地鐵車站設計論文

北京交通大學畢業(yè)設計（論文）指導老師評閱意見 畢業(yè)設計（論文）中文題目： 地鐵車站方案及結構設計 英文題目：Beijing Subway Programme And Structural Design 學 院：土木建筑工程學院專 業(yè)：土木工程學生姓名：學 號：指導教師： 2014 年 月 2北京交通大學畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目： 適合專業(yè)： 指導教師（簽名）： 提交日期： 2014 年 6月 9日學院：土木建筑工程 專業(yè)：土木工程 學生姓名： 學號： 畢業(yè)設計（論文）基本內容和要求：主要內容：1車站總平面布置（(包括站位選擇、出入口布置、通風亭布置等）2車站主體結構橫斷面設計（包括頂縱梁、地縱梁、吊頂?shù)龋?車站主體結構縱斷面設計（包括站臺層、站廳層的建筑布置等）4主體結構各工況內力組合計算（包括荷載基本組合、標準組合等）5截面檢算與結構配筋設計（包括主要受力筋、構造鋼筋的設計等）6施工方案設計（包括開挖施工方式、注意事項等）基本要求：1獨立完成上述各項內容；2論文寫作規(guī)范化；3引用規(guī)范應注明。畢業(yè)設計（論文）重點研究的問題：1車站總平面布置2車站主體結構橫斷面設計3車站主體結構縱斷面設計4主體結構各工況內力組合計算畢業(yè)設計（論文）應完成的工作：1中英文摘要；2開題報告；3設計正文；4提交圖紙：車站總平面布置圖、車站主體結構橫斷面圖、車站各層平面建筑布置圖、車站主體結構縱剖面圖、車站主體結構配筋圖、施工方案設計圖；5外文翻譯一篇，不少于40000字符；6畢業(yè)設計實習報告。參考資料推薦：（1）地下鐵道設計規(guī)范（GB50157-2003）（2）混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）（3）施仲衡，張彌主編，地下鐵道設計與施工其他要說明的問題：指導教師提供：車站所在地面環(huán)境總平面圖、工程地質及水文地質條件。題 目： 學院： 土建學院 專業(yè)：土木工程 學生姓名：學號： 文獻綜述摘要：本文給出城市地鐵隧道及車站的國內外研究現(xiàn)狀、基本設計方法、當前存在的問題、發(fā)展動向，進而引出開展本設計研究的內容、意義、必要性和價值等。 關鍵詞：城市地鐵；建筑設計；施工方法 引言1地鐵簡介1.1地鐵的起源地鐵是地下鐵道交通的簡稱。它是采用在地下挖隧道，運用有軌電力機車牽引的交通方式，除為方便乘客，在地面每隔一段距離建一個進出站口外，一般不占用城市的寶貴土地和空間。既不對地面構成環(huán)境污染，又可為乘客躲避城市的嘈雜提供良好環(huán)境。此外，地鐵還是發(fā)生戰(zhàn)爭等特大緊急情況最理想的庇護所，夏季還可避暑，但它們的主要任務是快速輸送城市客流。據(jù)相關資料記載，地鐵思想的產生，并不是交通專家發(fā)明的，而是英國查理斯法官首先提出的。20世紀中期，倫敦開始出現(xiàn)車輛擁擠、交通混亂現(xiàn)象，久居城里的查理斯很關心此狀況，經長期認真思考他提出把交通引向地下，以減少地面的擁擠狀況。他的想法很快得到英國政府支持，城市地鐵建設的帷幕從此拉開了。1.2地鐵的特點地鐵是一種獨立的有軌交通系統(tǒng)，其正常運行不受地面道路擁擠的影響，能快捷、安全、舒適地運送旅客。地鐵(或者軌道交通)是現(xiàn)代城市交通的主流和方向，其運量大，速度快，干擾小，能耗低，被譽為現(xiàn)代城市的大動脈，是一座城市融入國際大城市現(xiàn)代化交通的顯著標志，它不僅是一個國家國力和科技水平的實力展現(xiàn)，而且是解決大城市交通緊張狀況的最有效的方式。與其他交通方式相比，地鐵交通的主要特點如下：(1)地鐵交通是大型城市基礎設施，為社會生產和生活提供基礎服務，具有顯著的公益性。(2)地鐵交通基礎設施的線路、車站、通信和車輛等，具有資產專用性，一經完成不能他用。(3)地鐵交通建設成本高，規(guī)模大，回收周期長。地鐵網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)模的擴大，可以降低成本。(4)地鐵交通項目的規(guī)劃、設計、建設和運營等各階段，需多專業(yè)、多行業(yè)、多企業(yè)間相互配合。1.3地鐵的優(yōu)缺點地鐵有很多其他交通工具比不上的優(yōu)點：(1)電力驅動，能源使用效率高，無污染；(2)地下或者高架橋上行走，不占用地面的空間，提高了城市有限空間的利用率；(3)無堵車塞車情況發(fā)生，節(jié)約了時間，節(jié)約了能源；(4)載客容量大。一款8節(jié)編組的A型地鐵列車最多能載客1500人左右；(5)速度快。地鐵列車平均運行速度都能達到時速50-80公里左右，急速可以達到時速100公里；(6)安全性好。統(tǒng)一的調度指揮，自動化程度高，發(fā)生事故的概率遠遠小于其他地面交通工具。但是地鐵也有一些缺點：(1)造價高。目前來說每公里地下隧道造價一般在1億-2億人民幣左右；高架線路便宜，每公里在3000萬人民幣左右。(2)建造周期較長。一般來說一條地鐵線路的總長度不超過40公里（因為指揮系統(tǒng)無法控制更長的單條線路），國內單條地鐵線長度大多在20-40公里左右，建造時間最短也要2年左右，通常是2-4年。(3)運營費用高。目前來看，除香港地鐵公司以外，世界各個城市的地鐵系統(tǒng)都是虧損狀態(tài)（香港地鐵公司還經營房地產等其他業(yè)務，否則也會虧損），需每年提供運營補助。1.4世界地鐵發(fā)展簡史1863年，世界上第一條用蒸汽機車牽引的地下鐵道線路在英國倫敦建成通車，至今已有130多年的歷史。世界第一條地下鐵道的誕生，為人口密集的大都市如何發(fā)展公共交通取得了寶貴的經驗。特別是到1879年電力驅動機車的研究成功，使地下客運環(huán)境和服務條件得到了空前的改善，地鐵建設顯示出強大的生命力。