1第9页

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n1——自动扶梯每小时输送客流的能力 [人/（h∙m）]; ——楼梯的利用率，取0.8。 则N

N下K（7652+3798）1.2==2.1m 故取4部1m宽自动扶梯。 n181900.8（2）楼梯宽度

按客流进站走楼梯的设计思路，楼梯宽度m可按如下公式计算： m式中 m——楼梯宽度（m）;

N上——远期预测高峰小时上行和下行（上车）客流量（人/h）； K——超高峰系数；

n2——楼梯双向混行通过能力 [人/（h∙m）]; ——楼梯的利用率，取0.7。 则mN上K(33967792)1.25.998m n232000.7N上K n2所以采用两2部3m宽楼梯。 （3）楼梯和扶梯的宽度验算

事故疏散时间按下列公式计算

T1(Q1+Q2)6min

0.9[A1(N1)A2B]式中： Q1——远期或客流控制期中超高峰小时1列进站列车的最大客流断面流量（人）；

Q2——远期或客流控制期中超高峰小时站台上的最大候车乘客（人）;

A1——一台自动扶梯的通过能力，扶梯单向上行时的通过能力：8190（人

/小时）

A2——疏散楼梯的通过能力，楼梯单向上行时通过能力：3700（人/小时）

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N——自动扶梯数量

B——疏散楼梯的总宽度

Q131061860（人）

Q2134262447.5(人) 60A1=8190/60=136.5（人/分钟） A2=3700/60=61.7（人/分钟）

N=4 B=6m

T1(1860447.5)4.288＜6(min)

0.9[136.5(41)61.76]车站楼梯、自动扶梯的数量及布置满足紧急疏散要求。

2.2.4 站台宽度计算

本站规模按2043年早高峰预测客流资料控制。站台为岛式站台 (1)站台宽度计算

岛式站台宽度:Bd2bnzt 其中bQQ上ba或b上、下+M，二者取大者。 LL式中 b——侧站台宽度（m）；

n——横向柱数：2；

z——横向柱宽：0.8m，（未考虑装修厚度0.2 m）；

t——每组人行梯与自动扶梯宽度之和；

Q上——远期每列车高峰小时单侧上车设计客流量×1.2； Q上、下——远期每列车高峰小时单侧上、下车设计客流量×1.2；

——站台上人流密度：0.33m2/人~0.75m2/人；

L——屏蔽门长度：132.9m；

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；取0.25m； M——站台边缘至屏蔽门立柱内侧的距离（m）

ba——站台安全防护宽度，取0.4m,采用屏蔽门时M替代ba值。

（2）侧站台宽度计算

Q上、下(18667652)0.51.2bM0.251.68m

L132.930按规范要求：b取值不小于2.5m，考虑到车站安装屏蔽门及装修后的净宽且不小于2.5m，所以b取2.5m。

车站站台宽度为：Bd2bnzt =22.5+（0.8+0.2）2+1.82+3=13.6m 所以设计值取车站站台宽度为14m

2.2.5 售检票设施数量计算

(1)人工售票机数量

考虑到本车站由3个出入口，故每个出入口设置一个人工售票口 人工售票口通过能力1200人/小时 (2)自动售票机数量

远期地铁将成为主要交通工具，持卡（可充值）乘坐更为方便，远期按持卡率50%考虑，超高峰系数：1.2

远期高峰客流：上车客流量：N上(33967792)0.51.26712.8人/小时，

n自N上n人m人6712.8-3120010.3台

m自300考虑到有3个出入口，故每个出入口设置4个自动售票机 (3)自动检票机

①主要参数：高峰客流：上车：3396+7792=11188人/小时 下车：7652+3798=11450人/小时 超高峰系数：1.2

门扉式自动检票机通过能力：1800人/小时 ②自动检票机数量

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进闸机数量：n进检

N上K111881.27.46台 m门1800考虑到3个出入口，故每个入口3个进站自动检票机。 出闸机数量：n出检N下K114501.27.63台 m门1800考虑到3个出入口，故每个出口3个出站自动检票机。 式中 n进检——进站自动检票机台数；

n出检——出站自动检票机台数；

N上——远期预测高峰小时上行和下行（上车）客流量（人/h）； N下——远期预测高峰小时上行和下行（下车）客流量（人/h）；

K——超高峰系数；

m门——门扉式磁卡自动检票机每台每小时检票能力[人/（h∙台）]

2.2.6 出入口通道宽度及楼梯计算

本站设置3个出入口，取任一出入口计算通道宽度。 b2式中 Q——超高峰小时客流量； a——不均匀系数，取1.2；

c1——通道双向混行通过能力，取4000 人/(hm)。

则b2Qa(3396440377921706)1.21.22.1m c1340003Qa c13在场地条件允许的前提下，结合地块规划需求设计，A号出入口通道宽度为4m宽，净高3.50m；B号出入口通道宽度7m，净高3.5m；C号出入口通道宽度为10.1m，净高3.5m，满足分向客流通行要求。

B、C号出入口内设净宽2.28m双向楼梯1部，上行扶梯一部，下行扶梯一部。A号出入口设上行扶梯一部，下行扶梯一部。满足分向客流通行要求

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第3章 车站主体结构设计

3.1 车站结构尺寸及材料

计算箱形框架结构内力时，一般是根据经验或采用工程类比法，首先假定框架截面的尺寸，然后进行内力计算。如果发现结构强度不足或者配筋过大，应该重新进行截面尺寸拟定和内力计算。

截面尺寸的假定大致可以按照以下步骤进行：先假定顶板截面厚度（大约为跨度的1/10~1/8），再大致计算出顶板荷载以及在改荷载作用下顶所受的最大正、负弯矩，然后根据内力和配筋进行调整；根据有无地下水，底板的厚度比顶板的厚度厚50~100 mm；侧墙厚度根据防水、施工以及结构的匀称要求，通常不宜小于400 mm；最后按照整体框架进行精确计算。

初步拟定车站主体结构相关构件的断面尺寸及工程材料如下表3-1及图3-1所示：

表3-1 主体结构尺寸及工程材料表

类别 顶板 中板 底板 顶纵梁 主体结构 中纵梁 底纵梁 中柱 侧墙 1.21.5 1.22.4 0.81.0 1.0 C40 混凝土 C40混凝土 C40混凝土 C35混凝土 尺寸（m） 0.8 0.4 1.0 1.22.2 混凝土强度等级 C35混凝土 C35混凝土 C35混凝土 C40混凝土 3.2 荷载及组合

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西南交通大学本科毕业设计(论文) 3.2.1 荷载种类及组合

(1) 荷载种类

荷载种类分别有永久荷载、可变荷载、偶然荷载。结构荷载分类见表3-2。

表3-2 地下结构荷载分类表

荷载类型 荷载名称 结构自重 地层压力 结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力 水压力及浮力 永久荷载 混凝土收缩及徐变作用 预加应力 设备重量 设备基础、建筑做法、建筑止墙等引起的结构附加荷载 地基下沉影响力 地面车辆荷载及其冲击力 基本可变可变荷载 荷载 地面车辆荷载引起的侧向土压力 地下铁道车辆荷载及其冲击力 人群荷载 其他可变荷载 温度变化影响力 施工荷载 地震荷载 偶然荷载 人防荷载 注：1、设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类和在中。 2、表中多列荷载本节未加说明这，可按照国家相关规定或根据实际情况确定。

