地铁工程车站及区间设计技术方案总体概述.doc

地铁工程车站及区间设计技术方案总体概述1.1 设计依据1.地铁设计规范 （GB 50157-2003）2.城市轨道交通技术规范 （GB 50490-2009）3.建筑设计防火规范 （GB 50016-2006）4.民用建筑设计通则 （GB 50352-2005）5.建筑内部装修设计防火规范 （GB 50222-95）2001年版6.人民防空工程设计防火规范 （GB 50098-2009）7.人民防空地下室设计规范 （GB 50038-2005）8.公共建筑节能设计标准（浙江省）（DB33/1036-2007）9.无障碍设计规范 （GB50763-2012）10.建筑工程设计文件编制深度规定 建质2008216号11.城市轨道交通工程项目建设标准建标104-200812.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）13.铁路隧道设计规范（TB10003-2005）14.地下工程防水技术规范（GB50108-2008）；15.人民防空工程设计规范（GB50225-2005）16.建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）17.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）18.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）19.建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）20.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）20.建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）21.混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011版）22.混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476-2008）23. 建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009版）24.建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005） 25.杭州地铁6号线一期工程工点设计DX6-SJ1标段【双浦镇站（含）海洋公园站（含）】招标文件26.杭州地铁6号线一期工程工点设计DX6-SJ1标段基础资料杭州地铁6号线一期工程可行性研究报告27.杭州地铁6号线一期工程岩土勘察报告（可行性研究阶段）28.沿线现状地形图和地下管线资料29.投标过程中自行收集的周边地块的设计资料等30.杭州地铁6号线一期工程工点设计DX6-SJ1标段【双浦镇站（含）海洋公园站（含）】招标文件补充文件其他相关国家及浙江省地方规范、规程、规定和相关行业标准。1.2 设计范围本标段范围为杭州地铁6号线一期工程双浦镇站（含）海洋公园站（含），包括双浦镇站（含出入段线，折返线，渡线）、河山路站、凤凰公园站（含渡线）、杭新站、丽景路站、海洋公园站（含配线）共6站及双浦镇站河山路站凤凰公园站杭新站丽景路站海洋公园站共5段区间。本次投标仅对海洋公园站及丽景路站海洋公园站区间做技术方案，其中海洋公园站站前设停车线，车站位于珊瑚沙河与之浦路之间的冰雪水上世界地块内。车站东西向横穿地块，丽景路站海洋公园站区间部分也穿越该地块。双浦车辆段双浦镇站河山路站凤凰公园站杭新站丽景路站本技术方案研究区间本技术方案研究车站海洋公园站振浦路站（不含）图1.2.1-1 标段范围示意图1.3 主要设计原则及标准1.3.1 主要设计原则1. 