自1863年至1899年，英國的倫敦和格拉斯哥、美國的紐約和波士頓、匈牙利的布達佩斯、奧地利的維也納以及法國的巴黎共5個國家的7座城市率先建成了地下鐵道。倫敦地鐵歷經130多年的發(fā)展，現(xiàn)線路總長度約410km(地下隧道171 km)，共設置車站275座，地鐵車輛保有量總數(shù)約4139輛，年客運總量已突破8億人次。美國紐約也于1867年建成了第一條地鐵?，F(xiàn)在紐約已發(fā)展成為世界上地鐵線路最多、里程最長的一座城市。目前，紐約地鐵線路總長度約421 km，其中地下隧道258 km，共設置車站476座，地鐵車輛保有總數(shù)約6561輛，年客運總量已突破10億人次。日本東京的第一條地鐵線路于1927年建成通車。雖然日本的地鐵也是效仿歐洲技術建設而成的，但他們在修建地鐵的同時，著重開發(fā)主要車站及其鄰近的公眾聚集場所，這些場所能促進地下商業(yè)中心的建設，而且與地下車站連成一片，使地鐵這一公益性基礎設施獲得了新的活力，取得了較好的經濟效益和社會效益。1996年，東京地鐵已擁有12條線路，線路總長度約為237km，共設置車站196座，車輛保有總數(shù)約2450輛，年客運總量已突破25億人次，使當今世界上地鐵客運量最大的城市之一。我國地鐵建設事業(yè)起步較晚，其發(fā)展經歷了一個相當曲折的過程。20世紀50年代：起步階段。我國開始籌備北京地鐵網(wǎng)絡建設，于1969年10月建成北京地鐵1號線，全長236 km。隨后建設了天津地鐵(7.1km，現(xiàn)已拆除重建)、哈爾濱人防隧道等工程。該階段地鐵建設以人防功能為指導思想。20世紀80年代：發(fā)展階段。我國僅有北京、上海、廣州等幾個大城市規(guī)劃建設地鐵。該階段地鐵建設開始真正以城市交通為目的。20世紀90年代：政府調控階段。進入90年代，一批省會城市開始籌劃建設地鐵，但由于項目多且造價高而暫停了地鐵的審批。同時，國家計委開始研究制定地鐵交通設備國產化政策。該階段為政府通過研究制定相關政策來指導地鐵的規(guī)劃和建設。1999年以后：建設高潮階段。在這段時期，國家的政策逐步鼓勵大中城市發(fā)展地鐵交通，全國已建有地鐵的城市達10個，新申請立項準備建設的城市有23個。該階段地鐵建設速度大大超過之前的30年。國內地鐵建設以大城市與省會城市為主。目前，我國已經擁有地鐵的城市分別是北京、上海、天津、廣州、深圳、大連、武漢、南京、香港和臺北這10個城市，它們多為直轄市、省會城市，其中北京，上海，廣州和香港的通車里程已超過100 km。正在建設或已獲得批復建設地鐵的城市還有23個，分別是重慶、成都、蘇州、杭州、無錫、寧波、沈陽、哈爾濱、烏魯木齊、西安、鄭州、南昌、長沙、合肥、青島、福州、泉州、東莞、廣佛線、貴陽、昆明、南寧、澳門。據(jù)我國各城市地鐵交通發(fā)展規(guī)劃圖顯示，至2016年我國將新建地鐵交通線路89條，總建設里程為2500 km，投資規(guī)模達99373億元。從上述世界地鐵建設發(fā)展概況可以看出，在20世紀50年代至90年代之間，世界范圍內的城市地下鐵道有了迅速發(fā)展。其主要原因一是在戰(zhàn)后以和平發(fā)展為主流的年代里，亞洲、拉丁美洲、東歐的城市化進程加快，數(shù)百萬人口的城市不斷增加；二是發(fā)達國家中的小汽車激增與城市街道有限通行能力之間的矛盾日益突出，空氣嚴重污染，使這些城市都面臨著如何在較長的距離內，以最有效而快速的方式來輸送大量乘客的問題。實踐證明，只有通過建造地下鐵道系統(tǒng)，才能解決這一難題。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上已有40多個國家和地區(qū)127座城市都建造了地下鐵道，累計地鐵線路總長度為5263.9km，年客運總量約為230億次。2地鐵車站建筑設計2.1地鐵車站分類地鐵車站根據(jù)所處位置、埋深、運營性質、結構橫斷面形式、站臺形式、換乘方式的不同進行分類。1.按車站與地面相對位置分類(1)地下車站：車站結構位于地面以下。(2)地面車站：車站位于地面。(3)高架車站：車站位于地面高架橋上。2.按車站埋深分類(1)淺埋車站：車站結構頂板位于地面以下的深度較淺。(2)深埋車站：車站結構頂板位于地面以下的深度較深。深埋車站一般設在地面以下穩(wěn)定地層或堅固地層內。3.按車站運營性質分類(1)中間站(即一般站)：中間站僅供乘客上、下車之用。功能單一，是地鐵最常用的車站。(2)區(qū)域站(即折返站)：區(qū)域站是設在兩種不同行車密度交界處的車站。站內設有折返線和設備。根據(jù)客流量大小，合理組織列車運行，在兩個區(qū)域站之間的區(qū)段上增加或減少行車密度。區(qū)域站兼有中間站的功能。(3)換乘站：換乘站是位于兩條及兩條以上線路交叉點上的車站。它除具有中間站的功能外，更主要的是它還可以從一條線上的車站通過換乘設施轉換到另一條線路上的車站。(4)樞紐站：樞紐站是由此站分出另一條線路的車站。該站可接、送兩條線路上的乘客。(5)聯(lián)運站：聯(lián)運站是指車站內設有兩種不同性質的列車線路進行聯(lián)運及客流換乘。聯(lián)運站具有中間站及換乘站的雙重功能。(6)終點站：終點站是設在線路兩端的車站。就列車上、下行而言，終點站也是起點站(或稱始發(fā)站)，終點站設有可供列車全部折返的折返線和設備，也可供列車臨時停留檢修。如線路遠期延長后，則此終點站即變?yōu)橹虚g站。4.按車站結構橫斷面形式分類車站結構橫斷面形式主要根據(jù)車站埋深、工程地質水文地質條件、施工方法、建筑藝術效果等因素確定。在選定結構橫斷面形式時，應考慮到結構的合理性、經濟性、施工技術和設備條件。2.2車站結構橫斷面形式1.主要有下列4種(1)矩形斷面：矩形斷面是車站中常選用的形式，一般用于淺埋車站。車站可設計成單層、雙層或多層；跨度可選用單跨、雙跨、三跨及多跨的形式。