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1、 西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 成都地铁 7 号线科华南路站结构设计 年 级: 2010 级 学 号: 20100ccc 姓 名: architectural design; structural design; envelope 西南交通大学本科毕业设计(论文) VI 目录 第 1 章 绪 论 1 第 2 章 工程概况 3 2.1 设计范围 . 3 2.2 环境与地形、地貌 . 3 2.3.1 土层特征 3 2.3.2 特殊性岩土 5 2.3.3 土层可挖性分级 5 2.3.4 岩土工程勘察设计参数 6 2.3.5 水文地质 6 第 3 章 车站建筑设计 . 11 3.1 设
2、计依据 11 3.2 主要设计原则及规定 . 12 3.2.1 主要设计原则 12 3.2.2 主要技术标准 13 3.3 总平面布置 . 16 3.3.1 站位及站址环境 16 3.3.2 规划及管线情况 16 3.4 车站建筑布置 . 17 3.4.1 站厅层 17 3.4.2 站台层 17 3.4.3 通道及出入口 18 3.4.4 风亭、冷却塔 18 3.4.5 其它附属建筑 . 18 3.5 车站规模 . 18 3.5.1 车站客流及客流组织 18 3.5.2 车站站台计算 19 3.5.3 车站外包尺寸 20 西南交通大学本科毕业设计(论文) VII 3.5.4 车站埋深及高度 2
3、0 3.5.5 车站内部房间布置内容及面积 20 3.6 车站客运机电设备的布置 . 22 3.6.1 楼梯与自动扶梯计算 22 3.6.2 电梯 22 3.6.3 自动售票机、自动验票机、半自动售票机 22 3.6.4 自动检票机 23 3.7 防灾、安全设施及人防工程 . 23 3.7.1 防火及防烟分区 23 3.7.2 紧急疏散计算 23 3.7.3 防洪（涝）措施 24 3.7.4 人防措施 24 第 4 章 车站围护结构 25 4.1 围护结构方案比选 . 25 4.2 围护结构计算 . 25 4.2.1 支护方案 26 4.2.2 土压力模型及系数调整 29 4.3 设计结果 .
4、 29 4.3.1 结构计算 29 4.4 截面计算 . 32 4.5 整体稳定验算 . 34 4.6 抗倾覆稳定性验算 . 34 4.7 抗隆起验算 . 35 4.8 隆起量的计算 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 5 章 车站主体结构 37 5.1 主体结构主要尺寸的拟定原则及拟定 . 37 5.1.1 主要尺寸的拟定原则 37 5.1.2 主体结构主要尺寸 37 5.2 计算原理 . 37 西南交通大学本科毕业设计(论文) VIII 5.3 荷载及荷载组合 . 38 5.3.1 荷载分类 38 5.3.2 荷载组合 38 5.4 工程材料 . 39 5.5 方案概述 . 40
5、 5.6 设计流程 . 40 5.7 荷载计算 . 41 5.7.1 垂直荷载计算 41 5.7.2 侧向荷载 42 5.7.3 荷载计算简图 43 5.8 结构内力计算 . 44 5.8.1 荷载基本组合下有限元分析结果 45 5.8.2 荷载标准组合下有限元分析结果 47 5.8.3 标准断面结构内力 50 5.9 结构（墙、板）配筋计算 . 51 5.9.1 车站顶板上缘的配筋计算 51 5.9.2 其他板墙的配筋计算 54 5.10 中柱的配筋计算 . 56 5.11 纵梁荷载计算 . 56 5.11.1 顶纵梁荷载计算 57 5.11.2 中纵梁荷载计算 57 5.11.3 底纵梁荷