车站设计应以人为本，必须满足客流需求，保证乘降安全、疏导迅速、环境舒适、布置紧凑、便于管理，并结合地形条件，综合考虑施工技术、建筑艺术，先进设备和运营管理的现代设计理念，搞好协调工作，理顺各种关系。本着“健康安全、经济适用、简约美观”的原则，以“大气、和谐、精致、可靠”为指导思想，综合协调好车站的各系统功能要求，并有所创新，体现出杭州地铁设计的新理念和新风貌。2. 车站的总体布局应符合城市总体规划、城市综合交通规划、环境保护和城市景观的要求，并处理好与地面建筑、城市道路、地下管线、地下构筑物及施工时交通组织之间的关系。3. 车站规模除满足远期高峰小时预测客流集散量和运营的需要外，还应满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。换乘站应根据远期客流要求、工程分期实施的条件，远近结合，合理选择车站型式、换乘方式及其规模，为乘客创造良好的换乘条件。4. 车站设计，结合杭州地铁公司“车站+物业”的发展模式，尽量与过街地道、天桥、物业开发相结合，综合疏散车站和过街客流。车站的出入口、风亭、冷却塔位置应配合城市道路、建筑、公交的规划和环境保护的要求，有条件时应与地面建筑合建。满足规划、环保和城市景观的要求。5. 车站设计必须满足客流需求，保证乘降安全、疏散迅速、布置紧凑、便于管理，并应具有良好的通风、照明、卫生、防灾等设施，为乘客提供安全、舒适的乘车环境。6. 车站的装修形式和风格，既要以功能为主，又要充分体现车站标识特征。广泛采用新工艺、新材料，满足防火、防潮、防霉、耐擦洗的要求。7. 全线车站考虑无障碍设计，设置导盲带、无障碍电梯。8. 车站内应设置各种导向，事故疏散及服务乘客的标志，并在公共区内适当设置广告，地面出入口要有明显的轨道交通车站的标志。9. 车站设计注重节能与环保，尽量减小对周边环境的影响，考虑可持续发展，体现“绿色地铁”的设计理念。10. 结构设计应满足施工工艺、运营、城市规划、环境保护、防水、防灾、防迷流、防腐蚀及人民防空等要求，符合技术先进、安全适用、经济合理与确保质量的要求。11. 结构的净空尺寸应满足建筑限界和各种设备安装功能的要求，并考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响，给予必要的富裕量。12. 根据场地工程地质、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、管线及道路交通状况，通过技术、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型式。13. 结构设计应分别按施工阶段和使用阶段，根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，进行强度、刚度、稳定性、变形、抗浮和裂缝开展宽度等方面的计算和验算，并按设计使用年限100年进行耐久性设计。14. 结构的计算模型应符合结构的实际工作条件，并反应结构与周围地层的相互作用，同时应考虑施工中已形成的支护结构的作用。15. 结构所在场地抗震设防烈度为6度，抗震设防分类为乙类，按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施。考虑到本工程为设计年限为100年，因此，结构按抗震设防烈度7度进行抗震验算，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力。16. 结构须具有战时防护功能并做好平战转换功能。人防工程设计标准：地下结构按六级抗力标准进行验算，并设置相应的防护设施。当与既有地下结构连通时，尚应保证不降低既有结构的设防标准。防化级为丁级。1.3.2 主要技术标准1.站厅层：站厅层净高 4650mm公共区装修后净高 3000mm内部管理区走道净高 2400mm地面装修层厚度 150mm内部管理区走道净宽度单向开门 1500mm双向开门 1800mm地面装修至任何悬挂障碍物 2400mm2. 