(2)拱形斷面：拱形斷面多用于深埋車站，有單拱和多跨連拱等形式。單拱斷面由于中部起拱，高度較高，兩側拱腳處相對較低，中間無柱，因此建筑空間顯得高大寬闊，如建筑處理得當，常會得到理想的建筑藝術效果。(3)圓形斷面：圓形斷面用于深埋或盾構法施工的車站。(4)其它類型斷面：其它類型斷面有馬蹄形、橢圓形等。2.按車站站臺型式分類車站站臺型式主要有以下3類 (1)島式站臺：站臺位于上、下行行車線路之間，這種站臺布置形式稱為島式站臺。具有島式站臺的車站稱為島式站臺車站(簡稱島式車站，下同。)島式車站是常用的一種車站型式。 島式車站具有站臺面積利用率高、能靈活調劑客流、乘客使用方便等優(yōu)點，因此，一般常用于客流量較大的車站。有喇叭口(常用作車站設備用房)的島式車站在改建擴建時，延長車站是很困難的。(2)側式站臺：站臺位于上、下行行車線路的兩側，這種站臺布置形式稱為側式站臺。具有側式站臺的車站稱為側式站臺車站(簡稱側式車站，下同)。側式車站也是常用的一種車站型式。側式站臺根據(jù)環(huán)境條件可以布置成平行相對式、平行錯開式、上下重疊式及上下錯開式等形式。側式式車站站臺面積利用率、調劑客流、站臺之間聯(lián)系等方面不及島式車站，因此，側式車站多用于客流量不大的車站及高架車站。當車站和區(qū)間都采用明挖法施工時，車站與區(qū)間的線間距相同，故無需喇叭口，減少土方工程量，改建擴建時，延長車站比較容易。(3)島、側混合式站臺：島、側混合式站臺是將島式站臺及側式站臺同設在一個車站內，具有這種站臺形式的車站稱為島、側混合式站臺車站(簡稱島、側混合式車站，下同。)。島、側混合式車站可同時在兩側的站臺上、下車，也可適應列車中途折返的要求。島、側混合式站臺可布置成一島一側式或一島兩側式。3.按車站間換乘形式分類車站間換乘為兩類：a）按乘客換乘方式分類(1)站臺直接換乘：站臺直接換乘有兩種方式，一種是指二條不同線路分別設在一個站臺的兩側，甲線的乘客可直接在同一站臺的另一側換乘乙線。另一種方式是指乘客由一個車站的站臺通過樓梯或自動扶梯直接換乘到另一個車站的站臺的換乘方式。這種換乘方式多用于兩個車站相交或上下重疊式的車站。當兩個車站位于同一個平面時，可通過天橋或地道進行換乘。站臺直接換乘的換乘路線最短，換乘高度最小，沒有高度損失，因此對乘客來說比較方便，并節(jié)省了換乘時間。換乘設施工程量少，比較經濟。換乘樓梯和自動扶梯的總寬度應根據(jù)換乘客流量的大小通過計算確定。其寬度過小，則會造成換乘樓梯口部人流集聚，容易發(fā)生安全事故，宜留有余地。(2)站廳換乘：站廳換乘是指乘客由某層車站站臺經樓梯、自動扶梯到達另一個車站站廳的付費區(qū)內，再經樓梯、自動扶梯到達站臺的換乘方式。這種換乘方式多用于相交的兩個車站。站廳換乘的換乘路線較長，提升高度較大，有高度損失，需設自動扶梯，增加了用電量。(3)通道換乘：兩個車站不直接相交時，相互之間可采用單獨設置的換乘通道進行換乘，這種換乘方式稱為通道換乘。通道換乘的換乘路線長，換乘的時間也較長，特別對老弱婦幼使用不便。由于增加通道，造價較高。換乘通道的位置盡量設在車站中部，可遠離站廳出人口，避免與出入站人流交叉干擾，換乘客流不必出站即可直接進入另一車站。b)按車站換乘形式分類按兩個車站平面組合的形式分為五類。(1)“一”字形換乘：兩個車站上下重疊設置則構成“一”字形組合。站臺上下對應，雙層設置，便于布置樓梯、自動扶梯，換乘方便。(2)“L”形換乘：兩個車站上下立交，車站端部相互連接，在平面上構成“L”形組合。相交的角度不限。在車站端部連接處一般設站廳或換乘廳。有時也可將兩個車站相互拉開一段距離，使其在區(qū)間立交，這樣可減少兩站間的高差，減少下層車站的埋深。(3)“T”形換乘：兩個車站上下立交，其中一個車站的端部與另一車站的中部相連接，在平面上構成“T”形組合。相交的角度不限?？刹捎谜緩d換乘或站臺換乘。兩個車站也可相互拉開一段距離，以減少下層車站的埋深。(4)“十”字形換乘：兩個車站中部相立交，在平面上構成“十”字形組合。相交的角度不限。“十”字形換乘車站采用站臺直接換乘的方式。(5)“工”字形換乘：兩個車站在同一水平面平行設置時，通過天橋或地道換乘，在平面上構成“工”字形組合?！肮ぁ弊中螕Q乘車站采用站臺直接換乘的方式。2.3地鐵車站的組成地鐵車站由車站主體(站臺，站廳，生產、生活用房)，出人口及通道，通風道及地面通風亭等三大部分組成。車站主體是列車在線路上的停車點，其作用是供乘客集散、候車、換車及上、下車。它又是地鐵運營設備設置的中心和辦理運營業(yè)務的地方。出入口及通道是供乘客進、出車站的口部建筑設施。通風道及地面通風亭的作用是保證地下車站具有一個舒適的地下環(huán)境。對于地下車站來說，這三部分必須具備；高架車站一般由車站、出人口及通道組成；地面車站可以僅設車站及出人口。地鐵車站功能復雜、涉及面廣、設備及輔助設施多、專業(yè)性強。歸納起來，由下列部分組成車站建筑。(1)乘客使用空間乘客使用空間在車站建筑組成中占有很重要的位置，它是車站中的主體部分，此部分的面積占車站總面積50左右。乘客使用空間是直接為乘客服務的場所，主要包括站廳、站臺、出入口、通道、售票處、檢票口、問訊、公用電話、小賣部、樓梯及自動扶梯等。乘客使用空間的布設位置對決定車站類型、總平面布局、車站平面、結構橫斷面形式、功能是否合理、面積利用率、人流路線組織等的設計有較大的影響。乘客使用區(qū)內設有自動扶梯，樓梯，自動售、檢票設施，通風管道及建筑裝修，因此這部分的投資所占的費用比重較大。(2)運營管理用房運營管理用房是為保證車站具有正常運營條件和營業(yè)秩序而設置的辦公用房。由進行日常工作和管理的部門及人員使用，是直接或間接為列車運行和乘客服務的，主要包括站長室、行車值班室、業(yè)務室、廣播室、會議室、公安保衛(wèi)、清掃員室等。運營管理用房與乘客關系密切，一般布設在臨近乘客使用空間的地方。