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《城市轨道交通结构工程》课程设计设计说明书课程设计时间2013 年7 月22 日至2013 年7 月26 日止指导教师姓名学生姓名学号交通运输工程学院（系）城市轨道与铁道专业三年级明挖法地铁车站基坑支护结构及主体结构设计宁波地铁望春站【摘要】地铁车站作为地铁线路整体设计施工中的重要环节，在建设过程中存在各种困难如环境污染、地址条件差等等。
本次设计的目的是在已有的资料基础上进行，按照各规范对宁波轨道交通一号线望春站进行结构设计。
本课程设计主要进行车站围护结构或主体结构设计。
设计的主要内容包括：确定基坑的保护等级、围护结构选型（考虑结构受力、工程投资等）、围护结构入土深度的确定（基坑抗隆起、抗管涌、抗倾覆验算）、支撑的选型及布置方式、围护结构内力及支撑内力计算、围护结构变形计算、围护结构配筋计算、主体结构内力。
在车站基坑支护结构设计、车站附属基坑结构支护结构设计中，主要工程地质条件、根据车站建设要求的初步设计以及支护结构的类型和尺寸、典型断面和基坑插入比相关数据已经在基本资料中给出，在此资料基础上对基坑进行稳定性验算和变形验算。
依据验算结果进行验证，变形与稳定性均达到设计规范要求。
根据支护结构和车站主体结构设计类型与尺寸，利用sap2000软件分别对不同工程施工阶段进行模拟验算。
对基坑开挖、回筑过程的计算，得到最大应力，进行钻孔灌注桩以及地下连续墙配筋。
对主体结构用使用阶段内力的模拟计算，得到各结构的弯矩。
配筋结束后进行裂缝控制验算等工作。
最后对结构的防水进行设计，完成宁波轨道交通一号线望春站结构设计。
【关键词】支护结构；主体结构；钻孔灌注桩；地下连续墙；内力计算；配筋计算前言 (5)一．工程概述 (6)1.1设计背景 (6)1.2工程概况 (7)1.3车站周边环境 (7)1.4工程地质及水文地质概况 (9)1.4.1各岩土层地层岩性 (9)1.4.2水文地质概况 (13)1.5车站建设规模确定 (14)二．设计依据与设计标准 (15)2.1设计依据 (15)2.2设计规范 (15)2.3设计原则与设计标准 (16)2.3.1主要设计原则 (16)2.3.2主要设计标准 (17)2.4设计思路 (18)三．车站主基坑支护结构设计 (19)3.1确定基坑的安全等级 (19)3.2确定主基坑的环境保护等级 (19)3.3断面选择 (20)3.4主体支护结构选型 (22)3.4.1围护结构选型 (22)3.4.2支撑结构选型 (24)3.5支撑竖向布置 (25)3.6支撑水平布置 (26)3.7围护插入比及地下连续墙厚度的初步拟定 (26)3.8基坑稳定性分析 (27)3.8.1整体稳定性验算 (27)3.8.2钻孔灌注桩抗倾覆稳定性验算 (27)3.8.3抗滑移稳定性验算 (33)3.8.4抗隆起稳定性验算 (33)3.8.5抗渗流稳定性验算 (36)3.8.6抗突涌稳定性验算 (37)3.9基坑开挖阶段围护结构内力计算 (37)3.9.1弹性地基梁法概述 (37)3.9.2计算参数 (39)3.9.3计算工况 (40)3.9.4围护结构工况计算流程 (41)3.10基坑开挖阶段轴力 (60)四主体结构设计 (60)4.1主体结构尺寸 (60)4.2主体结构设计荷载 (61)4.2.1 荷载参数设置 (61)4.2.2 荷载计算 (62)4.3 荷载组合 (62)4.4 主体结构施工阶段围护结构内力计算 (63)4.5 主体结构内力计算 (69)4.5.1 主体结构工况 (69)4.5.2主体结构内力计算 (70)4.5.3 变形与支撑构件轴力计算 (83)4.5.4 主体结构抗浮稳定性分析 (85)五．车站围护结构配筋 (87)5.1 工程材料 (87)5.2地下连续墙配筋计算 (87)5.3钻孔灌注桩配筋计算 (90)六．结语 (91)前言本次课程设计的主要内容是地铁车站设计，目的是掌握地铁车站设计流程和主要方法，锻炼并提高设计能力以及基本的科研工作能力。