站台层：有效站台长度 120m车站纵坡 2站台层层高 5100mm公共区装修后净高 3000mm内部管理区走道净高 2400mm地面装修层厚度 100mm站台宽度： 12m站台装修面至轨顶面 1050mm结构底板顶面至轨顶面 560mm线路中心线至站台边缘 1500mm线路中心线至侧墙净距（直线段） 2150mm曲线段线路中心线至侧墙和站台边缘净距应根据限界要求分别加宽3. 出入口、通道主要出入口通道装修后净高 2800mm主要出入口通道装修后净宽 5500mm人防段吊顶装修后净高 3050mm出入口、无障碍电梯、安全出口等防淹高度应满足杭州市百年一遇洪水位的设防要求，并应高出室外地面450mm以上。4. 自动扶梯倾角 30净宽 1m5. 楼梯公共区踏步宽度 280350mm公共区踏步高度 140160mm公共区踏步尺寸推荐采用150mm300mm休息平台宽度 12001800mm公共区内楼梯每个梯段踏步数不得小于3级，不得大于18级6. 车站各部位通过能力车站各部位的通过能力应满足近期高峰小时客流量的要求，根据远期超高峰小时客流量预留，同时应满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。1.4 主要设计思路1.4.1 特点、重难点分析及解决思路1.4.1.1 海洋公园站：（1）从客流角度分析，本站主要承接附近文化娱乐用地和之江旅游中心公交枢纽的客流，预计周边规划实现后，如遇节假日，客流极有可能呈现突发性的增长，如何在现有条件下，尽可能处理好客流流线组织，是本站方案设计中的重难点之一；优化思路：本站站厅站台间布置两组楼扶梯，每个出入口设置一组楼扶梯，每组楼扶梯均由一部1.8m宽楼梯、一台上行扶梯、一台下行扶梯组成；最大限度满足突发客流的使用要求，同时优化站内空间交通体布置，创造更为宽敞的乘客通路。（2）本站为地下二层岛式站台车站，站后设单停车线，主要用于运营过程中故障列车的停放，同时便于早、晚按运行图收、发车及减少列车空走距离。单停车线的设置，将大大增加本站的车站规模，如何处理单停车线的设置与控制车站规模之间的矛盾，是本站方案设计中的重难点之二。优化思路：按规范及技术要求的规定，最大限度压缩单停车线与车站右线的间距，同时将左线的盾构井在满足盾构相关要求的前提下，尽量往车站有效站台靠拢，站台层布置成刀把形，有效减少车站规模；由于刀把形状处使用空间较小，站厅在此处不进行物业开发，这样使得车站规模大大减小，同时又能满足单停车线的使用要求。（3）海洋公园站设置在之江海洋公园西侧，车站按照工可方案，必须布置在规划冰雪水上世界地块，对地块的影响较大，如何减小对规划地块的影响，同时保证地铁的使用功能，是本工程的重难点之三。优化思路：首先，从线路走向上进行优化，将车站尽量往东侧跨之浦路布置，避免过多的侵入规划冰雪水上世界地块；其次，考虑该规划地块整体面积过大，地块内交通通行较为不便，建议结合车站站位及出入口位置，设置区块内通行道路，将车站在区块道路下布置。（4）线路向东出海洋公园站后，需穿越之江海洋公园地块，如何穿越之江海洋公园对车站站位有较大的影响。目前之江海洋公园部分建筑已施工，主副馆及配套服务中心建筑均有地下室及较深的桩基，若按工可线路直接穿越其地下室及桩基，则可实施性较差，风险较大。如何选择合理线路穿越之江海洋公园地块，也限制着车站站位的设置，这是本工程的重难点之四。优化思路：结合车站站位布置，优化线路走向。海洋公园站振浦路区间线路避开主馆、副馆、配套用房等建筑的桩基和地下室，推荐方案选择从海洋公园主通道南侧第二条通道通过，与之江海洋公园建筑桩基均保持较安全距离。1.4.1.2 丽景路站海洋公园站区间滨盛路站八卦田站区间工程下穿线塘江及两岸大堤是本工程的设计重点和难点，借鉴杭州已建地铁穿越钱塘江工程的设计和施工经验，盾构穿越钱塘江时会面临砂卵石层、高承压水及江底沼气等复杂地质情况，需根据自身独有的特点及其对工程的影响，进行合理的盾构选型及安全措施、风险等研究。