夕阳红老年大学-夕阳红老年大学
目
录
1
概述
.
....................................... ............... 1
1.1
工程概况
.......... ................................... 1
1.2
设计范围、依据及规范
................................. 1
1.3
设计原则及标准
....................................... 2
1.4
总体设计审查意见及执行情况
........................... 4
2
地质概况
.
... ............................................... 4
2.1
地形地貌
.
...................................... ...... 4
2.2
沿线地层特性
......................................... 4
2.3
地质构造及地震烈度
................................... 6
2.4
工程地质及水文地质概况
............................... 6
2.5
地层物理力学指标
..................................... 8
2.6
工程地质条件评价及注意事项
.......................... 10
3
施工方法比选与论证
........................................ 10
4
结构方案及比选
< /p>
.
.................................... ....... 11
4.1
围护结构的选择
...................................... 11
4.2
主体结构设计
........................................ 19
4.3
车站附属结构的选择
.................................. 25
5
施工组织及主要工程技术措施
................................ 26
5.1
施工方法及主要施工步骤
.............................. 26
5.2
指导性施工组织及进度安排
............................ 26
5.3
施工场地布置及交通疏解方案
.......................... 26
5.4
地下和地面管线改移及防护措施
.
........................
2
7
5.5
与邻近工程的关系及处理方案
.
..........................
2
8
5.6
与区间隧道工程接口处理
.
..............................
2
8
5.7
降水、防洪
..........................................
2
9
5.8
施工监控量测
........................................
2
9
5.9
基坑膨胀土处治措施
.
..................................
3
1
6
结构防水
............ .......................................
3
1
6.1
防水设计原则及标准
...................................
3
1
6.2
防水方案
.......... ...................................
3
2
7
工程材料及耐久性设计
......................................
3
3
7.1
主要工程材料
........................................
3
3
7.2
结构耐久性设计
.......................................
3
4
8
风险工程识别一览表
........................................
3
6
9
环境保护措施
..............................................
3
6
10
有关问题说明及下阶段工作注意事项
.
.........................
3
7
附件:
.................................................. ....
3
8
1
、
车站工程数量表
.....................................
3
8
2
、
有关协议、纪要及公文
.
...............................
4
9
3
、
附图
...............................................
4
9
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
本站的
设计里程范围为右
CK16+429.018
至右
CK16+62 5.218
。
包括车站
1
概述
范围内车站主体工程及车站附属工程(含通道、风
道、出入口、风亭等)的
结构设计和防水设计。
1.1
工程概况
本站为合肥市轨道交通
3
号线的第
15
个车站 ,
车站有效站台中心里程为
右
CK16+546.000
。车站起点里程为右
CK16+429.018
,车站终点里程为
CK16+625.218
。该站位于清溪路与潜山北路交叉口西南侧, 沿东北西南向敷
设于潜山北路。
车站总建筑面
积为
13845.35m2
;车站主体总长
196.2m
,标准段总宽度
20.9m
,标准段基坑平均深度
18.11m
(大里程盾构井段
20.71m
,小里程盾构
井段
18.175m
)
,覆土厚度
2.26
~
4.95m
,地面设计标高约
19. 35
~
22.09m
。车
站共设
4
个出入口。
车站主体为地下双层双跨岛式站台车站。
车站
两端头设置盾构工作井,大里程端为盾构接收井,小里程端为盾构
始发井。
车站结构采用明挖法施工。围护结构采用钻孔桩+内支撑支护体系。主
体结构采用钢筋混凝土箱形框架结构,纵向标准柱跨为
9m
。主体结构 外侧
设全外包防水层。
出入口、风道(风亭)
等附属结构采用明挖法施工,其围护结构采用钻
孔灌注桩
+
内支撑支护体系,主体结构采用箱形框架结构,结构外侧设全外
包防水层。
(
2
)设计依据
1
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程可行性 研究报告》及专家评审意见(中
铁第四勘察设计院集团有限公司
2014
年
11
月)
< p>
2
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程总 体设计》及专家评审意见(中铁第四
勘察设计院集团有限公司
2014
年
10
月)
< p>
3
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程初 步设计技术要求》
(中铁第四勘察设计
院集团有限公司
2014
年
11
月)
< p>
4
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程初 步设计文件组成与内容》
(中铁第四勘
察设计院集团有限公司
2014
年
11
月)
< p>
5
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程初 步设计机电对土建要求》
(中铁第四勘
察设计院集团有限公司
2014
年
11
月)
< p>
6
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程初 步设计文件编制统一规定》
(中铁第四
勘察设计院集团有限公司
2014
年
11
月)
< p>
7
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程场 地地震安全性评价报告》
(中国地震局
地壳应力研究所
2014
年
3
月)
8
)
《合肥轨道交通
3
号线工程地质灾 害危险性评估报告》
(安徽省地质调
查院
2014
年
3
月)
9
)
《合肥市轨道交通
3
号线工程安全 预评价报告》
(中国安全生产科学研
究院
2014
年
12
月)
< p>
10
)
合肥市轨道交通
3
号线工程沿 线规划道路红线、
管线、
地形、
建
(构)
1.2
设计范围、依据及规范
(
1
)设计范围
筑物等相关资料
11
)
《
合肥市轨道交通
3
号线工程初步勘察阶段岩土工程勘察 报告第二册
方兴大道站(含)~繁华大道站(不含)
(
Y CK0+100
~
YCK4+743
)
》
(中铁
1
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
第四勘察设计院集团有限公司
2014
年
11
月)
12
)初步设计阶段的会议纪要、互提资料等
(
3
)设计规范
1
)
《地铁设计规范》
(GB50157-2013)
2
)
《城市轨道交通技术规范》
(
GB50490-2009
)
3
)< /p>
《建筑结构荷载规范》
(GB50009-2012)