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3、施工荷载包括：设备运输及吊装荷载、施工机具及人群荷载、施工堆载、相邻隧道施工的影响、盾构法的千斤顶顶力及压浆荷载等荷载。 (2) 永久荷载

1)结构自重：按实际重量计算，其中钢筋混凝土自重按25 kN/m3，素混凝土按22 kN/m3。

2)覆土重：粘性土中的竖向地层压力按全覆土压力计算。

3)结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力：在计算结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力时，对已有或已经批准待建的建筑物压力在结构设计中均应考虑。设计中还应包括施工工序、荷载变化、建筑物监控量测等内容。 4)水土侧压力：施工阶段按朗肯公式计算其主动侧土压力，各土层均按水土合算。使用阶段按静止侧土压力计算，水土分算。取地面为计算水位标高。

5)水浮力：明挖车站应根据施工阶段和使用阶段可能发生的地下水位的最不利情况，计算水压力和浮力的大小。取地面为计算水位标高。

6)设备荷载：设备区一般可按8 kPa进行设计，但对重型设备（超过8 kPa的设备）需依据设备的实际重量、动力影响、安装运输途径等确定其大小与范围，进行结构计算。

7)混凝土收缩作用：根据《铁路隧道设计规范》及《铁路桥涵设计规范》的规定,地下结构混凝土收缩的影响可假定用降低温度的方法来计算。对于整体浇筑的钢筋混凝土结构相当于降低温度15 ℃：对于分段浇注的混凝土或钢筋混凝土结构相当于降低温度10 ℃。 (3) 可变荷载

1)施工荷载：考虑施工时可能情况的组合。

2)人群荷载：站台、站厅、楼梯、车站管理人员用房等部位的人群荷载按4 kPa的活荷载标准值计。

3)路面活载：地面超载按20 kPa计，并考虑扩散后作用在车站结构上。 4)列车荷载：地下站地铁列车荷载应根据所采用的车辆轴重、排列和制动力计算，并考虑通过的重型设备车辆进行验算。

5)温度作用力：可根据武汉地区温度情况及施工条件 ,分别按使用阶段温度变化范围及施工期间混凝土内部峰值温度考虑。

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(4) 偶然荷载

1) 地震荷载：地震基本设防烈度为6度，地下车站抗震等级为三级。 2) 人防荷载：车站人防按6级抗力等级设防。 (5) 荷载组合 1) 基本组合：

SdGjSGjkQiciSQik（当永久荷载控制）

j1i1mnSdGjSGjkQ1SQ1kQiciSQik（当可变荷载控制）

j1i2mn2) 标准组合：

SdSG1kSQ1kciSQik

j1i2mn式中， Gj—第j个永久荷载（恒载）分项系数； Qj—第i个可变荷载分项系数； SGjk—第j个永久荷载标准值的效应； SQik—第i个可变荷载标准值的效应；

ci—第i个可变荷载的组合值系数，一般取0.7。

3.3 主体结构标准断面荷载计算

本车站地下结构埋深3m，地下水位线位于顶板处，并按正常使用阶段，进行强度、刚度和稳定性计算。根据结构在各阶段可能出现的荷载进行最不利组合，对结构进行承载力极限状态和正常使用极限状态验算，荷载的分项系数及组合系数按《建筑结构荷载规范》取值

(1) 垂直荷载

1）顶板荷载：顶板垂直荷载由路面活载和垂直土压力组成，方向竖直向下。 路面均布活载： q120kPa

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垂直土压力： q2

h18.82.518.740.556.37kPa

ii顶板自重： q3250.820kPa 顶板垂直荷载为：

标准组合： q顶板=q1q2q396.37kPa

基本组合: 永久荷载控制q顶板q11.40.7(q2q3)1.35122.7kPa√可变荷

载控制q顶板q11.4(q2q3)1.2119.644kPa

2）中板荷载：中板垂直荷载由人群荷载与设备荷载组成，方向竖直向下。 标准组合： q中板=4+8+250.4=22kPa

基本组合：永久荷载控制 q中板1.40.741.35(8250.4)28.22kPa√ 可变荷载控制 q中板1.441.2(8250.4)27.2Pa

3）底板荷载：底板垂直荷载即为水浮力，方向竖直向上，取顶板中轴线为计算水位标高。

q水wh=-1015.6=-156kPa q底板自重251=25kPa

标准组合： q底板=q水+q底板自重= -156+25=-131kPa

基本组合： 由于自重是对结构有利，所以底板自重系数取1.0

q底板=1.35q水+1.0q底板自重=1.35(-156)+25=-185.6kPa

表3-3 主体结构顶板、中板、底板垂直荷载表（单位：kPa） 标准组合（kPa） 基本组合（kPa） 顶板 96.37 122.7 中板 22 28.22 底板 -131 -185.6 说明：表中正值表示荷载方向为竖直向下，负值表示竖直向上。 (2) 侧向荷载。

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取顶板中轴线为计算水位标高，采用水土分算。 1)侧向水压力

顶板处（取顶板轴线）：标准组合：e1'wh1=0 基本组合：e1'1.35wh1=0

'wh2=10(16.50.40.5)=156kPa 底板处（取底板轴线）：标准组合：e2'1.35wh2=1.3510(16.50.40.5)=210.6kPa 基本组合：e22)侧向土压力

表3-4 标准断面处从地面至车站底板土层信息表

重度(kN/m3) 1 2 3 4 5 6 7 1 ○3 ○4 ○6 ○7 ○81 ○82 ○素填土 黏土 粉质黏土 粉质黏土 粉质黏土 粉土粉砂 粉土粉砂 2.5 1.5 1.5 8.5 2.0 1.5 2 18.80 18.74 19.24 19.11 19.59 20.17 20.31 内摩擦角(°) 16.1 12.27 19.75 19.81 21.99 19.90 32.71 静止侧压力系数 0.566 0.65 0.56 0.52 0.55 0.52 0.45 序号 岩土编号 岩土名称 厚度（m） 由于土层较多，为方便计算，将所有的土层进行加权平均计算：

hh1ii0.5662.50.651.50.561.50.528.50.5520.521.50.452

2.51.51.58.521.520.535sat3

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1当h=0 m时即围护结构顶端 ○

标准组合：e标准顶q1=0.53520=10.7kPa 基本组合：

可变荷载控制：e基本顶1.4q114.98kPa√

2当h=3.4 m时即顶板中轴线 ○

标准组合

e顶板处(ihiq1)=0.535(18.82.5+18.740.9+20)=44.868kPa

基本组合： 永久荷载控制：

e顶板处1.35ihi+1.40.7q1=1.350.535(18.82.5+18.740.9)+1.40.7200.535=56.613kPa可变荷载控制：

√

e顶板处1.2ihi+1.4q1=1.20.535（18.82.5+18.740.9）+1.4200.535=55.982kPa3当h=19 m时即底板中轴线 ○

标准组合：

e标准底i'hie顶板处=0.535(11.740.6+12.241.512.118.512.59213.171.513.311.5)44.868=148.251kPa 基本组合：

永久荷载控制：

e基本顶1.35i'hi+e顶板处=1.350.535193.239+56.613=196.18kPa

3.4 车站纵梁荷载计算

纵梁计算位置考虑荷载最不利位置，取纵梁两侧相邻顶板半跨荷载之和，即纵梁为两个半跨顶板上部荷载及顶板自重之和。 （1）顶纵梁荷载

'250.8(4.033.31)=146.8kN/m 顶板自重： q顶

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\"顶纵梁自重：q顶纵251.22.2=66kN/m

（4.033.31）=413.756kN/m 垂直土压力：q’2=(18.82.5+18.740.5)‘（4.033.31）=146.8kN/m 路面均布活载： q120顶纵梁承受的荷载