本区间工程的重难点及解决思路主要有以下几点：（1）区间隧道穿越钱塘江江中段地质条件复杂，根据地铁4号线一期工程工可阶段的地质资料，盾构隧道穿越的土层有2-6砂质粉土和2-6粉砂层、在钱塘江底穿越1、2淤泥质粉质粘土。但根据已建地铁过江隧道的施工经验，钱塘江江底地层变化比较大，土层特性差异大，掘进土层空间分布上的差异性和土层本身性状的不均匀性将使盾构施工所受阻力产生明显差异，易引起盾构体的轴线偏离。卵石层单个岩块块体强度非常高，盾构刀具磨损严重。解决思路：应根据本工程的实际地质情况，合理选择盾构机类型，针对可能遇到的粉砂、淤泥质土、圆砾及卵石等差异较大的地层，合理配置刀盘结构，在盾构机上采取针对性的措施，克服承压水头高、渗透系数大、地层不均匀带来的困难。（2）过江段钱塘江的水动力条件复杂，水位变化也大。隧道顶部覆土荷载沿线路变化大，覆土层厚度差异大，下卧土层因受水流冲刷、切割作用而不均匀。目前没有地铁4号线下穿钱塘江段的江底最大冲刷线的详细资料。这些不稳定因素的变化会引起隧道下卧层及上覆荷载的显著变化，可能导致越江隧道纵向变形差异大，影响隧道结构耐久性及接头防水措施的有效性。解决思路：根据下一阶段提供的地铁4号线下穿钱塘江段江底最大冲刷线资料，在隧道结构最小覆土厚度的基础上，合理优化盾构隧道的纵断面设计。盾构掘进时应尽量避开钱塘江周期性的重大潮汐时间段，避免因潮差变化引起的盾构机土仓压力变化。盾构推进时及时调整推进参数、及时纠偏，使得盾构机尽量处于土压平衡推进状态。（3）高水压地层施工技术难题及其控制。盾构隧道过江段穿越钱塘江，承压含水层在深部的砂层或圆砾层，承压含水层属强透水层，且水量丰富，具有明显的承压性质，对盾构施工影响大。根据国内相似地层的施工经验，盾构机若控制不好，易引起开挖面失稳、螺旋输送机喷涌、盾尾密封失效等严重后果。在高水压及易流砂地段盾构隧道、江底联络通道及区间风井的设计施工难度大。解决思路：针对江底可能遇到的高水压等特殊地层情况，采取低速大扭矩的螺旋输送机、盾尾密封系统、同步注浆系统和应急注浆系统等特殊设计，有效防止泥浆水、土砂的侵入，避免承压水和沼气喷涌等风险发生。（4）根据已建地铁过江隧道的施工经验，钱塘江隧道过江段内可能会存在有压沼气，其主要以囊状形式赋存于细砂及圆砾层上部。沼气压力和流量不稳定，若不预先采取措施，盾构穿越过程和联络通道开挖施工期间易产生瞬间喷涌和沼气爆炸，施工风险大。解决思路：针对地层含有压沼气的情况，应在盾构推进之前进行有针对性的放气措施。由于沼气一般以囊状形式存在，分布不均匀，沼气释放也可能不彻底。沼气会随时间有一定的变动性，释放一段时间后浓度降低，放置一段时间后浓度有增加的可能性，应分阶段进行彻底放气。在盾构施工阶段，附近的沼气可能向隧道范围内聚集，在盾构隧道内增设一定数量的沼气监测设备，以监测沼气浓度的变化。对隧道内的电气设备和作业机械使用防爆设备，以提高盾构对沼气地层的适应性，保证盾构能够顺利穿越沼气层。（5）盾构隧道过江后以450m曲线半径转入复兴路，为躲避复兴路西侧的加油站和南侧在建地块的地下室桩基，区间需下穿中河白塔桥，需要临时拆除半幅桥梁、拔桩。施工期间会对复兴路有一定的交通压力。解决思路：进一步调查中河白塔桥的详细桩基资料，确定准备的桩基位置和线路关系，合理确定恢复后的桥桩位置。盾构穿越时及时调整推进参数，平衡土仓压力，确保桥桩变形和地表沉降在可控范围内。施工期间对复兴路交通进行临时导改，临时交通疏解道路宽度为22m，分别为24m非机动车道+43.5m双向四条机动车道，满足复兴路双向四车道的通行能力。1.4.2 方案优化1.4.2.1海洋公园站本次投标在招标文件方案基础上进行了以下优化：图1.4.2-1海洋公园站招标方案 图1.4.2-2 海洋公园站投标方案（1）压缩车站规模：按规范及技术要求的规定，压缩单停车线与车站右线的间距，将左线的盾构施工区间往车站有效站台靠拢，站台层布置成刀把形，配线上方站厅不进行物业开发，这样使得车站规模大大减小，同时又能满足单停车线的使用要求。