4
)
《建筑结构可靠度设计统一标准》
(
GB500 68-2001
)
5
)
《混凝土结构设计规范》
(GB50010-2010)
6
《建筑抗震设计规范》
(GB50011-2010)
7
)
《铁路工程抗震设计规范》
GB50111-2006
(
2009
年版)
< p>
8
)
《建筑工程抗震设防分类标准》
(
GB50223-2008
)
9<
/p>
)
《钢结构设计规范》
(GB50017-2003)
< p>10
)
《人民防空工程设计规范》
(GB50225 -2005)
11
)
《轨道交通工程人民防空设计规范 》
(
RFJ02-2009
)
< br>12
)
《建筑地基处理技术规范》
(JGJ79-2012 )
13
)
《建筑桩基技术规范》
( p>
JGJ94-2008
)
14
)
《建筑基桩检测技术规范》
(
JGJ106-2014
)
15
)
《混凝土结构耐久性 设计规范》
(
GB 50476-2008
)
< /p>
16
)
《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》
(
CJJ49-99
)
17
《混凝土结构工程施工及验收规范》
(GB50204-2002)
(
2011
年版)
18
)
《钢结构工程施工质量验收规范》
(
GB50205- 2002
)
19
)
《地 下铁道工程施工及验收规范》
(GB50299-1999)
(
2 003
年版)
20
)
《 建筑基坑工程监测技术规范》
(
GB50497-2009
) p>
21
)
《建筑基坑支护技术规程》
(
JGJ120-2012
)
2
2
)
《城市轨道交通工程监测技术规范》
(
GB5 0911-2013
)
23
)
《膨胀土地区建筑技术规范》
(
GB50112-2013
)
24
)
《建筑地基基础设计规范》< /p>
(
GB50007-2011
)
< br>25
)
《地下防水工程质量验收规范》
(
G B50208-2011
)
26
) p>
《地下工程防水技术规范》
(
GB50108-2008
)
27
)
《锚杆喷射混凝土支护技术 规范》
(
GB 50086-2001
)
28
)其它相关规范、规程及标准
1.3
设计原则及标准
(
1)
主要设计原则
< br>1
)
结构设计以
“
以人为本
”
、
“
满足功能要求
”
为原则,< /p>
同时满足城市规划、
行车运营、环境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐
蚀及施工等方面的要
求,做到结构安全可靠、技术先进、经济合理。
< /p>
2
)结构在施工及使用期间具有足够的强度、刚度、稳定性及耐久性。根< /p>
据构件特点进行必要的强度、刚度(包括失稳)
、倾覆、滑移、疲劳、变形 、
抗裂等验算,满足结构的耐久性。
3
)
结构的净空尺寸满足地铁建筑限界及各种设备使用功能的要求、
施工< /p>
工艺的要求,并考虑施工误差、结构变形和位移等因素给出必要的富余量。
4
)
结构设计尽量减少施工中和建成后对环境造成的不利 影响,
并考虑城
市规划引起周围环境的改变(包括未来地铁线的实施)对
地铁结构的影响。
5
)
地下结构施工方 法根据结构所在地段的工程地质及水文地质条件、
周
边环境、道路交通、
场地条件、施工难度、工期和土建造价等多种因素经综
合比较后确定,并应充分考虑并尽
量减小施工期间对地面交通、房屋拆迁、
管线改移的不利影响。
6
)结构设计根据施工方法、结构或构件类型、使用条件及荷载特性等,
选用与其特点相近的结构设计规范和设计方法,结合工程监测逐步采用信息
化设计。
2
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
7
p>
)
明挖结构按极限状态法设计,
执行以国标
《建筑结构 可靠度设计统一
标准》为基础编制的相关规范;进行稳定性检算时,采用总安全系数法。
8
)结构防水设计中遵循
“
< p>以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、
综合治理
”
< p>以及“
防水与结构设计并重和统一考虑
”
的原 则。
(
2)
主要技术标准
< br>1
)
合肥轨道交通地铁
3
号线的地下结构按 设计使用年限
100
年的要求进
行耐久性设计。在设计使
用年限内、在正常使用和维护的条件下,主要结构
构件应不需要进行大修加固仍能保持使
用功能;次要构件在维修后保持其使
用功能。
A
、主要构件包括:主体结构板、墙、梁、柱、基础结构,车站内部墙、
梁、柱、楼梯、站台板、轨顶(底)风道等,设计使用年限为
100
年。
B
、次要构件包括:内部砌体墙、构造柱、圈梁、门窗开洞过梁 等设计
使用年限为
50
年。
< p>
2
)
地下结构的桩墙式围护结构及初期支护按临时构件进行设计,< /p>
不考虑
其与永久结构的共同受力。
3
)
地下结构中主要构件的安全等级为一级。
按荷载效应基本组 合进行承
载能力计算时重要性系数取
γ
0
=1.1
,其他构件取
γ
0
=1.0
。按荷载效应的偶然
组合进行承载能力计算时,结
构重要性系数取
γ
0
=1.0
。
4
)
地铁结构抗震设防烈度按
7
度进行抗震设计,
并根据地震安全性评价
报告选
择相应的设计基本地震加速度值;地铁车站的抗震设防分类为乙类,
地下结构按
8
度采取抗震措施,以提高结构的整体抗震能力;地下结构抗震
等
级为二级,对于非承重构件(装饰构件、管道安装等)也应采取必要的抗
震措施。
5
)钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度允许值应根据结构类型、 使用要求、
所处环境条件等因素确定。结构设计时,按荷载效应准永久组合并考虑长期<
/p>
效应组合的影响的最大裂缝宽度允许值应符合如下规定:
对迎水面取
0.2mm
;
背水面取
0.3mm
。
6
)
本工程人防等级为
< p>6级,
防化等级为丁级,
防护单元内的使用要求为
< p>“
一般人防工程且有密闭或防水要求
”
,同时地下结 构须做好平战转换功能。
与规划线路连通时,尚应保证不降低各自的防护能力。
7
)
地下车站主体和人行通道的防水等级为一级 ,
风道、
风井的机电设备
集中区段防水等级为一级,其他
区段为二级。
8
)
结构应按最不利荷载 情况进行抗浮稳定验算。
在不考虑侧壁摩阻力时,
其抗浮安全系数不得小
于
1.05
。当计及侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数不得
小于
1.15
。当结构抗浮不能满足要求时,应采取相应的结构抗浮措施。
9
)
地下结构主要构件的耐火等级为一级,< /p>
其他构件应满足相应的室内建
筑防火规范的要求。
10
)支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的
水平和竖向变形的影响,并应符合下列规定:
A
p>
、支护结构的水平变形限值,最大水平变形应满足正常使用的要求,
且基坑变
形控制保护等级为一级时最大水平变形不大于
0.0015h
,且
≤30mm
;
二级时不大于
0.004h
,且
≤50mm
;三级时不大于
0.008h
,且
≤50mm
。
B
、应按 邻近建筑结构形式及其状况控制周边地面最大沉降,且基坑变
形控制保护等级为一级时不
大于
0.0015h
,二级时不大于
0.003h
,三级时不
大于
0.006h
。
C
、当邻近有重要管线或支护结构作为永久性结构时,其水平变形和竖
向变形应按满足其正常工作的要求控制。
D
或三级的支护结
构应进行质量检测。
3
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
1.4
总体设计审查意见及执行情况
< br>(
1
)
设计原则中应补充地下车站设缝的原则,
< p>包括车站主体及主体与附
属结构之间是否设置诱导缝或变形缝。
并结 合
1
、
2
号线实施的情况,
对差异
沉降可能较大的地方,车站主体与附属之间、附属与地块开发之间等考虑是
否需通过设置桩基来控制沉降。
回复:执行专家意见,补充
地下车站设缝原则;根据规范以及已建地下
车站经验,车站主体结构一般不设置变形缝,
设诱导缝,诱导缝间距根据温
度应力、工程地质、车站孔洞布置等综合考虑确定;对主体
与附属差异沉降
较大的地方,需根据引起差异沉降原因、量值大小等因素,综合考虑确定
是
否采取设置变形缝的柔性结构,
还是采取设置桩基或加大附属底板 p>
(或顶板)
刚度的刚性结构。
(<
/p>
2
)设计原则中应补充地下车站结构全包防水的内容。
回复:执行专家意见。
(
3< /p>
)
车站结构设计原则应根据基坑支护等有关规范,
结合周边环境条件
确定基坑变形的保护等级和基坑安全等级。
回复:执行专家意见。
(
4< /p>
)设计标准中第
7)
条不够完整,除明确采用一级防水等级范围外,
应补充二级防水等级的结构范围。
回复:执行
专家意见,补充地下车站的风道、风井等结构防水等级为二
级。
(
5
)
地下二层单柱双跨车站底板厚度一般取为
900,
部分车站采用
1000
,
由于车站抗浮要求较高,控制的地下水位为地下
1m
,从结构整体稳定角 度
分析,建议底板厚度统一为
1000
。
回复:执行专家意见。
(
6< /p>
)地下二层单柱双跨中板纵梁高度一般为
1000
,建议适当增加至
1200
,中板厚度一般取为
400
,建 议复核其安全性和经济性或增加至
450.