’’''标准组合： q顶纵梁q顶q顶纵q1q2773.356kN/m

基本组合：

’’''永久荷载控制：q顶纵梁1.35(q顶q顶纵q2)1.40.7q1989.715kN/m√ ’’'可变荷载控制：q顶纵梁1.2(q顶q顶纵q2)1.4q1'957.387kN/m

（2）中纵梁荷载

'中板自重：q中板250.4(4.033.31)=73.4kN/m

\"251.21.5=45kN/m 中纵梁自重： q中纵梁\"=4（4.03+3.31）=29.36kN/m 人群荷载：q人\"=8（4.03+3.31）=58.72kN/m 设备荷载：q设备中纵梁承受的荷载：

'’’’q中纵梁q人q设备206.48kN/m 标准组合 q=q中板基本组合

'’’’（q中板q中纵梁q设备）1.40.7q人267.885kN/m√ 永久荷载控制：q=1.35'’’’（q中板q中纵梁q设备）1.4q人253.648kN/m 可变荷载控制：q=1.2（3）底纵梁荷载（荷载为正值时表示荷载方向竖直向下，荷载为负值时表示荷载方向竖直向上）

'底板自重： q底板251(4.033.31)=183.5kN/m

\"251.22.4=72kN/m 底纵梁自重：q底纵梁（4.033.31)=-1145.04kN/m 底板水浮力：q水-1015.6底纵梁承受的荷载：

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‘标准组合： q水=q’ 底板+q底纵梁+q水=183.5+721145.04889.54kN/m基本组合：由于底板荷载和底纵梁荷载对结构有利，所以系数取值1.0

‘q水=1.0（q’+q（183.5+72)+1.35(1145.04)底板底纵梁)+1.35q水=1.01290.304kN/m

主体结构纵梁荷载计算结果见表3-5

表3-5 主体结构纵梁荷载表（单位：kN/m）

标准组合 基本组合 顶纵梁 773.356 989.715 中纵梁 206.48 267.885 底纵梁 -889.54 -1290.304 说明：表中正值表示荷载方向为竖直向下，负值表示竖直向上。

图3-1 横断面荷载作用图示

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图3-2纵梁荷载作用图示

3.5 车站标准断面内力计算

3.5.1 计算模型:

截面特性：计算宽度沿纵向取1 m，即B=1 m。

顶板（用beam3来模拟）： C35砼 B=1.0 m D =0.8 m 中板（用beam3来模拟）： C35砼 B=1.0 m D =0.4 m

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底板（用beam3模拟）： C35砼 B=1.0 m D =1.0 m 负一层侧墙（用beam3模拟）： C35砼 B=1.0 m D =1 m 负二层侧墙（用beam3模拟）： C35砼 B=1.0 m D =1 m 柱（用beam3模拟）： C40砼 B=1.0 m D=0.1 m

结构和围岩的相互作用通过用link10单元来实现，并且考虑到土体受力特性，不能够受拉，所以需要将link10单元的option选项设置为compression only，仅受压。

地基弹簧：Kv32MPa

101.5121.5128.5152181.5342围护结构与侧向土： 1.51.58.51.5215.3MPaKh围护结构与主体结构：K30000MPa

3.5.2 采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果

图3-3 变形图（单位：m）

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图3-4轴力图（单位：N）

图3-5剪力图（单位：N）

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图3-6弯矩图（单位：Nm）

3.5.3 采用荷载标准组合时车站标准断面墙板柱ANSYS计算结果

图3-7变形图（单位：m）

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图3-8轴力图（单位：N）

图3-9剪力图（单位：N）

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图3-10弯矩图（单位：Nm）

3.5.4 结构标准断面内力表

表3-6 采用荷载基本组合时计算所得结构标准断面控制内力表

尺寸 /剪力（kN） bhmmmm 构件 弯矩（kNm） 轴力（kN） 顶板上缘 顶板下缘 中板上缘 中板下缘 底板上缘 底板下缘 647.38 333.9 155.4 71.1 1090.0 1642.3 472.1 472.1 1514.3 1514.3 2478.7 2478.7 511.9 511.9 102.3 102.3 921.5 921.5 1000800 1000800 1000400 1000400 10001000 10001000 尺寸 /bhmmmm 构件 弯矩（kNm） 轴力（kN） 弯矩（kNm） 负一层侧墙533.8 568.6 149.1 10001000

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迎土面 负一层侧墙背土面 负二层侧墙迎土面 负二层侧墙背土面 柱 611.4 869.4 921.5 1642.3 869.4 716.7

125.9 568.6 167.1 10001000 10001000 10001000 0 1216.78

0 8001000 表3-7 采用荷载标准组合时计算所得结构标准断面控制内力表

尺寸 /剪力（kN） 构件 弯矩（kNm） 轴力（kN） bhmmmm 1000800 1000800 1000400 1000400 10001000 10001000 顶板上缘 顶板下缘 中板上缘 中板下缘 底板上缘 底板下缘 负一层侧墙迎土面 负一层侧墙背土面 负二层侧墙迎土面 负二层侧墙背土面 453.4 317.1 112.6 63.2 654.1 1200.3 377.7 377.7 1127.0 1127.0 1860.8 1860.8 248.5 248.5 82.8 82.8 745.5 745.5 406.9 505.7 132.6 10001000 76.1 505.7 148.6 10001000 1200.3 790.7 414.2 10001000 463.4 790.7 579.8 10001000

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柱 0 937.68 0

8001000 3.6 车站纵梁内力计算

截面特性：取5 跨结构建立车站纵梁受力分析模型。

顶纵梁（用beam3模拟）： C40砼 b=1.2m h =2.2m 中纵梁（用beam3模拟）： C40砼 b =1.2 m h =1.5 m 底纵梁（用beam3模拟）： C40砼 b =1.2 m h =2.4 m

3.6.1 采用荷载基本组合时车站纵梁ANSYS计算结果：

图3-11顶纵梁变形图（单位：m）

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图3-12顶纵梁剪力图（单位：N）

图3-13顶纵梁弯矩图（单位：Nm）

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图3-14中纵梁变形图（单位：m）

图3-15中纵梁剪力图（单位：N）

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图3-16中纵梁弯矩图（单位：Nm）

图3-17底纵梁变形图（单位：m）

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图3-18底纵梁剪力图（单位：N）

图3-19底纵梁弯矩图（单位：Nm）

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西南交通大学本科毕业设计(论文) 3.6.2 采用荷载标准组合时车站纵梁ANSYS计算结果

图3-20顶纵梁变形图（单位：m）

图3-21顶纵梁剪力图（单位：N）

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图3-22顶纵梁弯矩图（单位：Nm）

图3-23中纵梁变形图（单位：m）

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图3-24中纵梁剪力图（单位：N）

图3-25中纵梁弯矩图（单位：Nm）

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图3-26底纵梁变形图（单位：m）

图3-27底纵梁剪力图（单位：N）

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图3-28底纵梁弯矩图（单位：Nm）

3.6.3 纵梁内力表

表3-9 采用荷载基本组合时纵梁内力表

尺寸 /构件 弯矩（kNm） 轴力（kN） 剪力（kN） bhmmmm 12002200 12002200 12001500 12001500 12002400 12002400 顶纵梁上缘 顶纵梁下缘 中纵梁上缘 中纵梁下缘 底纵梁上缘 底纵梁下缘 5000.7 2917.1 1353.5 789.6 3803.0 6519.4 0 0 0 0 0 0