施工组织设计报审表工程名称：中石化河南洛阳石油分公司化纤路加油站编号：中石化河南洛阳石油分公司化纤路加油站施工组织设计编制：审核：审批：洛阳神龙园林装饰工程有限公司二00九年十月一日目录一、工程概述二、现场条件1、道路交通2、施工用水、电三、质量管理1、质量管理目标2、施工准备四、施工现场布置原则五、脚手架工程六、安全施工保证措施1、安全生产管理目标2、安全生产方针3、主要安全管理制度4、保证安全施工的措施七、各种应急措施八、文明工地建设目标九、施工现场消防保证措施第一章工程概况一、工程概述1、总占地建筑面积4859㎡，站房面积为214.18㎡，砖混结构，高度为4.5米，层高为3.9米。
墙体采用多孔砖标号为MU10，规格为240*115*90，砌筑砂浆采用M7.5混合砂浆。
加油棚网架面积594㎡。
埋地油罐基础要求地基承载力为120KPa。
砼枕梁采用C30砼，基础保护层厚度为40㎜。
基坑开挖到深度后应根据地基情况做相应处理，有水时应排水后增加回填级配碎石200㎜后。
浇注枕梁时应保证油罐放置后向油罐口方向有0.3‰的坡度。
基坑用细沙回填，油罐上部做法详设计，并向现两边有0.5的坡度，以防积水。
防漂用扁钢与预埋螺纹用直径28特制花篮螺丝连接，安装后用防腐漆涂刷两道。
埋地油罐池墙地面以上四周墙为砖砌实体围墙脚240宽，M5水泥砂浆，地面以下MU10砖砌筑360宽，M7.5水泥砂浆GZ与墙体拉结筋2￠6@500，长度为1000㎜。
油罐池围墙内墙面1：3防水砂浆粉面20厚，外墙面宜做SBS防水卷材。
卸油箱采用MU10砖砌体，M7.5水泥砂浆，￠4@300砖砌体拉筋。
浇筑部位用C20混凝土。
砌体内部贴白色瓷砖，外部涂刷灰色涂料，除铝板外的所有金属表面喷涂浅灰色防锈漆。
2、场地工程水文地质简单，无不良工程地质现象。
3 、工程质量要求：达到国家规定的质量验收标准。
4、工期要求：全部工程（出内外墙涂料和屋面防水层）自 2009 年 10 月3 日开工，至 2009 年 11 月 3 日竣工。
杭州市化工路（余杭塘路～留祥路）工程环境影响报告书(简本)浙江省环境保护科学设计研究院ENVIRONMENTAL SCIENCE RESEARCH DESIGN INSTITUTE OF ZHEJIANG PROVINCE国环评证：甲字第2003号二○○九年一月1、工程概况化工路地处杭州市拱墅区西北部，北接丰庆路，南接学院路，全长约 3.6km。
规划道路设计等级为城市次干路，计算行车速度为40km/h，规划红线宽度为30m，与余杭塘河、婴儿港、庆隆河和阮家桥港相交。
沿线现状主要经过阮家桥社区和方家埭社区，包括庆隆村三组、东园村、栋树浜、李家村、王家埭等敏感点；沿线规划用地为居住、公建和生态绿地。
2、社会经济环境(1)符合城市总体规划：本工程符合杭州市城市总体规划，是杭州市完善城市组网，减少交通拥堵，方便市民、单位出行的城市重要干线。
(2)社会环境正效益分析：有利于实现杭州市的可持续发展、推动区域经济发展和产业结构调整、改善杭州市现状交通、完善城市基础设施、促进城市总体规划和交通规划的实施、促进旅游文化的发展、有利于沿线污水集中治理。
(3)社会环境负效益分析：①本工程需拆迁少量的房屋，对于拆迁户根据当地规划，可结合新居住点的建设，本着就近安置的原则，根据国家和地方政府有关拆迁安置政策，给予拆迁户以经济补偿，妥善安排好拆迁工作。
②施工期间由于运输材料等问题，加重现有交通网的交通压力。
在合理安排筑路材料车辆的运行时间，合理设置辅道等措施。
③工程建设会涉及现有的公用基础设施迁移，建设单位和施工单位须事先与电力、电讯等部门协商，商定具体的迁移方案和时间，以避免停电、通讯中断等事故造成对当地生产、生活的不良影响。
④对沿线居民的生活质量、沿线的商业经营均有一定的影响。
3、生态环境(1)生态环境现状本工程路边植被植被现状主要是人工绿化林带观赏植被，属于城市生态系统，并处于杭州市的城郊接合部，沿线分布着个别工厂，主要为农田和村庄，为农田人工植被区域。