(3)技術設備用房技術設備用房是為保證列車正常運行、保證車站內具有良好環(huán)境條件及在事故災害情況下能夠及時排除災情的不可缺少的設備用房。它是直接或問接為列車運行和乘客服務的，主要包括環(huán)控室、變電所、綜合控制室、防災中心、通信機械室、信號機械室。自動售檢票室、泵房、冷凍站、機房、配電以及上述設備用房所屬的值班室、FAS、BAS、AFC室、工區(qū)用房、附屬用房及設施等。技術設備用房是整個車站的心臟所在地。由于這些用房與乘客沒有直接聯(lián)系，關系不太密切，因此，一般可布設在離乘客較遠的地方。(4)輔助用房輔助用房是為保證車站內部工作人員正常工作生活所設置的用房。是直接供站內工作人員使用的，主要包括廁所、更衣室、休息室、茶水間、盥洗間、儲藏室等。這些用房均設在站內工作人員使用的區(qū)域內。2.4車站總平面布置車站建筑總平面布局主要解決在車站中心位置及方向確定以后，根據(jù)車站所在地周圍的環(huán)境條件、城市有關部門對車站布局的要求，依據(jù)選定的車站類型，合理地布設車站出人口、通道、通風道等設施，以便使乘客能夠安全、迅速、方便地進、出車站。同時還要處理好地鐵車站、出入口及通道、通風道及地面通風亭與城市建筑物、道路交通、地下過街道或天橋、綠地等的關系，使之相互協(xié)調統(tǒng)一。2.5車站結構設計原則1.車站結構應根據(jù)選擇 的結構型式 、 施工方法 、 荷載特性等條件進行設計。2.車站結構要滿足車站建筑、設備安裝、行車運營、施工工藝、 環(huán)境保護等要求，確保車站的正常使用，達到總體規(guī)劃設計的要求。3.車站結構的凈空，尺寸應滿 足地鐵建筑限界和其他使用及施工工藝等要求并考慮施工誤差、測量誤差、結構變形及后期沉降的影響 。4.對于不同的結構類型， 必須選擇與實際狀態(tài)相吻合的設計理論規(guī)范和配套體系進行設計計算。5.結構計算模型應符合實際工況條件，充分考慮結構與地層的相互 作用和施工中已形成的支護結構的作用。6.車站結構按八度抗震設防， 抗震等級為二級。7.車站結構設計應充分考慮在施工過程中盡可能減小對車站周圍環(huán)境 ( 重要建筑物、城市交通干道及地下管線) 的負面影響。3地下結構設計模型概述目前采用的地下結構設計方法可以歸納為以下四種設計模型：(1)以參照過去隧道工程實踐經驗進行工程類比為主的經驗設計法；(2)以現(xiàn)場量測和實驗室試驗為主的實用設計方法如收斂約束法。(3)作用與反作用模型，即荷載結構模型(4)連續(xù)介質模型，包括解析法和數(shù)值法。針對各種模型特點談談一下對該四種模型的認識。3.1隧道結構體系設計計算模型的建立原則對于均勻介質中的圓形隧道，當它處于平面軸對稱狀態(tài)時，將圍巖與支護結構的相互作用問題抽象為支護需求曲線和支護補給曲線的收斂約束關系，從而求出圍巖與支護結構達到平衡時的支護阻力 Pa 。有了這個值就可以計算出圍巖和支護結構的應力狀態(tài)。由此可以看出，即使對于如此理想的問題，都需要事先將研究對象的幾何形狀、初始應力狀態(tài)、開挖和支護過程、巖體和支護結構的物理力學特性等條件轉換為數(shù)學力學模型，然后運用數(shù)學力學方法求出模型的、作為設計標準的特征值(如應力、位移或極限荷載等)。一個理想的隧道工程的數(shù)學力學模型應能反映下列的因素：(1)必須能描述有裂隙和破壞帶的，以及開挖面形狀變化所形成的三維幾何形狀。(2)對圍巖的地質狀況和初始應力場不僅要能說明當時的，而且還要包括將來可能出現(xiàn)的狀態(tài)。(3)應包括對圍巖應力重分布有影響的巖石和支護材料非線性特性，而且還要能準確地測定出反映這些特性的參數(shù)。(4)如果要知道所設計的支護結構和開挖方法能否獲得成功，即想評估其安全度，則必須將圍巖、錨桿和混凝土等材料的局部破壞和整體失穩(wěn)的判斷條件納入模型中。當然，條件必須滿足現(xiàn)行設計規(guī)范的有關規(guī)定。(5)要經得起實際的檢驗，這種檢驗不能只是偶然巧合，而是需要保證系統(tǒng)的一致性。這樣的理想模型對于科學研究是十分必要的，因為只有準確地模擬圍巖性質和施工過程，才能更好地了解圍巖與支護結構的實際工作狀態(tài)，作出符合實際的決策。然而這種理想模型的參數(shù)太多又不易精確測定，將各種影響因素都機械地轉換到模型中來也是十分困難的。因此，理想模型還不宜直接用于設計實踐，必須在可能的情況下，由理想模型推演出一些較簡單的計算模型，或稱為工程師模型。3.2隧道結構體系的計算模型國際隧道協(xié)會在1987年成立了隧道結構設計模型研究組，收集和匯總了各會員國目前采用的地下結構設計方法。經過總結，國際隧道協(xié)會認為，目前采用的地下結構設計方法可以歸納為以下4種設計模型：3.2.1工程類比法以參照過去隧道工程實踐經驗進行工程類比為主，根據(jù)以往類似工程的實際經驗，確定隧道與地下結構的形狀、主體尺寸和襯砌厚度。在大多數(shù)情況下，隧道支護體系還是依賴“經驗設計”的，并在實施過程中依據(jù)量測信息加以修改和驗證。 我們大致上可以發(fā)現(xiàn)在進行支護結構經驗設計時，需要注意的幾點的原則是：(1)首先對隧道圍巖要有一個正確的分級。(2)在各類巖體中，支護結構參數(shù)大體是按下述原則選用的。(3)在施工中應盡量少損害圍巖，使其盡量保持原有巖體的強度，因此，應采用控制爆破技術。(4)預計有大變形和松弛的情況下，開挖面要全面防護(包括正面)，使之有充分的約束效應，在臺階開挖時，上半斷面進深不宜過長，以免影響整個斷面的閉合時間。(5)二次襯砌通常是模筑的，在修二次襯砌之前要設防水層，形成具有防水性能的組合襯砌。(6)允許甚至希望巖石出現(xiàn)一定的變形，以減少為完成支護作用所需的防護措施。(7)制定詳細周密的量測計劃。通過量測，確定所建立的支護阻力是否和圍巖類型相適應以及還需要什么樣的加強措施等。 支護結構的施工順序與正確地掌握巖體的時間效應很有關系。