3958.9 3958.9 1071.5 1071.5 5161.2 5161.2

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表3-10 采用荷载标准组合时纵梁内力表

尺寸/构件 弯矩（kNm） 轴力（kN） 剪力（kN） bhmmmm 12002200 12002200 12001500 12001500 12002400 12002400 顶纵梁上缘 顶纵梁下缘 中纵梁上缘 中纵梁下缘 底纵梁上缘 底纵梁下缘 3907.5 2279.4 1043.3 608.6 2621.8 4494.5 0 0 0 0 0 0 3093.4 3093.4 825.9 825.9 3588.2 3588.2

3.6.4 板的配筋计算

要进行结构断面配筋，选用的弯矩和轴力都是考虑在最不利位置处。 选取顶板上缘受拉截面作为配筋计算截面。 截面尺寸bh1000800mm2,asas60mm 计算长度l07m，h080060740mm

弯矩设计值M647.38kNm，轴力设计值N472.1kN,混凝土等级C35，

fc16.7N/mm2,ftk2.2N/mm2,

采用Ⅱ级钢筋(fyfy'360N/mm2，Es2.0105N/mm2)。 (1)求偏心矩

e0M647.3810001371.28mm N472.1附加偏心矩ea26.67mm（取max(20mm，h/30) 初始偏心矩eie0ea1371.2826.671397.95mm (2) 偏心受压性质对截面曲率的修正系数：

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c

0.5fcA0.516.7100080014.151,所以取c=1.0 N472100则偏心距增大系数：

1l1170002(0)2c1()1.01.0289

1400ei/h0h14001397.95/740800判断大小偏心:

计算偏心距ei1438.4mm0.3h0222mm 所以属于大偏心受压构件。 (3)求受压区钢筋面积As’

h800eeias1438.4601778.4mm

22取b0.518，充分发挥混凝土抗压强度： 则受压区钢筋面积

Nefcbh02b(10.5b)Asfy'(h0a's)'4721001778.416.7100074020.51810.50.518 36074060 0取As'minbh0.00210008001600mm2 选用C22@200(As'1900.7mm2) (4)求受拉钢筋面积As

受压区高度：

2NefyAs'h0asxh0h02fcb 7407402 30.9mmx2as'120mm

24721001778.43601900.7(74060)16.71000

第41页

西南交通大学本科毕业设计(论文)

则受拉区钢筋面积As

Ne'

fy(h0as')式中 e－轴向力作用点至受压区钢筋As'合力点的距离

h800e'eias'1438.4601098.4mm

22As4721001098.42118.3mm2minbh0.00210008001600mm2

360(74060) 考虑到全截面最小配筋率为0.0055

2则选用受拉钢筋C22@100 As3801.3mm

Asfy3801.33600.102b0.518,所以非超筋 bhfc100080016.7As3801.34.75000min2000,所以非少筋 bh1000800全截面配筋率验算：

AsAs'1900.73801.37.13000min5.5000

bh1000800垂直于弯矩作用平面内的承载力验算：

l077,所以查表可得：=1 b1''Nu0.9fAfAAcySS16.710008003601900.73801.30.9 满足

13871.45KN472.1KN要求。 (5)裂缝宽度验算

按荷载效应的标准组合计算的弯矩MK453.4kN•m轴向力NK377.7kN

e0M453400=1200.4mm0.55h0407mm N377.7根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）当轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离

e00.55时需验算裂缝宽度。 h0

第42页

西南交通大学本科毕业设计(论文)

h800ee0as1200.4601540.4mm

22纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离

22h0740z0.870.12h00.870.12740623.3mm

1540.4e按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

te 所以取te0.01

As3801.30.00950.01 0.5bh0.51000800钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力

NKeZ377.71031540.4623.3sk146.2MPa

AsZ3801.3623.3裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数

＝1.1－所以取＝0.2

0.65ftktesk1.10.652.20.120.2

0.01146.2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离

c602249mm 2受拉区纵向钢筋的等效直径deq22mm 所以最大裂缝宽度

deq1.9c0.08Espte146.222 1.90.21.9490.08 52.0100.01 0.075mm0.2mmwmax1.9sk所以裂缝满足要求。

第43页

西南交通大学本科毕业设计(论文) 3.6.5 侧墙配筋计算

选取负二层侧墙迎土面作为配筋计算截面。 截面尺寸 bh10001000mm2,asas60mm 计算长度 l08.5m，h0100060940mm

弯矩设计值M1642.3Nm，轴力设计值N869.4kN,混凝土等级C35，

fc16.7N/mm2,ftk2.2N/mm2,,采用Ⅱ级钢筋(fyfy'360N/mm2，

Es2.0105N/mm2)。 (1)求偏心矩：

e0M1642.310001889mmN869.4

附加偏心矩:ea33.33mm（取max(20mm，h/30) 初始偏心矩:eie0ea188933.331922.33mm (2) 偏心受压性质对截面曲率的修正系数：

c0.5fcA0.516.7100010009.61,所以取c=1.0 N869400则偏心距增大系数：

1l1185002(0)2c1()1.01.0252

1400ei/h0h14001922.33/9401000判断大小偏心：

计算偏心距：ei1970.84mm0.3h0282mm 所以属于大偏心受压构件。 (3)求受压区钢筋面积As’：

h1000eeias1970.84602410.84mm

22所以取b0.518，可充分发挥混凝土抗压强度： 则受压区钢筋面积：

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Nefcbh02b(10.5b)Asfy'(h0a's)'

8694002410.8416.7100094020.51810.50.518 36094060 0取As'minbh0.002100010002000mm2 选用C22@150(As'2534.2mm2) (4)求受拉钢筋面积As： 受压区高度：

2NefyAs'h0asxh0h02fcb 9409402 86.34mmx2as'120mm

28694002410.843602534.2(94060)16.71000 则受拉区钢筋面积AsNe' 'fy(h0as)式中 e－轴向力作用点至受压区钢筋As'合力点的距离

h1000e'eias'1970.84601530.84mm

22As8694001530.844201.1mm2minbh0.002100010002000mm2

360(94060) 考虑到全截面最小配筋率为0.0055，以及裂缝宽度要求，所以选用受拉钢筋

2C22@60 As6335.5mm

Asfy6335.53600.137b0.518,所以非超筋

bhfc1000100016.7As6335.56.34000min2000,所以非少筋 bh10001000全截面配筋率验算：

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AsAs'2534.26335.58.87000min5.5000

bh10001000

垂直于弯矩作用平面内的承载力验算：

l08.58.5,所以查规范可得：=0.98 b1''Nu0.9fAfAAcySS16.7100010003602534.26335.50.90.9817545.7KN869.4KN 满足要求。 (6)裂缝宽度的验算

按荷载效应的标准组合计算的结果:

弯矩MK1200.3kN•m , 轴向力NK790.7kN

e0M1200.31000=1518mm0.55h0517mm N790.7根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）当轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离:

e00.55时需验算裂缝宽度。 h0h1000ee0as1518601958mm

22纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离:

22h0940z0.870.12h00.870.12940791.8mm

e1958按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率:

teAs6335.50.01270.01 0.5bh0.510001000钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力：

