采用压顶梁抗浮的地铁车站主体结构整体响应分析

在明挖地铁车站抗浮设计中越来越多地采用的压顶梁抗浮型式。该型式具有易于与围护结构结合使用、施工简便、抗浮性能可靠等优点。将压顶梁和围护结构二者结合作为抗浮压重措施,对地铁车站主体结构利用有限元软件建立足尺三维荷载-结构模型,从理论上对抗浮工况下地铁车站主体结构进行受力分析,揭示压顶梁作用下地铁车站结构的一系列力学响应。研究表明:在浮力和压顶梁共同作用下,车站结构顶板呈下沉状态,浮力影响主要通过侧墙传递至顶板,结构抗浮满足要求;底板位移呈山峰状分布,底板中部为结构抗浮不利部位,宜增设必要的抗浮措施,如抗拔桩等;底板配重可较好地约束浮力作用下底板结构的上浮变形,且变形更均匀;车站结构局部出现裂缝,但通过配筋设计可使裂缝控制在规范允许的范围内,满足正常使用要求。     

等截面抗拔桩在地铁车站抗浮中的应用

地下地铁车站的抗浮是目前地铁工程建设中一个经常面临的问题,通常采用的措施是使用抗拔桩。由于目前对抗拔桩的抗拔承载机理缺乏深入了解,设计计算理论尚不成熟,且没有现成的规范作为设计依据,因而在一定程度上影响了抗拔桩技术的推广应用。本文就等截面抗拔桩的破坏机理及其在地铁车站抗浮应用中的一些问题进行了探讨。     

富水砂层零覆土地铁车站抗浮技术措施研究

为制定适合富水砂层零覆土地铁车站抗浮、内力及变形改善,且经济性较好的方案,结合零覆土地铁车站工程实例,在围护墙参与车站抗浮的前提下,利用有限元软件对底板下设置抗拔桩、底板设置折线仰拱、顶板设置夹层压载三种方案下的车站抗浮稳定性、内力及变形、工程经济性等进行对比分析。结果表明,各方案均可使车站结构变形及内力得到大幅改善,且有利于车站抗浮,各方案对结构的作用效应分别与抗拔桩桩径、桩长、底板折线仰拱矢高、顶板覆土压载厚度相关;底板下设置抗拔桩方案不利于全包防水层敷设,而折线仰拱、顶板压载方案避免了该问题;设置抗拔桩与底板设置折线仰拱方案经济性较差,而顶板压载法经济性较好,对车站结构内力及变形改善效果与其他两方案基本接近。     

挤扩支盘桩在地铁抗浮工程中的设计与施工

挤扩支盘灌注桩应用于结构地基的抗浮,可解决许多技术缺欠,使地基起到抗压和抗拔的双重作用.介绍挤扩支盘抗拔桩在地铁车站抗浮工程中的设计应用、施工方法和力学特性,以及在抗浮工程中的优越性及经济性,为保证地铁车站的安全运行打下坚实的技术基础.     

城市高架桥采用大跨径承台梁跨越地铁车站设计研究

沈阳市迎宾路高架桥工程部分线位与地铁1号线重叠,桥梁基础为避开地铁车站及区间,采用大跨度预应力承台梁接桩基方案跨越地铁结构。本文以该工程为背景,采用实体单元建立有限元模型,对典型跨度承台梁的施工及使用阶段进行受力分析。计算结果表明,设计方案安全可靠。为保证承台梁施工及运营期间地铁车站的结构安全,采用压顶梁、桩基础钢护筒跟进工艺、承台梁分部浇筑等施工措施,有效解决了车站结构主体抗浮问题,确保桥梁结构荷载不传递至车站结构主体。     

