地铁车站-工程概况,总体方案设计及建筑设计

第一章工程概况及车站环境1.1工程概况广州地铁三号线花城大道站位于珠江新城华厦路与花城交汇处，车站东北角是珠江新城商贸办公区；东南角是文娱兼商业办公区，有规划中的广州歌剧院、广州博物馆等，西南角是居住、商务办公区，有名门大厦、远洋明珠、商检大厦、新大厦、名牌大厦、美国领事馆等；西北角是高层居住区，有南大广场、丽晶明珠、星汇园、漾晴居等高层住宅。处于未来人口密集、交通繁忙区域。设计客流量为单向最大输送能力3.6万人次/小时。1.2地质情况根据钻探资料，按成因可分为人工填土层(Qml)编号为(1)、冲淤积土层(Q42mc)编号为(2)～(5)、残积土层(Qel)编号为(6)。基岩为白垩系上统(K2)碎屑沉积岩编号为(7)。现按其成因及工程特性自上而下分层并综合描述如下:一人工填土层(Qml)第(1)层杂填土：灰、灰黄色，由碎石、砖块、砼块、粘性土等组成。层厚：0.50～10.00米。场地钻孔均有揭露。二冲淤积土层(Q42mc～Qal)第(2)层淤泥、淤泥质土：深灰色，流塑，含粉细砂，局部混含细砂。层厚：0.60～3.30米。主要分布在花城大道以南地段。第(3)层粉质粘土、粘土：灰黄、黄红色，花斑色，含粉细砂，以可塑为主，局部硬塑，夹薄层粉土，按其稠度分为三个亚层：(3-1)层：软塑，层厚：0.50～4.70米。场地分布较普遍。(3-2)层：可塑，层厚：0.50～6.20米。场地分布较普遍。(3-3)层：硬塑，层厚：0.50～6.20米。仅在场地局部钻孔有揭露。(3-4)层：坚硬，层厚：1.50～3.30米。仅在场地局部钻孔有揭露。第(4)层砂土：灰、灰黄、褐黄红色，松散至密实，很湿、饱和，颗粒均匀至不均匀，含粘性土，呈带状分布，主要分布在场地花城大道以北地段。(4-1)层：以细砂为主，局部为中粗砂，松散，层厚：0.50～3.40米。(4-2)层：以细砂为主，局部为中粗砂，稍密，层厚：0.50～6.60米。(4-3)层：以中粗砂为主，中密，层厚：0.50～5.90米。(4-4)层：中粗砂，密实，层厚：0.50～3.40米。第(5)层粉质粘土：黄、灰黄、黄红色，含粉细、中砂，局部为粉土，以可塑为主，仅在场地局部钻孔有揭露。按其稠度分为两个亚层：(5-1)层：可塑，局部软塑，层顶埋深：层厚：0.60～3.20米。(5-2)层：硬塑，局部为坚硬，层厚：0.50～3.20米。三残积土层(Qel)第(6)层粉质粘土：褐、褐红色，含粉细砂，局部夹薄层粉土，为原岩风化残积土，分布较普遍，按其稠度分为三个亚层：(6-1)层：可塑，层厚：0.50～4.90米。(6-2)层：硬塑，层厚：0.60～6.10米。(6-3)层：坚硬，层厚：0.50～5.10米。四基岩(K2)基岩为白垩系上统(K2)粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹粗砂岩、砂砾岩、砾岩，岩芯呈褐色、褐红色、棕褐色，呈中厚层状产出；(泥质)粉砂岩和粉细砂岩主要由泥质、钙质胶结，局部为铁质胶结；粗砂岩、砾岩由铁质、钙质胶结。根据其风化程度可分为四个风化带：(7-C)层：全风化，岩芯呈坚硬土状，遇水软化，层厚：0.50～5.50米。(7-I)层：强风化，岩芯破碎，呈短柱状或块状，局部呈坚硬土状，间夹薄层中等风化，裂隙较发育，层厚：0.50～14.20米。场地分布普遍。(7-M)层：中等风化，岩芯较完整，呈短柱状及块状，局部裂隙较发育，层厚：0.50～12.30米。场地分布较普遍。(7-S)层：微风化，岩芯完整，呈柱状，揭露层厚：0.50～31.50米，场地分布普遍。