青岛地铁2号线一期工程海安路站结构设计说明

1、概述1设计依据、范围1设计依据1设计范围1主要环境与地形地貌1地质情况1地层特性16耐久性设计13设计使用年限13工程环境类别13结构耐久性设计要求13对施工的要求13结构防水13设计原则和防水标准13设计原则13防水标准14防水方案1471.3.2 地质构造及烈度2水文地质条件3地层物理力学指标3工程地质条件评价及注意事项3设计原则及技术标准4设计原则4设计标准57.2.17.2.27.2.3结构自防水技术要求14附加防水层技术要求15特殊部位的处理方法157.3 材料选型原则15施工方法及工程措施15施工方案15主要施工步骤16指导性施工组织及进度安排16施地布置及交通疏解方案163车站结

2、构6车站围护结构6围护结构方案6计算模式6计算荷载7计算结果及分析8车站主体结构8主要构件尺寸的拟定8计算模式9计算荷载9结构计算结果及分析10抗浮设计11TBM 井结构及功能与施工要求11车站附属结构12围护结构类型比选12主体结构形式确定12工程材料12主要材料12最外侧钢筋净保护层厚度1288.5和地面管线改移及防护措施16管线迁改保护原则16管线改移及保护16与邻近工程的关系及处理方案16与区间隧道工程接口处理17降水、防洪及环境保护措施17环境保护178.10 施工初步设计量测17意见及执行情况1849101112附综合接地18杂散电流防护19存在问题及下一阶段应注意事项20件215

3、图纸目录30（28）安全规程（GB6722-2003）；1 概述城市轨道交通工程项目建设标准（建标 104-2008）；国家和山东省其它现行有关设计规程、规范等。1.1.2 设计范围海安路站为青岛地铁 2 号线一期工程中间站，有效站台中心里程 YCK37+557.463，车站设计起点里程为YCK37+402.163，车站设计终点里程为 YCK37+632.763；车站起点分界里程为 YCK37+400.663，车站终点分界里程为 YCK37+634.263；其中小里程端与TBM 区间相接，大里程端与矿山法区间相接。设计范围包括海安路站主体和附属的围1.1 设计依据、范围设计依据青岛市地铁 2

4、号线一期青岛市地铁 2 号线一期青岛市地铁 2 号线一期设计文件编制规定（试行稿）2012.09；设计文件组成与内容（试行稿）2012.09；设计补充技术要求（试行稿）2012.09；（4）青岛市地铁 2 号线一期工程海安路站岩土工程勘察2012.09；（A 版）（中间稿）护结构和主体结构设计、工程筹划、量测和建构筑物保护等设计。1.2 主要环境与地形地貌青岛市地铁 2 号线一期工程总体设计文件及青岛市地铁 2 号线一期工程初步设计招标设计阶段的会议纪要、互提资料等；（8）地铁设计规范（GB50157-2003）；评审意见；意见；海安路站位于海安路与东路交口南侧，车站沿东路路中设置，为双层岛式

5、车站。车站东面为花园住宅小区，多为 7 层楼；西面为新罗宾馆、工商银行、中国信保及海龙山福小区 7 层住宅楼。周边建构物信息详见建构物资料。东（9）铁道工程施工及验收规范（GB50299-2003）；路与海安路路口处有多条海安路站共设置 2 个出车在此停靠。海安没有线路。混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；（12）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006 版）；（13）钢结构设计规范（GB50017-2003）；，2 组风亭。车站主体和附属结构均采用明挖施工。站址范围内地貌为剥蚀斜坡剥蚀堆积斜坡。地形低，沿线

6、建筑多为多层民宅建筑，表覆第四系全新统人工堆积素填土，上更新统洪冲积层粉质黏土、砂土组成，第四系层厚约 0.86.6m。下伏燕山晚期粗粒花岗岩，部分地段穿插有煌斑岩、细粒花岗岩、花岗斑岩等脉岩，构造破碎带、碎裂状花岗岩局部发育。车站两端地面高差约为 3.9m。（14）建筑地础设计规范（GB50007-2011）；建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；铁路工程喷锚构筑法技术规范（GB500862001）；1.3 地质情况铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）（人民防空工程设计规范（GB50225-2005）；（19）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；2009 年版）；1

7、.3.1 地层特性通过钻探揭示，场区第四系厚度 0.2016.0 米，主要由第四系全新统人工填土ml（Q4 ）、全新统al+plmh洪冲积层（Q4），全新统海相沼泽化层及沉积层（Q4 ）及上更混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008）；建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；锚杆喷射混凝土支护规范（GB50086-2001）；建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；岩土锚杆（索）技术规程（CECS22:2005）；al+pl洪冲积层（Q3）组成。场区内基岩以粗粒花岗岩为主，煌斑岩、花岗斑岩、新统细粒花岗岩呈脉状穿插其间。受等构造岩。具体详见勘察。断裂构造影响，K38

8、+365 以东穿插糜棱岩、碎根据岩土工程勘察地层层序自上而下依次为：ml1）第四系全新统人工堆积层（Q4 ）第层、素填土：分布广泛，厚度：0.207.50 米，层底标高：1.4140.06 米。褐色、黄褐色等，干稍湿，松散，由回填黏性土、砂土，局部夹有碎石、块石、碎工程防水技术规范（GB50108-2008）；防水工程质量验收规范（GB50208-2002）；（27）地铁杂散电流腐蚀防护技术规程（TCJ49-92）；砖等建筑，部分地面有厚度为 2030cm 的混凝土层。煌斑岩为沿软弱结构面侵入的脉岩，其与区域构造一致，以北东向为主，2）第四系上更新统h沼泽化层（Q3 ）倾角多为高角度，一般脉宽

