南京市轨道交通5号线某地铁站设计文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

1.1总体概况

南京市轨道交通5号线工程南起吉印大道站，北至方家营站，线路全长37.4km，全部为地下线，共设地下车站30座，平均站间距为1.26km，其中换乘站14座（分别在吉印大道站与既有机场线换乘；诚信大道站、夫子庙站与既有3号线换乘；竹山路站、三山街站与既有1号线换乘；新亭路站与远期12号线换乘；机场路站与近期10号线二期换乘；小天堂站与远期8号线换乘；光华门站与近期6号线换乘；上海路站与既有2号线换乘；五台山站与远期13号线换乘；云南路站与在建4号线换乘；福建路站与近期7号线换乘；下关站与近期9号线换乘）。在线路起点吉印大道以西、长盛街以东，水长街以南地块内设水长街停车场1处，与起点站吉印大道站接轨；在绕城公路以南、京沪高铁以北地块内设大校场车辆段1处，与大校场站接轨。在大校场车辆段内、方家营站东南侧设主变各1座。控制中心设置在南京南站，与3号线、5号线、6号线、12号线、宁和城际、宁高城际一期、宁高城际二期（高淳段）和宁高城际二期（溧水段）资源共享。

线路全长37.4km，全部为地下线，共设地下车站30座，平均站间距为1.26km，其中换乘站14座。南京地铁5号线D5-XK06标段范围包括：

①5站4区间：盐仓桥站、盐仓桥站~下关站区间、下关站、下关站~建宁路站区间、建宁路站、建宁路站~南京西站站区间、南京西站站、南京西站站~方家营站区间、方家营站等，均为地下线，全长约4.0km；

②大校场出入段线及车辆段，占地规模约为29.63公顷；

③在大校场车辆段内、方家营站东南侧设主变各1座。

1.2 工点概况

下关站为5号线与9号线换乘站，车站位于中山北路与热河南路交叉口，5号线车站沿中山北路方向跨热河南路设置于中山北路偏南侧，建筑布置为地下两层13m站台岛式车站，底板埋深16.5m。9号线车站沿热河南路布置于中山北路以南，热河南路路中，建筑布置为地下三层13m站台岛式车站，底板埋深22.70m，与5号线T型换乘。拟采用明挖法、路口局部位置采用盖挖法施工，支护形式拟采用地下连续墙。

中山北路东西走向，现状宽度29m。热河南路南北走向，现状宽度22.5m。两条路交叉口位置为渡江胜利纪念碑，距离基坑边约3.9m；路口东北象限为下关文化艺术中心（7F）、南京市第十二中学，距离车站最近约为10m；东南象限为江苏省航运公司（8F）、南京铁路经济开发公司、学生公寓（5F）、天正桃源、姜家园及部分民居；西南象限及西北象限均为开发商业用地。

2.1地形与地貌

南京市地貌类型较为复杂多样，既有地质构造作用主导形成的构造剥蚀低山丘陵，又有因基准面抬升遭侵蚀而形成的堆积侵蚀波状平原，其间岗地与岗间洼地相间分布，还有长江、秦淮河堆积作用形成的河流堆积平原，不同类型地貌单元区的地质环境条件和差异较为明显。

本车站地貌单元属长江漫滩平原，现场地为道路，地面高程7.5~10.0m，总体上热河南路地势较低，车站位于中山北路与热河南路交叉口处。近地表主要由全新统(Q₄)人工填土及软塑～流塑状的（淤泥质）粉质黏土等组成。

2.2气象

南京市位于北亚热带季风气候区，四季分明，由于三面环山、一面临水的地形制约，小气候特征明显，夏季炎热、多雨，冬季寒冷、干燥，春秋季短暂，以干燥、凉爽天气为主。多年平均气温14.4℃，年平均最高气温20.4℃，平均最低气温11.6℃，极端最高温43℃（1934.7.13），极端最低气温-14℃（1955.1.6）；年平均降水量1026mm，日最大降水量198.5mm（1931.7.24），降雨主要集中在6~8月，约占全年降水量的60%；全年无霜期达200~300d。

