南京地铁11号线方洲广场站地下结构设计开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1地铁简介

地铁为铁路运输的一种形式，一般来说，现代的地铁须具有以下几个条件：①在城市内部运行的大客流量、主要以电力驱动的轨道交通，换言之，该系统须主要在城市内部运行，服务城市；②拥有独立路权，与其他形式的交通没有平交；③班次密集，在白天的频率一般在10分钟以内一趟。

1.2地铁车站站台型式

地铁车站按站台形式可分为侧式站台候车、岛式站台候车和岛侧混合式站台候车。

岛式站台便于旅客在站台上互换不同方向的车次，并且两根单线单隧道布线方式在城市地下工况复杂的情况下穿行具有较大的灵活性。

侧式车站候车客流换乘不同方向的车次必须通过天桥才能完成，会给乘客带来不便。但侧式车站轨道布置集中，有利于区间采用大的隧道或双圆隧道双线穿行，具有一定的经济性。

地铁车站按构筑形式可分为矩形箱式结构、圆形或椭圆形隧道结构。其结构形式的选择与车站规模、施工方法等有关，目前我国地下车站使用最多的是矩形和拱形。

1.3地铁车站施工方法

（1）明挖法施工

明挖法是软土地下工程最基本，最常用的施工方法，明挖法和盖挖法在施工方法和顺序上有所不同，相应地在结构设计上也可以有所区别，但与之相适应的最合理的结构形式均为框架结构或拱形结构。常见施工方法有整体浇筑、全装配、内墙与围护墙组合现浇以及部分装配等。明挖车站适应性强可根据场地条件和使用要求灵活布置车站的平面及纵断面，可较好地利用地下空间，紧凑合理地把设备和管理用房集中在车站内，管理方便。但明挖施工对地面交通干扰大，甚至需要大量拆迁地面建筑。

对于采用明挖法的车站，一般采用框架结构型式，根据客流量计算确定的车站规模、站台型式以及车站埋深等情况，可设计为多层多跨、多层单跨、单层单跨、单层多跨的箱形钢筋混凝土结构；车站立柱可设计成圆形、矩形、圆端形或多边形。顶、中、底板可设计为梁板体系、无梁楼盖和整体预应力结构；当车站为无柱大跨时，顶板可设计为密肋梁板、斜腿刚构、拱形结构以及预应力箱梁结构等，对此应作技术经济比较。

（2）盖挖法施工

按主体结构的施工顺序，盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法，其中，盖挖逆作法应用最多。在交通繁忙的地段修建地铁，尤其是修建有综合功能要求的车站，或需要严格控制基坑开挖引起的地面沉降时，则可采用盖挖法施工。（3）暗挖法施工

暗挖法有矿山法、盾构法、顶管法，且具有占地少、拆迁少、扰民少、影响交通少、环境污染少、造价低等特点，极其适合在城市，尤其是在城市中心区、旧城改造、繁华地段、交通拥挤地段进行各类地下工程建设。其具体的施工技术可概括为以下三方面：①稳定地层，改造地层，提高松软地层的自稳能力；②开挖及初期支护是隧道暗挖施工的关键；③围岩的监控量测是暗挖施工中必不可少的保证措施。

1.4车站结构计算原理与方法

1.4.1设计依据

（1）地铁车站初勘报告

（2）地铁车站区间详勘报告

（3）《地铁设计规范》GB50157-2003

（4）由总体总包单位提供的线路总体设计平、纵剖面图

（5）有关会议纪要、公文及政府部门提供的基础资料

（6）有关会议纪要、公文及政府部门提供的基础资料

（7）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

（8）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）

（9）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

（10）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

（11）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

（12）《地下工程防水技术设计规范》（GB50108-2008）

1.4.2荷载选型

根据《建筑结构荷载规范》，可从恒载、活载及偶然荷载等荷载类型等对其进行计算。

（1）永久荷载包括结构自重、地层压力、结构上部设施及建筑物压力、水压力及浮力、混凝土收缩徐变的影响、设备重量等。

（2）可变荷载可分为基本可变荷载和其他可变荷载，基本可变荷载有地面车辆荷载及其引起的侧向土压力、地铁车辆荷载、人群荷载，其他可变荷载包括温度变化影响和施工荷载。

（3）偶然荷载包括地震影响以及灾害性荷载。

1.4.3结构计算模型与方法

（1）荷载-结构法

荷载-结构法是地下工程设计中使用最多的一种方法，其原理是认为车站开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，车站结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。采用这种计算模型，具有明确的受力概念及安全系数评估方法。在地下工程设计中，除确有可借鉴的工程经验进行类比，一般都要进行受力分析。

（2）地层-结构法

地层-结构法又称连续介质模型，是将地层和结构视为共同受力的统一体，按照连续介质原理来计算地下结构以及周围地层的变形。这种方法不仅计算出衬砌结构的内力及变形，而且可以计算周围地层的应力，充分体现了周围底层于建筑结构的相互作用。