9、约 0.52.0 米。其颜色为灰黄色褐色灰绿色，细粒斑状结构，块状构造，主要矿物成分斜长石（含量 5060%）、角闪石（含量 30%）、少量石英（含量约 10%）。煌斑岩全风化层一般厚度较小，多呈土状，煌斑岩强风化层厚度一般，多呈砂土状，具遇水软化的特性，中等风化煌斑岩强度较高，但遇水及后强度降低较大。微风化煌斑岩强度高，多属坚硬岩。第1 层、中等风化带仅于M2Z2-SHC-04，M2Z2-THP-04，M2Z2-THP-12，M2Z2-THP-14，M2Z2-THH-13，第层、粉质黏土：层厚：2.50 米，层底标高：26.20 米。黑灰色，饱和，可塑，塑性、韧性较差，干强度一般，切面无光泽

10、，较粗糙，含粗砂约 20%，偶见木质al+pl第四系上更新统洪冲积层（Q3）第层、含黏性土粗、砾砂：层厚：0.604.30 米，层底标高：-11.0225.20 米。褐黄色，湿饱和，中密密实，矿物成分以石英、长石为主，级配较好，磨圆棱角次棱角状，含黏性土 2030%，局部混有少量角砾，部分呈黏性土胶结状。粗粒花岗岩褐黄色肉红色，粗粒结构，块状构造，主要矿物成分钾长石（含量 4060%），石英（含量 2030%）、斜长石（含量 510%），少量角闪石及黑云母（含量 510%）。根据其风化程度的不同可分为全风化、强风化上、下亚带、中等风化带及微风化带。现分述如下：。M2Z2-SPJ-06 号钻孔该

11、层。垂直厚度1.65.3 米。黄绿色，岩体破碎，节理裂隙较发育，沿节理面见有铁锈色矿染，碎块状，矿物蚀变中等，岩样锤击声暗哑易碎。段岩体属较破碎的软岩，岩体基本质量等级级。第1 层、微风化带呈饼状第上层、强风化上亚带：层厚：0.4010.30米。褐黄色肉红色，矿物蚀呈砂土角砾状。该层进行变强烈，长石部分高岭土化，组织结构大部分破坏，标贯试验 14 次，击数均大于 50 击。仅于M2Z2-SHC-04，M2Z2-SHC-05，M2Z2-THP-02，M2Z2-THP-04，M2Z2-THP-05，M2Z2-THP-10，M2Z2-TPM-09 号钻孔垂直厚度1.19.0 米。黄绿色，岩体节理裂隙

12、较发育，沿节理面见有铁锈色矿染，该层。该层岩体为极破碎的软岩，岩体基本质量等级级。层厚：0.2014.30 米。肉红色，矿物蚀变强烈，第下层、强风化下亚带：呈碎块短柱柱长石部分高岭土较低。芯多为角砾块状，手掰易碎散，干钻进尺缓慢。采取率状，柱体光滑，矿物新鲜，岩样锤击声脆不易碎。该层饱和单轴抗压强度一般为61.7156.2MPa。段岩体属较破碎的坚硬岩，岩体基本质量等级级。6）构造岩场区内的构造属动力变质成因，钻探揭示岩性按其变质程度有糜棱状、砂土fr该层岩体为极破碎的软岩，岩体基本质量等级级。第层、中等风化带 ：垂直厚度：0.5012.30 米米。肉红色，呈碎块短柱状，柱体粗糙，构造节理及风

13、化裂隙较发育，多为高角度节理，节理面呈闭合微张开状，节理面见铁染现象，长石部分蚀变、褪色，受力易沿节理面裂开。段岩体完整性指数Kv 一般为 0.30.5，属较破碎的较软岩，岩体基本质量等级级；部分地段节理极发育，岩体破碎，岩体基本质量等级级。第层、微风化带：垂直厚度：1.0026.60 米。肉红色，矿物蚀变轻微，仅状碎、碎块状碎等，现分述如下：揭示垂直厚度：1.1017.70 米。褐黄浅肉红色，原第5 层、砂土状碎岩主要为花岗岩，受区域构造影响，带内岩体节理裂隙非常发育，矿物蚀变强烈，长石矿物绿泥石泥化、高岭土化，取样手搓呈砂土状，夹有较多角砾碎块状，局节理面矿物有所蚀变，节理一般发育，较完整

14、，坚硬，锤击声脆，岩样多呈短柱部夹有 2030cm 糜棱岩芯。柱状。部分地段岩体破碎，节理很发育，形成节理发育带，岩样呈碎块状。fr 一般为51.6143.6。段岩体完整性指数Kv 一般大于 0.60，属较完整的坚硬岩，岩体基本质量等级级。5）煌斑岩该层岩体属极破碎的极软岩，岩体基本质量等级级。地质构造及断层和断裂站址范围未发现断层和断裂。节理烈度青岛地区区域的节理受区域性断裂构造控制，不同岩性其节理发育程度差异较大，未风化花岗岩为良好的隔水层，涌水量受季节性影响较大。构造裂隙水主要赋存于断裂带两侧的构造影响带、花岗斑岩、煌斑岩等后期侵入以 NE-NEE 及 NNW-NW 向为主，节理频率为

15、510在中粗粒花岗岩理条/米，在正长花岗斑岩、细晶岩等酸性脉岩中，一般节理很发育，频率可达 2030条/米。节理结构面一般较平直及少量台阶状节理，紧闭闭合微张，节理面见褐色矿染及部分锈蚀，很少有充填物如钙质胶结物，倾角一般 5080。节理空间分布上的脉状岩脉挤压裂隙密集带中，呈脉状、带状产出，水径流深度较大，主要接受大气降水、风化裂隙水的补给，无水面，具有一定的承压性。在汇水条件较好地段，3）水的富水性中等。水补给、排泄条件水接受大气降水入渗和地表水入渗补给，一般在断裂带两侧比较发育，常形成节理密集带，水相对较丰富。场区内地表均为第四系所覆盖，无法量测节理产状，根据钻探揭示情况，场区内钻孔内可