NKeZ790.71031958791.8sk183.8MPa

AsZ6335.5791.8裂缝间纵向受拉钢筋的应变不均匀系数：

＝1.1－0.65ftktesk1.10.652.20.4870.2

0.0127183.8

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最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距：

c602249mm 2受拉区纵向钢筋的等效直径为：deq22mm 所以最大裂缝宽度为：

deq1.9c0.08Espte183.822 1.90.4871.9490.08

2.01050.0127 0.197mm0.2mmwmax1.9sk所以裂缝满足结构耐久性的要求。

3.6.6 板和侧墙的最终配筋表

表3-11板最终配筋表

基本组合 M(KN•m)顶板上缘 顶板下缘 中板上緣 中板下缘 底板上缘 底板下缘 647.38 333.9 155.4 71.1 1090 1642.3 基本组合 N(KN)472.1 472.1 1514.3 1514.3 2478.7 2478.7 修正系数1 ζc 偏心距增1.028948765 大系数η 1.055139639 1.60654041 2.110864049 1.066544267 1.047277017 1 1 1 1 1 初始偏心1397.94394 距ei(mm) 733.932077 186.66667 66.9523872 473.079975 695.898388 大小偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心

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e(mm) 理论受压区As1788.4127 1114.4008 122.621673 281.32739

945.97997 1168.7984 (m2) 1600 1600 800 800 2000 2000 受压钢筋C22@200 直径间距 实际受压区As'1900.663555 1900.663555 950.331777 950.331777 2261.946711 2261.946711 C22@200 C22@400 C22@400 C24@200 C24@200 (m)受压区高30.935 度x(mm) 理论受拉区As2118.3 837.7476724 856.25062 19.94109623 516.2391519 2259.610364 4.9384882 83.1794166 64.2236043 110.178278 151.038418 2(m)通长：通长：C22@400 C22@200 通长：C22@200 C22@400 受拉钢筋通长：加强：C22@200 加强：C22@600 直径间距 加强：加强：C22@1200 C22@1200 实际受拉区As 3801.3 2534.218074 1267.1090 1267.1090 4523.893421 4523.893421 C24@200 C24@200 加强：加强：C24@200 C24@200 通长：通长：2(m)ξ 是否超筋 单侧ρ 0.102431 非超筋 0.0047517 0.0682873 非超筋 0.0031678 0.0682873 非超筋 0.0031678 0.0682873 非超筋 0.0031678 0.0975211 非超筋 0.0045239 0.0975211 非超筋 0.0045239 2

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是否少筋 全部纵筋非少筋 非少筋 非少筋 非少筋

非少筋 非少筋  0.0071275 0.0055436 0.0055436 0.0055436 0.0067858 0.0067858 是否满足最小配筋率 标准组合 M(KN•m)满足 满足 满足 满足 满足 满足 453.4 317.1 112.6 63.2 654.1 1200.3 标准组合 N(KN)377.7 377.7 1127.0 1127.0 1860.8 1860.8 e(mm) z(mm) 1540.42362 623.30745 0.01 1179.5552 608.85059 0.01 无需验算 无需验算 无需验算 1085.04514 733.14177 0.01 te 受拉区纵向钢筋应力146.195423 139.702331 197.434389 s(KPa)应变不均0.2 匀系数ψ 保护层厚度49 49 48 0.2 · 0.3757088 CS(mm)受拉区钢筋直径22 22 24 deq(mm)

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最大裂缝宽度0.074748258 0.071428405

0.199568029 Wmax(mm)是否满足满足 要求

满足 满足 满足 满足 满足 表3-12侧墙最终配筋表

基本组合 M(KN•m)负一层迎土侧 负一层背土侧 负二层迎土侧 负二层背土侧 533.8 125.9 1642.3 611.4 基本组合 N(KN)568.6 568.6 869.4 869.4 修正系数1 ζc 偏心距增1.033843197 大系数η 1.129144008 1.025235278 1.065859669 1 1 1 初始偏心972.130379 距ei(mm) 254.754367 1922.33724 736.57695 大小偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 e(mm) 理论受压区As1445.0304 727.65437 2410.848 1225.0877 (m2) 2000 2000 2000 2000

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受压钢筋C22@150 直径间距 实际受压区As'2534.218074 2534.218074 2534.218074 C22@150 C22@150

C22@150 2534.218074 (m)受压区高1.19862301 度x(mm) 理论受拉区As1014.129651 -273.4334806 4201.133886 947.0303504 -24.467897 86.3422083 16.85716 2(m)受拉钢筋通长：C22@150 通长：C22@150 通长：C22@150 加强：C22@150 通长：C22@150 加强：C22@300 2直径间距 加强：C22@300 加强：C22@300 实际受拉区As 3801.32711 3801.32711 5068.436148 3801.327111 (m)ξ 是否超筋 单侧ρ 是否少筋 全部纵筋0.0819448 非超筋 0.00380139 非少筋 0.0819448 非超筋 0.00380139 非少筋 0.1092597 非超筋 0.0050684 非少筋 0.0819448 非超筋 0.00380139 非少筋 2  0.0063355 0.0063355 0.0076027 0.0063355 是否满足最小配筋率 满足 满足 满足 满足

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标准组合 M(KN•m)

406.9 76.1 1200.3 463.4 标准组合 N(KN)505.7 505.7 790.7 790.7 e(mm) z(mm) 1244.62725 753.45924 0.01 不需要验算 1958.02201 791.80261 0.010136782 1026.06298 723.12904 0.01 te 受拉区纵向钢筋应力86.7217478 229.774106 87.1382079 s(KPa)应变不均0.2 匀系数ψ 保护层厚度49 49 49 0.4860529 0.2 CS(mm)受拉区钢筋直径22 22 22 deq(mm)最大裂缝宽度0.044339962 0.282989031 0.044552894 Wmax(mm)是否满足满足 要求 满足 满足 满足

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西南交通大学本科毕业设计(论文) 3.6.7 中柱配筋计算

中柱尺寸bh=800mm1000mm，混凝土强度等级C40，fc19.1N/mm2，

ftk2.39N/mm2，采用Ⅱ级钢筋（fyfy'360N/mm2，Es2.0105N/mm2）。

N0.9(fcAfy'As')

式中 N——轴向压力设计值（N）;

——钢筋混凝土构件的稳定系数；

fc——钢筋轴心抗压强度设计值（N/mm2）； A——构件截面面积（mm2）；

As'——全部纵向钢筋的截面面积（mm2）。 取负一层中柱配筋计算

对于负二层中柱，计算长度l03.9m，轴力设计值N1216.789733.6kN。

l03.94.8758 b0.8取1.0。

因此负一层中柱的配筋：

As'N/(0.9)fcA9733600/(0.91.0)19.180010000 'fy360故采用构造配筋：

As'minbh0.00580010004000mm2。

纵筋选用8C28（As'4926mm2）。箍筋选用B12@200。 配筋率验算：

As'49260.616%

A8001000'''0.5%'0.616%max5%； 全部纵向受压钢筋的min

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西南交通大学本科毕业设计(论文)

每一侧纵筋'

3615.750.23%0.2%；

8001000所以负二层中柱配筋满足结构的受力要求。

注：负一层中柱的轴力比负二层中柱的轴力小，所以同样只需要按照构造配筋，配筋与负二层中柱相同。

3.6.8 车站纵梁配筋及裂缝验算

以顶纵梁上缘截面配筋及裂缝验算为例。

已知bh=1200mm2200mm，asas'60mm，h02200602140mm,混凝土强度等级C40，fc19.1N/mm2，fc1.71N/mm2，ftk2.39N/mm2，采用Ⅲ级钢筋（fyfy'360N/mm2，Es2.0105N/mm2）。弯矩设计值M5000.7kNm。