1.3水文地质概况场地北部(花城大道以北)分布有富水性较强的松散砂层,地下水主要以砂层孔隙性潜水为主。第(4)层松散砂层，透水性较强，渗透性较好，是场区主要含水层；呈条带状分布。淤泥、粉质粘土(粘土)渗透性能差，属微弱含水层或相对近似隔水层。强风化和中等风化基岩裂隙稍发育，含基岩裂隙水，在C5号钻孔勘察施工时，有地下水水溢出现象，说明区内岩层赋存基岩裂隙水；表层松散填土，雨季时含上层滞水。实测钻孔地下水位埋深为0.20～5.40米。地下水主要来源于大气降水补给和相邻含水层的侧向补给，向珠江排泄。1.4抗震评价根据《广东省地震烈度区划图》资料及广州地铁3号先可勘察资料，本车站场地范围地震基本烈度为Ⅶ度。地震设防参看地震安全性评价报告中所提供的参数。1.5设计的基本原则1.本着“安全、可靠、经济、适用”的原则，体现“以人为本”的理念，并实现城市的可持续发展。2.车站站位应与城市规划和周边环境相协调，使车站成为周围环境有机整体的一个组成部分。3.车站规模应满足远期高峰时段的沉降功能需要和各类运营设备安装要求，并结合施工技术、建筑艺术、设备布局和运营管理进行综合设计。4.车站建筑设计应注意理顺各种关系，既要使车站各层平面布局紧凑合理，又要为乘客创造一个安全舒适的乘车环境。5.要合理组织客流，减少交叉。重点考虑出入口、进出站闸机、楼梯和自动扶梯口的合理布局、各通道通过能力的平衡和匹配，使乘客出入路径顺捷、安全、迅速。6.车站形式应根据线路条件和所处环境的特点，因地制宜确定，并结合多方面因素，合理地利用城市建筑空间。7．车站建筑设计应符合《地下铁道设计规范》、《建筑设计防火规范》、无障碍设计以及国家其他有关设计规范、规定的要求。8.根据平战结合的原则，适当考虑车站人防设计，具备平战转换要求。试验物理力学性质指标建议表岩土层名称状态重度γ(kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角(°)压缩模量(MPa)(1)层杂填土松散19.01015.010(2)层淤泥、淤泥质土流塑15.587.05.0(3-1)层粉质粘土、粘土软塑19.51312.012.0(3-2)层粉质粘土、粘土可塑19.61815.015.0(3-3)层粉质粘土、粘土硬塑20.02520.018.0(3-4)层粉质粘土、粘土坚硬20.52724.020.0(4-1)层粉细、中粗砂松散17.5022.015.0(4-2)层粉细、中粗砂稍密18.0026.020.0(4-3)层粉细、中粗砂中密18.5032.028.0(4-4)层粉细、中粗砂密实19.0040.032.0(5-1)层粉质粘土可塑19.01815.025.0(5-2)层粉质粘土硬塑19.52620.035.0(6-1)层粉质粘土可塑19.71715.025.0(6-2)层粉质粘土硬塑20.22222.030.0(6-3)层粉质粘土坚硬20.52724.040.0(7-C)层基岩全风化21.03026.050.0(7-I)层基岩强风化22.03528.068.0(7-M)层基岩中等风化23.014032.090.0(7-S)层基岩微风化24.525035.0150.0第二章车站总体设计2.1车站规模车站规模主要指车站外形尺寸,层数及站房面积.根据该车站远期预测高峰每小时客流量/所处位置的重要性/站内设备和管理用房面积/列车编组长度及该地区远期发展规划等因素综合考虑确定,其中客流量大小是一个重要因素。车站规模的大小,将直接影响到地铁工程造价的高低。