16、见节理以 6085高角度节理为主，节理面多呈闭合状，沿节理面可见铁锈色浸染及次生矿物充填。部分地段尤其是构造带、脉岩接触带附近，岩体破碎，多为碎块状。3）烈度水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降。根据青岛地区经验，水水位变幅约 12 米。排泄方式主要有蒸发、向承压水渗透和人工开采。4）水的腐蚀性车站结构位于验。经取样试验，水位以下，根据岩土工程勘察规范，应取水样进行腐蚀性试水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱根据中民局颁布的中国烈度区划图(1990)及中国动参数区划图（GB18306-2001）和建筑抗震设计规范（GB 50011-2010），青岛的腐蚀

17、性。按照混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008），氯化物侵蚀为-C级，化学腐蚀环境下SO42-侵蚀为-C 级。地层物理力学指标本站涉及的各土层设计参数详见附表 1.3.4-1 。工程地质条件评价及注意事项动峰值加速度为 0.05g（抗震设防烈度 6 度），动反应谱特征周期值为 0.45s，设计分组第三组。1.3.3 水文地质条件1）地表水及水赋存状态1） 各岩土层的土场区内无地表河流、湖泊等地表水，弱承压水，赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水。2）沿线水类型及富水性水主要赋存于第四系砂土的孔隙潜水挖性分级及承载力特征值铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（GB50307-1999）土挖性分

18、级根据附录B 确定；承载力特征值根据原位测试、室内试验并结合地区经验综合确定。各岩挖性分级及承载力特征值见表 1.3.5-1。场区水主要有两种类型：孔隙潜水弱承压水、基岩裂隙水。土层的土（1）松散岩土层的孔隙潜水弱承压水通过钻探可知，该场区为海蚀堆积坳谷地貌，地表第四系厚度较大，是该区土挖性分级及承载力特征值表表 1.3.5-1域的汇水通道，水以第四系孔隙潜水弱承压水形式存在。（2）基岩裂隙水场区水主要为基岩裂隙水，包括风化裂隙水和构造裂隙水。风化裂隙水主要赋存于基岩花岗岩强风化中等风化带中，岩石呈砂土状、砂状、角砾状，风化裂隙发育，成层状分布于地形相对低洼地带。基岩风化裂隙水在场区主要以层状

19、、带状赋存于基岩强风化带、岩脉旁侧裂隙密集发育带中，由于裂隙发育不均匀，其富水性亦不均匀，局部有一定的承压性。强风化带中长石多风化成粘土矿物，透水性较差，富水性贫；节理发育带，裂隙张开性较好，导水性较强，富水性贫中等。根据青岛地区凿井抽水试验资料，基岩风化裂隙水单井涌水量一般20m3/d，渗透系数 k4m/d，影响半径十。水接受大气降水和上覆孔隙水的补给。其下风化岩土层名称土、挖性分级承载力特征值（fak）第层素填土/第层粉质黏土220第层粉质黏土240第层含黏性土粗、砾砂330第1 层含黏性土粗、砾砂260第上层粗粒花岗岩1000第下层粗粒花岗岩1500第5 层砂土状碎600第1 层粗粒花岗

20、岩2000第5 层煌斑岩1800不良地质作用场区未见岩溶、滑坡、崩塌等不良地质作用。特殊性岩土场区范围内的特殊性岩土为人工填土。本区段人工填土主要以素填土为主，其成分为黏性土、砂土、花岗岩风化碎屑，局部夹有碎石、碎砖、块石等，土质不均，土体较松。主要分布于表层，厚度变化较大。在车站及采用明挖法施工时，边坡开挖时应注意人工填土的松散性及不均均性。6）场地稳定性和适应性评价ml勘察场区第四系主要由第四系全新统人工填土层（Q4 ），上更新统路相沼泽化层hal+pl粉质黏土（Q3 ）、上更新统洪冲积砂土（Q3）组成，岩性主要为素填土，粉质黏土，土挖性分级及承载力特征值表表 1.3.5-1 续2） 建筑

21、场地类别（1）根据中国动参数区划图（GB18306-2001）和建筑抗震设计规范（GB50011-2010）附录 A，青岛市区抗震防烈度为 6 度，设计基本加速度值为 0.05g，设计分组为第三组。（2）根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第 4.1 条的有关条文，本站建筑场地类别为类，特征周期为 0.35s，为对建筑抗震有利地段。（3）根据铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）2009 年版第 4.0.1 节第 2条，本站建筑场地类别为类。（4）根据计算结果，初步判别，海安路站场地类别为类。3）建筑抗震地段类别青岛市所处大地构造单元相对稳定，区域地质构造受华夏式 NE

22、向构造体系的控粗砾砂，其中 SHA-5 号见一条冲沟，第四系厚度较大约 11.0 米。基岩以燕山晚期粗粒花岗岩为主，受动力作用影响，部分地段节理裂隙发育，岩体破碎，SHA-5 周边地段发育有碎。本地铁车站结构底板标高约为 22.05 米，基底标高处对应的岩土微风化基岩及砂制，较大的断裂构造有“沧口断裂”，“山东头断裂”，“劈石口浮山所断裂”。土状碎、碎裂状花岗岩，建议采用天然地基，以基底标高对应处基岩作为基础持上述断裂相对于区域构造体系，具有规模小、影响地壳深度浅、构造线简单的特点，力层。基岩整体强度高，工程性质及抗震性能良好，是良好的持力层，但由于受构造的影响，局部地段形成相对不均匀的岩石地