1.4.4结构计算模型简图

图1结构断面布置简图

1.5计算内容

（1）车站结构荷载的计算

（2）结构平面框架计算

（3）车站结构外侧墙、端头井、端墙内力的计算

（4）车站结构顶板、中板、底板计算（抗浮、配筋计算）

（5）车站结构的整体计算

1.6施工组织设计内容

施工组织设计包括四项基本内容：①施工方法与相应的技术组织措施，即施工方案；②施工进度计划；③施工现场平面布置；④有关劳力，施工机具，建筑安装材料，施工用水、电、动力及运输、仓储设施等暂设工程的需要量及其供应与解决方法。前两项指导施工，后两项则是施工准备的依据。

具体内容包括：

（1）编制说明

（2）编制依据

（3）工程概况（包括对工程特点的分析）

（4）施工准备

（5）施工方案的选择

（6）施工进度计划

（7）施工设备和劳动力资源的选择

（8）施工平面图设计（包括总平面图和重点项目的布置详图）

（9）施工管理机构及劳动力组织

（10）季节性施工的技术组织保证措施

（11）质量管理与质量控制的组织保证措施

（12）安全事故的组织保证措施（包括技术安全和生产安全）

（13）文明施工和环境保护的措施

（14）技术经济标准

车站主体施工工艺流程如下：

基底清理找平底版垫层施工（接地网施工）垫层施工底板结构施工站台层基底侧墙、立柱施工中板结构施工站厅层侧墙、立柱施工顶板结构施工顶板防水层铺设土方回填。

主要施工设备有：槽壁机、履带吊、吊车、膨润土搅拌机、水泥浆搅拌机、泥浆泵、砼输送泵对焊机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机、泥浆罐车、插入式振捣器、试验仪器测量仪器、装载机、自卸汽车、工程钻机、泥浆泵、潜水泵、电焊机等。

参考文献

[1]《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）

[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

[4]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

[5]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2010年版）

[6]《地下工程防水技术设计规范》（GB50108-2008）

[7]《混凝土结构平面表示法制图规则和构造详图》（03G101-1、04G101-3）

[8]《地铁设计规范》-GB50157-2003

[9]基础工程学，中国水利水电出版社，2002

[10]陈国兴等，土质学与土力学，北京，中国水利水电出版社，2002

[11]地下建筑结构，清华大学出版社

[12]朱合华等,地下建筑结构，中国建筑工业出版社,2005

[13]刘钊佘才高等，地铁工程设计与施工，人民交通出版社，2004

[14]刘增荣，地下结构设计，中国建筑工业出版社，2011

[15]周顺华，城市轨道交通结构工程，同济大学出版社，2004

[16]张庆贺，朱合华，庄荣.地铁与轻轨[M].2版.北京：人民交通出版社，2006

[17]孟祥雷.浅析地铁车站设计[J].甘肃科技，2009，25（13）：139-142

[18]侯潮，李伟.浅谈地铁车站结构设计流程[J].科技传播，2011，（12）：053

[19]伊兴芳，张春雷.城市地铁车站结构设计[J].甘肃科技，2009，25（2）：123-125

[20]王敏.地铁车站结构截面控制内力计算分析[J].现代城市轨道交通，2013，（3）：72-75

[21]邱松和，朱丽.某地铁车站防水设计与施工[J].江苏建筑，2011，（4）：55-58

[22]天津大学建筑工程系地下建筑工程教研室.地下结构静力计算[M].北京：中国建筑工业出版社，1979

[23]王珊，地铁工程设计与施工新技术实用全书，银声音像出版社，2004

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1本设计工程概况

南京地铁11号线是南京地铁中又一条全线位于江北地区的线路，位于南京市浦口区，联系桥北、珠江、桥林等广大桥北地区。线路北起大桥北路，向南延伸至浦口新城，南至桥林地区的滨江村。

宁天城际一期工程方州广场站位于南京市六合区延安北路、金江公路（气象路）、方州路路口，沿延安北路、气象路布设，为地下双层岛式站，车站北端设折返线及停车线。设计车站主体轮廓尺寸长约390m，标准段宽约20.7m，轨顶标高-5.5～-6.5m，基坑深约16.0～18.5m。

拟建车站主体设计拟采用明挖顺作法施工（局部盖挖顺作）施工，支护形式拟采用钻孔咬合或钻孔灌注桩 止水帷幕，设计整平标高及建筑0.00待定，车站设计中心里程为K28 383.502m，设计轨面高程为-4.56m。

2.1.1工程规模、车站形式

（1）车站规模

车站有效结合宽度为12m，有效长度为80m，车站标准段宽度为20.7m，车站总长

393.45m，车站总建筑面积为19500㎡。车站东南、西南现状为方州广场，规划为绿地；东北、西北象限现状为空地，规划为商业和居住。在西北、西南、东南、东北四个象限分别设有四个出入口，分别为1号、2号、3号、4号出入口，两端设置两组风亭组，两个消防疏散口，3号出入口附近设一组冷却塔。站台宽度、楼扶梯宽度及布置、出入口通道宽度等具体情况的确定根据设计客流而定。

