地铁车站计算书

一、工程概况广州市轨道交通某线某车站站位于汉溪大道与旧105国道的交叉路口的东侧，设置在宽50m，双向8车道的汉溪大道的北侧。

其周边为某车站村庄，多为1～3层的民宅或厂房。

场地路面高差起伏较大，地面高程约10.9m～14.3m，最大高差达3.4m。

本站设站后存车线，车站长度较大。

施工场地较为紧张，需要拆迁某车站的民房。

车站为地下两层岛式站台车站，采用明挖顺作法结合部分盖挖法施工。

基坑围护结构采用地下连续墙加内支撑的结构形式。

车站主体为现浇钢筋混凝土两层两跨箱形框架结构，结构外设置外包防水层。

车站有效站台中心里程为YDK8+578.000，车站起点里程为YDK8+187.500 ,终点里程为YDK8+659.100。

车站全长471.6m，标准段宽19.9m，车站覆土厚度约3.0m，底板埋深标准段为16.43m；车站西端为盾构吊出，东端为盾构始发，西端设置轨排井。

站位处于汉溪大道的北侧，车站主体施工时需占用部分汉溪大道路面。

汉溪大道为城市主干道，通行车辆较多。

车站主体施工主要利用北侧某车站的场地。

施工围蔽后的汉溪大道交通疏解能满足双向六车道的要求，由于车站两端主体施工围蔽，汉溪大道右转旧105国道的车辆需掉头进入；汉溪大道在市广路上的掉头匝道取消，改由向东直行至南国奥园路口掉头。

车站管线根据施工具体情况分两期迁改，车站范围内管线根据具体情况采用临迁、临拆、悬吊和永迁处理。

对大直径.重力管,临时迁改时需做好管下垫层.对一些临拆影响不大的管线如空管，在征得管线权属部门同意后可直接废除,以后恢复。

迁改时改用钢管，以减少基坑开挖时的不利影响。

其余管线根据实际情况和管线部门意见可暂按临时废除处理。

车站东端横跨一条排水渠，考虑该渠兼有排洪功能，因此车站施工时不能截流，为了最大程度的减小对施工的影响，确保施工工期，拟在基坑部分钢筋砼结构箱涵结合基坑两端钢筋砼明渠导流，该水渠考虑临时迁改，在本工程主体结构施工完成后根据当地水利部门意见再对水渠进行原样恢复，另外考虑到雨期暴雨的突发情况，建议施工准备潜水泵，通过在箱涵上架设水管排水。

四、计算模型因车站主体是一个狭长的建筑物，纵向很长，横向相对尺寸较小。

主体计算取延米结构，作为平面应变问题来近似处理，考虑地层与结构的共同作用，采用荷载－结构模型平面杆系有限元单元法。

计算模型为支承在弹性地基上对称的平面框架结构，框架结构底板下用土弹簧模拟土体抗力，车站结构考虑水平及竖向荷载。

按荷载情况、施工方法，模拟开挖、回筑和使用阶段不同的受力状况，按最不利内力进行计算。

中柱根据等效EA 原则换算墙厚。

本站围护桩与主体结构之间设置柔性防水层，按重合墙考虑，即围护结构与内衬墙之间只传递径向压力而不传递切向剪力，SAP 计算时，采用二力杆单元来模拟围护桩与内衬墙的这种作用。

车站断面的计算模型如图2-1-1所示。

图2-1-1 车站断面计算模型五、荷载组合与分项系数5.1、荷载分类荷载类荷载名称 荷载取值 永久 荷载结构自重按实际重量 覆土重 土容重按18~20kN/m 3侧水、土压力 施工阶段按主动侧土压力计算，使用阶段按静水浮力 按地质资料提供的稳定水位计算设备重量 设备区荷载按8kPa 计，当设备荷载大于8kPa 可变荷载基本可 变荷载 地面超载20kPa 均匀活载 地面超载引起的侧向土压力 按土压力侧向系数确定 人群荷载 公共区人群荷载按4kPa 计 地铁车辆荷载及其动力作用列车荷载按列车满载条件确定 其他可 温度变化影响5.2、荷载组合根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑抗震设计规范》、《人民防空地下室设计规范》（GB 50038-94）和《地铁设计规范》（GB 50157-2003）的规定，按结构在施工阶段和使用阶段可能出现的最不利情况进行荷载组合,各种荷载组合及分项系数见下表。

荷载组合表六车站结构断面计算6.1 结构主要尺寸车站标准段横断面盾构井段横断面主体外挂段横断面6.2标准段断面计算6.2.1 计算的钻孔资料计算采用钻孔M7Z3-SXSZ-013。

相应土层的地质参数如下：6.2.2 计算过程设计中考虑地震和人防等荷载偶然组合，并按照承载力极限状态和正常使用极限状态两种工况验算结构在施工阶段和使用阶段的结构受力。