目录第一章项目总论 (4)1.1 项目概述 (4)1.2 设计依据 (4)1.3 工艺特点与优势 (5)1.4 主要原料及产品方案 (6)1.5 装置主要技术经济指标 (7)第二章总图运输 (9)2.1 设计依据 (9)2.2 设计范围 (9)2.3 厂址概况 (9)2.4 总平面布置 (10)第三章工艺路线 (20)3.1 抽提工段特点 (20)3.2 抽提工艺基本原理 (20)3.3 工艺流程简述 (22)3.4 物料平衡 (35)3.5 开停车步骤和异常现象及处理方法 (37)3.6主要原辅料、产品性质及消耗 (45)3.7 公用工程消耗 (50)3.8 ETBE制取工段 (51)3.9 正丁烯精制工段 (53)3.10 热回收式焚烧炉（RTO/TNV）尾气处理工段 (54)第四章自动控制 (56)4.1 自控水平 (56)4.2 仪表的选型 (59)4.3 工艺控制方案 (60)4.4 主要控制方案 (63)4.5 控制点一览表（丁二烯抽提） (70)第五章空压站、氮氧站 (75)5.1 设计依据 (75)5.2 空压站 (75)5.3 氮氧站 (75)第六章供电与通信 (77)6.1 设计依据 (77)6.2 供电电源 (77)6.3 变电所和配电间 (77)6.4 动力和照明 (79)6.5 室外线路 (80)6.6 防爆和防火 (80)6.7 防雷和接地 (81)第七章土建 (84)7.1 设计依据 (84)7.2 厂区自然条件 (84)7.3 建筑、结构设计 (87)第八章给水排水 (88)8.1 概述 (88)8.2 编制依据 (88)8.3 给排水系统设计 (88)第九章环境保护 (92)9.1 设计依据 (92)9.2 厂址与环境现状 (92)9.3 主污染物、污染源分析 (92)9.4 主要防治措施 (94)9.5 厂内绿化 (95)第十章采暖通风与空气调节 (97)10.1 设计标准与依据 (97)10.3 设计目标 (97)10.4 采暖系统 (98)第十一章管路布置 (99)11.1 设计依据 (99)11.2 管道选型 (99)11.3 管道编号 (101)11.4 工艺管道编号及选型结果 (104)11.5 管道布置 (104)第十二章储运 (108)12.1 设计依据 (108)12.2 储存系统 (108)12.3 运输系统 (109)第十三章维修 (111)13.1 设计原则 (111)13.2 设备维护 (111)13.3 维修管理 (113)第十四章安全技术规程 (115)14.1 设计规范 (115)14.2 装置常规安全设施简介 (115)14.3 主要物品的安全技术数据 (125)14.4 生产操作安全 (127)14.5 突发事件处理原则及要求 (129)第十五章工业卫生 (132)15.1 工业卫生 (132)第一章项目总论1.1 项目概述本新建化工厂通过新型精馏技术分离乙烯裂解联产的混合碳四组分，提高其综合利用率，增加商品的附加值。
陕西省发展和改革委员会关于新建榆横煤化工铁路专用线闫庄则至液化厂段初步设计的批复文章属性•【制定机关】陕西省发展和改革委员会•【公布日期】2009.04.16•【字号】陕发改交运[2009]455号•【施行日期】2009.04.16•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】价格正文陕西省发展和改革委员会关于新建榆横煤化工铁路专用线闫庄则至液化厂段初步设计的批复（陕发改交运〔2009〕455号）省铁路投资集团：你公司《关于新建榆横煤化工专用线初步设计审查的申请》（陕地铁司［2008］3号）文件悉，经研究，批复如下：一、审查范围榆横煤化工专用线闫庄则站至液化厂站段初步设计，新建正线长度33.157公里。
接轨站闫庄则车站。
二、经济运量（一）设计年度初期2012年；近期2015年；远期2020年。
（二）货运量1、本线无通过运量。
2、货流密度，如表：表1 车站到发量表单位：万吨站别初期（2012年）近期（2015年）远期（2020年）到达发送到达发送到达发送红石桥站1035 1670液化厂站475 120215 605 270 1162化工南站545 1041209 249 1955466闫庄则站4060134 合计1020 2641424 1949 2225 3432 表2 各区段货流密度单位：万吨/年区段别初期（2012年）近期（2015年）远期（2020年）上行下行上行下行上行下行液化石-化工南站(其中煤炭)120 475 1640215 2832 270(470) (200) (240)化工南站-闫庄则(其中煤炭) 224 1020854 389 1628 555(1007) (360)(500)注：红石桥方向为下行方向3、本线不考虑客运列车。
三、运输组织1、同意车站分布原则。
全线设孟家壕、化工南站和液化厂站，并预留化工北站的引接条件。