南京的灾害性天气主要有台风、寒潮、冰雹、高温和雾霾。南京平均每年有1~2次受台风影响，多在6~10月，其中8月最多；入侵南京的寒潮（即24h内气温下降10℃以上，最低气温降至5℃以下的天气），平均每年5.5次，以12月份出现次数最多；南京地区冰雹以3月份和5月份出现机率最高；南京日最高气温ge;35℃的高温天气从6月上旬至9月中旬都可能出现，并以7月中旬至8月下旬出现较多，最冷月平均气温-2.1℃，最大冻结深度为9cm；1991年以前南京雾霾天在100天以内，1991~2000年年平均雾霾天数为123天，2001~2010年年平均雾霾天数为158天，雾霾天呈现出逐年递增趋势，平均每年雾霾天增加3.9天，2010年平均雾霾天数为191天，2011年为191天，2012年为226天，2013年为242天，每年的1月和12月是雾霾最为严重的月份。

2.3水文

南京属长江下游滨江城市，市域内河流、湖泊较多，主要河流有长江、秦淮河、滁河等，湖泊主要有玄武湖、莫愁湖、紫霞湖、百家湖、仙林湖等。拟建工程跨度较大，自南向北经过的主要河流有秦淮新河、边安河、护城河、秦淮河、惠民河、长江。

长江为我国第一大河，其中南京段位于长江下游，长度约92.3km，自西南向东北贯穿南京市区，据水文站多年观测资料统计，其多年平均径流量9145亿m³，多年平均潮位5m左右（吴淞高程），最高水位10.22m（1954.8.7），最低水位1.54m（1956.1.9）；因距离入海口较近，长江南京段属感潮河段，最高潮位10.22m（1956.1.9），最大潮差为1.56m（1962年），最小潮差为0.00m（1965年），最大洪峰流量92600m³/s，一般每年从5月份开始流量增大，7~8月份达到最大值，10月份以后开始减小，至次年1~2月份出现最低值。南京附近江面宽阔，一般都在2000m以上，平均水深20~30m，最深达40m，水流量较平缓，平均流速1m/s左右，实测最大流速3.09m/s。江面从不封冻，四季皆可通航，享有“黄金水道”的盛誉。

秦淮河是长江下游的一条支流，全长110km，发源于句容东部的茅山山脉，主干流由东南流经南京市区，注入长江，年平均水位6.48m，最高水位10.48m，最低水位3.58m，年平均流量18.5m³/s；秦淮新河是1975~1979年从东山附近的河定桥至南京郊区的金胜村入江处开挖的一条全长18km、河面宽130~200m、行洪800m³/s的人工泄洪河，在河口建有节制闸，用于排洪、抗旱和航运，但其入江泄洪受江水的顶托，汛期上游和东部山区来水仍在主城区地势低洼处积水成灾。

3.1地基土的分析与评价

根据本次勘察资料结合物理、力学性质指标，对各岩土层评价如下：

①-1—杂填土：杂色，稍湿，松散。主要成份为建筑垃圾，含大量砖块、石子、混凝土块及少量粉质黏土，地表局部为混凝土地坪。堆填时间gt;10年。其中，D5S27Z39、D5S27Z40孔浅部约0.50～11.50m以内均为混凝土。均有揭露，普遍分布。该层土层底标高-2.84～7.57m、平均5.15m；厚度1.40～11.50m、平均3.64m。

①-2—素填土：灰色、灰黄色，很湿，松散。主要成分为黏性土，局部混少量碎石。大多数孔有揭露，局部缺失。该层土层顶埋深1.40～5.80m、平均3.02m；层底标高-0.23～5.61m、平均2.96m；厚度0.50～7.80m、平均3.05m。土层具中偏高压缩性。

②-2b4—淤泥质粉质黏土：灰褐色、灰色，流塑。土质不均，混夹粉土、粉砂，中下部砂质含量渐高，呈千层饼状，偶见贝壳碎片及腐植物。均有揭露，普遍分布。该层土层顶埋深3.40～11.50m、平均5.95m；层底标高-26.74～-9.72m、平均-19.08m；厚度12.40～30.50m、平均21.92m。土层具高压缩性、为软弱土层，工程地质性能极差，在基坑开挖时可能坑壁失稳，不宜直接作为基础持力层。