（1）计算纵向受拉钢筋面积As：

M5000.7106s0.04764 221fcbh01.019.112002140112s1120.047640.0488

Asbh01fcbh0fy1.00.048819.1120021406648.84mm2

360选用10C25+10C28，As11067mm2，两排布筋，每两排钢筋间的净距为28 mm。

xfyAs1fcb36011067173.83mm

1.019.11200x173.830.08b0.518（非超筋梁） h02140minft1.71max0.2,0.45%max0.2,0.45%0.214% f360yAs110670.4192%min0.214%（非少筋梁） bh12002200（2）斜截面受剪承载力计算

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箍筋采用Ⅱ级钢筋，fyv300N/mm2，混凝土强度等级为C40因为hw/b2200/12001.834，属于一般截面梁，则

0.25cfcbh00.251.019.11200214012262.2KNQ3958.9KN

故满足要求,纵梁不会发生斜压破坏。 检查是否需按计算设置箍筋：

因为0.7ftbh00.71.71120021403073.9KNQ3958.9KN 故需计算配置箍筋：

Q0.7ftbh01.25h0AsvfyvS

ASV2153.9307.8mm2 设计箍筋，选用双肢B14箍筋

s1.25h0AsvfyvQ0.7ftbh01.252140307.8300279.1mm

39589003073900取s150mmsmax300mm，满足规范要求。

sv要求。

nAsv1f2153.91.710.171%0.24t0.240.14%，满足最小配筋率bs1200150fyv300（3）裂缝验算 混凝土有效配筋率：

teAs110670.0083841% 0.5bh0.512002200所以取te1%

荷载标准值作用下梁截面钢筋应力：

Mk3907.5106sk189.64N/mm2

0.87h0As0.87214011067应变不均与系数：

1.10.65ftktesk1.10.652.390.280.2

1%189.64

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最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离： c6028/246mm 受拉区纵向钢筋的等效直径： deq最大裂缝宽度： max1.91025102826.5mm

20skEs(1.9c0.08deqte)

189.6426.5(1.9460.08)5 2100.01

0.151mm0.2mm1.90.28所以纵梁满足裂缝要求。

3.6.9 车站纵梁配筋及裂缝验算表

车站纵梁其他截面配筋计算及裂缝验算过程同顶纵梁上缘类似，主要受力筋均采用Ⅲ级钢筋，箍筋均采用Ⅱ级钢筋，并严格遵守混凝土结构最大计算裂缝宽度迎土面不得大于0.2 mm，背土面不得大于0.3 mm，其配筋计算及裂缝宽度验算详见下表。

表3-13 车站纵梁配筋计算及裂缝宽度验算（一）

截面 顶纵梁上缘 配筋过程 尺寸顶纵梁下缘 中纵梁上缘 中纵梁下缘 bhmmmm 弯矩设计值12002200 12002200 12001500 12001500 /kNm 截面抵抗矩系数5000.7 2917.1 1353.5 789.6 s 受拉钢筋面积0.04764 0.0278 0.0285 0.0166 As/mm 数量及截面直径217225 7602 4909 3927 /mm 10C25+10C28 20C22 10C25 8C25

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相对受压区高度

 剪力设计值/kN 箍筋数量及截面直径/mm 箍筋面积0.0812 0.0558 0.0535 0.0428 3958.9 3958.9 1071.5 1071.5 2B14@150 2B14@150 2B14@150 2B14@150 Asv/mm2 弯矩标准值2153.9 2153.9 2153.9 2153.9 /kNm 裂缝宽度验算3907.5 2279.4 1043.3 608.6 max/mm 0.151 0.082 0.039 0.068 注：1）顶纵梁上缘纵向受拉钢筋为双排布筋，从内侧到外侧依次为10C28+10C25两层钢筋的净距为28 mm；

2）顶纵梁下缘纵向受拉钢筋为双排布筋10C22+10C22，两层钢筋的净距为25 mm。

表3-14 车站纵梁配筋计算及裂缝宽度验算（二）

截面 底纵梁上缘 配筋过程 尺寸底纵梁下缘 bhmmmm 弯矩设计值12002400 12002400 /kNm 截面抵抗矩系数3806.0 6519.4 s 受拉钢筋面积0.030 0.052 As/mm2 7584.4 11067

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数量及截面直径16C25

/mm 相对受压区高度10C25+10C28

 剪力设计值/kN 箍筋数量及截面直径/mm 箍筋面积0.053 0.074 5161.2 5161.2 2B14@100 2B14@100 Asv/mm 弯矩标准值22153.9 2153.9 /kNm 裂缝宽度验算2621.8 4494.5 max/mm 0.090 0.182 注：1）底纵梁上缘纵向受拉钢筋为双排布筋8C25+8C25，两层钢筋的净距为25 mm； 2）底纵梁下缘纵向受拉钢筋为双排布筋，从内侧到外侧依次为10C28+10C25，两钢筋的净距为28 mm。

3.7 结构抗浮验算

大沽北路站标准段按最不利水位（取地面）对车站抗浮稳定进行验算，在不考虑侧壁摩阻力的情况下，抗浮安全系数不小于1.05，则满足抗浮稳定要求。

不考虑侧壁摩阻力：

GG覆土G顶板G中板G底板G中柱+G侧墙G纵梁176.3723.3125[0.8(23.32)0.4(23.32)1(23.32) 0.8(16.652.2)2116.6521.22.221.21.521.22.42]84151.8kN浮力为：

F浮16.51023.313844.5kN

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安全系数为：

K1G/F浮4151.8/3844.51.081.05 所以满足抗浮稳定性的要求。

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第4章 车站施工组织设计

4.1 主要施工步骤

（1）盖挖顺筑（车站主体）：

（2）交通疏解、管线迁改、封闭路面、降水井；

（3）施工一侧围护结构钻孔桩、盖挖中立柱基础及中立柱； （4）施工半盖挖顶板并覆土；

（5）施工另外一侧钻孔桩及第一道钢筋砼支撑； （6）开挖一层土方,架设第二道支撑；

（7）继续开挖一层土方,架设一道支撑，直至开挖到基坑底； （8）基坑底施作接地网、垫层、底板防水层、底板；

（9）拆除第三道支撑，施作负二层侧墙防水层、侧墙、柱、中墙及中板；

（10）继续拆除第二道支撑，施作负一层侧墙防水层、侧墙、柱、顶板及顶板防水层。

4.2 施工场地布置及交通疏解方案

大沽北路站设置在规划道路交叉口，沿规划道路东西向布置，车站采用明挖法施工，车站主体施工期间，主要占用大沽北路部分路面，会一定程度上影响大沽北路的交通，通过确定合理可行的交通疏解方案，对围挡周边的车流进行疏解及导改，使施工对周边环境及交通的影响降低到最小程度。

大沽北路站的交通疏解分两期进行：一期交通疏解：围挡车站东侧范围内主体结构和车站附属结构。二期施工时恢复一期占用路面，并恢复大沽北路交通，车站围挡占用25 m宽的主路路面，交通疏解考虑实际交通流向及主要车流流向，利用车站西侧的辅路和人行步道，共设置24 m的临时道路，保证大沽北路向南行驶方向2 车道，向北行驶方向2 车道通行，围挡两侧的道路设置5 m宽的人非混行道。一期施工围挡面积为34566 m2，施工占地时间16 个月，车站主体开工8 个月后提供大沽北路站～老关村站区间的盾构始发条件。