2、尽量组织装车地始发直达的列车，发往闫庄则的列车编成满足5000t并与包西铁路保持一致，专用线内部初、近期按4000t，远期按5000t编成。
1目录1 概述 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 前阶段审查意见及执行情况 (3)2 设计依据及标准 (3)2.1 设计依据 (3)2.2 设计采用的主要技术规范与标准 (3)3 设计范围 (5)4 设计原则及技术标准 (5)5 地质概况 (7)5.1地形地貌 (7)5.2 工程地质条件 (7)5.3地质构造 (9)5.4 水文地质条件 (10)5.5 场地不良地质及特殊性岩土评价 (11)5.6 场地稳定性及适宜性评价 (11)5.7地层物理力学指标 (12)6 车站结构方案 (14)6.1 结构方案的选择 (14)6.2 围护结构计算 (19)6.3 主体结构计算 (21)6.4 工程材料 (29)6.4 构造要求 (30)6.5 抗震设计 (32)7 结构防水设计 (32)7.1.结构防水设计原则及标准 (32)7.2 结构耐久性设计 (34)8 施工方法及技术措施 (37)8.1 施工方法的论证及方案比选 (37)8.2 主要施工步骤 (38)8.3 指导性施工组织及进度安排 (39)8.4 地下和地面管线改移及防护措施 (39)8.5 施工场地布置及交通疏解方案 (39)8.6 与邻近工程的关系及处理方案 (39)8.8 基坑降、排水方案 (40)8.8 环境保护措施 (40)28.9 施工监控量测 (40)9 风险源及其处置措施 (43)10 存在问题与建议 (44)附件1：工程数量统计表 (45)附件2：结构初步设计图纸目录 (56)3车站结构初步设计说明1 概述1.1 工程概况化工路站为郑州轨道交通1号线二期工程的一个中间站，车站位于长椿路与化工路“丁”字路口。
本站为地下二层车站，车站中心里程处顶板覆土3.0米，车站标准段外包宽度为19.5米，外包总长度为208.8米。
车站采用明挖法施工，基坑深度约为16.56m 。
车站南、北两端区间均拟采用盾构法施工。
车站周边较为空旷，距离车站较远处有民用厂房和居民区，2号风亭施工期间需拆迁车站南端民用厂房的西侧部分;长椿路宽60m ，化工路宽45m 。
两条路虽然均为郑州市内的主要道路，但不是位于郑州主要市区内，车流人流较小。
站址处周边为民房，有雨水，污水，天燃气等重要地下管线，地下水位位于车站底板以下。
1.2 前阶段审查意见及执行情况1号线二期总体设计专家咨询会无针对本站的具体意见。
2 设计依据及标准2.1 设计依据1)《郑州市轨道交通1号线二期总体设计专家咨询会专家意见》2)《地下管线普查探测报告》（河南省地球物理工程勘察院）3)《郑州市轨道交通1号线二期工程01合同段化工路站岩土工程勘察报告》(详勘阶段2014年02月)4) 1号线工程设计总体总包部及系统单位提供的相关资料5）有关会议纪要、公文及政府部门提供的基础资料6）业主的其他要求2.2 设计采用的主要技术规范与标准1）《城市铁道工程项目建设标准》（建标104-2008）42）《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009)3）《地铁设计规范》（GB50157-2013）4）《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）5）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）6）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）9）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）10）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）11）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）12）《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）13）《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）14）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）15）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005）16）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006 