1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1简述

随着我国城市经济的快速增长和社会的不断进步，以及城市集约化程度的不断提高，依托城市轨道交通建设带动城市地下空间开发及资源利用，探索和开拓城市新空间已经成为一股不可阻挡的潮流。但是过去单一功能的轨道交通地下空间已不能完全适应今天快速发展的城市节奏和和丰富多样的城市生活。城市轨道交通站点地区地下空间逐渐向综合化、集约化、立体化发展已成为趋势。这样不但能协调扩展城市空间、优化城市系统功能、改善城市环境，同时最大程度地发挥轨道交通车站周围地区的交通优势、促进该地区的繁荣与发展。我国伴随着轨道交通建设而进行的大规模地下空间开发利用也只是近些年才逐渐展开得，多数建成的轨道交通站点地区地下空间开发利用不充分或不尽合理。主要体现为功能形式单一、布局分散、交通流线不顺畅、内部环境差等一系列问题。

1.2地铁车站的特征（结构类型、型式、施工方法）

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1工程概况

雄州站位于雄州南路（路口南）、龙津南路（路口北）与雄州东路（路口东）、雄州西路（路口西）交叉口广场，沿雄州南路方向在广场下设置，与远期 14 号线通道换乘。两端设盾构端头井，南端为盾构接收，北端为盾构始发。共设置 4 个出入口、2 个风道和 1 个消防疏散口，其中 3 号出入口预留，1 号风道与消防疏散口合建，4 号出入口与 2 号风道合建。车站主体采用明挖顺作法施工。

本站临近的建构筑物主要有六合区政务中心 12 层钢筋混凝土结构，距离 1 号风道结构外皮约25.2m；建行雄州支行 6 层钢筋混凝土结构，距离 2 号风道结构外皮约 19.2m；南京国土资源局六合分局 13 层钢筋混凝土结构，距离车站主体结构外皮约 45.9m。

车站施工受影响的管线有：

雄州南路方向主要管线有 1 条 DN500 雨水管线、1 条 DN1500 雨水管线、1 条 DN800雨水管线、1 条 DN800 供水管线、1 条 DN200 燃气管线、1 条 DN160 燃气管线、1 条 10KV 管线。

雄州东路方向主要管线有 1 条 DN500 雨水管线、1 条 DN600 雨水管线、1 条 DN600 供水管线（埋深 3m~5m）、1 条 10KV 管线（埋深较深约 5m~6m，顶管施工，信号弱）。龙津南路路口主要管线有 1 条 DN800 供水管线、1 条 DN200 燃气管线、1 条 10KV 管线。影响雄州西路路口主要管线有 1 条 DN800 供水管线、1 条 DN200 燃气管线。

2.1.1工程地质条件

雄州站处滁河漫滩地貌单元，勘察揭示场地覆盖层厚度 43.5m～47.2m，上覆土层厚度、性质变化较大。拟建车站位于六合区棠城广场，地势较为平坦，现状地面标高约 9.7m（吴淞高程）。

2.1.2岩土工程地质分布及参数

（一）地基土物理性质指标（平均值）

表2-1 各土层物理指标平均值表

（二）力学参数

表2-2 力学参数表

注：表中带（）的数据为经验值。

2.1.3水文地质条件

该场地地下水的类型主要有上部松散层中孔隙潜水、孔隙承压水和基岩风化带裂隙水三类。潜水含水层主要由新近沉积粘性土及粉土层组成，其中②-1c2-3 层粉土透水性较强，并且分布稳定，是孔隙潜水的主要含水层。而其他各含水层多为粘性土，富水性差，渗透性多为弱透水～微透水。

承压水含水层主要由④-4e 中粗砂混卵砾石组成，富水性较好，渗透性为中等透水。但含水层层顶埋深大，对工程建设影响较小。

基岩风化带裂隙水含水层主要由白垩系上统赤山组（K 2 c）泥岩、泥质砂岩组成，裂隙水主要存在于强风化岩顶部，与上部砂、卵砾石层相连，富水性校好，因拟建场地基岩埋深大于 40m，因此对工程建设影响不显著。