地铁大跨无柱车站中抗拔桩选型研究

地铁无柱车站相比有柱车站具有更好的建筑功能和运营效率,但由于其自身结构特点,在高水位下无柱车站底板受力过大,通常在底板中部设置大直径抗拔桩作为受力支点以减小板厚,但当车站埋深较深且位于岩层中时,车站成本造价增高、施工难度加大。针对此问题,结合徐州某大跨无柱车站实际设计案例,提出采用微型抗拔桩方案解决无柱车站底板受力问题,并从经济性、适用性等多角度同常规大直径抗拔桩方案进行比选,比选结果表明,微型抗拔桩方案可降低抗拔桩成本造价、减小施工难度、缩短工期,减小了无柱车站在高水位下的应用难度。     

大型地铁车站结构齿槽抗浮技术

针对地铁车站结构抗浮难题,依托成都含水丰富、含水层总厚度达17.7 m的砂卵地层地铁车站工程,运用理论分析、现场试验及方案优化等方法分析大型车站结构抗浮面临的问题,探讨了目前常用抗浮措施的不足,提出了一种新型的齿槽抗浮新技术并确定了抗浮设计参数。实践结果表明,采用地铁车站结构齿槽加强抗浮技术,受力分析和设计计算简单、简洁易作、施工成本低廉、工艺简便且质量易于控制,可以克服传统抗浮技术的一些不足,可供今后类似工程借鉴。     

抗拔桩在地下车站主体结构计算模型中的边界条件研究

抗拔桩在地下车站主体结构计算中作为一个边界条件常被设置为3种型式,以广州地铁2、8号线换乘站南洲站的2号线部分作为计算实例,将这3种常见的边界条件进行计算对比分析,提出一个合理的边界条件,可为今后带抗拔桩的地下车站主体结构计算提供参考。     

装配式地铁车站预制中板梁柱设计方案研究

以深圳地铁内支撑体系下的装配式车站为工程背景,研究车站预制中板梁柱设计的关键技术：中板设计需同时满足基坑支撑的受力转换及车站流水拼装的工艺要求;中板设计需满足吊装、拼装、基坑受力转换、正常使用等工况的受力要求;中板设计需满足楼梯及扶梯开洞的受力需求。针对以上问题,研究车站采用预制+叠合型式中板结构的流水拼装步序,对拼装步序中围护、中板结构受力及变形进行分析;通过采用预制+叠合结构型式的中板结构以满足施工阶段和使用阶段的受力要求;针对中板开设大孔洞的设计难点,通过孔内设置型钢支撑来满足拼装及基坑受力转换的需求,车站拼装完成后在孔边现浇纵横梁、叠合层等形成孔边加强结构,然后切除孔内型钢支撑形成永久开孔;并通过设置抗剪连接、叠合层、纵横梁体系等措施满足开孔受力需要。预制中板的设计措施研究,实现了地铁车站的全断面装配,进一步提高了地铁车站的装配率及流水拼装的工效。     

狮子洋隧道明挖敞开结构抗浮设计

研究目的:广深港客运专线狮子洋隧道是我国第一条水下铁路隧道,也是世界上行车速度目标值最高的水下隧道.本文结合广深港客运专线狮子洋隧道,阐述明挖隧道结构抗浮设计中存在的一些问题,通过分析与计算,提出明挖隧道结构设计中可采取的抗浮水位、浮力、抗浮力建议值和抗拔桩的配筋量,可为类似工程抗拔桩设计提供借鉴.研究结论:目前由于抗浮水位的选取没有统一标准,既有浮力计算理论不考虑结构所处地层的渗透特性,导致抗浮设计结果与实际情况有一定偏差.通过分析与计算提出:当抗拔桩桩长大于10 m时,采用分段方式配筋,以节约成本;在抗拔桩设计时应同时考虑其作为承压桩的可能性,并验算抗拔桩的设置对隧道结构内力的影响.     

