暗挖地铁车站柱洞逆筑工法及桥梁保护施工技术

柱洞逆筑法是在形成"桩、柱、梁"稳定的受力体系下,再通过逆筑施工工法完成地铁车站主体结构施工。在拱部二次衬砌保护下,进行主体结构的施工,尤其在拱部土质较差,地下水较丰富的条件下,与暗挖顺做法相比,具有受力体系明确、施工安全风险小、投入的模板支架少等特点,适用于城市地铁大跨度暗挖车站的施工。城市地铁工程施工通常临近道路桥梁.对道路桥梁采取保护措施,从而保证地铁施工过程中周边环境安全具有重要作用。以北京地铁10号线劲松站为工程实例.系统介绍浅埋暗挖地铁岛式车站柱洞逆筑施工工法及主要工艺,介绍暗挖施工中时劲松桥采取的保护措施。     

地铁车站各设计状况的结构分析

讨论地铁车站结构分析时应考虑的几种设计状况。结合工程实例,针对位于高水位地区的地铁车站,提出持久设计状况的两种受力模式;采用轨道交通领域的人防设计规范进行偶然设计状况的分析,同时运用反应位移法进行地震设计状况的分析。通过比较,找出它们对地下结构使用和安全的不同影响,从而对地铁车站结构设计提供借鉴。     

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。     

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。     

地下工程建设对城市地下水环境的影响分析

研究目的:研究地下工程在施工和运营的过程中对地下水环境的影响,为地下工程的建设规划及地下水环境保护提供科学依据.研究结果:在总结地下工程建设对地下水环境影响基础上,以西安市城市轨道交通2号线为例,利用经验公式计算施工期车站基坑降水对地下水的影响,并采用数值模拟的方法预测地铁运营后对地下水流场的影响.地铁施工期的基坑降水只发生在张家堡站,中心水位下降6.3 m,降水量为10 454.15 m3/d,影响半径441 m,对地下水流将产生一定的影响;地铁建成运营以后的地铁线路阻挡了地下水的径流,造成"迎水面"水位壅高,"背水面"水位降低,通过模拟水位变幅在0～1.7m.     

新型预制装配式地铁车站结构横断面受力性能研究

预制装配式地铁车站具有能缩短工期、改善施工质量等优势。结合地铁车站主体结构常用的双层三跨矩形断面形式,建立了整体有限元模型,研究了这种新型预制装配式结构在使用阶段的受力变形规律,为预制装配式地铁车站在未来的工程应用提供力学支撑。     

新建基坑工程对既有地铁车站的影响及对策

研究目的:某新建基坑位于既有地铁工程安全保护区内,基坑与地铁车站结构水平净距约2.0 m,新建基坑开挖不可避免地会对地铁结构产生影响,为了评定新建基坑在实施过程中对既有地铁结构的影响情况,依托通用有限元软件ANSYS,构筑拟建基坑与地铁结构的有限元模型对拟建基坑开挖过程中地铁结构的响应进行计算分析,以明确新建基坑开挖对既有地铁结构的影响程度,从而采取有针对性的措施。研究结论:(1)新建基坑施工对地铁车站影响显著,主要为基坑开挖及降水等过程;(2)基坑开挖至基底,主体结构未施作时影响最大,结构向着基坑开挖临空面产生位移,地铁结构在基坑开挖至基底时竖向最大位移为26.3mm,水平位移为17.8 mm;(3)建议开挖过程中采取措施尽可能减小新建基坑施工对既有地铁结构的影响,确保新建及既有工程的安全;(4)本研究结论可供类似基坑工程参考。     

深圳地铁3号线高架车站结构设计研究

研究目的:随着城市轨道交通建设的快速发展,高架线路的增长比例更快.如何在高架车站的结构选型和设计方面取得优势,将高架车站对城市空间的影响降到最低成为亟待解决的问题.本文结合深圳地铁3号线工程和其他城市地铁建设经验,对高架车站常用结构方案及设计要点进行分析和研究,为类似高架车站设计提供参考.研究结论:根据深圳地铁3号线“建桥一体化”高架车站结构受力特性,采取针对性的结构设计措施和验算手段,可以对该类结构特点扬长避短,满足轨道交通对高架车站结构安全性和乘客舒适性要求.     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

地铁车站基坑预制桩-墙结构设计与受力分析

研究目的:复合墙与叠合墙是支护结构与主体结构相结合的典型结构形式,近年来得以迅速发展并被广泛应用于明挖地铁车站基坑工程中。本文以济南市轨道交通R1线演马庄西站装配式车站为工程背景,分别按照复合墙与叠合墙两种组合形式对基坑预制桩-墙复合围护结构体系进行计算,对比分析在自重以及水反力两种工况下车站主体结构和支护结构的受力情况和承载性能,从而确定较为合适的车站基坑围护结构方案及其结构设计计算方法。研究结论:(1)采用复合墙结构形式,需注意主体结构底板跨中、支座以及顶板跨中等部位的受力情况及承载性能;(2)叠合墙结构形式中主体结构内墙与围护结构之间能够有效传递剪力和弯矩,预制围护桩能够与主体结构形成整体以承受外部荷载,具有较好的承载性能;(3)采用预制桩-墙叠合结构形式的结构设计,不仅可以考虑适当减薄主体结构内墙厚度或减少配筋,而且可在满足结构承载力性能的前提下达到节能环保的目的;(4)本研究成果可为地铁基坑桩墙结合设计及结构形式选择提供理论支撑与技术参考。     