23、基。根据拟建场地的工程地质条件和区域地质资料，该场区未见岩溶、滑坡、崩塌等不具备“地应力场”集中的条件。历史观测资料表明：本市未发生过破坏性，“中以弱震、微震为主，且震中离散，无明显线性分布。本区影响烈度主要来自远场的强”。场区区域上属相对稳定地块。不良地质作用，根据青岛市地铁 2 号线工程场地安全性评价近场区断裂本段地形平坦、开阔，依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）中第 4.1.1 条规定，局部地段构造发育，本场地属建筑抗震一般地段。均属全新非活动断裂，沿线未见崩塌、滑坡等影响场地稳定性的不良地质作用，场地A 版。属稳定场地，适宜地铁建设。具体详见岩土工程勘察4）（1）液化及软

24、土震陷液化2 设计原则及技术标准根据铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）（2009 年版）及建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的相关规定判定第1 及第属于液化土层。本站内第层含黏性土粗、砾砂属于上更新统（Q3）地层，中密密实，按照建筑抗震设计规范 (GB50011-2010) 4.3.3 条的规定：地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化土；根据铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）（2009 年版）4.0.3 条的规定：地质年代属于上更新统及其以前年代的饱和砂土、粉土可不考虑液化的影响，并不再进行液化判定。（2）软土震陷本区段未见软土

25、地层5）不良地质作用及特殊性岩土2.1 设计原则1）结构设计应以地质勘察资料为依据，根据现行铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范按不同设计阶段的任务和目的确定工程勘察的内容和范围，考虑不同施工方法对地质勘探的特殊要求，通过施工中对地层的观察和监测反馈进行验证。2）结构的设计，应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的作用。位于城市主干道下的车站顶板覆土不宜小于3m；位于城市次干道下的车站顶板覆土不宜小于 2m。对于特殊地段，要根据规划部门的意见，覆土厚度作相应的调整。对分期建设的地铁线路，应根据青岛市地铁线网规第层粗粒花岗岩5500第1 层煌斑岩5500划，合理

26、确定节点形式并预留远期实施条件。证作用下结构的安全性。3）结构设计应以“结构为功能服务”为原则，满足城市规划、行车运营、环10）工程的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和处所的环境等境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐蚀及施工工艺等对结构的要求，同时做到结构安全、耐久、技术先进、经济合理。选用，并考虑可靠性、耐久性和经济性。主要受力构件应采用混凝土或钢筋混凝土材料，必要时也可采用金属材料。4）车站结构的结构变形、沉陷等尺寸除满足建筑限界要求外，考虑施工误差、测量误差、2.2 设计标准予以确定；可根据地质条件、埋设深度、荷载、结构形式、施工工序等条件参照类似工程的实测值加以确定。1）主体

27、结构及主要构件的设计使用年限为 100 年。临时结构（基坑围护结构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及其支撑体系）可不考虑耐久性要求，但需满足施工期间的使用要求；临时结构构件作为结构的一部分时，在考虑刚度、强度折减的基础上，其设计使用年限为 100年。划要求，结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况，通过对技术、经济、环境影响和使用效果等综合评价，合理选择施工方法和结构型式。在含水地层中，应采取可靠的6）水处理和防治措施。结构设计，应根据施工方法、结构或构件类型、使用条件及荷载特性等，2）结构中主要构件的安全等级为一级。在按荷载效应基本组合进行承载能力计算时

28、，相应的结构构件重要性系数取 1.1，其他构件取 1.0。按荷载效应的偶然组合进行承载力计算时，结构重要性系数取 1.0。3）按荷载效应基本组合进行承载能力计算时，基坑支护结构构件的重要性系数根选用与其特点相近的现行结构设计规范和设计方法，结合施工监测进行信息化设计。应按下列原则进行选用：（1）明挖结构按极限状态法设计，执行以国标建筑结构可靠度设计为基础编制的相关规范；进行稳定性检算时，采用总安全系数法。标准据是否作为结构使用确定。对于作为构件使用的支护结构，其重要性系数取1.1，对于作为临时构件使用的支护结构，其重要性系数取可根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第 3.1.3 条确

29、定。（2）直接承受列车荷载的楼板等构件按容许应力法设计，其计算及构造应满足现行铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范的相关要求。7）应根据现行地铁杂散电流腐蚀防护技术规程采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢连接件应进行防锈处理。此外，还应满足以下要求：（1）地铁主体结构的防水层必须具有良好的防水性能和电气绝缘性能，防水材料的体积电阻率108m。4）要求。结构中承重构件的耐火等级为一级，其他构件应满足相应的室内防火规范5）本工程属甲类人防工程，工程防核抗力级别为 6 级，防常规抗力级别为 6 级，防化等级不低于丁级，并在结构设计时采用相应的构造处理措施。6）青岛市为 6 度抗震设防区，设

30、计基本加速度值为 0.05g。本工程结构按 6（2）在车站、区间隧道内应设置畅通的排施，不允许有积水现象。度抗震设防烈度（或针对具体工点的安全性评价要求的抗震设防烈度）进行（3）为保护车站结构钢筋不受杂散电流腐蚀及减少杂散电流向地铁外部扩抗震验算，按 7 度采用抗震构造措施，抗震设防分类为乙类，抗震等级为三级。进行散，利用车站的表层结构钢筋的可靠电气连接（焊接），建立杂散电流辅助收集抗震设计时，应根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等选用能较好反映其网，收集从杂散电流主收集网泄漏的杂散电流，并将其引回牵引变电所。工作性状的分析方法，并在结构设计时采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能

31、力。8）结构应就其施工和正常使用阶段，进行结构强度的计算，以及相应进行刚度和稳定性计算。对于混凝土结构，必须进行抗裂验算或裂缝宽度验算。当计入荷载或其它偶然荷载作用时，不需验算结构的裂缝宽度。7）车站主体结构、出通道及机电设备集中部位防水等级为一级，区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级。9）结构进行抗震设计时，应根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因8）结构设计应按最不利水位情况进行抗浮稳定验算，在不考虑侧壁摩阻力时，素选用能较好反映其接头处的整体抗震能力。工作性状的分析方法，并采取必要的构造措施，提高结构和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