计算书及相关施工图纸12.1模板及支撑系统设计取值高大模板支撑架采用φ48.3mm×3.6mm（验算按φ48mm×3.0mm）钢管及构配件搭设碗扣式钢管满堂支撑架、可调托撑（底板厚度5mm，螺杆外径36mm）搭设，模板采用18mm厚竹胶板、100mm×100mm截面松木方（验算按95mm ×95mm）次楞、2[10槽钢（用于侧墙及梁板）或φ48.3mm×3.6mm扣件式双钢管（用于立柱）主楞。

模板分类布置如下：板：次楞间距250mm，顶板立杆双向间距600mm，中板立杆横向900mm、纵向600mm，边立杆距侧墙及梁侧≤400mm，水平杆步距1200mm；两侧加腋部位范围内的立杆横向间距加密至450mm。

侧墙：次楞竖向布置、间距250mm，主楞横向布置、间距400mm、600mm （对应水平杆顶撑步距），横向钢管支撑纵向间距600mm，竖向间距1200mm，两侧距墙横向4跨（5根立杆）、竖向3步（350+1200×3=3950）范围内均加密至400mm、竖向3步以上至板底加密至600mm（端头井负二层净高7280mm，加密区为竖向4步）。

梁：中板梁次楞间距200mm，梁下布置4根立杆，纵距600mm；顶板梁次楞间距200mm，梁下布置6根立杆，纵距600mm；梁下立杆不升至板底，纵横水平杆步距1200mm。

柱：次楞竖向布置间距250mm，主楞横向布置间距450mm。

由于涉及到的模板及支撑系统选型较多，现将模板及支撑系统采用的设计值列于下表12.1-1所示：表12.1-1 模板及支撑系统采用的设计值12.2模板及支撑系统设计验算说明12.2.1设计验算原则（1）应满足模板在运输、安装、使用过程中的强度、刚度及稳定性的要求； （2）从本工程实际出发，优先选用定型化、标准化的模板支撑和模板构件； （3）采取符合实际的力学模型进行计算。

12.2.2模板及支架系统的力学参数 (1)碗扣式支撑架(2)木材（3）钢材12.2.3模板变形值的规定为了保证结构表面的平整度，模板及模板支架必须具有足够的刚度，验算时其变形值不超过下列规定：(1) 对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250；(2)支架体系的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000； (3)柱箍最大容许变形值为3mm 或B/500； 12.3侧墙模板设计验算根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008）、《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）进行模板设计验算。

XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业：结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业：结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月一.工程概况XXX站位于XX路与XX路交叉的十字路口北侧，顺XX路呈南北向偏东布置。

XX路规划宽43m，道路现已形成，路面车流量大，交通繁忙。

十字路口东北象限为海雅百货、世博广场；东南象限为夏威夷阁住宅小区；西南象限为中惠华庭住宅小区、中国移动；西北象限为华润万家购物广场和XX老饭店。

车站四周商业建筑多，较繁华，客流量大。

二．设计依据及采用规范1、《XX市城市快速轨道交通XX线工程详细勘察阶段XXX站岩土工程勘察报告》，中铁XX工程集团有限责任公司，2010年1月2、业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料3、设计采用的规范、规程和标准《地铁设计规范》（GB50157-2003）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）(2003年版)《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ 02-2009）《人民防空工程设计规范》（GB50225－2005）（2006版）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2008）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）国家及广东省、XX市的其它现行相关规范、规程。

三．计算原则及计算标准1、车站主体结构安全等级为一级；结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计；结构重要性系数。

2、车站主体结构可按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析，计算时宜考虑所有构件的弯曲、剪切和压缩变形的影响。

地铁车站抗浮计算杭州地铁道五常站抗浮验算(BJZ14孔）一.基本设计参数：2323二.结构总重量计算：1.结构自重则砼结构总重G自＝(V衬+V底+V顶＋V隔+V内＋V铺)×25=1737.5(kn)2.地下墙结构自重围护结构总截面积A 地＝2×t 6×L 2=2.4 (m 2）底板底以上重量G 地上=25×A 地×C 2=985.8(kn)底板底以下围护结构重量G 地下=15×A 地×C 3= 128.5(kn)则围护结构总重力G 地＝G 地上＋G 地下=1114.34.覆土重量覆土厚度h 2=B 4-B 3=2.8mG 覆=18×h 2×〔(L 1+2t 1)×L2-A特〕+A 特×H 特×γ特=1002.96(kn)5.结构总重量结构总重力G=G 自＋G 地＋G 覆=3854.8(kn)三.围护结构（地下墙）摩阻力计算：外2f外1896.48(kn)内2f内3.围护结构（地下墙）总摩阻力T计算安全系数K=2则提供的抗浮力特征值T=(T外＋T内）/γs=1896.5(kn)四.抗拔桩抗拔力计算：设抗拔桩根数n=单根桩抗拔力特征值P 单＝1695.59(kn)则抗拔桩提供的抗浮力特征值P=nP 单=0.0(kn)五.结构总浮力计算抗浮地下水位标高B 5＝重要性系数γ0=1则总浮力F=10×γ0×(L 1＋2t 1+2t 6)×L 2×(B 5-B 2+t 2)=3010.5(kn)六.抗浮验算：抗浮系数K=(G+T+P)/F= 1.91040857≥1.1,满足抗浮要求结构标高已围护桩底为0向上计算。