3.2.2收斂約束法收斂約束法也稱特性曲線法，是一種采用測試數(shù)據(jù)反饋于設計的實用方法，通常以施工中隧道斷面的變形量測值為依據(jù)。其要點為測繪洞室壁面徑向壓應力與徑向位移的關系曲線與洞壁位移-時間曲線，它反映四個階段：圍巖無約束自由變形；從初期支護開始，變形由于受支護約束抗力的反作用而減緩；從仰拱完成開始，由于形成了封閉結構使變形速度大為降低；最后變形穩(wěn)定。若所采用的支護剛度較大，則地壓急劇增長，若支護時間過晚，則出現(xiàn)松動地壓。由此可見，支護時間和支護自身剛度及其與圍巖接觸好壞均影響到圍巖的穩(wěn)定和支護所受地層壓力的大小。收斂變形曲線可供判斷支護是否適當和變形是否趨于穩(wěn)定。此外，尚可配合現(xiàn)場和實驗室的巖土力學試驗和應力與應變測試以及實驗室模型試驗等，作為設計計算的依據(jù)。與其它設計方法相比，收斂約束法有以下優(yōu)點: (1)通過對隧道進行簡單的軸對稱假設后，位于開挖面附近的圍巖與支護的相互作用過程可簡化成二維或一維的平面應變問題。 (2)基于此方法設計的洞室周邊圍巖變形更接近實際變形; (3)能定量給出圍巖支護系統(tǒng)在錨噴支護末期洞周收斂的概略值; (4)通過控制圍巖變形可直觀地體現(xiàn)出支護效果。但是，收斂約束法的基礎離不開巖體材料的本構關系特性，它是該方法的要害所在。這些問題目前正在研究與探索，陸續(xù)有一些這方面的成果出現(xiàn)，其中仍有許多基礎性問題，因此其應用程度存在一定的限制。3.2.3連續(xù)介質模型連續(xù)介質模型包括解析法和數(shù)值法。數(shù)值計算法目前主要是有限單元法。解析法中有封閉解和近似解。如圓形洞室的彈性力學解-基爾施解和圓形洞室的彈塑性解-芬納塔洛布公式。數(shù)值法目前以有限元法為主，尚有差分法、邊界積分法等。有限元法將結構離散化為有限個單元，各相鄰單元在共同的節(jié)點上為鉸結，建立結構體系的總體剛度矩陣和平衡方程，按各節(jié)點位移推求各單元的應力。從各國的地下結構設計實踐看，目前，在設計隧道的結構體系時，主要采用兩類計算模型，一類是以支護結構作為承載主體，圍巖作為荷載同時考慮其對支護結構的變形約束作用的模型。另一類則相反，視圍巖為承載主體，支護結構則為約束圍巖變形的模型。前者又稱為傳統(tǒng)的結構力學模型。它將支護結構和圍巖分開來考慮，支護結構是承載主體，圍巖作為荷載的來源和支護結構的彈性支承，故又可稱為荷載-結構模型。在這類模型中隧道支護結構與圍巖的相互作用是通過彈性支承對支護結構施加約束來體現(xiàn)的，而圍巖的承載能力則在確定圍巖壓力和彈性支承的約束能力時間接地考慮。圍巖的承載能力越高，它給予支護結構的壓力越小，彈性支承約束支護結構變形的抗力越大，相對來說，支護結構所起的作用就變小了。這一類計算模型主要適用于圍巖因過分變形而發(fā)生松弛和崩塌，支護結構主動承擔圍巖“松動”壓力的情況。所以說，利用這類模型進行隧道支護結構設計的關鍵問題，是如何確定作用在支護結構上的主動荷載，其中最主要的是圍巖所產生的松動壓力，以及彈性支承給支護結構的彈性抗力。一旦這兩個問題解決了，剩下的就只是運用普通結構力學方法求出超靜定體系的內力和位移了。屬于這一類模型的計算方法有：彈性連續(xù)框架（含拱形）法、假定抗力法和彈性地基梁（含曲梁和圓環(huán)）法等都可歸屬于荷載結構法。當軟弱地層對結構變形的約束能力較差時（或襯砌與地層間的空隙回填，灌漿不密實時），地下結構內力計算常用彈性連續(xù)框架法，反之，可用假定抗力法或彈性地基法。彈性連續(xù)框架法即為進行地面結構內力計算時的力法與變形法。假定抗力法和彈性地基梁法則已形成了一些經典計算方法。由于這個模型概念清晰，計算簡便，易于被工程師們所接受，至今仍很通用，尤其是對模筑襯砌。第二類模型又稱為巖體力學模型。它是將支護結構與圍巖視為一體，作為共同承載的隧道結構體系，故又稱為圍巖結構模型或復合整體模型，在這個模型中圍巖是直接的承載單元，支護結構只是用來約束和限制圍巖的變形，這一點正好和上述模型相反。復合整體模型是目前隧道結構體系設計中力求采用的并正在發(fā)展的模型，因為它符合當前的施工技術水平。在圍巖結構模型中可以考慮各種幾何形狀，圍巖和支護材料的非線性特性，開挖面空間效應所形成的三維狀態(tài)，以及地質中不連續(xù)面等等。在這個模型中有些問題是可以用解析法求解，或用收斂約束法圖解，但絕大部分問題，因數(shù)學上的困難必須依賴數(shù)值方法，尤其是有限單元法。利用這個模型進行隧道結構體系設計的關鍵問題，是如何確定圍巖的初始應力場，以及表示材料非線性特性的各種參數(shù)及其變化情況。一旦這些問題解決了，原則上任何場合都可用有限單元法圍巖和支護結構應力和位移狀態(tài)。3.2.4基礎梁模型假定彈性抗力法對彈性抗力的分布形式及大小實反映結構的受力特征，甚至使結構設計偏不安全。達維多夫于20世紀30年代首先提出了按局部變形彈性基礎梁理論計算的建議。1956年，納鳥莫夫提出了側墻按局部變形彈性基礎梁理論計算的地下結構計算方法。該方法將襯砌邊墻視為支撐在側面和基底巖土體上的雙向彈性地基梁，進而計算圍巖壓力作用下的支護內力。除了局部變形理論外，共同變形彈性基礎梁理論也隨后應用十地下支護結構計算中。共同變形理論不但考慮了圍巖力學特性，也考慮了各部分巖土體壓縮的相互影響，因此比局部變形理論更合理。在共同變形理論方面，達維多夫于20世紀30年代末提出了按共同變形彈性地基梁理論計算整體式襯砌的方法。1964年，舒爾茨和杜德克不僅按共同變形理論考慮了徑向變形的影響，還考慮了切向變形的影響。局部變形基礎梁法由納烏莫夫首創(chuàng)，該法計算拱形直墻襯砌內力的特點，是將拱圈和邊墻分為兩個單元分別進行計算，而在各自的計算中考慮相互影響。計算中拱圈視為彈性固定無鉸拱，邊墻視為雙向彈性地基梁。拱圈和邊墻受力變形的相互影響，表現(xiàn)為計算拱圈時，拱腳的變位應取邊墻墻頂?shù)淖兾?，計算邊墻時墻頂?shù)某跏紬l件與拱腳的內力和變位一致。