地铁站结构及施工组织设计

前言

随着我国迅速发展城市化进度日益加快，出现了许多大城市和超大城市，随之而增加的人口和私人轿车，致使交通负荷增加，交通阻塞，行车速度缓慢。由于地铁有节省土地、减小噪音、节约能源、减少污染，速度快、车次多、客运量大，安全、准点、舒适等优点。所以在整个交通运输系统中最佳者莫过于地铁了。地铁用于解决大城市交通的重要途径已经为世界各国建设专家所共识。地铁的出现也会使地铁沿线的经济迅速发展。中国正处于急速发展的时机，一个国家和民族的形象代表一个国家的竞争力。

车站是地铁系统中一个很重要的组成部分，地铁乘客乘坐地铁必须经过车站，它与乘客的关系极为密切；同时它又集中设置了地铁运营中很大一部分技术设备和运营管理系统，因此，它对保证地铁安全运行起着很关键的作用。所以车站位置的选择、环境条件的好坏、设计的合理与否，都会直接影响地铁的社会效益、环境效益和经济效益，影响到城市规划和城市景观。

本设计是根据沈阳东陵路地质勘查资料为依据，进行地铁车站结构设计和施工组织设计。以我国最新颁布的技术标准和规范为依据，最大程度的反应了地下建筑工程施工技术的科学技术成果。应用成熟的理论和方法，与实际情况相结合，借鉴已有的工程实例，把每一项工程都力争做到最好。

本设计共分五章，第一章为工程概况，介绍东陵路站的地质情况、设计标准依据及条件。第二章为基坑围护设计。第三章为主体计算，包括梁、板及柱的内力计算及配筋情况。第四章为施工组织设计，在本论文中比较重要，它能综合的反应这个工程的施工情况和施工水平。第五章为工程概算，对施工工程是必不可少的。循序渐进的对地铁车站进行了结构设计和施工组织设计。

由于本人资料有限，对施工场地了解的不足，对地铁车站施工的经验匮乏，在本次设计中难免有错误或不当之处，希望读者能谅解，同时恳请读者批评指正，以便我可以修改完善。

1 概述

1.1 工程概况

东陵路地铁车站设计为双层三跨岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站里程K16+100.0m，车站长度174.4m，标准段净宽20.0m，底板埋深17m，有效站台宽度12m，车站主体结构总长140.05m。采用明挖法施工，大体施工程序分为四部分：围护结构施工、内部土方开挖、工程结构和管线恢复及覆土。围护结构选用钻孔灌注桩，内部土方开挖根据东陵路的土质采用分层、分块，内部结构的施工由下至上分步施工，最后施工防水层和上部覆土。

1.2 工程地质概况

沈阳市位于辽河平原中部，在东经122度25分9秒至123度48分24秒，北纬41度11分51秒至43度2分13秒之间。全市低山丘陵的面积为1020平方公里，占全市总面积的12%。山前冲洪积倾斜平原分布于东部山区的西坡，向西南渐拓。东部为辽东丘陵山地，北部为辽北丘陵，地势向西、南逐渐开阔平展，由山前冲洪积过渡为大片冲积平原。地势东、北高，西、南低，其高程一般在40～60米之间。浑河自东部山区流向西部平原的出口处，将大量的碎屑物沉积下来，在宏观上形成东窄西宽、东高西低如同扇面状的浑河冲洪积扇。地貌成因类型属河流侵蚀堆积地貌。微观形态为低漫滩、高漫滩、浑河新扇、浑河老扇。

沈阳属温带半湿润大陆性气候，全年气温在-29℃-36℃之间，平均气温8.3℃，全年降水量500毫米，全年无霜期183天。受季风影响，降水集中，温差较大，四季分明。春秋两季气温变化迅速，持续时间短：春季多风，秋季晴朗。东陵区地势东部较高，属低山丘陵地形;西部较低，属平原地形。地铁沿线地层上部为第四系全新统人工堆积层和沉积层,一般为粘性土、粉土、中砂、粗砂、砾砂和圆砾土;下覆第三系砂砾岩,局部地段部分地层缺失。

地层土质概述

根据钻探揭示，本工点勘察深度范围内的地层结构由第四系全新统人工填筑层、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层、第四系全新统浑河新扇冲洪积层、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层组成。

<一> 人工填土层

杂填土：灰、灰黄色，由碎石、砖块、砼块、粘性土等组成。层厚3.40～9.80m，层底埋深3.40～9.80m。。场地钻孔均有揭露。

粉土填土层：褐色～黄褐色，稍密，稍湿～湿，含砖渣、灰渣、水泥块、树根等，局部为粉质粘土填土；

<二> 第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层

1）粉质粘土：黄褐色，含氧化铁结核，可塑，摇振反应中等，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层分布不连续，最大厚度2.40m，层底埋深2.70～3.00m，层底标高41.31～43.18m。

2）中、粗砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，含少量圆砾，充填少量粘性土，局部含粘性土薄夹层，稍湿～湿，水下饱和，稍密～中密，部分地段密实。该层以中砂为主，分布不连续，主要分布于线路CK15+025m～CK15+239m部位，最大厚度5.70m，层底埋深4.00～7.80m，层底标高37.01～41.64m。

3）砾砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，含大于2mm颗粒约占总重的30-40%，钻探过程中所见最大粒径60mm。该层局部层位为圆砾或粗砂，含粘性土薄夹层，湿～饱和，中密～密实。该层分布连续，层厚1.00～12.70m，层底埋深5.20～18.70m，层底标高25.70～42.31m。