回复:执行专家意见。
(
7< /p>
)
车站结构顶板纵梁尽可能不上翻,
底板纵梁尽可能不下翻,
以确保
结构防水性能和防水效果。
回复:执行专家意见。
2
地质概况
2.1
地形地貌
地处江淮丘陵,江淮分水岭横贯东西,形成较
低缓的鱼背状地带。总趋
势是西南、东南和北面高,中南部低。境内地形较平缓。
本车站所处地段为一级阶地,地形平坦开阔,两侧向河流方向微倾,坡
度为
2
~
4°
,地面标高约为< /p>
19.1
~
24.2m
。车站周围包括城市交通主要 干道、
污水处理厂、工地及居民住宅区。由于长期城市建设和改造,原地貌不复存
在。
2.2
沿线地层特性
结合区域
地质资料,根据沿线勘察揭露的地层的成因类型、岩性特征,
将本勘察单元范围内的岩土
层划分为
4
个单元层和
9
个亚层,各岩土层工程< /p>
特征分述如下:
(
1
< p>)人工填土层(Q4ml
)
杂填土
(
0
)
1
层:杂色,松散,稍湿,以建筑垃圾为主 ,表层为混凝土
或沥青路面,含大量渣土,块石。
4
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
素填土
(
0
)
2
层:褐灰色、灰黄色,松散,软塑,潮湿 ,以粉质黏土为
主,
加少量灰渣土,
碎石。
该层分布于整条线路地段,
层底标高
7.63
~
41.64m
。
(
2
)第四系全新统冲积层(
Q4al- pl
)
粉质黏土(
1
)
1
层:夹黏土,灰褐色~灰黄色,软塑~可塑,局部有不
厚的淤泥质粉质黏土。层底标高
3.81
~
14.53m
。
粉砂(
1
)
1 -1
层:灰黄色,稍密
~
中密,饱和,夹少量粉质黏土、细砂,< /p>
砂的主要矿物成分石英,长石等,颗粒级配一般。该层主要以夹层或透镜体
形式分布于(
1
)
1
层中。
该层主要分布于在清溪路站~临泉西路站(
S19
、
Q18
、
S18
、
Q17
、
S17
)
之间。
(3)
第四系上更新统冲积层(
Q3a l
)
:
黏土(
2
)
1
层:夹粉质黏土,青灰色
~
黄灰色, 可塑
~
硬塑,夹少量铁锰
结核氧化物及灰白色高岭土,局
部夹较多高岭土及粗颗粒,呈低塑性。切面
稍光滑,
稍有光泽,
干强度及韧性中等,
无摇振反应。
层底标高
1.32
~
35.53m
。
该层主要分
布于在清溪路站~临泉西路站(
S19
、
Q18
、
S18
、
Q17
、
S17
)
之间。
粉砂(
2 p>
)
2-1
层:黄灰色
~
黄褐色,中密, 局部密实,饱和,夹少量锰
质结核氧化物及灰白色黏土矿物高岭土,
局部 夹粉质黏土及中砂,
土质不匀,
底部夹少量钙质结核及风化岩屑。砂的主
要矿物成分石英,长石等,颗粒级
配一般
~
良好。该层主 要以夹层或透镜体形式分布于(
2
)层中。
该层主要分布于在清溪路站~蒙城路站(不含)
(
S19
、< /p>
Q18
、
S18
、
Q17
< p>、
S17
、
Q16
、
S16
、
Q15
)
。
(
4
)侏罗系上统周公山组(
J3Z
)
:
泥质砂岩(
7
)
1
层:红棕色
~
紫红色 ,全风化,岩石结构已大部分破
坏,但尚可辨认,风化剧烈呈黏土状,夹泥岩,局部夹少
量高岭土及中风
化岩块,岩芯用手可捻碎,碎后呈砂土状,局部夹中风化岩块,泥岩遇水
易软化,失水后开裂特征明显。层底标高
-3.65
~< /p>
24.87m
。
泥质砂岩(
7
)
2
层:红棕色
~
紫红色、灰 黄色夹青灰色,强风化,风化
强烈碎块状,夹泥岩,原岩结构大部分被破坏,但尚可辨认
,中厚层状构造,
粉粒结构,泥钙质胶结,风化裂隙发育,岩芯呈碎块状,岩质较硬,锤
击声
响,不易碎,遇水易软化。层底标高
-6.59
~< /p>
24.07m
。
泥质砂岩(
7
)
3
层:红棕色~紫红色、灰黄色夹青灰色,中等风化,岩< /p>
体较完整,原岩结构部分被破坏,中厚层状构造,粉粒结构,钙质胶结,裂
隙较发育,岩芯呈短柱状、柱状,夹薄层泥岩,岩芯一般节长为
10
~< /p>
20cm
,
最长的
40
~< /p>
80cm
,岩质较硬为较硬岩。锤击声脆,不易碎。层未穿。
p>
该层主要分布于在史河路站(部分)~蒙城路站(不含)
(
S 20
、
Q19
、
S19
、
Q18
、
S18
、
Q17
、
S17
、
Q16
、
S16
、
Q15
)之间。
各岩土层及亚层代号及特性汇总表
表
2.2-1
序号
地层时代
Q4ml
1
Q4ml
Q4al-pl
2
Q4al-pl
Q3al
3
Q3al
J3z
4
J3z
J3z
(
2
)
2-1
(
7
)
1
(
7
)
2
(
7
)
3
粉砂
泥质砂岩
泥质砂岩
泥质砂岩
灰黄色
~
青灰色,中密,饱和
紫红色,全风化
紫红色,强风化
紫红色,中等风化
(
1
)
1-1
(
2
)
1
粉砂
黏土、粉质黏土
灰黄色,稍密,饱和
灰黄色
~
青灰色,可塑
~
硬塑
(
0
)
2
(
1
)
1
素填土
黏土
夹少量植物根系
灰褐色~灰黄色,软~可塑
地层代号
(
0
)
1
地层名称
杂填土
说明
夹建筑垃圾
< p>
有关各岩土层的分布及各层土的物理力学性质详见《工程地质纵断面
图》<
/p>
、
《工程地质柱状图》
、附表
3
《岩 土物理力学性质汇总统计表》
、附表
5
《岩石试验汇总统
计表》和附表
7
《特殊试验汇总统计表》
。
5
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
2. 3
地质构造及地震烈度
按照
2001
年
8
月
1
日实施的中华人民共和国国家标准
《中国地震动参数
区划图
(
GB18306-2001
)
》
( p>
2008
年修改稿)
中的地震动峰值加速度分区标准,
场地内地震动峰值加速度为
0.10g
,地震动反应谱特征周期为
0.35s
,对应抗
震设防烈度值为
Ⅶ
度,设计地震分组为第一组。
根据国标《建筑工程抗震设防分类标准》
(
GB
50223-2008
)中第
3.0.2
条之规
定,本工程抗震设防类别为乙类。
按《岩土工程勘察规范》
GB50021-2001
)
(
2009< /p>
年版)第
5.7.11
条文说
明,按抗震设
防烈度
7
度考虑,当等效剪切波速
Vse
大于 p>
90m/s
或承载力特
征值
fak