32、得小于 1.15。当结构抗浮不能满足要求时，应采取相应的工程措施。9）车站主体及附属基坑安全等级为一级。围护结构最大水平位移0.2%H，且当围岩中包含有可液化土层时，必须采取可靠对策，提高地层的抗液化能力，保30mm，地面最大沉降量0.15%H；围护结构的最大水平位移和地面最大沉降量满土，同时下伏基岩多为强风化花岗岩，钻孔灌注桩能够较好的钻进。微型桩结合肋梁及预应力锚索组成的复合支护体系中因微型桩具有成孔速度快，能沿桩轴线“预裂”足邻近地面建筑和管线的变形控制要求。岩石、有利用减小对基坑岩石和周边建（构）筑物影响、能有效控制基坑变3 车站结构形等特点，故本站围护结构小里程处采用桩+锚索（杆）围

33、护型式，大里程处采用排桩+3.1-2。桩+内支撑+锚索（杆）的吊脚桩支护形式。主体围护结构方案见图 3.1-1 及3.1 车站围护结构围护结构方案基坑安全等级车站主体基坑安全等级为一级。一级基坑地面最大沉降量0.15%H，支护结构最大水平位移0.15%H，且30mm。围护结构类型比选深基坑支护体系包括围护结构与支撑系统两部分。车站基坑支护结构型式选择，需依据场地工程地质及水文地质条件、基坑周边环境情况、开挖深度、施工方法、工期、工程造价、地区常用的支护结构型式作综合的技术经济比较后选用，达到技术先进、安全可靠、经济合理、施工便捷等要求。选择基坑围护结构型式时，需依据场地工程地质及水文地质条件、

34、环境情况、开挖深度、施工方法、工期、工程造价、地区常用的基坑支护型式作综合的技术经济比较。青岛地区各种常用围护结构的比较见表 5.1-1。结合类似工程经验，经计算微型桩采用外径 168mm，壁厚 5mm，间距 1000mm,钻孔直径 200mm，嵌入深度 1.5m，孔内外灌注水灰比 0.5 水泥浆。竖向每 2m 设置一道混凝土腰梁， 预应力锚索水平间距 2m，竖向间距 2m 。钻孔灌注桩采用 800mm1000mm，采用609（t=14）钢支撑。钻孔灌注桩桩外采用12001000 三喷桩止水，旋喷桩嵌入不透水层 2 米。3.1.2 计算模式根据地质情况，海安路站基坑分段采用采用桩+锚索（杆）与

35、吊脚桩+锚索（杆）的支护型式。计算模式简图如下：青岛地区常用围护结构比较表表 5.1-1图 3.1.2-1桩+锚索（杆）支护结构方案本站站址范围内地貌为剥蚀斜坡剥蚀堆积斜坡。地形低，沿线建筑多为多层民宅建筑。由于车站两侧有多栋民用建筑，站位范围内管线密集（特别是重力流管线），建筑物和管线（特别是重力流管线）对于地表沉降敏感，桩相比土钉墙抗弯强度高，刚度大，更有利于管线的保护；而且车站周围无放坡条件且有变形要求不宜采用放坡开挖。此外本站小里程部分下伏基岩埋深较浅，具备使用桩的条件，而使用钻成孔难且极不经济；大里程部分尤其是靠近大里程端墙处有较厚人工回填围护结构型式特点适用地层放坡+锚喷施工简单，

36、施工空间大，开挖速度快，费用较低。表覆土层薄、水量少、基岩埋深浅的基坑。桩+锚杆施工工艺较简单，施工空间大。表覆图层较薄、下伏基岩埋深较浅、水量少、周围无放坡条件且有变形要求的基坑。排桩+止水帷幕+内支撑（或锚杆）桩体刚度较大，控制基坑变形好、施工工艺较简单。表覆土层厚、水量大且不宜降水、基岩埋深深的基坑。图 3.1.2-2 吊脚桩+钢支撑+锚索（杆）支护结构方案3.1.3 计算荷载1）荷载结构自重：钢筋混凝土重度=25kN/m3，钢结构重度=78kN/m3。侧向水土压力：采用朗肯土压力理论，按主动土压力考虑（粘土合算、砂土分算），计算中应计及邻近建筑物产生的附加水平侧压力。土层侧向弹性抗力：

37、土弹簧采用“m 法”假定。锚杆预加力。2）可变荷载地面超载：20kN/m2，按均布荷载计算其产生的附加水平侧压力。围护结构采用平面杆系有限元按表 5.1-2“荷载组合表”中系数进行荷载组合及受力分析。荷载组合表表 5.1-21）计算图式序号荷载组合验算工况荷载可变荷载1基本组合构件强度计算1.251.252支撑、立柱稳定性验算1.251.253基坑稳定性验算1.01.04基坑变形计算1.01.03.2.2 计算模式1）计算图式车站主体结构计算按底板作用在弹性地基上的平面闭合框架结构进行内力分析，采用“MIDAS GEN 6.1.1 版3.2-1 和图 3.2-2”计算。车站标准段施工阶段和使用

38、阶段计算简图见图图 3.2-1 车站标准段主体结构使用阶段计算简图3.2.3 计算荷载（1）荷载结构自重：钢筋混凝土重度=25kN/m3；覆土荷载：顶板作用覆土作为主体结构闭合框架计算时按 20KN/m2，抗浮设计时取 18KN/m2；设备荷载：q=8kN/m2（超过时按实际取值）；浮力：按抗浮设防水位计算；侧向水土压力：采用朗肯土压力理论，施工阶段外侧按水土合算的主动土压力，使用阶段为水土分算的土压力及水压力；6）地基弹性抗力：土弹簧按照线弹性假定。（2）可变荷载人群荷载：4kN/m2 ；地面超载：20kN/m2，按均布荷载计算；车辆荷载：根据下图（所示为两辆车，共六辆车编组）计算，并考虑动