规模太大，则不经济；规模太小，又不能满足运营的需要和远期的发展，造成使用上的不便及改建的困难。因此，在确定车站规模等级的时候，应慎重研究和考虑。车站规模一般分为3个级别，车站规模等级适用范围入表1-2所示。根据表1-2及车站环境拟定广州地铁三号线花城大道站为甲级站。表1-2车站规模等级及适用范围规模等级适用范围大型站（甲级站）适用于客流量大，地处市中心区的大型商贸中心、大型交通枢纽中心、大型集会广场、大型工业区及位置重要的政治中心地区。中型站（乙级站）适用于客流量较大，地处较繁华的商业区。中型交通枢纽中型、大型文化中心、大型公园及游乐场、较大的居住区及工业区。小型站（丙级站）适用于客流量小，地处郊区各站。2.2站厅位置布置站厅的作用是将出入口进出的乘客迅速、安全、方便地引导到站台乘车，或者是将下车的乘客同样地引导至口出站。对乘客而言，站厅是上下车的过渡空间。站厅的设计合理与否，将会直接影响到车站使用效果及站内的管理和秩序。站厅的位置与车站埋深、人流集散情况、所处的环境条件等因素有关，其布置形式有以下四种，如图2.1所示图2.1各种站厅位置示意图a站厅位于车站一端：这种布置方式常用于终点站，且车站一端靠近城市主要道路的地面车站。b站厅位于车站两端：这种布置方式常用于侧式车站。客流量不大者多采用。c站厅层位于车站上层：这种布置方式常用于地下岛式车站及侧式车站。适用于客流量大的车站。d站厅位于车站两端的上层或者下层：这种布置方式常用于地下岛式车站及侧式车站站台的上层，高架车站站台的下层。客流量较大者多采用。本站客流量较大，为中间站，且为地下车站。所以宜采用c类站厅布置方式。2.3站台形式站台是供乘客上、下车及候车的场所。从车站站台与区间隧道的关系上看，分为岛式站台和侧式站台两大类。比较复杂的车站，如大型换乘站，可能兼有两种形式。例如一岛一侧、一岛两侧等，称为混合型。图2.2岛式站台(a)和侧式站台(b)abcd岛式和侧式站台分别适合于不同的情况。一般来说，岛式站台适用于规模较大的车站，因为乘客人数多，上下行车线公用一个站台，可以起到分配和调节客流的作用，较同样规模的侧式车站，所需的站台总宽度较小，对乘客在中途折返也比较方便。岛式车站站台和区间隧道连接处需做一个渐变段，所以结构上比较复杂，如果运行后需要延长站台长度，比较困难。选择站台形式时，应考虑到区间隧道已经确定的结构形式和施工方法。岛式站台和侧式站台的优缺点比较见表2.1.表2.1岛式站台和侧式站台的优缺点比较序号项目侧式站台岛式站台1利用率两站台分别使用，不能调节客流，总利用度低；可调节客流量，站台利用率高2站台混杂程度乘客不易乘错车；上下行列车同时到达时无混杂集中乘客有上错车的可能；上下行车同时到达事中度混杂集中3站厅设置站厅与站台可以设置在同一高度上站厅和站台需设在两个不同的高度上4站内管理站厅分设时，管理分散，联系不方便管理集中，联系方便5改扩建车站延长较容易如需延长站台长度非常困难，技术复杂6结构内空间利用率合理利用利用率低7站内空间站内分设时，空间分散，不及岛式站台宽阔站厅站台空间宽阔，完整表2.1序岛式站台和侧式站台的优缺点比较序号项目侧式站台岛式站台8设计时的难易程度容易困难9相反方向站内联络不便方便10客流量适合客流量较小车站适合客流量较大车站本站客流量较大，综上比较，本站采用岛式站台。2.4车站开挖型式各开挖方法介绍目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。(1)明挖法明挖法是指挖地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其