2.1.4地下水水位

勘察期间实测场地地下水稳定水位埋深 0.60m～1.00m，高程 8.50m～9.07m，平均高程 8.72m。

场地地下水位年变化幅度 1.0m 左右。根据调查，场地历史最高地下水位接近地表。

根据相邻区间实测资料，该场地承压水水头高程约为 6.46m。

抗浮设防水位建议取设计室外地坪以下 0.5m。

2.2车站结构设计依据及计算模型

2.2.1设计依据

（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001，2006 年版）；

（3）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

（4）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

（5）《钢结构设计规范》（GBJ17-2003）；

（6）《建筑地基基础设计规范》（GBJ50007-2002）；

（7）《南京地区地基基础设计规范》（DB32/J12-2005）；

（8）《南京市城市总体规划》（2007～2020）

（9）《南京市综合交通规划》（2008-2020）

（10）《南京城市轨道交通线网规划》（2009 版）

（11）《江苏沿江城市群城际轨道交通线网规划》（2011-2030）

（12）《南京市域轨道交通发展规划及南京城际轨道交通线网规划》

2.2.2设计原则

（1）地下铁道的结构设计应遵照 ”结构为功能服务” 、”以人为本”的原则，满足城市规划，行车运营、环境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐蚀及施工等对结构的要求，注重节约用地、节约能源，同时做到安全、可靠、技术先进、经济合理。

（2）设计应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，并考虑城市规划引起周围环境变化对结构的作用；对分期建设的线路，应根据线网规划，合理确定节点结构形式及是否同步实施或预留远期实施条件。

（3）设计应根据工程建筑物的特点及其所在场地的具体情况，通过技术、经济、工期、环境影响等多方面综合评价，选择合理的施工方法和结构型式。 在含水地层中，应采取可靠的地下水处理和防治措施。

（4）当地下结构受力过程中受力体系、荷载形式等有较大变化时，宜根据构件的施作顺序及受力条件，设计应按结构的实际受载过程进行分析，考虑结构体系变形的连续性；结合施工监测逐步实现信息化设计。

（5）设计应严格控制基坑开挖和隧道施工引起的地面沉降量，对由于土体位移可能引起的周围建、构筑物和地下管线产生的危害加以预测，依据不同建构筑物有关规范、规程要求或通过计算确定其允许产生的沉降量和次应力，并提出安全可靠、经济合理的技术措施。

（6）净空尺寸必须符合地铁建筑限界要求，同时也应满足其他使用及施工工艺要求并考虑施工误差、结构变形和位移的影响等因素，预留一定的余量。

（7）应根据抗震设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素选用能较好反映其地震工作性状的计算分析方法，并采取必要的构造措施，提高结构和接头处的整体抗震能力。当围岩中包含有可液化土层或基底处于可产生震陷的软黏土地层中时，必须采取可靠对策，提高地层的抗液化能力，保证地震作用下结构物的安全。

（8）须具有战时防护功能，并做好平战转换功能。

（9）设计应遵循”分阶段、分等级、分对象”的基本原则开展安全风险工程设计工作，应结合所处的工程地质水文地质条件、风险源的种类、风险的性质以及接近程度等具体情况，采取相应的技术措施，对工程自身风险和环境风险进行控制。

2.2.3车站主体结构形式及尺寸的拟定方案

车站总长 160.7m，标准段宽 20.7m，底板埋深约 16.1m；端头井段宽 25.1m，底板埋深约 17.4m。根据结构受力要求，并结合建筑布置，横向设置双柱，为地下两层三跨箱型框架结构。车站纵向设置纵梁，为梁柱受力体系。为增加板的刚度并改善板的受力条件，在板与墙、梁相交的节点处设置受力斜托。

尺寸拟定如下：

项目	尺寸
上层内衬墙厚度	600mm
下层内衬墙厚度	700mm
顶板厚度	700mm
中板厚度	400mm
底板厚度	900mm
中柱	700mm x1100mm
顶纵梁宽 x 高	1000mmx1800mm
底纵梁宽 x 高	1000mmx2000mm
顶、中、底板与内衬墙支座处均设斜托局部加厚