< p>大于80kPa
时,可不考虑震陷影响。根据本次初勘地质勘察资料,
拟建工程区无软土分布,故不考虑软土震陷的影响。
地质构造简单。
通过场区的主要断层有北东向
断裂:大蜀山
-
吴山口断裂(
F2
)
、乌云山
-
合肥断裂(
F3
)
、桑涧子
-
广寒桥断裂(
F4
)
< p>;近东西向断裂:六安-
合肥断裂
(
F7
)
;北西向断裂:大蜀山
-
长临河断裂( p>
F9
)
、桥头集
-
东关断裂(
F10
)
、
肥东
-
缅山断裂(
F12
)
;近南北向断裂:朱港
- p>
七里塘断裂(
F11
)
。
2.4.2
地表水的赋存情况
据《合肥市轨道交通
3
号线河流防洪报》分析,合肥市属长江流域,区
内水系分为南淝河水系和十五里河水系,经巢湖流入长江。南淝河主要支流
有四里河、板桥河、二十埠河,十五里河无支流。
1
、南淝河
古称施水、金斗河
,是巢湖的一大支流,发源于肥西县将军岭东侧,经
合肥市区到施口入巢湖。河床较平坦
,河道宽
30
~
80m
。南淝河洪、枯水位
变幅
4
~
6m
,汛期易受巢湖水 位顶托。据双岗水文站观测资料,南淝河最高
月平均水位发生在
8
月,
为
9.99m
,
最低月平均水位发生 在
12
月,
为
7.48m
,
2.4
工程地质及水文地质概况
2.4.1
工程地质
场区在
区域地质构造属于扬子准地台江淮台隆所属的合肥断陷盆地,区
域上位于华北地台的南端
,
燕山期活动强烈,
形成平缓开阔的合肥断陷盆地,
合肥
盆地(断陷)是安徽省最大的中新代盆地,属中朝准地台淮阳古陆与扬
子准地台的边缘地
带。合肥盆地(断陷)可分为肥北断坳、肥中断隆、肥南
断坳和肥东断坳四个二级构造分
区,拟建工程线路属肥中断隆和肥东断坳。
合肥市区内断裂构造较为发育,
多为隐伏断裂。
按断裂方向可分为近东西向、
北东向、
北西
-
北北西向等断裂系统。
其中近东西向断裂和北东向的郯庐断 裂
为区域性大断裂,形成时间较早,且具有多期活动性。
岩层总体呈单斜状,
极端最高水位为
10.19m
(< /p>
1954
年
7
月)
,
极端最低水位发生在
1978
年
11
月,
河床干涸。每年的
7-9
月为丰水期,
12-2< /p>
月为枯水期,年径流量为
1.20-1.93
亿方,一般只
在
5-9
月才有水流,其它时期,基本处于静止状态,平均流量
< br>14-15m3/s
,最大流量
195m3/s
,平均水深
2.5m
左右。
测区内主要的河流为南
淝河及四里河。南淝河的源头为在合肥市西偏北
部的董铺水库和大房郢水库。合肥市内的
河流均有一定程度的污染,属污染
较严重~严重区。当雨水集中时易形成内涝灾害。
p>
(
1
)
南淝河
南淝河古称施水,
源于江淮分水 岭大潜山余脉长岗
(地面高程
72
米)
南
麓。东南流向,至夏大郢进入董铺水库,于大杨店南出库后,穿亳州路桥,
6
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
经合肥
市区左纳四里河、板桥河来水,穿屯溪路桥至和尚口左纳二十埠河来
水,至三汊河左纳店
埠河来水,折西南流,于施口注入巢湖,全长
70
公里。
其支流众多,流域总面积
1640
平方公里。
< br>勘察段拟建线路约在里程
YCK17
+
100~ YCK1 7
+
156
附近穿越南淝河,
穿越处南淝
河的长度约为
56m
,
穿越处河道较为弯曲,
下游 河道呈
“S”
形。
穿
越处右岸为湿地公园
,公园后有沿河路,路面高程约为
14.80m
,左岸有沿河
西路路面高程约为
14.66m
,两岸岸坡为土坡,已进行整修,无护砌。根 据河
道实测断面,测时水位
11.65m
,水面宽约 p>
26.8m
,最大水深
1.88m
,河底高
< p>程最低
9.7m
,
勘探期间水深约为
2.0m
。
(
2
)
四里河
四里河,又名三岔河,发源于长丰县土山乡
p>
(
现在岗集镇卧龙山社居委
)
青峰岭,南流至
大杨镇照山村进入合肥市庐阳区,最后注入南淝河。是合肥
南淝河的最大支流之一。本勘
察段拟建线路在里程
YCK18
+
690~
YC K18
+
713
附近穿越四里河,穿越处河道已经过初步 整治,河道微弯,断面形状较
规则,呈
U
形断面。现状河 道岸坡采用自然植物护坡,边坡比约
1
:
3
,在两
岸标高约
11.5
~
11.8m
处建有约
3.0m
宽亲水平台,平台以下为自嵌式挡墙。
< br>穿越处上下游右岸修建有宽约
8.5m
沿河路,高程约
16 .9~16.6m
。左岸为四
泉小区。
河道断面呈
U
形,实测断面时河道水位
10.05m p>
,水面宽约
21.3m
,最大
水深
,河底高程最低
8.28m
。勘探期间水深约为< /p>
1.5m
。
2.4.3
地下水类型、埋藏情况及其变化特征
(
1
)地下水分布概况
拟建工程区内地下水主要为第四系孔隙水、承压水及基岩裂隙水。
p>
第四系浅层孔隙含水层组主要由第四系全新统粉土、粉砂组成,多为潜
水或上层滞水,厚度一般在
3-8m
,沿南淝河两侧分布,第四系孔隙水主要赋
存于人工填土中,以上层滞水为主,水量微弱。黏土层分布广泛,埋深浅,
成层性较好,含水量较小。黏性土透水性和富水性均较弱。根据钻探揭露显
示
,测得地下水位埋深
0.4
~
4.8m
,含水微弱 ,地下水类型为包气带水
,
主要
赋存在黏性土的膨胀裂隙
中,水量较乏,局部地段为上层滞水,单井涌水量
一般小于
10m3/d
,
水质多为
HCO3
-
Ca· p>
Mg
型,
主要接受大气降水、
灌溉水、
河流流水、生活废水、雨水、污水等地下管线漏水垂直渗漏补给。排泄方式
为蒸
发、向下补给潜水和人工抽降地下水。水位受季节及气候条件等影响,
潜水位年动态变幅
一般在
3
~
5m
左右。
水资源较贫乏,单井出水量一般
50-100m3/d
;规划区广 泛出露的上更新
统粘性土层局部也含少量孔隙水,
水量极贫乏,
单孔出水量一般小于
10m3/d
。
软弱黏性土层与砂性土层之间的渗透性差异较大,因此,第四系全新统
(
)
1-1
粉砂层微具承压性,隔水顶板为渗透性弱的( p>
1
)
1
层黏性土,隔水
底板为
(
2
)
2
、
1 p>
层黏性土;
(
1
)
1-1
粉砂层层顶埋深为
8.9~11.3m
,
厚度
1 .4~1.5m
,