二期交通疏解：围挡车站西侧范围内主体结构，保证24 m道路宽及双向六车道

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的通行要求。道路两侧设置5 m宽的人车混行道。二期施工围挡面积为4463 m2，施工占地时间6 个月，车站主体开工8 个月后提供车城东路站～大沽北路站区间的盾构接收条件。

本站边境条件复杂，靠近学校银行等，出入人流量较大，如何确保大沽北路交通是交通疏解方案的重点。

交通疏解其分为三期，详细内容如下：

（1）一期围挡：主要围挡车站西侧盖挖顶板施工范围，西侧配线段，车站施工期间下穿隧道正常运行，可保证一环路双向5车道+2个非机动车道，本期围挡施工期为5个月。

（2）二期围挡：一期放行后，二期主要围挡车站南侧明挖范围、车站北侧盖挖顶板施工、北侧明挖区间施工，本期围挡通过改造中间绿化带及两侧人行道，可保证一环路双向6车道通行，本期围挡时间为5个月。

（3）三期围挡：二期盖挖顶板、明挖区间施工完成后，对车道恢复后主要围挡车道两侧明挖施工场地，本期围挡对交通影响最小，可恢复大沽北路原有通行能力双向6车道及十字路左右转向能力，本期围挡时间为16个月。

上述三期交通疏解影响最大的为一期和二期围挡，车站盖板施工期间，采用区域交通疏解导流进出车流。

4.3 基坑降水

根据有关部门地勘报告显示，天津地区的地下水分布状况为地表水及地下潜水层，两种水层之间有粘土层，通过粘土层的分隔作用，两水层互不贯通。由大量的工程经验所得，天津地铁在施工时，在砂卵石地层中实施施工降水是可行的。天津地区砂卵石层由于经过了长期的地层压密作用，从而使得卵石颗粒之间产生了较为稳定的晶体结构，进而卵石颗粒具有拱力效应，使得自然降水对地表沉降值影响颇小，另对地下管线及建筑物的变形影响较小。为了确保安全，施工开始前应对地铁站站范围内地层分布、周边环境、稳定水位相应埋深、地下管线布置情况(埋深、基础形式、建设年代、接头、材质等)及房屋基础情况进行调查汇总，并在施工全过程中进行全方位监控量测，与此同时及时反馈相关信息，以便有关部门采取相应的对策，确保周边建筑物及地下管线的正常安全。

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车站及联络线施工期间采用管井超前降水，降水井点的设置应保证地下水位的有效降低。降水井直径为Φ300mm，井深约40m，沿车站、联络线两侧纵向呈梅花型布置两排，单侧井距15m，降水深度为不小于基坑底1000mm。

4.4 施工主要进度指标及工作安排

车站施工主要进度指标：

车站围护结构： 2 个月 主体结构开挖： 4 个月 车站主体结构浇注： 7 个月 覆土回填、路面恢复： 2 个月 附属结构（风道、出入口）： 4 个月 车站内部结构： 3 个月

施工方通过对各工序合理安排并交叉进行，以保证车站的总工期的合理安排。

图4-1 车站施工进度图

4.5 地下管线防护和迁移

根据现有的管线资料和现场的调查研究，大沽北路站场地范围内地下管线集中分布在道路两侧非机动车道及人行便道下方，基坑范围内地下管线集中分布见下表4-1。

表4-1 基坑范围内地下管线分布情况及处理措施表

序号 1 2 管线类型 雨水 砼 Φ300 雨水 砼 Φ1200 埋深（m） 1.42 临时改移 3.14 处理措施

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3 电缆 铜 BH1400X300 一根 10KV 0.98

4.6 工程量统计

表4-2 车站工程量统计表

单价号 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 工程项目及经费名称 围护结构 Φ1000钻孔桩 Φ1000钻孔桩成桩 Φ1000钻孔桩C30水下砼 Φ1000钻孔桩钢筋笼制安 Φ1000钻孔桩桩头浮砼凿除及外运 冠（压顶）梁 C30砼 冠（压顶）梁钢筋制安 冠梁下微膨胀素砼（C30）填实 临时支撑系统 单位 m3 m3 t m3 m3 t m3 数量 12120.5 10721.9 1608.3 254 1404.0 210.7 720.2 备注 支撑直径609 mm，厚t = 16 mm 砼等级C30 规格双HW400×1.3.1 钢支撑 t 1197.4 1.3.2 1.3.2.1 1.3.2.2 1.3.2.3 1.3.3 1.3.3.1 砼支撑 砼支撑（含砼腰梁） 砼支撑钢筋 砼支撑破除 临时立柱 临时立柱型钢 m3 t m3 t 712.0 106.8 712.0 168

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400C 1.3.3.2 1.3.3.3 1.3.3.4 1.3.3.5 1.3.3.6 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 临时立柱桩C30水下砼 临时立柱桩城孔（含泥浆外运） 临时立柱桩浮砼凿除及外运 立柱间系梁 中立柱桩钢筋 主体结构土石方工程 开挖 土方开挖外运 路面破除及外运 回填 回填土 回填碎石 回填素混凝土 土路床处理 主体结构工程 C20砼垫层 C50砼中柱 C40防水砼顶梁（P8） C40防水砼底梁（P8） C40防水砼直行墙（P8） C40防水砼底板（P8） C40防水砼顶板（P8） C35砼中板 m3 m3 m3 t t m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 379.9 1041.0 19.0 38.3 45.5 118083 8242 22866 120.16 120.16 6008 1321.9 787.2 1111 1277.7 7410.7 6609.4 5948.4 2643.6 桩径1.0 m 槽钢40a

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3.9 3.10 3.10 C35砼中梁 钢筋制安 钢筋制安 m3 t t 444.4 5149.2 5149.2

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结束语

人生如白驹过隙忽然而已，来不及回首，四年大学时光已走在身后。依稀记得刚踏入校门的那一刻，心中对土木工程的理解只有一个“瓦匠工”。经过四年的校园学习与外出实习，学生愈发成熟，对土木工程的理解也更为深刻。大学前三年我们都是在进行公共基础课、专业基础课、专业课的理论学习，并没有进行系统性的整理与运用。在与母校别理之际，我们应该尽情的像母校展现自己，让母校知道，我们长大了。本科毕业设计是综合大学期间所学理论文化知识进行初步实际设计，是理论与实践的结合，也是对自己能力的检验与认可的一种方式。

车站建筑设计首先是通过资料统计确定大概高峰小时客流量，然后组织客流进行车站站台有效长度、楼梯与自动扶梯台数与宽度、站台层事故疏散时间、站台宽度、售检票设施以及车站出入口和通道设计计算。完成相关计算后整理数据然后根据相关资料分析确定此站为两层三跨岛式车站，并通过以上所得来绘制站厅、站台层的平面布置图，接着完成纵剖面和横断面图纸绘制。

车站结构设计首先是根据建筑设计所得横断面示意图以及相关资料所得数据进行荷载计算，主要包括：垂直荷载、侧向荷载、水浮力、纵梁荷载等。由以上荷载值绘制荷载计算的简图，然后通过ANSYS建模型受力分析，进行内力从而计算得出基本组合和标准组合下的变形图以及轴力剪力弯矩图。然后整理标准断面的受力情况，根据相关数据进行配筋计算，最后完成配筋图。