6、载计算 58 5.11.4 纵梁荷载计算见图 58 5.12 纵梁内力结算结果 . 59 5.12.1 荷载基本组合下有限元分析结果 60 5.12.2 荷载标准组合下有限元分析结果 66 5.13 纵梁的配筋计算 . 72 5.13.1 顶纵梁上缘的配筋计算 72 5.13.2 顶纵梁上缘箍筋计算 73 西南交通大学本科毕业设计(论文) IX 5.13.3 顶纵梁上缘裂缝宽度验算 74 5.13.4 顶纵梁上缘箍筋计算 74 5.13.5 顶纵梁上缘裂缝宽度验算 75 5.13.6 其他纵梁的配筋计算 76 第 6 章 结构防水 78 6.1 防水设计原则及标准 . 78 第 7 章 施工组
7、织设计 80 7.1 主要施工步骤 . 80 7.2 施工组织及进度安排 . 80 7.3 施工场地布置及交通疏解 . 80 7.4 地面、地下管线迁改、防护措施 . 81 7.5 与邻近建（构）筑物的关系及处理方案 . 81 7.6 环境保护措施 . 82 7.7 施工监控量测 . 82 结 论 84 致 谢 85 参考文献 86 西南交通大学本科毕业设计(论文) 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 1 页 第第 1 章章 绪绪 论论 地下铁道（俗称地铁）划归于城市快速滚道交通这一类，此外，地铁还享有“绿 色交通”的美誉。能够赢得这个美誉不仅仅是因为它的大运量，快速，准时，能耗低， 污染少
8、，还包括它提供了一个方便、舒适的乘客的乘车环境优势。人口在世界范围内 大致有向城市集中的趋向，城市化脚步大幅度加快，越来越多的“城市病”现象在大 中型城市中发生，人们常说的“城市病”主要包括以下几个方面：人口集中、住房越 来越难满足人民需要、现有交通阻塞严重、环境污染问题突出、能源越来越少等。地 铁诞生将近 150 年，随着科技的进步，地铁各方面也日渐成熟。机车所用车辆、自动 化控制系统、通信设施和信号系统等技术方面取得了飞速的发展，这些都浓缩了当今 高精尖科学技术发展的背影。所有的事实表明，要想解决大中城市运输问题，必须大 力发展公共交通，而修建地铁正是解决这一问题的根本途径，这也遵守了可持
9、续发展 的原则。 轨道交通（这里指指城市内的）的发展经历了一个曲折的过程，基本上可以分为 以下 4 个阶段。 1.初阶发展阶段，也就是 1863 年1924 年期间 2.停滞收缩阶段，也就是 1924 年1949 年期间 3.再发展阶段（1949 年1969 年） 4.高速发展阶段（1970 至今） ） 1965 七月，中国首次在北京兴建地铁一号线，这是全国第一条，规模宏大，该项 目的第一阶段将达到 22.17km，1971 投产试运营。两个地铁项目已建成通车，连接长 度 16.1km。复一八线西边从复兴门起，东面达到八王坟，长达 13.5km，路线的西段 已于 2002 年贯通，开始试运行。
10、 我国香港地铁有 4 条线，94.9km，44 个站，换乘站 11 个。使用密度高达 10 万人 次/)(dkm。平均每天 223.5 万人次，1999 年圣诞节创新高 300 万人次/d。香港地铁 在 1994 的总收入为 5130000000 港元，不包括折旧，业务发展和财务费用，当年有 1038000000 港元的利润。世界各地的地铁不得不依靠政府补贴，但香港地铁既解决城 市了交通问题，而且还可以创收。 车站构成由简单功能向多目标功能方向发展，国家构筑地铁车站的主要目的是为 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 2 页 了解决城市客运交通问题，如今,人们的物质文化水平已经有了很大的提高，
11、对交通 情况也相应地提出了更高的要求，地铁车站的发展方向是多功能车站。车站的基础配 置也向高科技目标发展，设施日趋完善，新增无人售检票体系、电力监测体系、环境 控制体系、自动扑灭火灾体系等高科技设施，这就对车站建筑设计要求更高，地铁车 站未来的发展方向是现代化和高科技。 主要用作乘客上下车、候车、换乘和集散的结构是地下铁道与轻轨交通车站，这 就是地铁和轻轨交通枢纽，对地铁和轻轨设计的技术要求非常严格，是设计最复杂的 部分。地铁车站的不利特点是：结构功能极其复杂，技术要求难度也相当大，与同长 度区间隧道相比，其造价是后者的 310 倍。 地铁车站设计包括以下几个方面的内容：车站位置和类型、出入口