含水层厚度较小,承压水水位比稳定略低,承压水水位
为
2.5~3.1m
;
承压孔隙含水层
组主要由第四系中下更新统粉砂、粉土组成,承压水含
水层包括(
2 p>
)
2-1
、
2
砂土层,隔水顶板为渗透 性弱的第四系中下更新统(
2
)
1
、 p>
2
层黏性土,隔水底板为下伏岩层,
(
2
)
2-1
、
2
层层顶埋深为
9. 6~26.6m
,
厚度
0.7~5.5m
,由于野外钻探时间较短,
(
2
)
2-1
、
2
层埋深较大,本次初勘
未能量测到承压水位<
/p>
(在详勘一定注意)
。
钻孔中揭露的承压水含水层主要分
< p>布在南淝河河漫滩冲积平原及四里河一级阶地地貌单元,在二级阶地中局部
分布(
2
)
2-1
层薄层粉砂。
合肥地区承压孔隙含水层组主要由第四系中下更新统粉砂、粉土组成,
< br>沿南淝河古河道分布,隔水顶板为渗透性弱的黏性土,隔水底板为下蜀组黏
性土或
下伏基岩。含水层性质一般属于第四系松散岩层孔隙性含水,具承压
7
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
性,为微承压水,承压水位标高
10m
,单孔出水量一般
30-300m3/d
。含水层
多为软可塑粉土类透镜状
细砂层,钻孔中揭露的承压水含水层主要分布于南
淝河河漫滩冲积平原地貌单元。
基岩裂隙水含水层主要为第三系
-
白垩系砂砾 岩、砂岩(红层)
,为裂隙
孔隙承压水,单井涌水量一般为
50-200m3/d
,张性断裂带附近富水性好,单
井涌水量可达<
/p>
200-600m3/d
,
水质为
HCO3-Na< /p>
、
HCO3-Ca
、
SO4-Na·
Mg
型等,
溶解性总固体一般小于
1.0g/l
。
基岩裂隙水主要赋存于岩石强、中等风化带中,隧道顶板埋深
一般在
6~18m
。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发 育程度等的控
制,由于岩体的各向异性,加之局部岩体破碎、节理裂隙发育,导致岩体富
水程度与渗透性也不尽相同。砂岩总体富水性为中等至贫乏,单井涌水量一
般
50~200m3/d
,泥岩富水性为贫乏至极贫乏,单井涌水量小 于
10m3/d
,张
性断裂带附近富水性较好,单井涌水
量最高可达
200-600m3/d
。水质类型为
HCO
3
-
Ca·
Mg
型。
< p>拟建工程区内均为泥岩、泥质砂岩,富水性及透水性均
较弱,基岩裂隙水总体贫乏,
地下水总体不发育。
岩体的破碎带,地下水相对富集,透水性也相对较
好,详勘时应进一步
查明史河路站附近基岩破碎带的大小、范围,查明基岩破碎带中的富
水量、
出水量及承压水位测试数据。
(
2
)地下水动态变化规律
< p>
地表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切,相互补给,同时
还受
大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。通常在每年
5~8
月降水充沛的丰水
期,一般是地表水补给地下水,相反,在降水稀少的枯水期,地下水补给地
表水。
地下水的径流形式主要为孔隙间渗流。黏土层富水性及透水性
较差,连
通性差,因此,地下水途径一般较短,地下水渗流方向为水头相对较高处流
p>
向水头相对较低处,地形平坦,地下水位线较平缓。
2.5
地层物理力学指标
地
层物理力学特性指标详见表
2.5-1
。
8
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初勘阶段岩土物理力学参数建议值表
表
2.5-1
抗剪强度
天然含
重度
时代
地
层
岩土名称
代
号
因
γ
Gs
w
e
q
u
C
φ
C
φ
φ
a
0.1~0.2
E
S0.1~0.2
E
0
E
水平
垂直
f
ak
q
sik
15
(
kN/m3
)
(0)2
(1)1
(1)1-1
(2)-1
素填土
黏土
粉砂
黏土
Q
4
ml
Q
4
al-
pl
Q
4
al-
pl
Q3
al
19.50
19.90
20.00
20.00
0.682
0.659
89.2
5
7
10
30.0
35.0
10
0.21
0.16
7
6
8
7.5
7
9
10
20
15
26
8
15
15
25
120
100
160
20
45
35
55
500
600
700
(%)
kPa
kPa
°
kPa
°
°
MPa
-1
MPa
MPa
MPa
Kh
Kv
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
30
10≤l<
15≤l<
30≤l
与成
比重
水
量
孔
无侧限
隙
抗压强
凝聚
比
度
力
擦角
内摩
凝聚力
擦角
角
标准值
内摩
摩擦
系数
量
量
模量
(
MPa/m
)
征值
侧阻力
q
pk
(直接剪切)
抗剪强度
综
(固结剪切)
合内
压缩
压缩模
变形模
弹性
基床系数
力特
土极限
准值
承载
孔桩侧
桩端土极限端阻力标
钻、冲
2.72
22.64
35.00
13.68
15.60
13.5
14.67
20
12
2.72
21.93
40.00
12.98
(2)-2-1
粉砂
Q3
al
20.60
2.65
17.80
0.53
16.72
17.70
21.7
21.00
25
0.18
8
10
25
25
130
45
500
650
750
(
7
)
1
泥质砂岩
J
3Z
20.10
2.69
17.20
0.60
98.4
55.0
14.5
40
0.18
12
16
39
40
250
90
1400
(
7
)
2
泥质砂岩
J
3Z
45
20
30
140
160
400
160
2000
(
7
)
3
泥质砂岩
J
3Z
32
50
5.68
200
220
600
/
9
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
2.6
工程地质条件评价及注意事项
拟建场地地貌为二级、一级阶地及河漫滩,四里河两侧局部为一级阶地,
南淝河
两侧为河漫滩,地形平坦开阔,场区内及其附近目前不存在对工程安
全有影响的滑坡、泥
石流、岩溶、崩塌、地下洞穴、地面塌陷和地裂缝等不