局部變形基礎梁法計算簡圖中關于彈性抗力的考慮方法也按拱圈和邊墻分為兩種情況。拱圈彈性抗力仍采用假定的抗力圖形，零點位于拱頂兩側約 45° 附近，最大抗力發(fā)生在墻頂，作用方向為水平。拱圈任意截面抗力的作用方向為徑向，抗力圖形假設為二次拋物線。3.3總結多年來，圍巖與支護的相互影響一直是從事隧道的專業(yè)人員面臨的難題之一。由于計算模型的初始條件的限制，造成其應用的局限性，致使隧道支護結構設計長期處于以工程類比法為主的局面，這種局面與快速發(fā)展的隧道工程的現(xiàn)實極不相稱，因此，人們長期以來都在努力尋求一種用于解決圍巖與支護相互作用的最合理的方法。結合上述四種設計模型的特點，可以結合兩種以上的模型綜合計算，并進行反分析得到合理的模型初始參數(shù)，進而為襯砌結構設計提供更可靠的依據(jù)。4地鐵車站施工方法地鐵工程由區(qū)間隧道加上車站組成區(qū)間隧道的施工方法主要有明挖法及蓋挖法等變化形式、新奧法和盾構法，根據(jù)日本1991年的統(tǒng)計，在城市隧道總延長75224m工程中，礦山法的比例6.1%、盾構法占60.9%、明挖法占33%。地鐵車站是地下鐵道中一個很重要的部分，聯(lián)系著地面與地下的交通，其施工方法也分為明挖法、新奧法和盾構法。4.1明挖法明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工，明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質量和工程造價低等優(yōu)點，但因對城市生活干擾大，應用受到各種因素的限制，尤其是當?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不允許時，只能采用蓋挖法或新奧法。明挖法適用于淺埋車站，有寬闊的施工場地，可修建的空間比較大，如帶有換乘站、地下商場、休息和娛樂場所及停車庫等的地下綜合體車站，如上海地鐵徐家匯站。明挖法施工主要分為圍護結構施工、站內土方開挖、車站主體結構施作和回填上覆土和恢復管線四個部分。根據(jù)不同的地質條件和車站結構的大小以及基坑深度，明挖法的圍護結構可采用地下連續(xù)墻、錨桿、鉆孔樁加旋噴樁止水、SMW水泥土加型鋼等。采用地下連續(xù)做圍護結構的明挖法修建地鐵車站的施工流程為：地下連續(xù)墻圍護結構施工內井點降水或基坑底土體加固開挖上層土體設置上層鋼支撐開挖中間層土體設置中間層鋼支撐最后開挖底層土體澆筑底板混凝土結構拆除中間層支撐澆筑車站混凝土結構拆除頂層支撐澆筑車站頂板混凝土結構回填土體等。4.2蓋挖法蓋挖法是利用圍護結構和支撐體系，在較繁忙交通路段利用結構頂板或臨時結構設施維持路面交通，在其下進行車站施工工法。按結構施工的順序分蓋挖逆作法和蓋挖順作法兩種。蓋挖逆作法一般都是對交通作短暫封鎖一年左右，將結構頂板施工結束，恢復道路交通，利用豎井作出人口進行內部暗挖逆筑。蓋挖順作法一般是利用臨時性設施（如鋼結構）作輔助措施維持道路通行，在夜間將道路封鎖，掀開蓋板進行基坑土方開挖或結構施工。蓋挖法也成為修建車站的主要方法，在世界上蓋挖法修建車站占有很大比例，采用這種方法，在北京、上海、南京、廣州等修建了近10余座地鐵車站。蓋挖逆作法具有占用場地時間短，對地面干擾小和施工安全等優(yōu)點；適用于車站上面有高層建筑、埋深較大的地鐵車站，如上海地鐵新閘門路站；缺點是施工工序復雜、交叉作業(yè)和施工條件差等。蓋挖順作法同樣具有蓋挖逆作法的優(yōu)缺點，只是適用于市區(qū)淺埋地鐵車站。采用蓋挖法的基本施工流程為：施作車站內臨時支承樁施工地下連續(xù)墻圍護結構注漿加固地下連續(xù)墻墻趾加固地基與基坑底土體第一層鋼支撐抽槽設置開挖第一層土體安裝第二層鋼支撐車站頂板立模、梆扎鋼筋和澆筑混凝土頂板覆土、埋管和路面澆筑暗挖第二層土體第二層鋼支撐下移至第三層安裝、第四層鋼支撐安裝中樓板立模、扎鋼筋和混凝土澆筑分小段暗挖第三層土體第四層鋼支撐逐根移至第五層安裝底板混凝土澆筑。4.3蓋挖法新技術鋪蓋法地鐵車站屬于淺埋大空間群峒地下構造物 此類地下構造物在我國主要有以下幾種施工模式：明挖施工法、暗挖施工法和介于二者之間的復合式開挖法，即蓋挖施工法。明挖車站施工具有造價較低，技術和施工管理簡單等優(yōu)點，但對市政交通及商業(yè)干擾大，污染環(huán)境，且影響周期長。暗挖車站施工對市政交通及商業(yè)基本無影響，且環(huán)境污染小，但對覆蓋土層厚度要求較嚴，覆蓋土層厚度小于6 m，圍巖條件差，開挖難以形成自然拱，且大斷面超前支護難以成型時，按現(xiàn)有施工技術條件難以滿足要求。此外，大斷面施工對地下管線及構筑物的破壞難以控制，使得工程造價相對較高。相對于明挖法，蓋挖車站施工對市政交通及商業(yè)的影響可以有很大程度的降低，且造價適中。但蓋挖法施工難度加大，初期的維護結構到了后期都沒有用處了，造成了材料的浪費。同時蓋挖法的施工作業(yè)環(huán)境惡劣。基于這些缺點，目前在日本和韓國等地，地鐵施工主要采用鋪蓋法施工。即白天在交通高峰期，用特制的鋼構件鋪蓋于基坑之上，只留一個小的出口供施工人員進出。晚上待路面交通減少后，在用機械將鋪蓋的鋼構件揭去，往基坑里供送施工材料同時往外運送土渣廢料。該施工方法具有明挖法和暗挖法施工的優(yōu)點，同時克服了這兩種施工工藝的缺點，而且鋼構件可以重復使用，降低了工程造價，改善了施工環(huán)境。由于蓋挖法所具有的優(yōu)勢，所以在交通繁忙的商業(yè)區(qū)進行地鐵車站施工，具有明顯的實用性。鋪蓋法施工主要包括4大塊：(1)兩端支撐結構，即端承樁與帽梁(也是基坑圍護結構)施工；(2)軍用粱的拼裝架設作業(yè)；(3)軍用梁背部處理；(4)路面系統(tǒng)施工。4.4暗挖法4.4.1新奧法新奧法（NATM，為New Austrian Tunneling Method的縮寫）為也是通常所說的礦山法，新奧法是當代隧道施工設計應用最廣泛的方法。