2009版）17）《铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）18）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）19）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）20）《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)21）《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（TCJ49-92）22）《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50199-2013）23）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003年版））24）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）25）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）26)《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107—2010）27）《城市轨道交通岩土勘察规范》（GB50307-2012）528）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）29）《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》（GB50652-2011）30） 国家、河南省、郑州市的其他有关规范、标准等3 设计范围本次初步设计范围：车站有效站台中心里程：右CK5+240.400，设计起点里程：右CK5+106.300，设计终点里程：右CK5+313.500。
北端与梧桐街站～化工路站区间设计分界里程：右CK5+105.800，南端与化工路站～铁炉站区间设计分界里程为：右CK5+313.500（端头墙内侧）。
本次施工结构外包全长208.8m 。
初步设计包括车站的围护结构和主体结构设计，防水设计，交通疏解设计，管线迁改设计等。
4 设计原则及技术标准1）车站结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行，并考虑沿线的工程水文地质、总体规划要求、环境条件，对技术、经济、环保和使用效果作综合比较。
2）车站结构设计除满足城市规划、施工、运营、防火、防水、防杂散电流的要求外，尚应具有足够的耐久性。
地铁工程设计使用年限为100年，车站结构安全等级为一级，结构重要性系数为1.1，耐火等级为一级，防水等级为一级。
3）车站结构的净空尺寸除满足建筑限界和建筑设计、施工工艺及其它使用要求外，还考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响。
其值可根据地质条件、结构类型、施工工序等条件并参照类似工程的实测值予以确定。
4）深基坑工程设计应根据国家有关规范、河南省地方法规的要求，结合车站周边不同的环境条件等采取相应的技术措施。
严格控制工程施工引起的地面沉降量，其允许数值应根据地铁沿线不同地段的地面建筑及地下构筑物等的实际情况确定，并因地制宜地采取措施。
本车站主体基坑安全等级为一级：地面最大沉降量≤0.15%H ，围6护结构最大水平位移≤0.15%H（H为基坑开挖深度），且≤30mm；附属基坑安全等级为二级：地面最大沉降量≤0.3%H，围护结构最大水平位移≤0.4%H（H为基坑开挖深度），且≤50mm。