良地质作用。根据《合肥市轨道交
通
3
号线工程地质灾害危险性评估报告》
(
2014
年
3
月)结论,膨胀性岩土为本工程的主要特殊岩土, 膨胀土变形危
险性等级为小级,基坑崩塌、地面变形灾害危险性等级为中级,其变形结果
可能导致建筑物的不均匀沉降、建筑物结构开裂、基坑边坡失稳等工程地质
问题,这些问题可以通过选用合理的加固措施来预防和解决。
根据区域地质资料及《合肥市轨道交通
3
号线工程场地地震安全性评价
报告》
(
2014
年
3
< p>月),场地内地质构造条件简单,未发现有活动断裂通过的
证据,无
动力地质作用的破坏影响,环境工程条件较简单,场地稳定性较好。
另根据所收集的区域
地质资料、本地区的建筑施工经验分析,不存在直接影
响拟建工程施工及运营的潜在地质
灾害和不良地质作用,拟建场地适宜本工
程建设。
拟建工程为地下工程,建筑物荷载较小,基坑开挖深度大,场地地下水
位埋深浅,孔
隙潜水一般在地面下
0.40
~
4.8m
。由于地 下工程埋深大,地下
水位高,浮力较大,应考虑结构抗浮设计。
根据《合肥市地下建(构)筑物抗浮设防管理规定》合建〔
2011
< p>〕18
号
文中第六条之相关规定,合肥市基坑抗浮设
防水位建议取值如下:
a
.当建设场地地势较低且较平 坦时,可取室外设计地坪下
0.50m
作为抗
浮设防水位
;
b
.当建设场地地势较高且较平坦时,可取室外设计 地坪下
1.00m
作为抗
浮设防水位;
c
.当建设场地地势显著高于周边,地表水、地下水径流条件较好时,可
结合场地情况确定抗浮设防水位;
经综合分析
,故本报告建议抗浮设计水位取值:位于一级阶地与河漫滩
地段,按取室外设计地坪高程
-0.50m
,供设计参考。
根据《岩
土工程勘察规范》
(
GB50021-2001
)
(
2009
年版)
,本工程区环
境类型属
Ⅱ
类,地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具
微
~
弱腐蚀性(除
Jz-
Ⅲ
14-Q17-57
(
YCK
18+731.4193
附近)氯离子浓度为
134.37mg/L
,大于
100
mg/L
,对混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境中有弱
腐蚀性)
,其它环境对混凝土结构具有微腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具有
微腐蚀性。
3
施工方法比选与论证
车站的施工方法应具有适应施工环
境、技术上可行、满足工期要求、造
价较低的特点。应根据车站的地理位置、与周围建筑
物的关系、车站埋深、
规模、建筑特点、工程地质、水文地质,在施工期间对地面交通和
环境的影
响、施工技术、施工工期、工程经济指标等方面进行综合分析而确定,尤其
p>
要重视施工期间占用地面道路时间长、范围大、限制要求高的区段,在进行
< br>施工方法的比较时,还应当充分结合地面交通的具体要求,进行交通疏解的
10
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
研究,选择合理可行的方案。
地下车站的施工
方法主要可以概括为:明挖法、盖挖法、暗挖法三种。
这三种施工方法各有其适用条件和
优缺点,主要根据车站的结构型式而定,
施工方法比选表如下:
施工方法比较表
表
3-1
对交通的影响
对地下管线的影响
暗挖法
不占道,不影响交通
不影响管线
施工对居民的干扰和对
建筑物影响小
较差
难度大
慢
明挖法
占道面积大、影响时间长
车站范围管线拆迁量大
施工对居民的干扰和对建筑物
的影响大
最好
施工技术成熟,难度小
快
盖挖法
占道面积较小,
影响时
间较短
车站范围管线拆迁量
大
施工对居民的干扰和
对建筑物的影响较小
较好
难度较大。
较慢
桩、钻孔咬合桩等。经过对地下连续墙、
钻孔灌注桩、套筒咬合桩等围护结
构的技术经济比较,结合本车站的基坑深度、地质状况
和明挖施工等因素,
优先采用钻孔灌注桩作为车站主体围护结构;由于基坑开挖影响范围
内地层
以粘土层为主,含水量小,地层渗透系数小,地下水不发育,地下水主要补
给来源于大气降水,在基坑周边采用地面硬化措施和地面排水措施后,可隔
断大气降水对地下水的补给,同时参考合肥市轨道交通
1
号线和
2
号线的设
计施工经验,桩间取消止水帷幕,桩间设置网喷砼封闭基坑
。
考虑本站周边环境、风险特点、周边重要构(建)筑物及管线等影响
确
定基坑安全等级为一级。
围护结构型式的确
定除受周围环境和施工方法的影响外,主要由地质与
水文状况和基坑深度决定。主体围护
常用的型式有:地下连续墙、钻孔灌注
桩、钻孔咬合桩等。
主体围护方案比选一览表
表
4.1-1
围护结
构型式
地下连
续墙
钻孔灌
注桩
优点
a
.技术相对成熟;
b
.适用于各种地层,复杂周边环境工程;特
别是止水
要求严格的基坑支护。
缺点
对周围建筑的影响
防水质量
施工难度
施工速度
根据比较,车站在外部条件许可的情况下,从施工难度、工程质量、工
程
造价的角度说应选择的施工方法依次为:明挖法
→
盖挖法
→
暗挖法。
本站位于清溪路与潜山北路交叉口,沿西南向布设于
潜山北路中。车站
周边场地空旷,地下管线经迁改后可保证明挖施工场地,通过造价、交
通影
响、施工工期、风险等各方便综合比较,本车站主体和附属结构可采用明挖
法施工。
4
结构方案及比选
4.1
围护结构的选择
围护结构型式的确定除受周围环境和施
工方法的影响外,主要由地质与
水文状况和基坑深度决定。主体围护常用的型式有:地下
连续墙、钻孔灌注
钻孔咬
合桩
a
.施工机具要求较高;
b
.施工技术要求高;
c
.施工机具占用场地较大;
d
.废弃泥浆等对环境有污染;
p>
a
.在含水地层使用还需配以止水措
a
p>
.技术相对成熟,工艺相对简单;
施,工程投资综合较高;
b
.适用于各种地层,受地质条件的限制较小。
b
.对环境有一定影响;
a
.需动用钻孔机具及套筒工具,施
工工序较复杂
;
a
.技术相对成熟,综合造价低;
<
/p>
b
.在中、微风化及大粒卵石等地层
b<
/p>
.适用于强风化、全风化及各类土层;
施工困难;
c
.
适宜地层中单桩成孔时间短,
施工进
度快;
c
.混凝土配比技术要求高;
d
.不需另外设置止水桩。
d
.