39、力作用图 3.2-1车站标准段主体结构施工阶段计算简图的影响。同时，按线路通过的重型设备车辆的荷载进行验算。中纵梁9001200C30底纵梁12002110C45，P10 级防水混凝土中柱8001200（7001200）C50外墙700（局部 800）C45，P10 级防水混凝土站台板200C304）设备荷载：q=8kN/m2。（3）偶然荷载1）荷载：按 6 度力计算。2）人防荷载：按 6 级人防。当进行极限状态法设计时，应分别就施工阶段、正常使用阶段可能出现的最不利荷载组合进行结构强度、刚度和裂缝宽度验算；偶然荷载组合每次仅对一种偶然荷载进行组合，并考虑材料强度综合调整系数，不验算裂缝宽度。

40、设计应考虑的荷载组合及荷载组合分项系数应按下表确定：荷载分项系数表表 3.2-2图 3.2.4-2 车站主体结构标准组合弯矩图（kNm ）注：括号数字内为当荷载对结构有利时的分项系数3.2.4 结构计算结果及分析车站主体结构计算按底板作用在弹性地基上的平面闭合框架结构进行内力分析，采用“MIDAS GEN 6.1.1 版”计算。标准段使用阶段和施工阶段内力计算包络结果图式及荷载见图 3.2.4-2 至图 3.2.4-4。图 3.2.4-3 车站主体结构标准组合剪力图（kN）序号荷载组合验算工况荷载可变荷载偶然荷载荷载人防荷载1基本组合构件强度计算1.35(1.0)1.42标准组合构件裂缝宽度验

41、算1.01.03构件变形计算1.01.04抗震荷载作用下构件强度验算1.2(1.0)0.5*1.21.35人防荷载作用下构件强度验算1.2(1.0)1.0计算结果表明结构构件配筋除个别构件截面由强度控制外，其余均为裂缝宽度和挠度验算控制。其配筋率基本上控制在经济配筋率范围内，构件尺寸是合理、经济的。3.2.5 抗浮设计抗浮验算应按最不利情况验算，结合站址区域内的水位情况，抗浮设计水位标高小、大里程端抗浮设计水位标高按 38.00、35.00 米考虑，每米水头浮托力按 10kPa 考虑。地面标高 37.5m41.5m，框架结构顶板覆土厚度约为 3.05.0m，未考虑抗浮措施情况下，抗浮安全系数为

42、 0.879；考虑结构自重、覆土重，并综合考虑结构底板外伸增加覆重后，车站仍不满足抗浮要求，车站将底板外伸并增设抗拔桩后，抗浮安全系数为 1.191.15，满足抗浮稳定要求。3.2.6 TBM 井结构及功能与施工要求海安路站小里程段TBM 始发，区间采用矿山施工 20m 的圆形隧道，供 TBM始发。左右线均在离车站端墙外皮外 1.5m 处设置一道变形缝，变形缝宽度为 20mm。区间始发及掘进期间需注意一下几点：（1）TBM 始发工期 2 个月，需预留设备堆放及拼装场地。海安路站一期施工先图 3.2.4-4 车站主体结构标准组合轴力图（kN）主体结构的安全等级为一级，构件的重要性系数取 1.1。

43、结构构件的设计按承载力极限状态及正常使用极限状态分别进行荷载效应组合，并取各自最不利组合进行结构构件的设计。根据主体结构计算内力结果，主体结构配筋结果见表 3.2-3。施工车站南端，待南端主体结构完工，满足 TBM 始发条件后，占用4910 道路进行区间掘金始发。东路南半幅TBM 区间掘进需预留出土口。在距海安路站 TBM 始发井 100 米左右预留出土口，前期区间掘进在出土口处出土，待区间掘进到一定长度后将出土口改移至 TBM始发井处。二期交通疏解需避开TBM 始发井。TBM 出土口占用场地。在海安路站 TBM 出土口使用结束后进行车站左线侧主体结构配筋表表 3.2-3附属结构施工，对东路交

44、通进行导改。海安路站TBM 始发对车站小里程端头结构有如下几项要求：TBM 始发的车站沿车站纵向长度不应小于 12000(14000)mm 为TBM 始发井段。始发井段处车站侧墙与线路中心线间的净距离应不小于 4000mm，始发井处中柱与线路中心线间的净距离应不小于 3800mm。TBM 始发井处车站顶板及各层楼板应预留TBM 吊装孔，孔口尺寸为：11500(14000) mm（长）7500mm（宽）（对称线路中线）孔口应尽量靠近端墙。（括号内数值适用于管片拼装区段）TBM 始发端端头墙后约 100m 处车站顶板及各层楼板应预留至少 7500 5000mm（宽）的出土口。车站 TBM 始发端端

45、墙上预留TBM 始发孔尺寸为6620mm（适用于管片拼装区段）。车站 TBM 始发端端墙内侧底板应预留 1000mm（宽）640mm（深）6000mm（长）凹槽（适用于管片拼装区段）。计算分析表明，由于结构周边土体的约束作用，力、人防荷载对结构绝大部分构件和位置为非控制，仅需按抗震、人防设防要求进行构造措施处理。根据结构计算内力值，除按强度进行截面配筋计算外，还须按最大裂缝宽度控制在迎水面不大于 0.2mm，背水面不大于 0.3mm 的要求进行验算，以确定各截面的配筋。结构部位内力标准值截面高度（mm）配筋率（%）裂缝宽度（mm）M（kN.m）V（kN）顶板上缘9186238000.860.2