（2）车站形式

地下岛式两层车站，带停车折返线，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。

2.1.2车站平面布置

图2车站平面布置图

2.2车站结构设计

2.2.1车站结构设计依据

（1）方州广场站初勘报告

（2）方州广场站-沈桥站区间详勘报告

（3）《南京市城市总体规划》（2007～2020）

（4）《南京市综合交通规划》（2008-2020）

（5）《南京城市轨道交通线网规划》（2009版）

（6）《江苏沿江城市群城际轨道交通线网规划》（2011-2030）

（7）《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》

（8）《宁天城际轨道交通一期工程初步设计文件组成内容、深度与格式要求（试行本）》（宁天城际轨道交通一期工程设计总体组，2011年12月）

（9）《宁天城际轨道交通一期工程初步设计技术规定（送审稿）》（宁天城际轨道交通一期工程设计总体组，2011年12月）

（10）《宁天城际轨道交通一期工程可行性研究报告（送审稿）》及预评审专家意见和回复

（11）《宁天城际轨道交通一期工程总体设计文件》及评审专家意见和回复

（12）《宁天城际轨道交通一期工程风险工程与结构选型专项设计》及评审专家意见和回复

（13）《宁天城际一期工程场地地震安全性评价报告（送审稿）》

（14）《宁天城际轨道交通一期工程DNT-XK01标方州广场站岩土工程初步勘察报告》（报告编号：CK41104FZZ）（中煤科工集团南京设计研究院，2011年12月）

（15）《宁天城际轨道交通一期工程轨道沿线建筑物调查报告（第一、二、三阶段）》（江苏今迈工程勘察有限公司，2011年11、12月）

（16）宁天城际轨道交通一期工程地下管线测绘成果报告（南京市测绘勘察研究院有限公司，2012年元月）

（17）宁天城际轨道交通一期工程杆管线及地形测绘成果报告（南京市测绘勘察研究院有限公司，2012年元月）

（18）宁天城际轨道交通一期工程DNT-XS03标段设计合同

（19）由总体总包单位提供的线路总体设计平、纵剖面图

（20）有关会议纪要、公文及政府部门提供的基础资料

（21）有关会议纪要、公文及政府部门提供的基础资料

（22）总体组下发的联系单及各专业联系单、互提资单

2.2.2结构设计计算

（1）计算时分两种工况：施工工况和竣工工况。

（2）计算模型

荷载-结构模型和地层-结构模型，即连续介质模型。

（3）选取横断面与纵断面

选取标准断面和出入口处断面两个剖面分别进行计算，如图3、4。

图3标准断面剖面图

图4出入口处断面剖面图

（4）结合相关工程类比拟定标准断面各构件的尺寸：

(5)选择合适的计算模型和工况

①标准横断面内力计算

图5主体结构计算简图

②标准纵断面内力变形计算

对于纵梁的计算，取横断面各个荷载工况里的柱轴力最大值，建立5跨标准纵断面模型，将柱的轴力作为均布荷载作用在纵梁上，计算出梁的内力。

2.3施工组织设计

施工组织设计包括四项基本内容：①施工方法与相应的技术组织措施，即施工方案；②施工进度计划；③施工现场平面布置；④有关劳力，施工机具，建筑安装材料，施工用水、电、动力及运输、仓储设施等暂设工程的需要量及其供应与解决方法。前两项指导施工，后两项则是施工准备的依据。

具体内容包括：

（1）编制说明

（2）编制依据

（3）工程概况（包括对工程特点的分析）

（4）施工准备

（5）施工方案的选择

（6）施工进度计划

（7）施工设备和劳动力资源的选择

（8）施工平面图设计（包括总平面图和重点项目的布置详图）

（9）施工管理机构及劳动力组织

（10）季节性施工的技术组织保证措施

（11）质量管理与质量控制的组织保证措施

（12）安全事故的组织保证措施（包括技术安全和生产安全）

（13）文明施工和环境保护的措施

（14）技术经济标准

车站主体施工工艺流程如下：

基底清理找平底版垫层施工（接地网施工）垫层施工底板结构施工站台层基底侧墙、立柱施工中板结构施工站厅层侧墙、立柱施工顶板结构施工顶板防水层铺设土方回填。

主要施工设备有：槽壁机、履带吊、吊车、膨润土搅拌机、水泥浆搅拌机、泥浆泵、砼输送泵对焊机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机、泥浆罐车、插入式振捣器、试验仪器测量仪器、装载机、自卸汽车、工程钻机、泥浆泵、潜水泵、电焊机等。

2.4设计成果

（1）任务书

（2）开题报告

（3）设计报告

（4）图纸内容包括（①设计总说明②车站建筑平面布置图③车站外侧墙配筋图④车站顶板配筋图⑤车站底板配筋图⑥车站框架柱、梁、中板配筋大样图⑦相关大样图）

（5）专业文献翻译及原文

3.设计进程安排