其施工思路是在監(jiān)控量測的基礎上，及時更改噴射混凝土的厚度，錨桿、鋼支持和鋼絲網(wǎng)的參數(shù)以及二次襯砌等支護措施，來保持開挖洞室的穩(wěn)定，從而保證施工的安全，當?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不允許時，世界上各國常采用這種施工方法，如日本采用新奧法修建的東葉高速線北習志野站，為三拱兩柱單層式結構。其優(yōu)點是對地面的影響小、造價低，適用于堅硬巖土介質、底下水位底，但是進度慢、勞動強度大和風險也大。新奧法施工對大斷面的開挖有側壁導坑、臺階和CRD等，其施工流程為：放線鉆孔、裝藥和放炮通風除塵后出渣打錨桿、鋼拱架支撐和掛鋼筋網(wǎng)施作噴射混凝土初期支護最后修建模筑混凝土二次襯砌。用到的輔助工法有降水、大小導管、注漿和采取必要的監(jiān)控量測措施。4.4.2淺埋暗挖法淺埋暗挖法是按照“新奧法”原理進行設計和施工，以加固、處理軟弱地層為前提，采用足夠剛性的復合襯砌（由初期支護和二次襯砌及中間防水層所組成）為基本支護結構的一種用于軟土地層近地表隧道的暗挖施工方法，它以施工監(jiān)測為手段，指導設計與施工，保證施工安全，控制地表沉降。淺埋暗挖法的施工原則是：管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測，與明挖法相比，淺埋暗挖法的最大優(yōu)點是避免了大量拆遷、改建工作，減少了對周圍環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響，對城市交通的干擾小。盾構法雖然也具有上述同樣優(yōu)點，但盾構法不能適應隧道斷面變化，而且當盾構開挖的隧道不是足夠長時，盾構法的經濟性不明顯。選用淺埋暗挖法應考慮的基本適用條件有：不允許帶水作業(yè)和要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性，而且是淺埋地鐵車站。缺點是地下作業(yè)風險大、機械化程度低。淺埋暗挖法對土體的加固和對水的處理方法有凍結法、注漿、深層攪拌和管棚等。對于斷面較大的隧道，考慮分部開挖、分部支護和封閉成環(huán)的需要，選擇中隔壁法（CD）法、交叉隔壁法（CRD）和側壁導坑法（眼鏡法）等。淺埋暗挖法常用的初期支護形式是鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土。地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測項目常被選為監(jiān)控量測的必測項目，而土壓力、土體位移、支護應力等可作為選測項目。4.4.3暗挖與蓋挖相結合的施工方法暗挖與蓋挖相結合的施工方法是一種新技術，是我國在使用暗挖法和蓋挖法施工的基礎上，經過研究總結而提出的具有蓋挖法和暗挖法各自優(yōu)點的一種新的施工方法。其關鍵是將地鐵車站視為由樁、梁和拱組成的地下結構，如北京天安門西站。天安門西站的具體施工流程為：導洞開挖、支護樁孔、柱孔開挖及護壁條形基礎施作樁、柱吊裝及灌注混凝土樁、柱頂梁施作三跨頂拱初期支護施作花邊墻施作三跨頂拱二次襯砌施作站廳層施作站臺層施作站臺板施作建筑裝修及設備安裝。4.4.4暗挖新技術暗挖法也有了新的進展，主要有預制塊法、預切槽法和氣壓法，預制塊法是把盾構管片的安裝技術和暗挖技術融合在一起的一項新技術，先做兩側導洞及側墻，然后注漿開挖并放置鋼拱架、噴射混凝土、安裝預制塊、在背后注漿，跨度已達18m以上，該技術在法國已大量應用。預切糟法是按照結構尺寸制造一個臺架，裝有特制鏈條鋸沿拱圈方向把地層切成一個高10-35cm、深4-5m的糟縫，然后放置鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土，形成鋼筋混凝土拱，在其保護下開挖施工，效果很好，在法國、意大利等國家已開始應用。氣壓暗挖法是采用氣壓條件下的新奧法施工，因采用氣壓較低，一般對人體健康沒有影響。壓縮空氣不僅可排除隧道中的地下水，還可減少地面沉降，防止地面結構損壞，減少加壓隧道一次襯砌的荷載，對開挖面有支護作用，降低成本，對降低施工中的粉塵有顯著作用，這種辦法已在奧地利、德國、英國、日本等國家應用。4.4.5我國地鐵施工方法現(xiàn)狀目前我國地鐵建設主要采用盾構法修建區(qū)間隧道，而采用明挖法修建車站。這樣就要求先修建地鐵車站，然后以車站作為盾構施工的進出豎井，使得施工工期延長，工程造價增加，而且還影響路面交通和城市周圍的環(huán)境等如果在修建方法上采取暗挖區(qū)間隧道以盾構法施工先行貫通，在已經形成的區(qū)間隧道基礎上再用不同方式對車站、渡線室、連絡通道等特殊斷面進行擴挖施工的技術思路，這樣不僅可大幅縮短建設周期，提高地鐵工程的建設質量，確保施工期間的安全，極大地減小對周圍環(huán)境的影響，并能通過盾構法的長距離應用產生規(guī)模效益，從總體上較大幅度地降低工程造價此外，還解決了明挖法只能適用于埋深較小的車站的限制問題。在已經形成的區(qū)間隧道的基礎上擴挖而成地鐵車站，這一施工技術的基本思路及其研究成果對今后我國地鐵或類似工程的建設將提供重要參考，同時，對于提高我國隧道與地下工程領域的總體技術水平也有著十分重要的意義。5明挖法施工步序及車站結構詳細介紹結合北京市的地質條件及已經建成的地鐵工程實例，北京六號線某站擬采用明挖法施工。明挖法具有施工簡單、 快捷、 經濟、 安全、適用性強等優(yōu)點, 是地鐵建設使用最多的施工方法之一。 19 世紀世界主要城市開始修建地鐵, 如紐約、 倫敦、 柏林、 東京、 大阪等城市地鐵均采用明挖法施工, 我國最早建設的北京地鐵也多采用明挖法。按其主體結構的施作順序，明挖法又分為：明挖順作法、蓋挖順作法、蓋挖逆作法、蓋挖半逆作法等。明挖法地鐵車站的形成需要經歷開挖加撐回筑拆撐等多個工序, 車站結構由內部結構、 主體結構和圍護結構三大部分組成。