②-4b3 4—粉质黏土：灰褐色、灰色，软塑～流塑。土质极不均匀，混夹大量粉土、粉砂薄层，局部呈互层状，切面粗糙，韧性及干强度中偏低状。均有揭露，普遍分布。该层土层顶埋深18.00～35.40m、平均27.87m；层底标高-48.89～-25.07m、平均-41.32m；厚度4.00～34.60m、平均22.00m。土层具高压缩性、为软弱土层，工程地质性能极差，在基坑开挖时可能坑壁失稳，不宜直接作为基础持力层。

②-5d1—粉砂：灰色、青灰色，饱和，中密～密实。矿物成分以石英、长石为主，见云母碎片，级配一般，分选性一般。间断分布，大多地段缺失。该层土层顶埋深38.00～53.50m、平均51.14m；层底标高-50.03～-40.09m、平均-46.57m；厚度2.00～10.60m、平均4.68m。土层具中偏低压缩性、工程地质性能较好。

④-4d1—砾砂、粗砂：灰色，饱和，密实。级配较好，分选性差，含云母碎屑及卵砾石，粒径0.5～7cm，含量不均，约10～40％，亚圆形，主要成份为石英砂岩，中、粗砂充填。间断分布，大多地段缺失。该层土层顶埋深51.00～59.40m、平均55.51m；层底标高-50.96～-44.55m、平均-49.18m；厚度0.60～5.90m、平均2.99m。土层具低压缩性，工程地质性能好。

K2p-2—强风化泥质粉砂岩：棕红色、局部灰色，坚硬，泥质粉粒结构，块状构造，泥质胶结，岩芯较破碎，呈碎块状，遇水易软化，锤击易碎、声哑。采取率约60％～70％。大多数孔揭露，局部地段缺失。该层土层顶埋深48.60～60.60m、平均54.21m；层底标高-52.16～-40.99m、平均-46.85m；厚度0.30～4.00m、平均1.24m。工程地质性能好。

K2p-3—中等风化砂岩：棕红色、局部灰色，坚硬，泥质粉粒结构，块状构造，胶结物成分以方解石为主，强度不均，局部含砾石，粒径约2-20mm，含量不均，岩芯较完整，呈柱状，遇水易软化，锤击易碎、声哑。采取率约85％～100％，RQD约80％～95％。分布较普遍，局部缺失。该层土层顶埋深49.50～61.80m、平均55.25m；层底标高-62.27～-46.34m、平均-57.08m；厚度3.80～19.70m、平均10.48m。工程地质性能好。其中，9号线部分D5S27Z47孔59.30~59.80m钻进时发生明显漏浆现象，施工时应引起注意。

3.2.抗浮设计水位

地下水位埋藏浅，埋深受季节影响明显，工程结构位于地下水位之下，应进行抗浮设计。

根据南京地区区域水文地质资料、初勘阶段实测最高稳定水位、地下水年变化幅度、地形地貌、地下水补迳排条件、车站底板埋深等综合确定，建议抗浮设计水位按场地整平后标高以下0.50m考虑，最低地下水位取地面以下2.50m，计算基底压力时该水位为不利工况的地下水位。

4.场地抗震地段类型划分

场区上覆土层中软弱土分布范围广、厚度大，地基均匀性总体较差，按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1.1条及《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB 50909-2014）第4.2.1条判定，拟建场地属抗震不利地段。

5.地下结构抗浮分析与评价

拟建下关站为5号线与9号线换乘站，其中，5号线为地下二层，基坑开挖深度约16.9m，9号线为地下三层，基坑开挖深度约25.3m。基坑深度较大，上部无建筑物，当场区地下水位较高时易受地下水浮力的影响，须采取必要的抗浮措施。

⑴施工阶段临时抗浮设计分析

根据车站底板埋深、站位区工程地质及水文地质条件等，当车站基坑围护结构隔断了覆盖层中潜水、承压水在坑内外的水力联系时，施工阶段临时抗浮措施可采用坑内降排水减小地下水浮力或利用基坑侧壁支护结构抗浮。在降排水过程中应确保隔水效果，避免降排水对周边建（构）筑物和地下管线带来不良影响。

⑵使用阶段的永久抗浮设计分析

车站使用期间地下水位回升稳定后，地下构筑物结构自重不能满足抗浮稳定的要求，应采取抗浮措施。建议结合场区规划地面标高在车站顶板上覆土 设置抗拔桩，由于桩体承受永久上拔力，应进行桩身抗拉承载力与抗裂验算。