（2）站位南移以避免穿越东侧海洋公园地块桩基车站站位在招标方案基础上向南移80m左右，选择海洋公园主通道南侧第2条通道穿越，有效避免了穿越海洋公园地块内建筑的桩基带来的安全隐患。（3）站位东移以减少对规划冰雪水上世界地块的影响车站站位在招标方案基础上向东侧移动约120m左右，车站有效站台跨之浦路布置，减少侵入规划冰雪水上世界地块，降低对规划地块的影响。1.4.2.2丽景路站海洋公园站区间本次投标在工可文件线站位方案的基础上进行了以下优化：（1）对区间线路曲线半径进行优化，最小曲线半径为450m。线路出滨盛路站后的曲线半径由350m优化为450m；线路过江后转入复兴路的曲线半径由400m优化为450m。（2）通过详细的牵引计算、区间通风模拟分析和防灾工况模拟，综合分析后推荐方案取消滨盛路站八卦田站区间风井。过江区间设置了三处联络通道，且江底仅一座联络通道及泵站，降低了工程造价和施工风险。1.4.3 推荐及比较方案概述1.4.3.1 海洋公园站本站为杭州地铁6号线一期工程中心站之一，站前设单停车线。站位选址于规划的极地海洋公园西侧，珊瑚沙河与之浦路之间的冰雪水上世界地块内。车站东西向横穿地块。车站站位布置主要受站址东侧之江海洋公园地块限制，海洋公园站振浦路站区间需下穿之江海洋公园地块，区间如何选择穿越地块的线路和方式，对车站站位有决定性的影响。目前之江海洋公园部分建筑已施工，主副馆及配套服务中心建筑均有地下室及较深的桩基，若按工可线路直接穿越其地下室及桩基，则可实施性较差，风险较大。同时，车站横穿规划冰雪水上世界地块，占用地块过多，对该地块的开发不利，应尽量减少侵占地块，降低对其的影响。结合上述因素，本站规模及配线形式较稳定。本次投标的推荐方案和两个比较方案分别结合区间穿越海洋公园地块时，所选择的不同线路走向进行了站位方案的比较，通过对站位的比选，确定侵占西侧地块小、穿越东侧地块可实施性强、站内流线清晰顺畅、功能分区明确、管理界面简单的推荐方案。推荐方案：海振区间线路走海洋公园主通道南侧第二条通道方案。海洋公园站振浦路站区间线路通过海洋公园主通道南侧第二条通道穿越之江海洋公园地块，使得区间结构与地块内已建及规划建筑的桩基距离控制在安全范围之内，将对其影响降低最低，同时减少车站侵入西侧地块的面积，降低对其影响。比较方案一：海振区间线路走海洋公园主通道方案。海洋公园站振浦路站区间线路通过海洋公园主通道穿越之江海洋公园地块，车站对海洋公园地块的服务功能相对推荐方案较好，车站侵入西侧地块也较少，但区间结构与地块内已建及规划建筑的桩基距离较推荐方案小，车站单停车线需采用曲线方式。比较方案二：海振区间线路走海洋公园主通道南侧第一条通道方案。海洋公园站振浦路站区间线路通过海洋公园主通道南侧第一条通道穿越之江海洋公园地块，车站对海洋公园地块的服务功能相对推荐方案较好，车站侵入西侧地块也比较少，但区间结构与地块内已建及规划建筑的桩基距离较推荐方案小，危险性较推荐方案高，由于站前单停车线的长度限制，丽景路海洋公园区间小部分侵入冰雪水上世界西侧规划地块。1.4.3.2丽景站海洋公园站区间推荐方案：区间长度保持与工可资料的一致，并在此基础上进行优化。根据行车、通风等专业计算分析，推荐采用区间无中间风井方案，设置三站联络通道，江底仅一座联络通道及泵站，其余两座联络通道分别在东信大道和复兴路下方。区间过钱塘江北岸江堤后转入复兴路，因躲避复兴路西侧的加油站和南侧在建地块的地下室桩基，区间下穿中河白塔桥桥桩，需要临时拆迁半幅桥梁、拔桩。比较方案：线路出滨盛路站后在东信大道下设置有450m曲线，部分曲线进入滨盛路站的有效站台范围内，为了尽量减小曲线进入站台的长度，将滨盛路站向小里程方向平移约70m；为了尽可能减小八卦田站的埋深并考虑车站和周边地块的衔接，将车站向大里程方向平移约150m。在以上车站优化调整情况下，滨盛路站八卦田站区间长度加长到2391m。在此情况下，根据行车牵引、通风专业计算，区间需在江北设置区间风井，根据江北风井的位置，为保证联络通道间距不超过600m，需在江底设置两处联络通道。区间风井设置在江北，风口放置在复兴路和之江路相交的三角地块内。