2.2.4 车站结构计算剖面确定

图1 标准断面图

图2 端头井剖面

2.3车站结构设计计算方法与计算模型

（1）方法：荷载-结构法

（2）计算简图

图2 主体结构正常使用工况计算模型

2.4地下结构计算

2.4.1 车站结构设计荷载计算

（一）顶板荷载

1.覆土压力

计算覆土压力时用下式表示：

q_土= γ_ih_i （kN/m²）

式中 γ_i-------第i层土壤（或路面材料）的重度；

h_i-------第i层土壤（或路面材料）的厚度。

2．水压力

计算水压力时用下式表示：

q_水=γ_wh_w （kN/m²）

式中 γ_w-----水重度；

h_w-----地下水面至顶板表面的距离。

3．顶板自重

q=γd （kN/m²）

式中 γ-----顶板材料的重度；

d------顶板的厚度。

4.顶板所受的特载为q_顶^t

5.地面超载

q_顶= q_土 q_水 q q_顶^t q

q_顶= γ_ih_i γ_wh_w γd q_顶^t q

（二）底板上的荷载

q_底=q_顶 q_底^t P/L

式中 P------结构顶板以下，地板以上的两边墙及中间柱等重量；

L------结构横断面的宽度；

q_底^t=---地板上所受的特载。

（三）侧墙上的荷载

1.土层侧向压力

2.侧向水压力

e_w=ψγ_wh

式中 ψ----折减系数，砂土ψ=1，黏土ψ=0.7；

h-----从地下水面至考查点的距离。

侧墙上的荷载为：

q_侧=e e_w q_侧^t

式中 q_侧^t----作用于侧墙上的特载。

2.4.2车站结构平面框架内力计算

（1）选择一种荷载组合用结构力学方法计算；

（2）用结构力学求解器或同济曙光软件计算不同荷载组合的电算；

（3）画出不同荷载与工况组合的内力包络图

2.4.3 车站结构构件截面设计

（1）车站结构外侧墙、顶板、中板、底板、柱配筋计算

（2）车站结构裂缝控制验算计算

（3）车站纵向结构（顶、中纵梁）内力与配筋计算

（4）车站结构抗浮稳定性验算；

2.5车站结构施工组织设计

2.5.1 工程特点

雄州站位于雄州南路（路口南）、龙津南路（路口北）与雄州东路（路口东）、雄州西路（路口西）交叉口广场，沿雄州南路方向在广场下设置，与远期 14 号线通道换乘。两端设端头井，南端为盾构接收，北段为盾构始发。附属结构共设置 4 个出入口（其中 3 号出入口预留）和 2 个风亭。雄州站处于路口广场下，周边场地较宽阔，车站主体施工条件较好，具备明挖施工条件，且本车站所处土层主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土，土质较差，因此推荐采用明挖法车站。

本站施工具有以下特点：

（1）棠城广场”茉莉花”雕塑在车站施工影响范围内，施工前需搬迁，前期拆迁压大；

（2）站位处地下市政管线密集，有多条管线需要临时改移，前期管线改移压力大；

（3）雄州站北端为盾构始发端，端头井工期压力大。

2.5.2施工技术措施组织

1.施工方法选择

雄州站车站主体施工条件较好，对施工影响范围内的”茉莉花”雕塑进行搬迁，其它建构筑物较少且距离较远；车站位于路口广场内，施工期间能够进行交通导改；施工影响范围内的管线能够进行改移或保护。本站具备明挖施工条件，且本车站所处土层主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土，土质较差，因此推荐采用明挖法施工车站。

附属结构也具备明挖条件，采用明挖顺做法施工。

2.降水方案选择

基坑开挖深度范围内主要土层为淤泥质粉质粘土层，淤泥质粘土和粉质粘土层，为微透水层；基坑围护结构采用咬合桩单层结构，挡土、截水功能合一，推荐采用坑内管井辅以明沟排水降排水方案。车站底板以下中粗砂混卵砾石层层为承压含水层，承压水水头为 6.46m，根据计算基坑抗承压水稳定性不满足规范要求，施工中需根据开挖深度和水头标高适时开启降水减压措施。基坑开挖到底时，水头高度需降低约 2m。

3．地基加固

本站底板座落于流塑状淤泥质粉质粘土层，为控制基坑变形，对地基进行三轴搅拌加固。

4.与区间隧道工程的接口处理

车站两端端的区间采用盾构法施工，按总体筹划车站南端为盾构接收井，北端为盾构始发井。为此在车站东西端盾构井其净空尺寸应满足盾构机接收、始发的要求，并根据盾构区间的要求，在车站与区间的接口处设置后浇环梁。

5.地面地下管线改移及防护措施

现状道路地下管线较多，类型众多，车站开挖范围内的给水、雨水、燃气、电力（10KV）管线需临时改移。施工时需对基坑周边的所有管线进行密切监测。

2.5.3施工总体安排

雄州站计划于 2012 年 3 月 1 日正式开工，开工前需完成对施工影响范围内的广场雕塑和市政管线改迁工作。土建施工分三期进行。一期施工车站北段主体结构，雄州南路交通从围挡东西两侧绕行，施工时间约 8 个月；二期施工车站主体剩余结构部分，雄州南路和龙津南路交通从施工围挡东西两侧绕行，施工时间约 6 个月；三期施工附属结构，雄州南路和龙津南路交通从 3 个工围挡中间绕行，土建总工期约 16 个月。

2.5.5 实施进度安排

根据宁天城际轨道交通一期工程全线工筹计划，工程于2012年2月份开始进行管线改移、交通疏解、围挡占地、三通一平等前期工作，于2012 年3月1日正式开工建设，施工车站主体结构，施工工期13 个月；2013 年 3 月底开始进行车站附属结构施工，附属结构施工3 个月，至 2013 年7月完成车站附属结构。车站土建施工总工期约 16 个月。