大直径泥水平衡盾构下穿既有地铁结构预加固方案研究

为了保证北京地铁10号线和13号线换乘车站(知春路车站)在京张高铁清华园隧道下穿施工过程中的结构安全性和运营稳定性,采用数值模拟对3种预加固方案(水平旋喷桩、管幕和小导管注浆)下既有地铁车站结构的变形和受力进行分析。采取预加固措施后,地铁车站结构的变形和受力都得到了有效控制。结合数值模拟分析的结果,同时从地层适用性、加固效果、环境影响、施工工艺、工程造价、结构变形和受力等多方面对3种预加固方案进行对比分析。以既有地铁车站所处环境和重要性等级为基础,建议选择小导管注浆预加固方案,该方案既能保证下穿施工过程中既有地铁车站结构的安全,又能降低工程造价。     

复杂地形、地质情况下大跨度隧道洞口段设计

研究目的:大跨度隧道洞口地段地形地质情况复杂,对隧道施工和结构影响较大,结合渝怀线大板溪隧道洞口特殊地段的处理,对复杂地形、地质情况下大跨度洞口段设计进行小结。研究方法:针对本工程的地形、地质条件,采用工程类比和结构分析的方法,确定经济合理的处理措施,并对结构进行检算和分析。研究结果:针对大板溪隧道洞口段特殊的地形、地质情况采取有效的处理措施,取得了良好的效果。研究结论:大跨度隧道洞口段,对顺层偏压地段,可于靠山侧适当范围设置预加固桩,消除山体滑移对线路和结构物的危害;对地形十分陡峻,且衬砌基础存在软弱围岩地段,为减少开挖对山体的扰动,于靠山侧设置锚杆挡墙减少刷方高度,采取反压混凝土及配合超前大管棚的施工方法,解决了进洞难的问题;同时设置两侧边墙不等厚的衬砌结构形式,软弱围岩基础设置桩基托梁,将衬砌外侧基础置于桩基托梁上,解决了衬砌结构设计的难题。     

地铁车站与配套一体化地下结构共用围护桩截除方案研究

与北京地铁16号线稻香湖站配套的一体化结构紧邻地铁车站北侧布置,采用明挖法施工,一体化结构与车站北侧共用围护桩。在一体化结构地下一层与地铁车站站厅层设置3个连通口,为形成连通口,需要截除共用的围护桩。原设计的围护桩截除方案由于施工效率低,不能确保在地铁车站投入运营前完成围护桩的截除。根据工程总体施工安排,对原设计的围护桩截除方案进行优化,并对原设计方案和优化方案的一体化结构受力及变形状态进行对比计算分析。在优化方案的基础上,提出便于工程实施的截桩方案,并在工程中得到成功应用。     

地铁区间隧道下穿桥梁大轴力桩基托换设计与施工

西安北客站至机场城际轨道项目全长27.33 km,其中机场站站后折返线区间隧道长256.45 m,该段暗挖隧道下穿机场T3A航站楼主线桥桩基,采用桩基托换处理。被托换的既有桥梁部为异型钢筋混凝土连续箱梁,受力复杂,结构变形敏感;桥面最大宽度35 m,桥墩墩底轴力近13 000 k N;新建托换梁跨度大于20 m,采用预应力混凝土结构,如此大跨度、大轴力的桩基托换工程实例很少。以T3A航站楼桥梁大轴力桩基托换设计为依托,通过对托换方案、关键连接节点、荷载转移机理的分析、研究,详细介绍大轴力桩基托换思路、托换梁设计、托换体系转换,给出托换关键节点的施工方案及监测技术要求,可为类似工程提供借鉴。     

上海轨道交通4号线西藏南路车站防水渗漏情况分析

上海市轨道交通4号线西藏南路车站为一超深地铁车站,车站防水以钢筋混凝土复旦墙结构自防水为主。从客观、施工、设计等方面分析了渗漏原因,并从设计、施工、监理的不同角度对车站防水工程进行了说明。对车站结构的防水效果和实际渗漏情况进行了具体分析。除常规的防水措施之外,介绍了结构堵漏方法和采取的监理措施。     