邻近地铁车站配套地下结构建造方案研究

北京地铁16号线稻香湖站配套的地下结构紧邻地铁车站北侧布置,并与车站北侧共用围护桩。由于两结构之间设置人防门和行人通道,需要截除共用围护桩。原设计的配套地下结构建造工序安排将会对地铁车站运营产生不利影响。考虑到对地铁车站运营产生影响的工序主要是共用围护桩的截除,提出的方案是:先完成配套地下结构的负二层结构浇筑,然后将负一层结构划分为3个建造单元,每个单元分别采用不同的建造方案。施工关键工况的数值模拟分析结果表明:分单元建造方案对配套地下结构中板受力状态等并没有产生明显的不利影响,围护桩的变形监测结果也表明分单元建造方案能够满足围护桩的安全要求。该配套地下结构建造方案已成功实施,为今后地铁车站配套地下结构建造方案设计提供参考。     

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。     

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。     

立交桥与地铁车站共站位条件下施工顺序对车站变形及受力的影响

为了解立交桥与地铁车站共站位条件下地铁车站在施工全过程中的力学特性,探索站桥施工顺序对地铁车站结构变形及受力的影响。通过拟设标准工程案例,借助有限元软件建立较为精细的三维模型,明确不同施工顺序下车站结构力学特性的差异。研究结果表明:先桥后站施工车站楼板竖向位移在每一跨内均表现为梁柱支座大跨中小,整体呈弓形的变化趋势,而先站后桥施工车站楼板位移表现为不同规律;先站后桥施工引起车站顶板及中板竖向位移较先桥后站有一定程度的升高,且中板增幅较顶板增幅大。站桥施工顺序对车站楼板横向弯矩影响较大,最大达到92.15%,发生在顶板侧墙处;纵向弯矩最大差异为55.05%,发生在顶板位置。先桥后站施工钢管柱水平位移及柱端弯矩大于钢筋混凝土柱,而先站后桥施工表现恰好相反。两种施工顺序下钢管柱与钢筋混凝土柱的轴力相差不大,最大的差异发生在钢管柱位置,仅为8.53%。     

青岛地铁某地下车站结构抗震数值模拟计算分析

为了研究地铁地下车站在地震荷载作用下的受力情况,以青岛地铁某明挖地下车站为例,通过静力法和时程分析法分别建立二维数值模型,对明挖地下车站标准断面的受力进行结构抗震性能模拟分析;对车站大里程端节点结构建立三维数值模型,进行结构抗震性能模拟分析。车站标准断面二维模拟计算结果表明,时程分析法与静力法2种计算方法得到的内力计算结果比较接近,顶板跨中、底板支座、底板跨中、侧墙支座、侧墙跨中均受静力法计算结果控制,顶板支座、中板支座、中板跨中受时程分析法控制,对比基本荷载组合、准永久荷载组合的内力及相应的配筋计算,地震荷载组合对车站结构各构件承载力并不起控制作用;大里程端节点结构三维模拟分析结果表明,车站结构各构件满足抗震设计要求。     

抗拔桩和压顶梁对明挖地铁车站内力影响分析

在高地下水位地区修建地铁车站,往往存在抗浮问题。抗浮问题处理得当与否直接关系着地铁车站正常使用期间的可靠度。而采用不同抗浮措施会对结构内力产生不同的影响,为研究这种影响并希望从结构受力角度对车站抗浮提出一定的建议,结合一个明挖地铁车站实例,针对目前最常见的2种抗浮措施——压顶梁和抗拔桩进行数值计算,发现抗拔桩具有改善结构受力的作用,在结构跨度较大时应采用抗拔桩或者抗拔桩与压顶梁联合抗浮的措施,在结构跨度较小时,可优先考虑压顶梁抗浮。     

地铁车站端头盾构井的空间分析

地铁地下车站端头盾构井是整个车站结构受力最复杂的地方,为确保其施工阶段和使用阶段的安全,必须对盾构井结构进行准确分析。以深圳地铁2号线东延线工程岗厦北站东端盾构吊出井为例,利用ANSYS 13.0建立盾构井结构的空间计算模型,研究端头盾构井主体结构各主要构件的受力特性。结果表明：端头盾构井空间效应显著;通过建立空间计算模型可避免平面简化模型对墙体转角处边界约束条件和板侧向刚度的不合理假定。     

地铁车站配电变压器经济容量选择

针对地铁车站配电变压器容量选择过大的问题,对地铁车站用电设备工况进行论述,同时对影响配电变压器经济容量选择的主要因素进行详细分析.结合典型地铁车站的负荷计算结果,应用现值成本法,对地铁车站采取不同容量配电变压器时的总费用进行计算;并在此基础上,提出地铁车站配电变压器经济容量的选择方法.     

济南地铁大跨无柱拱形结构 内力分析及施工技术

以济南地铁龙奥站为依托,研究硬岩地层大跨无柱拱形地铁车站结构受力特性及施工技术,进行二维有 限差分数值计算,结果表明：基坑施工引起的支护结构水平位移及内力均较小,采用多级放坡开挖和喷锚支护的 方式可保证基坑安全施工;无柱拱形结构顶板弯矩、轴力值均较大,同时中板表现为偏心受拉状态,是主体结构 中的薄弱环节,但仍具有较大的安全系数,结构整体安全可靠。大跨无柱拱形车站施工技术已在济南地铁龙奥站 取得成功应用,可为类似工程提供借鉴。     

盾构长距离下穿湖底的设计方案研究

苏州轨道交通1号线星港街站～会展中心站区间隧道长约2 350 m,其中约1 850 m下穿金鸡湖,是苏州地区第一条湖底盾构隧道,同时也是目前国内最长的湖底盾构隧道。该区间隧道所处的地层为含有微承压水的粉细砂地层,且隧道最小覆土厚度仅为7.4 m,隧道结构与防水设计难度高,施工风险大。结合该工程,对地铁区间长距离下穿水域的设计方案进行了探讨。