浅谈地铁明挖车站的结构设计lhj1.doc

浅谈地铁明挖车站的结构设计
孟旭央 刘海军
(黄河勘测规划设计有限公司 河南郑州金水路109号 450003)
摘　要：根据郑州轨道交通2号线一期工程农业路站深基坑围护结构的特征，选择了人工挖孔桩加钢支撑的基坑支护方案，对支撑构件的钻孔揭示，本场地岩土为第四系全新统粉土、砂土粘性土，属于中等~高压缩行性土，存在承载力较低、易产生坑壁变形失稳、基底沉陷等问题。~，含水层属中等透水层，对混凝土结构中钢筋及钢结构弱腐蚀性。本车站主要坐落在（4-2）粉砂层及（4-3）细砂层，建议车站采用明挖法方案，设计施工应注意车站维护结构选择及防水、排水设施设置，地层物理力学参数表1。
表1　基础地层物理力学参数表
地层
序号
土层名称
平均层厚（m）
天然
含水量
ω(%)
天然
容重
γ(kN/m)
内摩
擦角
φ(°)
凝聚力
C
(kPa)
承载力
标准值
Fk
(kPa)
水平地
基系数
Kv
(MPa/m)
侧压力
系数
4-2
粉砂层



180
30

4-3
细砂层



200
50

3　主要设计原则及标准
地下结构设计应以“结构为功能服务”为原则。满足城市规划、行车运营、环境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐蚀及施工工艺等对结构的要求，同时做到结构安全、耐久、技术先进、技术合理。
车站结构抗震设防烈度为Ⅶ度，结构主体构件及内部构件均按100年使用年限设计；地下结构中永久性和主要构件按一级设计，荷载基本组合和偶然组合时，、；在不考虑侧壁摩阻力时，抗浮安全系数应>、考虑侧壁阻力时，抗浮安全系数应>；当计及地震或其它偶然荷载作用时可不验算结构的裂缝宽度。最大裂缝宽度迎水面应≤，背水面应≤。
4　基坑支护结构设计

(1)，参考郑州市地铁1号线的经验，选择采用钻孔灌注桩的支护形式。
(2) 排桩与内衬的连接形式选用重合墙结构。

（1）主要尺寸拟定
　　围护结构尺寸参数：，，，，桩身采用C30钢筋混凝土；支撑道数为4道，材料选用φ609×16mm的A3钢管，，~。
（2）荷载计算
土压力：根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)，对多支点排桩基坑底上部主动侧(迎土侧)按主动土压力进行计算；基坑底下部考虑两侧土压力相抵后形成矩形土压力荷载，并在被动侧(基坑侧)计入一组弹性支撑(即地层抗力)。
水压力：地下水位按实际地下水位计且水压力不折减。
地面超载取20kPa。
（3）计算方法及简图
围护结构计算按“先变形后支撑”的原则进行结构分析，按增量法原理进行内力计算；计算时计入结构的先期位移值以及支撑的变形；最终的位移和内力值是各阶段的累加值。
计算嵌固深度采用水土合算，计算围护结构内力水土分算。桩内力计算时采用弹性支点法。土的水平抗力系数按m法确定，计算简图见图1
图1 计算简图
（