4）圆砾：主要由结晶岩等组成，亚圆形，坚硬，一般粒径2～20mm，含大于20mm 颗粒约占总重的20%左右，钻探过程中所见最大粒径90mm。饱和，中密～密实。该层分布不连续，平面上主要分布于线路CK15+025m～CK15+290m部位，最大厚度3.70m，层底埋深13.10～17.60m，层底标高26.60～32.54m。

<三>第四系全新统浑河新扇冲洪积层

1）粉质粘土：黄褐色，含氧化铁结核，可塑，摇振反应中等，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层分布不连续，平面上主要分布于线路CK16+203m～CK16+463m部位，最大厚度3.60m，层底埋深6.00～7.00m，层底标高42.80～44.47m。

2）粉、细砂：黄褐色，石英～长石质，均粒结构，充填少量粘性土，局部含粘性土薄夹层，稍湿，稍密～中密。在垂向上41.42～42.00m以粉砂为主，42.00～43.84m 以细砂为主，该层分布不连续，平面上主要分布于线路CK15+885m～CK16+109m部位，最大厚度2.30m，层底埋深5.50～5.80m，层底标高41.42～43.84m。

3）中、粗砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，含少量圆砾，充填少量粘性土，

局部含粘性土薄夹层，稍湿～湿，水下饱和，稍密～中密，部分地段密实。在垂向上31.44～36.00m以中砂为主，36.00～42.31m以粗砂为主，该层分布连续，层厚1.20～2.80 m。层底埋深5.20～14.20m，层底标高31.44～42.31m。

4）砾砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，含大于20mm颗粒约占总重的25%左右，钻探过程中所见最大粒径80mm。该层局部层位为圆砾或粗砂，含粘性土薄夹层，湿～饱和，中密～密实。该层分布连续，层厚3.00～21.00m，层底埋深2.50～28.50m，层底标高17.67～37.22m。

5）圆砾：主要由结晶岩等组成，亚圆形，坚硬，一般粒径2～20mm，含大于20mm 颗粒约占总重的30%左右，钻探过程中所见最大粒径90mm。饱和，中密～密实。该层分布连续，厚度1.40～13.80m，层底埋深15.00～25.80m，层底标高22.89～32.61m。

<四> 第四系上更新统浑河老扇冲洪积层

1）粉质粘土：黄褐色，含氧化铁结核，可塑，摇振反应中等，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层分布不连续，仅在ZX-1051、ZX-1057见到，最大厚度3.50m，层底埋深29.50～32.00m，层底标高14.32～18.01m。

2）中、粗砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，充填少量粘性土，局部含粘性土薄夹层，饱和，稍密～中密，部分地段密实。该层分布不连续，仅在ZX-1048见到，厚度1.50m，层底埋深32.50m，层底标高13.33m。

3）砾砂：黄褐色，石英～长石质，混粒结构，含大于20mm颗粒约占总重的30%左右，部分卵石已风化，钻探过程中所见最大粒径80mm。该层局部层位为圆砾或粗砂，含粘性土薄夹层，饱和，中密～密实。该层分布连续，大部分勘探孔未穿透该层，层顶埋深19.80～32.50m，层顶标高13.33～28.29m。

4）圆砾：主要由结晶岩等组成，亚圆形，坚硬，部分卵石已风化，一般粒径2～20mm，含大于20mm颗粒约占总重的35%，钻探过程中所见最大粒径110mm。饱和，中密～密实。该层分布不连续，平面上主要分布于CK15+519m～CK15+016m，钻探时部分勘探孔未穿透该层。

表1-1本工程地层主要物理力学指标

名称

物理力学性质

容度ρ

(g/c m3)

静侧

压力

系数

抗剪强度

压缩模

量

E s

(MPa)

基床系数Ks

（MPa/m）

地基

承载力

(kPa)

渗透系数

cm/s

C

(kPa)

φ

(°)

垂直水平K v K h

人工填土层粉土填土 1.96 27 12 7.1 杂填土0 20

第四系冲积层

粉质粘土 1.9 0.45 6.07 20 110 0.000172

0.00

379 细砂0.35 0 28 25 25 250 0.005

圆砾-砾砂0.30 0 40 35 40 350 0.12

淤泥粘土 1.94 0.56 20 9.33 5.86 25 30 150 0.000028

中砂-粗砂0.30 0 35 35 30 35 270 0.03

卵石-圆砾0.25 0 42 50 60 500 0.13

第四系洪积层

粉质粘土 2.07 0.40 31 16.5 11.2 25 30 200 0.000116 粉土 2.07 0.35 22.67 23.7 12.88 30 21.03 200 0.00029 粉砂-细砂0.30 0 35 35 30 30 250 0.005 中砂-粗砂0.25 0 36 40 30 35 300 0.04

第四系沉积层

粉土 2.07 0.36 26.2 23.3 15.5 36.1 220 0.00029 粉质粘土 1.94 0.56 20 9.33 5.86 25 30 150 0.000028 粉砂-细砂0.30 0 28 25 25 30 250 0.005 中砂-粗砂0.30 0 35 35 30 35 270 0.03 圆砾0.28 0 42 45 50 350 0.12 卵石-圆砾0.25 0 42 50 60 500 0.13 细砂-中砂50 350

卵石-圆砾800

第

三系砂砾岩 2.01 0.30 30.89 13.9 11.18 48.3 200 0.000327

0.00

214 注：本表是根据招标文件提供的“地质资料”整理而成，括号内为参考值。