抗拔桩的具体桩长、桩径等由结构设计人员进行抗浮验算确定。桩基施工前应进行试桩，单桩抗拔极限承载力应以静载试验为准。

6.说明

拟建车站为地下车站，是5号线与9号线换乘站，5号线中心线底板埋深约16.9m，底板位于②-2b4层淤泥质粉质黏土（混夹粉土、粉砂）中，9号线底板埋深约25.3m，底板位于②-4b3 4层粉质黏土（夹粉土、粉砂）中。②-2b4层和②-4b3 4层为均软弱土层，工程地质性能差，具高压缩性，承载力低，不宜直接作为天然地基。对于地下结构而言，埋深较大时主要受结构上浮和不均匀变形等因素控制，对承载能力要求相对较低。由于软土一般工后变形较大，应对其进行沉降变形验算，建议施工时及时进行衬砌、注浆，必要时进行二次注浆，将软土变形控制在允许范围内。

1. 方案（设计方案、或研究方案、研制方案）论证：

研究方案ensp;

1．设计的主要内容ensp;

1）、车站的开挖，通过技术鉴定分析，确定采用的开挖方式是明挖还是暗挖，其次，要明确基坑的防水与支护。

2）、设计出车站的整体布置图，用平面图将车站的整体的格局布置体现出来。

3）、结构设计，应用所学的土压力以及结构力的计算，在有上部覆土压力，超载（等效为均布静载），地下水的浮力等工程力的综合作用下，结构的受力状况，在对车站的整体框架结构进行完受力计算后，根据各个部件的弯力图，剪力图，轴力图，从而对各个部件进行配筋。抗浮、抗震的验算。

4）、附属结构的设计，在满足地铁车站适用性，安全性，识别性，舒适性和经济性的前提下，对地铁车站的出入口，横梯，通风设施和照明设施，通道等附属设施进行设计。ensp;

5）、确定主体结构施工工程的具体施工方案

6）、施工质量、安全控制措施。文明施工、环境保护。

本次设计充分运用我们学到的专业知识,在对地铁车站有了一定认识后,自己独立的完成一个比较完善的项目,把自己在学校学到的知识与实际相结合,将设计中的结构和自己的想法充分的实践,设计充分的利用CAD软件以及抗震,抗浮,防水,钢筋混凝土,钢结构,配筋等专业知识,在设计中学习相关的知识,自己在学校学到得知识有限,必须学习一些所需的专业知识,独立的学习其他相关的技术,要想把毕业设计做的好就一定要学习更多的知识、掌握更多的技术,只有这样才能做得更加完善。

2、基坑围护方案论证

开挖深度内土层主要为①层人工填土、②-2b4层粉质黏土（夹粉土、粉砂）、②-4b3 4层粉质黏土（夹粉土、粉砂），车站基底主要位于②-2b4层淤泥质粉质黏土（夹粉土、粉砂），局部位于②-4b3 4层粉质黏土（夹粉土、粉砂）。基坑开挖较深时，地下水位以下土层易扰动造成坑壁坍塌，对基坑稳定性及坑内施工安全影响较大。

考虑到车站基坑紧邻在建建筑物、市政道路，地下管线较多，周围环境较为复杂，开挖深度内土层为填土及淤泥质粉质黏土（夹粉土、粉砂），土质极为松散，土层结构性、自稳性差，极易扰动，出现坍塌和侧向位移变形，淤泥质粉质黏土（混夹粉土、粉砂）为典型二元结构地层，与粉土、粉砂呈夹层或互层状韵律分布，含水量高，渗透性较差，且不均匀，基坑施工的主要问题是边坡失稳、坑底隆起和对周边建筑物、道路、地下管线设施的影响。

结合场区地质条件、水文条件、基坑开挖深度及周边环境等，建议主体围护结构型式采用地下连续墙 内支撑，内支撑可采用混凝土和钢支撑，支撑体系除应满足承载力要求外，尚应满足变形要求。拟建基坑坑底以下为深厚软弱土，地下水位较高，坑底以下承压水头高于基底，建议设计人员对基坑进行整体稳定性、支撑稳定性、嵌固稳定性、抗隆起稳定性及抗渗流稳定性验算。基坑设计时，宜对基坑支护方案组织专家会审，论证方案的可行性。