蘇州軌道交通蘇州火車站站結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、蘇州軌道交通蘇州火車站站結(jié)構(gòu)設(shè)計?【摘　要】介紹了蘇州軌道交通2號線蘇州火車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點,探討了新型的國鐵車站與地鐵車站合建時所采用的施工方法、結(jié)構(gòu)方案的合理性,成果對多層軌道交通交匯點設(shè)計有參考價值?！娟P(guān)鍵詞】深基坑;逆作法;地下連續(xù)墻;垂直承載?1、車站概況?????蘇州軌道交通蘇州火車站,為2、4號線的換乘站,兩線垂直相交,“T”型換乘。整個車站均位于新建滬寧城際鐵路蘇州火車站城際站房正下方,與國鐵車站同期建設(shè)。2號線東西向沿國鐵北站房布置,位于北站房下方,外包總長為118.30m,標(biāo)準(zhǔn)段外包總寬為28.7m;4號線南北

2、向垂直國鐵站場布置,外包總長為124.2m,外包總寬為26.4m。車站總平面圖見圖1。?????根據(jù)建筑方案,國鐵車站與地鐵車站采用無縫對接,以做到零距離換乘:地下一層為國鐵車站的出站廳及城市通道、2號線蘇州火車站的站廳層;地下二層為2號線的站臺層及4號線站廳層;地下三層為4號線站臺層。地下一層基坑深約9.6m;地下二層(2號線)基坑深約17m,地下三層基坑深約23.4m。剖面關(guān)系見圖2。2、車站范圍內(nèi)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概述?????根據(jù)地質(zhì)詳勘報告,基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層主要為人工填土、③1層硬~可塑粘土、③2層軟~可塑粉質(zhì)粘

3、土、④2層軟~流塑粉質(zhì)粘土、④3層稍~中密粉砂夾粉質(zhì)粘土、④5層軟~流塑粉質(zhì)粘土及⑤1層粘土;圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入土層為⑥3層粉質(zhì)粘土夾粉土或⑦2層粉質(zhì)粘土。?????根據(jù)埋藏特征,可將地下水分為孔隙潛水含水層、微承壓含水層、承壓含水層。2.1孔隙潛水含水層?????據(jù)區(qū)域水文資料,年水位變幅為1.00m。歷年最高潛水位標(biāo)高2.63m,最低潛水位標(biāo)高為0.21m。2.2微承壓含水層?????微承壓水含水層由晚更新統(tǒng)沉積成因的土層組成,主要為④3粉土夾粉質(zhì)粘土,其透水性及賦水性一般~中等,是對車站施工影響較大的含水層。該含水層的補給來源主要

4、為潛水和地表水。勘察期間,微承壓水埋深在0.92m~2.06m。該含水層的隔水頂板為③粘性土層及④2粉質(zhì)粘土層,隔水底板層④5層。2.3承壓含水層?????承壓水含水層由晚更新統(tǒng)沉積成因的土層組成,主要為⑥2粉土夾粉質(zhì)粘土,其透水性及賦水性一般~中等。該含水層組埋深在29.00m~34.90m之間,厚度在3.90m~10.50m,為對車站施工影響較大的含水層。3、車站施工方案的選擇?????根據(jù)工期要求,滬寧城際站開工時間為2007年12月底,土建工程需在2009年10月施工完成,土建工期為22個月。一個普通地下3層站的工期一般在

5、16~20個月左右,如果采用順作法施工,先施工地鐵車站,然后按順序施工上部的橋梁、站房及雨棚工程,無法滿足工期要求。因此,通過工法比選,決定采用國鐵結(jié)構(gòu)(負(fù)1層及以上)明挖施工、地鐵結(jié)構(gòu)(負(fù)2、3層)逆作施工的工法來完成。?????其具體思路是,放坡開挖至負(fù)1層結(jié)構(gòu)板底標(biāo)高后,施工負(fù)1層板,然后以負(fù)1層板為分界,國鐵結(jié)構(gòu)向上順作施工,地鐵向下逆作施工。施工主要工序如圖3。4、結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1.1總體思想?????對于本站來說,除考慮施工方法、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、基坑深度等外,必須首先解決的是,地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)與上部站房

6、基礎(chǔ)的關(guān)系。?????在前期的方案研究中,曾考慮將上部站房基礎(chǔ)與地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)完全脫開,這是最簡單的結(jié)構(gòu)型式,如圖4所示。由于站房樁基需單獨設(shè)置,考慮到布樁需要后,站房柱拉開,造成城市通道跨度加大,由25.2m增加到32.2m,相應(yīng)的影響為:?????(1)負(fù)1層通道規(guī)模增大;上部站房結(jié)構(gòu)、國鐵橋梁跨度增加,主梁、軌道梁、基礎(chǔ)投資加大;?????(2)負(fù)1層底板需按托換構(gòu)件來設(shè)計,在水浮力作用下構(gòu)件尺寸加大(約2m厚);?????(3)由于滬寧城際線路標(biāo)高是固定的,由于結(jié)構(gòu)梁、板高度的增加,將導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)的埋深加大,預(yù)計整個地下結(jié)構(gòu)

7、的埋深將增加3m以上,造價、風(fēng)險同比增加。?????(4)城市通道(負(fù)1層)標(biāo)高的下降,將導(dǎo)致周邊市政配套工程(火車站南北地下空間開發(fā)工程)相應(yīng)的接口標(biāo)高下降。?????因此,綜合各方面因素,還是采用了地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼做站房基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)方案。由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)含擋土、止水及豎向承載合三為一,因此連續(xù)墻就成為比較安全的選擇。圍護(hù)結(jié)構(gòu)總的設(shè)計思路如下:?????(1)采用土釘+地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。由于負(fù)1層除地鐵外,還有大量的站房雨棚、橋梁樁基及承臺,面積較大而且多變,采用逆作法施工不現(xiàn)實,故負(fù)1層采用土釘支護(hù);負(fù)2、3層采用連續(xù)墻支護(hù),連

8、續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)采用疊合式構(gòu)造。?????(2)地墻厚度取為800mm;在每個站房柱位下方,設(shè)置T形槽段[1],提高了地下連續(xù)墻的豎向承載能力及地墻抗彎剛度。?????(3)地墻接頭采用“H”型鋼接頭,以傳遞縱向荷載及改善墻縫防水。墻頂設(shè)置2.2m×