12、与周围建筑的 关系、站台类型和尺寸、站厅层和站台层在车站中的安排。地铁车站施工的方法主要 有明挖、盖挖和盾构等三种方法，本次设计主要采用的是明挖法施工。 设计过程中参照了国家有关规范，根据所给原始地勘资料，顺利完成了科华南路 站的简单初步结构设计，设计结果符合相关技术要求。本次设计完成的内容主要有以 下几个部分： （1）在原始设计资料的基础上，确定了站的位置，完成车站建筑设计； （2）对车站主体结构进行配筋计算、裂缝验算； （3）车站围护结构设计，配筋计算； （4）完成了施工方法以及防水的设计。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 3 页 第第2章章 工程概况工程概况 2.1 设计范围设计范
13、围 科华南路站是 7 号线的中间站，位于科华南路与金桂路交叉路口，车站主体结构 标准段为地下二层结构。 1）车站主体设计 车站设计分界里程为：YAK19+755.171YAK19+918.928，包括车站主体、车站 附属 （含通道、 出入口、 风道、 风亭） 结构。 本站的有效站台中心里程为 YAK19+835.678。 2.2 环境与地形、地貌环境与地形、地貌 7 号线科华南路站位于科华南路与金桂路交叉路口。厂址位于四川平原西部闽江 河一级阶地，地貌类型属于冲积扇地形，无边无际的平原，很平，仅略有起伏，地面 高程约 491.48491.58m。 车站内部范围都覆盖了第四系（Q）地层。素填土等
14、多分布于地表。 2.3 地质概况地质概况 2.3.1 土层特征土层特征 根据本阶段、 工可阶段钻探资料及分层依据， 结合本工程地质断面， 划分岩土层。 根据岩石和土壤的序列，如下从顶部向底部： 杂填土（q4ml） ：黄色，灰色，白色，湿，松散的结构，由建筑土、砂砾石， 碎石，表面是混凝土构成，建筑垃圾土。 。厚薄不均，层厚度约 1.53.4m。 淤泥质土（Q3fgl+al） ：青灰色灰黑色，软塑，层间夹有个别腐朽的植物 根系，底部夹有少许的圆砾、卵石。该层呈零星分布，勘探过程中仅 M7Z1-CZ-020-11 钻孔揭示，顶层高程 485.75，层厚 1.6m。 粉质粘土（Q3fgl+al） ：
15、灰黄色，潮湿，可塑硬塑，局部软塑，土质不均， 含少许中细砂及碎石。该层厚度不均，主要分布于砂层及卵石土层之上，层顶层高程 489.22 m491.09m，层厚 0.64.5m。根据室内试验结果，我们得到：天然的密度为： 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 4 页 =1.92.0g/cm3，天然的含水量：w=20.335.5%，天然的孔隙比为：e0=0.61， 液性指 数 为 ： IL=0.2 0.9 ， 压缩 系数 为 ;a0.1-0.2=0.3 0.6MPa-1，压 缩模量 Es0.1-0.2=2.96.2MPa，直剪指标：凝聚力 c=831kPa，内摩擦角 =6.815.8。 细砂（Q3
16、fgl+al） ：青灰色、黄综色，稍湿，为石英砂，含极少量碎石， 采取率 90%。该层呈层分布，层厚 1.41.7m。 中砂（Q3fgl+al） ：黑色，棕色黄，中密度，饱和度，沙质纯净。该层呈 透镜体分布，厚度不均，层顶高程 487.88488.21m，层厚 1.52.0m。 粗砂（Q3fgl+al） ：黄褐色，潮湿，中密局部松稍密，本次钻探仅在 M7D2-LL-003 号钻孔，埋深高程约 488.58487.88m 中揭示。 卵石土（Q3fgl+al） ：颜色以褐黄、黄色为主，中部密实，饱和。卵石主要是 由岩浆岩与变质岩类岩石组成的。以亚圆形为主，略圆，具有分选性较差的特点，卵 石的含量达到 6070%，粒径大部分为 2060mm，填砂，粘土和砂砾，少量的混合 物，含量约 1030%。场区成层分布，层厚 2.98.7m，层顶高程约 488.81486.6m。 卵
