地下叠岛地铁站设计要点综述.docx

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1、地下叠岛地铁站设计要点综述摘要：随着建筑业快速进展，土建工程技术有了突飞猛进的提升，传统粗放型工程方案渐渐向高精尖靠拢，轨交工程也不例外。本文就四线叠岛车站及区间土建工程进展调研和梳理，形成综述，为后续工程供给借鉴和思考。关键词：叠岛车站 隧道近接施工Summary of design essentials for subway overlapping stationShanghaiAbstract：With the rapid development of the construction industry, civil engineering technology has been pro

2、moted by leaps and bounds, and the traditional extensive engineering scheme has gradually drawn closer to the high precision, rail transit engineering is no exception. This paper investigates and summarizes the civil construction projects of the four-line overlapping station and tunnel, forming a su

3、mmary which can provide reference and thinking for subsequent projects.Keywords ：overlappingstationsmallclearancetunnel construction0 引言随着轨道交通线网纵横穿插更加完善，贯穿式线路形态因能实现多线、点换乘，客流直达性高被广泛承受。在线网交织与组合中，地铁车站成为连接和换乘系统的关键节点。安全、便利、快捷的接驳换乘有利于吸引乘客，也更加高效地将乘客输送至目的地，这就需要在规划和设计阶段对换乘站的布置充分考虑。车站间的换乘方式打算了效劳水平的凹凸，客流匹配的状况下

4、站台换乘最优。为制造更为便捷的换乘通道，一般要求站台间的标高、距离尽量缩小，同时地下空间是有限资源，集约化利用也是必定趋势。上下层叠岛换乘车站渐渐成为优选的平行交汇换乘方案。1 叠岛换乘车站设计要点分析当两条线同步设计、同期实施，同站台换乘是最便捷、功能最好的换乘方案， 同台换乘站主要有平行四线双岛式、一岛二侧式和叠岛同台换乘式。平行四线双 岛式、一岛二侧式车站基坑宽一般达 3145m，车站设置常受道路宽度或周边建筑物限制难以实施。叠岛式车站宽度同常规标准值，一般为 20m 左右，可于较狭窄的空间实现四线同时经过。另叠岛同台换乘可实现零距离换乘、共享公共区、整 合设备用房、便于运营治理以及最大

5、程度缩小车站规模等优势。图 1 叠岛车站方案效果图 图 2 叠岛车站剖面图1.1 叠岛车站建筑方案分析（1） 换乘方案叠岛站可将两换乘线按上、下层设置形成上下站台换乘或每条线路按上、下层重叠后与另外一条线路形成同站台换乘。当两线运能匹配时，优先考虑换乘功能好的同站台换乘。可依据换乘客流量特征选择同向同站台换乘或反向同站台换乘。通过设置直达楼扶梯实现高效快捷的扶梯换乘。但由于站台层楼扶梯占用纵向空间大，事故状态下站台存在客流积存现象，易引发运营安全问题。反向同站台换乘需区间隧道穿插，施工难度大，可实施性需依据沿线环境争论论证。（2） 振动噪音叠线车站因列车运行产生振动和噪音，进出站时给车站环境带

6、来较大影响， 尤其是上下层行车同时进站对站台候车人员及站厅工作人员带来较为猛烈的听觉冲击，同时这些振动还通过四周土壤传递到周边建构筑物上引起二次影响。设计时可通过改善车辆条件、设置轨道减振措施减弱对环境的不利影响；对接近建构筑物通过阻断振动或设置软隔离措施减小对其有害影响，提高耐久性和舒适性。1.2 叠岛车站构造设计分析叠岛式同台换乘车站水平占地空间小 ,削减了施工对地面交通影响，减小拆迁及管线改排工程量。相较平行换乘，叠岛站埋深增加，基坑施工难度和风险均有所提高，在华东一带富水地区降水费用也有所提高。苏州某 4 线平行换乘车站基坑宽约 50.0m，标准段埋深约 20.5m，支护体系为地下连续

7、墙+4 道水平支撑混凝土撑，中部设 2 排临时立柱。地墙砼用量约40m3/m，支撑及系梁砼用量 38m3/m，立柱桩砼用量约 21m3/m。该地区地下三层站基坑宽 23.1m，埋深约 26.0m，其支护体承受地下连续墙+6 道水平内支撑2 道砼支撑+4 道钢支撑，中部设置 1 排临时立柱。地墙砼用量约 48m3/m，支撑及系梁砼用量 11m3/m，钢支撑用量 11.5t/m；立柱桩砼用量约 4.6m3/m。在周边环境较好，不需临时铺盖状况下， 4 线平行换乘车站基坑土方开挖及外运效率高于叠岛换乘站，宽基坑承受砼支撑带来较多的砼撤除及废弃量。图 3 平行换乘站基坑支护 图 4 叠岛换乘站基坑支护

8、1.3 叠岛车站盾构进出洞要点分析始发、到达是盾构施工的关键点，保证盾构始发与到达的安全是盾构掘进的重要工序。加固方案不当或是掘进参数掌握不准，易发生始发端土体失稳、到达端土体被推出或地表塌陷、涌水涌砂等风险事故。对叠岛车站，不仅要考虑常规进出洞风险掌握，场地布置、车站构造特别设计、上下线盾构始发 /接收施工步序及措施等均需统筹考虑。（1） 场地布置叠岛车站“1 站 4 线”，当 4 台盾构同时掘进工期最短，但风险极大，投入机械最多，场地布置也最简单。“1 站 3 线”盾构机同时始发已有实例，但常见的是 2 台盾构利用同一场地同时施工。叠岛站区间施工阶段存在盾构掘进、管片和弃土的堆放、水平和垂