成桩精度要求高(特别是垂直
度);
本站主体结构标准段基坑开挖平均深度约
18.11m
, 围护结构采用钻孔灌
11
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
注桩
+
内支撑的支护形式;附属结构采用钻孔灌注桩 p>
+
内支撑的支护形式。
围护结构作为基坑开
挖及主体结构回筑期间的支挡结构,承受全部的水
土压力及附加活载产生的侧压力,应根
据开挖工况和施工顺序逐阶段计算其
内力及变形,支护体系应满足整体稳定、抗倾覆、抗
隆起等要求。
经计算并结合工程类比情况,本站主体围护结构支护参数
拟定如下:围
护结构采用
Φ1000@1300
钻孔灌注 桩;支撑体系根据基坑深度的变化分别采
用三道内支撑,第一道为
800 X800
砼支撑,其余为
16
厚
Φ609
钢支撑。本站
附属围护结构支护参数拟定如下:围护结构采用
Φ8 00@1200
钻孔灌注桩;支
撑体系采用两道
16 p>
厚
Φ609
钢支撑。
4.1.1
计算图式与荷载计算
(
1
)围护结构按临时结构考虑,不进行裂缝验算。
(
2
)支护型式为多支点灌注桩结构,采用启明星深基坑软件进行 内力变
形及稳定性验算。
(
3
)围护结构的计算,应根据施工中开挖、架撑、浇注混凝土、拆撑等
过程
,分阶段进行内力分析。施工阶段,围护桩内力按
“
增量法
” p>
计算,须计入
结构的先期位移值以及支撑的变形,按先变形后支撑的原则进行
结构分析。
截面设计按内力包络图进行,支撑轴力取各阶段计算的最大值。
(
4
)通过支撑对围护桩施加预应力时,一般钢支撑 宜控制在设计轴力的
40%~60%
。
(
5
)围护结构计算所用
C
、
< p>φ值应根据剪切试验得到,剪切试验可根据
设计需要或工程经验选择
静三轴压缩试验或直接剪切试验,宜采用固结不排
水剪或固结快剪指标。
(
6
)施工阶段水土压力计算时,采用朗肯理论主动土压 力,粘性土水土
合算,砂性土水土分算。计算时考虑地面超载
20kPa
,盾构始发井周围地面超
载
30 kPa
。计算简图如图
4.1-1
所示。
(
7
)本车站明挖基坑宽度约
20.9m
,深度约
18.18~20.71m
。根据基坑规
模与周边环境条件,按照《合肥市轨道交通
3
线工程初步设计技术要求》本 p>
车站主体基坑
保护等级为
一级,基坑
变形控制 标准为地面最大沉降量
≤
0.15%H
,支护结构最大水 平位移
≤
0.15%H
,且均
≤
3 0mm
,
H
为基坑深度。本
车站基坑侧壁
安全等级为一级,其重要性系数为
1.1
。
4.1.2
围护结构计算
(1
)计算模式
主体围护结构
按平面问题进行分析,取
“
荷载
-
结构
< p>”模式,采用
“
增量法
”
原理进行开挖与回筑阶段各工况进行结构计算。围护结构按
K
法进行内力和< /p>
位移的计算:在施工阶段,按施工过程进行受力计算,开挖期间围护结构作
为支挡结构,承受全部的水土压力及地面荷载。其受力分析模拟了施工过程,
遵
循
“
先变位,后支撑
”
的原则,在计算中计入结构 的先期位移值及支撑变形。
本车站采用明挖法施工,各施工阶段结构荷载工况示意如下图
(计算简图)
:
12
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
图
4.1-1
结构荷载工况示意图
(2
)围护结构入土深度的确定
钻孔桩
进入基坑底面以下的深度,以地基土压力小于被动土压力及地基
土不发生挤出破坏为原则
,入土深度根据计算结果确定。
(3
)计算结果及分析
1
)左侧盾构井计算
①
工程概况
2-2
轴线处的基坑开挖深度为
20.61m
,
采 用
1000@1300
灌注桩围护结构,
桩顶设置挡土墙
,桩长为
23.96m
,桩顶标高为
-3.65m
。计算时考虑地面超载
30kPa
。
图
4.1-2
左侧盾构井计算简图
共设
4
道支撑,见下表。
支撑属性表
表
4.1-2
中心标高(
m
)
-4.05
-10.05
-14.44
-17.44
刚度(
MN/m
2
)
307.7
175.0
175.0
175.0
预加轴力(
kN/m
)
0
200
300
300
②
计算
13
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
图
4.1-4
计算内力、变形包络图
图
4.1-3
整体稳定验算
2
)右侧盾构井计算
①
工程概况
24-24
轴线处的基坑开挖深度为
20.61m
,采用
1000@1300
灌注桩围护结
构,桩顶设置挡土墙,桩长为<
/p>
23.96m
,桩顶标高为
-3.65m
。计算时考 虑地面
超载
30kPa
。
滑弧:圆心
(4.16m,-0.00m)
,半径:
2 7.92m
,
起点
(-23.76m,0.00m)
,
终点
(23.00m,20.61m)
,
拱高比
0.652
;
下滑力:
5021.04kN/m
;
< /p>
土体
(
若有则包括搅拌桩和坑底加固土
)< /p>
抗滑力:
9075.28kN/m
;
土钉
/
锚杆抗滑力:
0.00kN/m
;
桩墙的抗滑力:
0.00kN/m
;
安全系数:
1.81
,
。
14
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
图
4.1-6
整体稳定性验算
滑弧:圆心
(4.18m,-0.00m)< /p>
,半径:
27.92m
,
起点
(-23.74m,0.00m)
,
终点
(23.02m,20.61m)
,
拱高比
0.652
;
下滑力:
5020.79kN/m
;
< /p>
土体
(
若有则包括搅拌桩和坑底加固土
)< /p>
抗滑力:
9074.80kN/m
;
土钉
/
锚杆抗滑力:
0.00kN/m
;
桩墙的抗滑力:
0.00kN/m
;
安全系数:
1.81
。
图
4.1-5
右侧盾构井处计算简图
共设
3
道支撑,见下表。
支撑属性表
表
4.1-3
中心标高(
m
)
-4.05
-10.05
-15.44
刚度(
MN/m
2
)
307.7
175.0
175.0
预加轴力(
kN/m
)
0
200
300
②
计算
15
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
图
4.1-7
计算内力、变形包络图
3
)埋深
4.8m
的标准段剖面计算
①
工程概况
基坑开挖深度为
18.96m
,采用
?
1000@1300
灌注桩围护结构,桩 长为
21.36m
,桩顶标高为
-3.6m
。计算时考虑地面超载
20kPa
。
共设
3
道支撑,见下表。
支撑属性表
表
4.1-4
中心标高(
m
)
-4.00
-10.00
-15.00
刚度(
MN/m
2
)
238.8
207.6
207.6
预加轴力(
kN/m
)
0
200
300
②
计算结果
图
4.1-8
标准段剖面计算简图
16
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
图
4.1-9
整体稳定验算
滑弧:圆心
(3.74m,-0.34m)
,半径:
25.5 7m
,
起点
(-21.82m,0.00m)
,
终点
(20.52m,18.96m)
,
拱高比
0.639
;
下滑力:
4082.03kN/m
;
< /p>
土体
(
若有则包括搅拌桩和坑底加固土
)< /p>
抗滑力:
7779.17kN/m
;
土钉
/
锚杆抗滑力:
0.00kN/m
;
桩墙的抗滑力:
0.00kN/m
;
安全系数:
1.91
。
图
4.1-10
计算内力、变形包络图
4<
/p>
)埋深
3.5m
的标准段剖面计算
①
工程概况
基坑开挖深度为
17.66m
,采用
?