46、0下缘5710.570.24中板上缘121684000.860.19下缘450.720.18底板下缘11277429001.030.21上缘6370.910.19侧墙外缘11278357000.920.19内缘3690.590.26始发井段车站底板面应低于线路轨面线 1670mm。始发井处车站结构底板板面应低于端墙预留始发孔最低点 100mm（适用于管片拼装区段）。（7）TBM 始发需要施地面积约 4000m25000m2。5 工程材料TBM 始发端端头墙由于TBM 拼装引起的临时地面超载按 70kN/m2 考虑。车站顶板由于设置龙门吊及堆放管片引起的临时地面超载按 35 kN/m2 考虑（适

47、用于管片拼装区段）。5.1 主要材料（10）采用复合式衬砌区段，先做约6400mm。20m长度的导洞进行始发。导洞内1）混凝土强度等级车站主体结构、附属结构使用的工程材料如下：主体结构迎土面构件（板、墙、梁等）：C45，抗渗等级：P10。楼板、楼板梁以及与楼板一起浇筑的轨顶风道：C30。框架柱：C50。4 车站附属结构4.1 围护结构类型比选（4）结构构件（站台板、楼梯、轨顶风道等二次结构）：C30。勘察场区第四系主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml），上更新统路相沼泽化层粉质黏土（Q3h）、上更新统洪冲积砂土（Q3al+pl）组成，岩性主要为素填土，粉质黏土，粗砾砂，第四系厚度较大约 11

48、.0 米。基岩以燕山晚期粗粒花岗岩为主，受动力作用影响，部分地段节理裂隙发育，岩体破碎。本站基岩埋深较浅，除车站大里程端头部分地质有较厚素填土层外，其余地段工（5）垫层：C20。2）钢筋等级除主体结构纵向受力筋采用 HRB400E 钢筋外，其它采用 HRB400 级及以上的粗钢筋或钢绞线。钢结构构件（如支撑、围囹等）一般采用 Q235 钢。对施工过程中需二次弯折的钢筋（如在围护结构中预埋后扳出的钢筋）或预埋吊环等可采用 HPB300级钢筋。程地质条件良好，故本站 1、2 号风道及A、B 号出采用放坡结合预应力锚索的复核支护型式，局部采用微型桩结合肋梁及预应力锚索的复核支护体系。本站附属基坑除

49、2 号风道基坑安全等级为一级外其余附属基坑安全等级为二级。5.2 最外侧钢筋净保护层厚度主体结构迎土面板、墙构件：迎水面 50mm，背水面 45mm；主体结构迎土面梁构件：迎水面 55mm，背水面 50mm；主体结构迎土面柱构件：迎水面 60mm，背水面 55mm；楼板：25mm；楼板梁：30mm；框架柱：35mm；4.2 主体结构形式确定本站共设置 2 个出通道，2 组风亭。车站附属工程主体结构一般采用箱形钢筋混凝土结构承受四周的水土压力和地基要附属结构尺寸见表 4.3-1。反附属结构构件尺寸表表 4.3-1结构结构结构构件（站台板、楼梯板、轨顶风道等二次面型构件）：25mm；构件（梯梁等二

50、次梁构件）：30mm；构件（梯柱等二次柱构件）：35mm；10）最外侧钢筋净保护层厚度不应小于其公称直径。注：最外侧钢筋包括箍筋、分布筋和主筋，对于结构迎土面板、墙，分布钢筋设名称尺寸（mm）出顶板500底板500侧墙500人防段顶、底板600风道顶板600底板600侧墙600置于主筋内侧。7）对于杂散电流的防护，当采用排流法时，应确保排流网的钢筋可靠焊接。8）构件处于可能严重侵蚀的环境时，受力钢筋的最小直径不宜小于 16mm。6 耐久性设计6.4 对施工的要求6.1 设计使用年限施工期间加强对混凝土表面进行保护，使用阶段加强监测和定期对结构物进行保养、维修。一般的混凝土浇筑在炎热的气候下控制

51、混凝土的入模温度不宜超过 30；在昼夜平均温度低于 5或者最低温度低于-3时，按照冬季施工处理，控制混凝土的入模温度不低于 5。混凝土振捣完成到终凝之间需要采用覆盖的方式防止混凝土表面水分的散失，车站主体结构使用年限为 100 年，所处的环境类别为二类。6.2 工程环境类别车站结构位于水位以下，根据岩土工程勘察规范，经取水样进行腐蚀性试验，水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。按照混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008），氯化物侵蚀为-C 级，化学腐蚀环境下SO42-侵蚀为 V-C 级。终凝以后去除表面覆盖物后，需要继续对混凝土表面进行潮湿（加湿）养护，

52、养护时间不得少于 3 天，且养护结束混凝土强度不得低于 28 天强度的 50%。4）大体积混凝土在养护期间，混凝土差控制在 20以内。温度控制在 65以内，混凝土内外温6.3 结构耐久性设计要求1）结构的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等5）对于主体结构迎土面构件，应按下列要求进行保护层厚度的施工质量验收：95%或以上的实测保护层厚度 c1 满足以选用，并考虑其经济性、可靠性和耐久性。主要受力结构应采用钢筋混凝土，必要时对选定的每一配筋构件的所有测点下要求，则认为合格：c 1c-可采用混凝土或劲性钢筋混凝土结构。主体结构板、墙、梁等迎土面构件的环境其中，c 为保护层设计厚度

53、；为保护层施工允许负偏差的绝对值，对形构件取 10mm，板墙等面形构件取 5mm。类别为：化学腐蚀环境及氯化物腐蚀环境；结构构件（楼板、楼板、站台等条板、楼梯、轨顶风道、区间应急疏散等二次结构）的环境类别为一般环境。2）结构采用 C45 混凝土，混凝土应避免采用高水化热水泥，主体结构宜采用高性能补偿收缩防水混凝土。7 结构防水3）严格控制水泥用量，C45 高性能混凝土配合比的水泥用量一般不少于 2607.1 设计原则和防水标准kg/m3,胶凝材料（包括水泥及外加剂等）用量不少于 340kg/m3，不应高于 450kg/m3； C30 混凝土配合比的 水泥用量一般不少于 260 kg/m3,胶凝