5）结构设计应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物、管线、道路交通状况以及区间隧道施工方法，通过对技术、经济、环保及使用功能等方面的综合比较，合理选择施工方法和结构方案。
6）结构设计应分施工阶段和使用阶段，按照承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，进行承载力、稳定、变形、抗浮及裂缝宽度等方面的验算。
结构计算中，应考虑施工中已形成的支护结构的作用。
7）钢筋混凝土及混凝土除满足强度需要外，还必须考虑抗渗和抗侵蚀的要求，本站混凝土抗渗等级为P8。
8）车站结构的裂缝控制等级为三级，即结构允许出现裂缝。
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。
本车站结构的设计使用年限为100年，车站中楼板、中梁、中柱等内部构件所处的环境的为一类环境，与土壤或水直接接触的顶板、底板、边墙、顶梁、底梁等外围构件所处的环境为二a类环境，结构设计时，按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响的最大裂缝宽度允许值应符合如下规定：外围构件结构最大裂缝宽度迎水面不大于0.2mm，背水面不大于0.3mm；内部构件最大裂缝宽度不大于0.3mm。
9）建立监测系统，在施工过程中，尽可能减小对车站周围环境的负面影响，并在设计中明确相应的技术措施（如地基加固、施工参数等）和施工监测内容。
10）地铁结构抗震设防烈度按7度进行抗震设计，轨道交通为乙类建筑，地铁车站按照三级进行抗震计算，并提高一级采取抗震构造措施。
11）地下车站必须具有战时防护功能，在规定的设防部位，结构设计按6级人防的抗力标准进行验算，并采取相应的防护措施。
712）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。
13）结构设计应采取防止杂散电流腐蚀的措施，以防止杂散电流对结构的腐蚀。
钢结构及钢连接件应进行防锈和防火处理。
14）结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行，并遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、因地制宜、综合治理”的原则，按照《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）及《地铁设计规范》（GB50157-2013）标准进行。
5 地质概况5.1地形地貌本车站地貌类型属山前冲洪积缓倾斜平原，场地较平整，最高海拔117.2m ，最低海拔116.9m ，地表岩性为黄土状粉土、粉质粘土。
5.2 工程地质条件本场地45.0m 以上地基土属第四系（Q ）沉积地层，按其成因类型、岩性和工程性能可划分8个工程地质层。
各土层分布情况详见工程地质剖面图，地基土特征自上而下分述如下：第(1)层（Q 4m l ）杂填土：杂色，稍密（表层密实），稍湿，上部10～60cm 多为沥青路面，下部主要为三七灰土、碎石子、煤渣及建筑垃圾，底部主要为粉土、粉质黏土等，在本车站表层广泛分布。
层底标高112.69～115.20m ，层底埋深1.8～3.80m ，层厚1.80～3.80m ，平均厚度2.72m 。
第(19)层（Q 3a l ）黏质粉土（黄土状粉土）：浅黄色夹灰黄色、褐黄色，稍湿，中密，含大量黄色铁斑，少量浅灰斑，偶见钙核、蜗屑，局部夹有钙质条纹，局部含砂质粉土、粉质黏土薄层，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应快。
在本车站地层上部广泛分布。
层底标高106.30～109.00m ，层底埋深7.80～10.00m ，层厚4.80～7.30m ，8平均厚度6.07。
静力触探试验Ps平均值6.07MPa；标准贯入试验经杆长修正后平均值为15.7击。
第(20)层（Q3a l）黏质粉土：黄褐色夹灰黄色、浅灰色，稍湿，中密，含少量黄色铁斑，大量浅灰斑，偶见钙质结核及螺壳碎片，局部夹砂质粉土、粉质黏土薄层，局部有少量钙质条纹，无光泽，干强度和韧性低，摇振反应迅速。