施工组织设计主要包括施工步骤、施工场地布置、周边环境保护、地面交通处理、基坑降水和地下水处理以及施工监控量测。

本次毕业设计很大程度上提高了学生分析资料，运用数据资料处理具体工程施工相关过程的能力。一步步的疑问与解答让学生不仅是学会了如何从失败走向成功更是让学生感受到了地下工程那独特的魅力。在以后的日子里，学生会坚定自己的步伐，通过更加严谨的学习与实践提升自己，让自己早日成为一名标准的土木工程师。

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致谢

首先我得感谢西南交通大学四年来母爱般的培养，有人说“人生最美丽的四年时间就是大学”，是的，在最青春最美丽的时间有您的陪伴是那么的幸福与温馨。四年里，我们一直在您的怀抱中学习、生活与工作，这段难忘的时光是学生最美好的记忆。大学四年有您才有我，谢谢亲爱的母校。

然后我得感谢老师。感谢三个月来您为学生收集资料讲解资料，感谢您对学生各种提问的耐心解答，感谢您的细心指导。除了毕业设计，也感谢与您共处的这段时间，给予了学生很多生活知识，这对于即将踏入社会的学生来说是莫大的幸福。

最后我也得感谢这些日子一起奋斗过来的同学朋友，在老师不在或者解答不及时的时候，是你们给我提供解决方案；在遇到棘手问题的时候，是你们和我一起冷静下来一步步分析；在毕业季内心忧伤的时候，也是你们，陪我度过那难过的时光。四年青春与你们在一起我很幸福也很幸运能够遇到你们。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.《地铁设计规范(GB 50157-2003)》.北京:中国计划出版社,2003.

[2] 中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)》.北京:中国计划出版社,2010.

[3] 中华人民共和国国家标准.《钢结构设计规范 GB 50017-2003》.北京:中国计划出版社,2003.

[4] 高波,王英学,周佳媚.《地下铁道》.成都:西南交通大学出版社.2011. [5] 曾艳华,王英学,王明年.《地下结构ANSYS有限元分析》.成都:西南交通大学出版社,2004.

[6] 李乔等.《混凝土结构设计原理》.成都:西南交大出版社,2008.

[7] 李志业,曾艳华.《地下结构设计原理与方法》.成都:西南交通大学出版社，2003.

[8] 彭伟,张杰,荣国能,李力,葛宇东.《钢结构设计原理》.成都:西南交通大学出版社,2004.

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附录A

毕业实习报告

实习时间：2015.04.16

实习地点：四川省眉山市彭山区S103线九龙山隧道 实习单位：隧道集团工程有限公司

实习目的：对于即将走向社会的我们，大学仅仅是课本的文化知识学习，很多东西还不能与社会实践相结合。这次毕业实习，首先是给大家从感官上认知社会生产实践，不再是课本上的图样，而是具体的实物，让同学们从现实中接受知识汲取知识。其次这次实习也从施工方法，施工中相关问题处理方法及附属物作用来给学生提供毕业设计灵感，以便大家在毕业设计中充分发挥自己的头脑，做出满意的成绩。 实习内容：

附图1 隧道洞口

隧道洞门作为整个隧道的外露部分，应该起到整条隧道的突出标志作用，除了发挥其结构功能外还应该对周围的总体环境有一种符号和象征的意义。从功能与实际作用上来说，隧道洞口的主要作用如下：

基本作用：也就是隧道洞门承载力的作用，即承受洞门上部或者是背部的土压力，一定程度上稳定和控制洞口附近的围护结构，从而保护线路免受落石、雪崩、滑坡、

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泥石流等地质危害的影响，同时呢也可以更好的进行防排水，从而为机车进入隧道创造一个安全、舒适的环境。

安全作用：相比铁路隧道更为严格，公路隧道需要做到缓和机车司机因高速进入隧道中光线较暗部分而产生的心里紧张感，缓和洞口内外的光线的明暗差异，降低因此而产生的眩晕感，确保机车司机眼睛的舒适性、视觉的安全性以及心理的适应性，从而确保机车司机在行驶过程中的安全。

景观作用：与以前隧道洞口功能单一不同，如今的隧道不仅是做到安全承载，更

是通过洞门自身的结构形式来呈现出一种美感，与周边的自然环境相协调一致，尽量减少或破坏原有的生态环境和自然景观。在最大程度上给人与自然一种和谐之美。

实际工程生产中，根据不同的地理条件与地质环境来确定隧道洞门的类型选择。

常见的洞门形式主要包括：端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜切式洞门和喇叭口式洞门等。我们所参观的九龙山隧道洞口采用的是斜切式洞门，既满足了结构安全稳定、环境美观的要求、又是满足减缓微气压波影响的要求。

附图2 隧道衬砌台车

九龙山隧道已经基本施工完成，我们去的时候已经是在清洗整理路面了，这是在

刚进入洞口不久看到的隧道衬砌台车。隧道衬砌台车是隧道施工过程中二次衬砌必不可少的一部分，主要运用于公路、铁路隧道及地下室的衬砌模板的组装拆卸，钢拱架的支护和拆卸。

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附图3 隧道排水设施

隧道防排水是隧道施工中的一个重要组成部分，对于公路隧道如此处的九龙山隧

道，如果防排水处理不好，将会造成隧道漏水或者是渗水，从而引起隧道内各种设备设施以及相关材料的正常使用，减少它们的使用寿命，增大了维护费用。对于有些特殊区域如冰冷地区，渗水可能造成地面光滑洞顶形成冰柱，严重威胁机车行驶人的生命安全。图示是隧道排水的一个常用方式，排水渠及导管排水。

附图4 隧道出口及刚回填上的覆土

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隧道施工方法的选择是隧道设计初一个重要组成部分。九龙山隧道前半段采用的

是双侧壁导坑法，后半段是中隔壁法。双侧壁导坑法是以新奥法为基本原理。在施工中尽量减少对周边围岩的扰动，避免应力过于集中，从而从分利用围岩的自我承载能力。初期支护中采用钢筋网架设钢筋架，喷射混凝土的方式，使开挖断面尽早的闭合，充分的保护围岩自承能力及控制围岩变形。通过建立一整套完整的围岩监控测量系统来控制施工的安全有效进行。中隔壁法也被称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定的岩体，九龙山隧道正是岩土不稳定，为了防止工作面松弛沉降值大幅度增加必须步步成环，尽早封闭工作面。九龙山隧道是一个超大断面的公路隧道。九龙山隧道全长近600m，由于隧道的长度并不大，故不需要采用纵向通风机。但隧道的断面是超大断面，施工难度较大，且围岩不稳定，土层的含水量较多，所以对防水层施工的要求很高。其次隧道上部围岩软弱，很容易发生塌方，故采用拱盖法施工，在洞口出口处，由于易发生塌方，采用了先将隧道结构上部覆土先开挖走，然后等初衬做好以后再将覆土回填的方法。隧道里面也设置了很多排水沟等。 实习心得：

一天的实习结束，虽说时间并不是很长，但是在这有限的时间里，我们却学到了

大量的实践知识。古人云：书读百遍其义自现。其实不然，对于咱们土木工程来说，实践或许比课本知识更为重要，感谢道隧集团工程有限公司代表的耐心讲解，感谢学校给予的这次实习机会，学生会铭记在心，在以后的工作生活中做到尽职尽责。

以下是一些九龙山隧道的图片

附图5.二次衬砌的管片的机械 附图6.隧道的出口

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附图7.施工的机械 附图9. 隧道的入口

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附 图8.隧道的入口 附图10. 隧道的管片