1000@1300
灌注桩围护结构,桩长为
21.36m
,桩顶标高为
-2.3m
。计算时考虑地面超载
20kP a
。
17
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
图
4.1-12
整体稳定验算
滑弧:圆心
(3.54m ,-0.75m)
,半径:
24.67m
,
起点
(-21.11m,0.00m)
,
终点
(19.96m,17.66m)
,
拱高比
0.637
;
下滑力:
3683.22kN/m
;
< /p>
土体
(
若有则包括搅拌桩和坑底加固土
)< /p>
抗滑力:
7300.93kN/m
;
土钉
/
锚杆抗滑力:
0.00kN/m
;
桩墙的抗滑力:
0.00kN/m
;
安全系数:
1.98
。
图
4.1-11
标准段计算简图
共设
3
道支撑,见下表。
支撑属性表
表
4.1-5
中心标高(
m
)
-2.70
-8.70
-13.70
刚度(
MN/m
2
)
238.8
207.6
207.6
预加轴力(
kN/m
)
0
200
300
②
计算结果
18
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
4.2.2
荷载与组合
(1
)荷载分类
地车站结构的设计荷载类型及名称如下表所示:
设计荷载类型
表
4.2-2
结构自重
地层压力
图
4.1-13
内力包络图
结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力
水压力及浮力
永久荷载
混凝土收缩及徐变作用
预加应力
设备重量
设备基础、建筑做法、建筑隔墙等引起的结构附加荷载
4.2
主体结构设计
4.2.1
主体结构尺寸拟定
结构尺寸根据计算结果结合工程类比拟定,
车站主体
(
标准段< /p>
)
主要构件的
结构尺寸拟定如下表:
车站(标准段)主要构件尺寸表
表
4.2-1
主体结构尺寸
顶板(单位:
m
)
中板(单位:
m
)
底板(单位:
m
)
顶纵梁(单位:
m
)
中纵梁(单位:
m
)
底纵梁(单位:
m
)
中柱(单位:
m
)
侧墙(单位:
m
)
站台板(单位:
m
)
3
号线清溪路站
0.9
0.45
1.0
地基下沉影响力
地面车辆荷载及其冲击力
地面车辆荷载引起的侧向土压力
基本可变荷载
地下铁道车辆荷载及其冲击力
可变荷载
人群荷载
温度变化影响力
其他可变荷载
施工荷载
地震荷载
1.2×
2.0
1.0×
1.2
1.2×
2.4
双柱(
0.7*1.1
)、
单柱(
0.8*1.4
)、
0.8
0.2
偶然荷载
人防荷载
(2
)荷载计算
1
γ=25kN/m3
。
2
)地层压力:覆土容重取
γ=20kN/m3
,竖向压力按全部土柱重量计算;
水平压力按静止土压力和主动土压力对结构产生的不利
工况计算;侧向压力
19
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
采用水土分算,且按静止土压力计算。
3
p>
)水压力及浮力:水容重为
10kN/m3
。
4
)混凝土收缩作用:假定降低温度
10
℃ p>
。
5
)路面活载:按
q=2 0kN/m2
取用。
6
)人群荷载:取
q=4kN/m2
,另需计及在
300×
300m m
范围内
20KN
的集
中荷载。
7
)设备荷载:取
q=8kN/m2
< p>。
8
)施工活载:考虑施工时可能情况的组合。
9
)列车活载:根据车辆轴重、排列和制动力计算。
< /p>
10
)地震荷载:车站按地震烈度
7
度设防 ,采用等效静力法进行抗震分
析。
11
)人防荷载:结构按常
6
级与核
6
级的人 防荷载进行强度验算,并做
到各个部分抗力协调。
12
)温度变化影响力:温度变化范围按施工时的最大温度与地下土温度
之差计算。
(3
)
荷载组合
1
)恒载+活载
2
)恒载+部分活载+地震荷载
3
)恒载+部分活载+人防荷载
(4
)荷载组合分项系数
如荷载分项系数表所示
荷载分项系数表
表
4.2-3
偶然荷载
序号
1
2
3
4
5
6
荷载组合验算工况
基本组合构件强度计算
构件裂缝宽度验算
构件变形计算
抗震荷载作用下构件强度验算
人防荷载作用下构件强度验算
构件抗浮稳定验算
永久荷载
1.35
1.0
1.0
1.2
(
1.0
)
1.2
(
1.0
)
1.0
可变荷载
地震荷载
人防荷载
1.4
(
1.3
)
1.0
1.0
1.3
1.3
1.0
(5
)计算模式与计算简图
1
)计算模式
车站纵向取每延
米围内的结构作为计算单元,
采用
“
荷载-结构法
”
模型进
行分析。围护结构型式为钻孔灌注桩,与主体结构形成复合式结
构。基坑开挖至坑底、施作内部结构后,围护结构与内部结构结合,结
构组成发生变化,围护结构与主体结构之间以刚性连杆连接,只传递压力不
传递剪力及弯距。计算模型可模拟为:分别用水平弹簧和竖向弹簧模拟坑底
地
层土对墙体水平位移、墙趾及底板垂直位移的约束作用。如果某竖向弹簧
承受拉力,则取
消该节点弹簧重新计算,如此反复多次,直到所有点弹簧承
受压力。立柱按有效面积相等
的原则换算为沿线路方向设置的矩形截面墙予
以考虑。计算程序采用结构分析通用有限元
程序
SAP2000
,建立平面框架单
元模拟主体结构梁
、板、柱构件及围护墙。
2
)计算简图
20
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
地面超
载
顶板覆土及结构自重
4.2.3
结构计算结果及分析
1
)不考虑人防荷载的工况
地
面超载引起的侧压力
楼板结构自重及施工荷载
计算分两种工况进
行,工况一为竣工工况,水土压力共同作用在主体结
构上(在地下水位以上只有土压力)
,侧墙上水压力还未恢复到平时水位,如
计算简图(一)所示;工况二为
正常使用状态,假定迎土侧压力逐渐恢复到
静止土压力状态,采用水土分算(按设防水位
计算)
,水土压力直接作用在主
体结构上,如计算简图(二)所示,最终
把两种工况的内力结果进行包络取
值。计算简图如下所图
4.2-1 p>
所示。
地面超载引起的侧压力
主体
结构不考虑人防荷载的最不利工况的每延米框架结构内力计算结果
如下图所示(计算结果
为设计值)
。
土侧压力
土侧压力
地面超载引起的侧压力
水土侧压力
底板结构自重
主体结构荷载计算简图(一)
地面超载
顶板覆土及结构自重
地面超载引起的侧压
力
楼板结构自重、人群荷载、设备荷载
水土侧压力
底板结构自重
主体结构荷载计算简图(二)
图
4.2-1
主体结构荷载工况图
图
4.2-2
标准段轴力图(
KN
)
21
清溪路站
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
2)
考虑人防荷载的工况
由于地面覆土较厚,经计算,人防荷载组合为非控制组合:
图
4.2-3
标准段剪力图(
KN
)
图
4.2-5
标准段轴力图(
KN
)
图
4.2-4
标准段弯矩图(
KN·
m
)
22
合肥市轨道交通
3
号线工程初步设计
清溪路站
3
p>
)重现期
475
年下的地震动作用计算结果
根据《合肥市轨道交通
3
号线工程场地地震安全性评价报告》提供 的土
层动力参数及地震动加速度时程曲线等,采用反应位移法进行地震反应计算,
主体结构标准段弯矩、剪力、轴力内力计算结果详见图
4.2-8
、
4.2-9
、
4.2-10
。
图
4.2-6
标准段剪力图(
KN
)
图
4.2-8
重现期
475
年地震作用组合弯矩值
图
4.2-7
标准段弯矩图(
KN·
m
)
23