54、材料（包括水泥及外加剂等）用量不少于 280kg/m3，不应高于 400kg/m3；应严格控制水胶比的最大限制，一般环境C30 为 0.55，化学腐蚀环境C45 为 0.40。混凝土中最大氯离子含量为 0.06%；混凝土宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为 3.0 kg/m3。配置混凝土的骨料质地应均匀坚固，粒形和级配良好，空隙率小。粗骨料的压碎指标不大于 10%，吸水率不大于 2%。混凝土外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中凝胶材料总重的 0.02%，高效减水剂中的硫酸钠含量不大于减水剂干重的 15%；严格控制混凝土入模温度30；优先参加优质引气剂。水泥中铝酸三钙含

55、量应低于水泥总重的 8%。7.1.1 设计原则1）结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行设计。2）防水设计根据不同的结构形式、水文地质条件、施工方法、施工环境、气候条件等，采取相适应的防施。本车站为全包式防水。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以结构自防水为根本，施工缝（包括后浇带）、变形缝、穿墙管、桩头等细部构造的防水为重点，并在结构迎水面设置柔性防水层加强防水。选用的柔性防水层材料种类不宜过多，并具有环保性能；经济、实用；施工简便、对土建工法的适应性较好；适应当地的天气、环境条件；成品保护简单等优势。5）优先选用不易产生窜水的防水材料和防水系统，减少窜水对

56、后期堵漏维修工作带来不利影响。7.1.2 防水标准暗挖结构防水设计体系表表 7.2-2车站主体结构、出通道、风道及机电设备集中部位防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面无湿渍。7.2 防水方案本站采用全包防水模式。明挖结构防水设计体系表表 7.2-1结构自防水技术要求防水混凝土使用的材料、配合比、施工、养护等要求均应符合当地及国家关于混凝土材料及施工技术规程的规定，一般情况下需满足以下要求。地铁结构应采用防水混凝土。防水混凝土抗渗等级不得小于P10。防水混凝土结构，应符合下列规定：结构厚度不小于 250mm；变形缝处混凝土结构的厚度不应小于 300mm。结构裂缝宽度迎水面不得大于 0.2mm

57、，背水面不得大于 0.3mm，并不得贯通；迎水面钢筋保护层厚度不应小于 50mm。3）混凝土采掺量根据试验确定。掺技术”，加入适量的优质粉煤灰及聚羧酸防水外加剂，具体4）处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀要求应视介质的性质根据混凝土结构耐久性设计规范及青岛市相关科研结果及在青岛地铁 3 号线的应用效果进行专项设防水体系结构自防 水混凝土抗渗等级工程埋深 030m 时，抗渗等级为P10工程埋深30m 时，抗渗等级为P12裂缝控制迎土面裂缝宽度不大于 0.20mm，背土面裂缝宽度不大于 0.30mm，且不得有贯穿裂缝；处于侵蚀性介质的结构裂缝宽度应从严控制耐腐蚀要求处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵

58、蚀要求应视介质的性质根据混凝土结构耐久性设计规范并结合青岛地铁高性能混凝土的科研结果及应用效果进行设计接缝防水施工缝、变形缝、穿墙管、后浇带及各型接头的接缝不得渗漏水。附加防水层能与主体结构粘结，并能抵抗本工程埋深的水压辅助排施有排水要求的部位需接通排水系统，不得造成积水防水体系结构自防水混凝土抗渗等级钢架喷砼支护背后要进行系统注浆，必要时对支护背后围岩进行径向注浆，形成初道止水帷幕二衬：工程埋深 030m 时，抗渗等级为P10工程埋深30m 时，抗渗等级为P12裂缝控制裂缝宽度不大于 0.20mm，且不得有贯穿裂缝，处于侵蚀性介质的结构裂缝宽度应从严控制耐腐蚀要求处于侵蚀性介质中防水混凝土的

59、耐侵蚀要求应视介质的性质根据混凝土结构耐久性设计规范并结合青岛地铁高性能混凝土的科研结果及应用效果进行设计接缝防水施工缝、变形缝、穿墙管、后浇带及各型接头的接缝不得渗漏水附加防水夹层全包防水模式下防水材料应能抵抗本工程埋深的水压，采用空铺防水板需设置分区注浆系统，半包防水（限量排水）模式下，不需设置分区注浆系统计。为提高混凝土的自密性、改善混凝土性能，必要时可在一定部位的构件中添加等。根据腐蚀环境，混凝土强度等级取不低于 C45，混凝土强度等级为 C45 时，电通量应1200；混凝土强度等级C50 时，电通量应1000；外贴止水带（侧墙及底板）、接水槽（顶板及侧墙内侧）、密封胶（底板内侧）。2

60、）变形缝防水材料类型变形缝用中埋式钢边橡胶止水带为中孔型。止水带宽度均为 35cm，橡胶厚度 10mm，钢板为镀锌钢板，厚度 1mm。外贴式止水带采用 350mm 宽中孔型橡胶类止水带。变形缝嵌缝采3、穿墙管防组分聚硫密封胶，断面为 20mm10mm。施7）防水混凝土的水、砂、4.1.11 条的相关规定。符合工程防水技术规范第4.1.10 条、第穿墙管件（如接地电极或穿墙管）等穿过防水层的部位采用止水法兰和遇水膨胀腻子条（止水胶）进行防水处理，同时根据选用的不同防水材料对穿过防水层的部位采取相应的防水密封处理。8）混凝土的塌落度宜控制在 120160mm，入模温度不宜超过 30，同时以温差控制