地铁区间隧道下穿既有桥梁的桩基托换研究

以深圳市地铁7号线黄木岗站区间隧道穿越华强立交桥桩基工程为背景,建立有限元模型,研究隧道下穿既有桥梁时桩梁式托换桩的主动托换和被动托换的荷载转化规律及桩基沉降规律。结果表明:被动托换的沉降主要由托换梁的挠曲变形引起,而主动托换时千斤顶的顶升作用可以有效抵消托换梁的挠曲变形;主动托换时,顶升位移为1.68 mm时为最佳截桩位置,此时截桩能有效减小托换工艺对桥梁上部结构影响;被动托换的总体施工前后桥墩柱顶面有较大隆起,不能满足桥面板平顺的要求。研究成果直接用于指导黄木岗站区间隧道现场施工,并可为今后类似工程提供参考。     

浅析坡地地铁高架车站的基础设计

结合实际工程案例,研究坡地地铁高架车站的基础结构设计方案,以减少前期场坪及临时边坡的处理费用。依据建筑及铁路行业规范,利用Midas有限元软件建立2层地铁高架车站的三维数值模型,分析设防烈度为7度、抗震等级为一级的地铁高架车站基础设计。分析结果表明:既有坡地采用坡率1∶1.25的多级放坡浆砌片石刷坡处理,边坡稳定性满足规范要求。车站基础采用柱与桩直接连接的吊脚结构基础,嵌固端取为桩顶,保证其上部结构具有一定的安全储备。桩基则依据边界条件进行分段受力验算,加强其强度及延性设计,并保证足够的嵌固深度穿透滑裂面,可满足工程安全要求,减少前期场地及边坡的处理费用,降低施工风险,缩短施工工期。     

交通中心下方合建地铁车站主体受力特点分析

近年来,越来越多的地铁车站选择与城市交通枢纽建筑合建,以期节省投资和缩短工期。以我国西北某市一座与机场交通中心合建的地铁车站为研究对象,对其主体结构受力特点进行研究,以期为实际工程设计提供依据。交通中心通过转换梁和隔震支座,将上部结构荷载以点荷载的形式作用在车站框架柱和侧墙上,荷载数值差别大,因而选择Midas Gen进行车站整体三维建模,分析得到结构构件的内力和变形情况。通过分析结果可知,该车站内力除数值较常规标准车站偏大外,分布形式也有其鲜明特点;变形方面,因受力差异,车站两侧存在差异沉降,但满足规范要求。通过本文的分析,可以看出该地铁车站整体可视为上部结构的条形基础。     

地下富水城市的地铁车站 对地下水渗流影响探讨

随着大量富水地区地下工程的建设,地下工程对地下水渗流条件的改变导致的环境问题不断凸显。根据 一维渗流理论,对未建地铁车站时的地下水渗流情况进行分析,并结合镜像原理及叠加原理,分析地铁车站对地 下水渗流的影响机制,得到受地铁车站阻隔作用的地下水壅高值及地下水流量的解析式。运用所得到的理论公式, 分析济南某地铁车站因受车站阻隔作用引起的地下水位壅高、地下水流量变化等,并提出考虑地下水壅高的抗浮 设防水位建议值。研究表明,车站处因受到阻隔作用而产生的地下水壅高值与含水层影响半径、水力坡度等有 关。在实际工作中,当遇到具有一定的水力坡度的强透水含水层时,地铁车站建成后可能产生的地下水壅高应当 引起工程人员的重视。     

西安火车站咽喉区下地铁车站设计与优化研究

为保障西安火车站复杂条件下地铁车站的建设安全,首先开展地铁线路和站位比选,综合考虑建设安全及换乘方便等因素,提出地铁车站优化设计方案,进而讨论地铁车站NTR施工方案,采用数值手段分析不同施工阶段的位移变化规律。结果表明:方案2为最佳线位走向,地铁线路少部分入侵大明宫保护范围,施工规划满足工期要求;地铁车站采用NTR工法进行施工,钢管顶进对应拱顶处地层最大沉降量为-11.3 mm、地表路基沉降量为-9.6 mm,土体分层分步开挖引起拱顶处竖向最大沉降值达到-29 mm、地表路基沉降量为-22.7 mm;针对施工沉降控制难点过程提供对应的沉降控制措施。采用方案2及NTR方案可满足火车站咽喉区下地铁车站的建设安全与工期要求,研究结果可为类似工程的地铁车站设计提供依据。