计算书及相关施工图纸12.1模板及支撑系统设计取值高大模板支撑架采用φ48.3mm×3.6mm（验算按φ48mm×3.0mm）钢管及构配件搭设碗扣式钢管满堂支撑架、可调托撑（底板厚度5mm，螺杆外径36mm）搭设，模板采用18mm厚竹胶板、100mm×100mm截面松木方（验算按95mm ×95mm）次楞、2[10槽钢（用于侧墙及梁板）或φ48.3mm×3.6mm扣件式双钢管（用于立柱）主楞。

模板分类布置如下：板：次楞间距250mm，顶板立杆双向间距600mm，中板立杆横向900mm、纵向600mm，边立杆距侧墙及梁侧≤400mm，水平杆步距1200mm；两侧加腋部位范围内的立杆横向间距加密至450mm。

侧墙：次楞竖向布置、间距250mm，主楞横向布置、间距400mm、600mm（对应水平杆顶撑步距），横向钢管支撑纵向间距600mm，竖向间距1200mm，两侧距墙横向4跨（5根立杆）、竖向3步（350+1200×3=3950）范围内均加密至400mm、竖向3步以上至板底加密至600mm（端头井负二层净高7280mm，加密区为竖向4步）。

梁：中板梁次楞间距200mm，梁下布置4根立杆，纵距600mm；顶板梁次楞间距200mm，梁下布置6根立杆，纵距600mm；梁下立杆不升至板底，纵横水平杆步距1200mm。

柱：次楞竖向布置间距250mm，主楞横向布置间距450mm。

由于涉及到的模板及支撑系统选型较多，现将模板及支撑系统采用的设计值列于下表12.1-1所示：表12.1-1 模板及支撑系统采用的设计值次楞：100×100方木@250对拉螺栓长边柱箍中间加一道M16 根并排2柱箍：3.6mm （壁厚48.3mm ）钢管@450 模板及支撑系统设计验算说明12.2.1设计验算原则 安装、使用过程中的强度、刚度及稳定性的要求；（1）应满足模板在运输、 从本工程实际出发，优先选用定型化、标准化的模板支撑和模板构件；（2） （3）采取符合实际的力学模型进行计算。

计算书1模板配置概况表模板支架配置表2材料的物理力学性能指标及计算依据2.1材料的物理力学性能指标1）材料的物理力学性能指标①碗扣支架钢管截面特性根据JGJ166-2008规范表5.1.6、5.1.7采用：φ=，壁厚t=3.5mm，按壁厚3.0mm计算。

截面积A=4.24cm2，自外径48mm重q=33.1N/m，抗拉、抗弯抗压强度设计值f=205N/mm2，抗剪强度设计值fv=125N/mm2，弹性模量E=2.06×105N/mm2。

回转半径i＝1.59cm，截面模量W=4.49cm3，截面惯性矩I=10.78cm4。

②方木根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）附录 A 3.1-3 木材的强度设计值和弹性模量采用；方木采用红皮云杉，弹性模量E=9000N/mm2，抗弯强度设计值f=13N/mm2，承压强度设计值f=10N/mm2，顺纹抗拉强度设计值fm=8.0 N/mm2，顺纹抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2。

截面尺寸85mm×85mm，惯性矩I=bh3/12=4.350×10-6m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=1.024×10-4m3, 静矩S= bh2/8=7.677×10-5m3截面尺寸100mm×100mm，惯性矩I=bh3/12=8.333×10-6m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=1.667×10-4m3, 静矩S= bh2/8=1.250×10-4m3截面尺寸120mm×120mm，惯性矩I=bh3/12=1.728×10-5m4 ,抗弯截面模量W=bh2/6=2.88×10-4m3, 静矩S= bh2/8=2.16×10-4m3③木胶合板（参照产品试验性能参数）模板采用胶合面板，规格2440mm×1220mm×18mm抗弯强度设计值f=11.5N/mm2，承压抗拉强度设计值fm=8.0 N/mm2，抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2，弹性模量E=6000 N/mm2；取1m宽模板，惯性矩： I=bh3/12=1000×183/12=4.86×10-7 m4；模板的截面抵抗矩为：w＝bh2/6=1000×182/6=5.40×10-5m3；静矩： S= bh2/8=1000×182/8=4.05×10-5m3；④钢模板面板钢模板采用大模板，面板为6mm厚Q235A钢板，规格2m×3m。