5.1明挖順作法明挖順作法是先從地表面向下開挖基坑至設計標高，然后在基坑內的預定位置由下而上地建造主體結構及防水措施，最后回填土并恢復路面。5.2蓋挖順作法在路面交通不能長期中斷的道路下修建地下鐵道車站或區(qū)間隧道時，可以采用蓋挖順作法。采用預制標準覆蓋結構置于擋土結構上維持交通，在覆蓋板的保護下，自上而下反復進行開挖和加設橫撐，達到設計高程后由下而上建筑主體結構和防水措施。5.3蓋挖逆作法如果開挖面較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑面引起臨近建筑物的沉陷，或需要盡早恢復路面交通，但又缺乏定型覆蓋結構，可采用蓋挖逆作法施工。開挖初期和蓋挖順作法相似，不同的是逆作法自上而下的逐層開挖并建造主體結構至底板，結構頂板首先完成。結構上部的頂板和樓板可以作為圍護結構的橫撐提高工程安全系數(shù)。5.4蓋挖半逆作法類似逆作法，其區(qū)別僅在于頂板完成及恢復路面后，向下挖土至設計標高后先建筑底板，再依次序向上逐層建筑側墻、樓板。5.5明挖法車站主體結構種類地鐵車站主體結構的選擇應在 “ 安全、 經濟、 方便施工” 的基礎上, 經多方案比選確定, 明挖法地鐵車站主體結構一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型框架結構。 根據(jù)建筑布置及站臺寬度一般按如下規(guī)則采用: 當站臺寬度為 8 m 時,車站標準斷面為無柱單跨箱型結構; 當站臺寬度為 10 m時, 車站標準斷面為單柱雙跨箱型結構; 當站臺寬度為 12、14 m 時, 車站標準斷面為雙柱三跨箱型結構。(1)單層明挖車站，一般適用于線路埋深較淺的車站，如線路由地下轉人地面高架或進人地面車輛段之前的車站。單層車站一般采用側式站臺，站廳、站臺位于同一層，設備管理用房設于側面也可設于地面。此種型式車站規(guī)模小，投資少，但使用和管理稍有不便。(2)一層半明挖車站，也稱“端進式車站”，兩端為雙層，上層為站廳。這種車站型式簡單，車站埋深較淺，施工方便，規(guī)模小，投資少，但使用和管理略有不便。多見于早期修建的地鐵車站，如北京地鐵一期工程的部分車站。(3)雙層明挖車站，這種型式的車站覆土為2m一3m，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層，客流組織順暢，運營管理方便，但規(guī)模大，投資高。根據(jù)設備管理用房集中布設位置的不同，雙層車站分為順長布置型式車站、外掛型式車站。 (4)三層以上明挖型式車站，這種型式的車站一般是受區(qū)問埋深影響所致?；蚴菂^(qū)間地質條件差受工法影響埋深較大，或是靠近車站處有控制區(qū)間埋深的管線影響等。一般地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層。這種型式車站的使用功能、運營管理、造價等都不太理想，一般在特定情況下選擇使用。5.6明挖法地鐵車站圍護結構選用原則(1) 當基坑深度在10 m(出入口、風道結構)以下時:如場地條件允許, 優(yōu)先考慮最經濟的放坡開挖。如果場地條件受限, 可選擇采用重力式擋墻、土釘墻、SMW工法樁等護結構形式。(2) 當基坑深度在10 15 m(單層站)時:該類基坑可選用SMW工法樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、鉆孔咬合樁、地下連續(xù)墻等維護結構形式。(3) 當基坑深度在15 18 m(雙層站)時:該類基坑可選用人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、鉆孔咬合樁、地下連續(xù)墻等維護結構形式。6選題目的當前在大城市中，尤其是百萬人口而密度又大的城市，隨著城市的發(fā)展道路交通更加繁忙，地面有限的空間越來越不能適應道路交通、建構筑物、廣場和綠化等用地的需求，因此很多道路、管網(wǎng)和貯庫等不得不向地下發(fā)展。改革開放以來，北京市地面交通道路設施雖然已有很大的發(fā)展，如道路拓寬、城市環(huán)行線路和高架立交橋不斷增加，但仍不能滿足日益增長的交通需要量，為了緩解路面交通壓力，解決高峰時交通堵塞現(xiàn)象，開辟地鐵交通是很好的解決途徑。地鐵車站是地鐵系統(tǒng)中一個很重要的組成部分，它與乘客的關系極為密切，同時它又集中設置了地鐵運營中很大一部分技術設備和運營管理系統(tǒng)。因此，它對保證地鐵安全運行起著很關鍵的作用。車站位置的選擇、環(huán)境條件的好壞、設計的合理與否等，都會直接影響地鐵的社會效益、環(huán)境效益和經濟效益，影響到城市規(guī)劃和城市景觀。本次畢業(yè)設計的目的旨在通過對北京地鐵6號線某站的地質條件和周圍環(huán)境分析，結合現(xiàn)場實習調研的資料，同時大量查閱文獻資料，運用所學的基本理論知識，采用工程類比、概率極限狀態(tài)及軟件分析等方法對該車站進行建筑設計、結構設計及施工方案設計，達到熟練掌握地鐵車站結構設計，進一步探討各種地鐵施工工法、結構形式等對地鐵車站本身、周圍環(huán)境的影響等問題。主要參考文獻：1 賀少輝地下工程M北京：清華大學出版社，北京交通大學出版社，2008.3.2 施仲衡，張彌地下鐵道設計與施工M. 西安：陜西科學技術出版社，2006.3 CN-GB.地鐵設計規(guī)范S2003.4 譚夢思,黃坤,王琳等.基于明挖法下地鐵車站的結構設計J.四川建材 ,2013,(6):83-84.DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.06.037.5 郭翼鵬.明挖法地鐵車站結構設計探討J.城市建設理論研究（電子版） ,2013,(29).6 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