9、直运输、盾构机组装调试等工序穿插进展，如何减小工序间干扰、实现机械使用效率最大化，需要对场地布置进展具体分析、对各工序本身及相互间统筹协调、施工机械依据平均进度及峰值进度具体排班，形成井然有序、无缝连接的施工组织方案。（2） 车站特别设计考虑车站构造安全及叠隧区间施工影响较小，依据先下线后上线方案组织盾 构施工。始发端，在上线盾构始发前需将车站下中板吊装孔封堵以供给施工平台。为不影响下线掘进正常进展也为保证上线隧道施工安全，可针对该站构造尺寸设 计出特别型钢支架，如深圳地铁号线洪湖站。接收端，待下线盾构接收完毕吊 出，封堵下中板盾构井并到达设计强度后，再接收上线盾构机。为减小上线接收 风险，可

10、在底层设置接收钢托架，如郑州地铁 3 号线金太区间。当车站出土孔设置在左右线上方时，为提高叠岛车站出土及材料运输效率， 当上线隧道始发后，可在下线隧道车站底板设置道岔，将下线隧道出渣、材料进出通道导入另一侧。（3） 端头加固盾构始发、到达前需凿除洞口井壁砼、割断钢筋，暴露出开挖面，易造成地 表沉降或坍塌；盾构吊装或拆卸时，重型吊机作用在端头，需要有坚实根底支撑， 或易对成形隧道造成担忧全；盾构进出洞穿越土层简洁造成水土流失。因此，端 头加固是保证盾构顺当施工的重要环节，要有强度并满足抗渗透性，经济合理、 安全牢靠的选择工法及加固范围是值得商讨的问题。目前常用加固方式有注浆、旋喷桩搅拌桩、冻结法

11、等，可依据地层特性、周边环境、盾构井选型选择其中一种或多种工法组合。对叠岛车站，因端头土层受二次扰动及卸载工况，对加固范围和加固体质量有更高的要求，必要时可协作钢套筒接收。图 5 常规端头加固示意图 图 6 套筒接收端头加固示意图2 区间叠隧设计要点分析2.1 隧道近接工程实例及阅历总结目前穿越既有线的施工技术大致可概括为盾构法穿越、注浆 +矿山法穿越、冻结+矿山法穿越和托换法穿越等几种方式。依据国内外参考文献及已有案例， 重叠隧道施工以盾构法下穿既有线居多，并取得一系列成果。表 1 国内盾构近接工程成功阅历地工程概况实行措施点北14 号线区间掌握掘进参数、提升土压力、调整同步浆液配京下穿 1

12、5 号线，净比、准时二次补浆。距 1.95m。上9 号线下穿 2掌握掘进参数、运营隧道内管片用型钢串联、海号 线 ， 净 距通过后再洞内注浆稳定后期沉降值。1.7m；上跨 4 号线，净距 2.3m。深7、9 号线隧综合比选多种接收方案后，选择水平帷幕注浆圳 道平行进站， 正交下穿 1 号线， 净距 2.6m。法加固。杭1 号线下穿临管片螺栓复紧并纵向连接收片；掌握掘进参州 平 支 线 ， 净 距4.95m。数、调整同步浆液配比、双控模式压注。苏3 号线下穿 1原轨道加装防脱护轨、钢轨专用绝缘轨距拉州 号线， 最小净距2.3m。杆；掌握注浆压力，变形稳定后调整轨道标高、平顺性。昆5 号线在昆明掌

13、握掘进参数，避开超、欠挖；通过后对外围明 北站叠行出站， 后下穿 2 号线， 净距约 2.7m。土体进展洞内注浆，进一步削减后期运营沉降。天5 号线上下交叠线段隧道周圈长管注浆，增加注浆孔；在下津 叠，6 号线上下重叠。穿插点水平净距 6.2m，竖直净距 2.36m。层盾构隧道内架设钢格栅加固，叠线段下部隧道螺栓、配筋加强。国外近距离重叠隧道工程实例集中在日本，据统计，1979 年以前日本修建的盾构隧道近距在 23m 的有 8 座。东西线和京津线同站台换乘，四条盾构区间隧道覆土在 0.73.1D 之间变化条件下，最小净距仅 0.7m。施工过程中严格掌握施工速度、注浆参数、盾构纠偏量等，施工完成

14、后地表累积沉降仅 10mm。图 7 天津四线盾构区间 图 8 日本四线盾构区间2.2 叠岛车站区间隧道设计要点近距离重叠隧道施工工序有“先上后下”和“先下后上”两种，目前国内已有成功案例均是先开挖下洞，后施做上洞。设计时应针对埋深、地层参数、叠隧净距等外界条件建立有限元模型进展数值模拟，查明先后施工影响力学特性、争论后线盾构掘进参数掌握、建成隧道内部加固等关键技术。后建隧道盾构穿越时盾构自重和施工荷载会对先建隧道产生挤压，穿越后对 先建隧道又具有卸载可能，先建隧道管片构造位移及内力产生较大影响，设计不 足易导致开裂。应依据数值计算结果，分析管片内力、变形掌握标准，针对叠隧 段进展管片特别设计，

15、如包络设计配筋并核算裂缝宽度、增加注浆孔数量及布置、增加连接螺栓等。叠隧间夹层土在下线施工时地层应力已发生重分布，上线施工时再次扰动， 导致其强度下降，增加坍塌及透水风险。为削减土体沉降，确保上线盾构施工及 运营安全，上下线隧道可依据 180 度范围均匀对称实施加固。加固中掌握注浆量， 避开消灭冒浆、串浆、漏浆影响加固效果。图 9 叠隧间土体加固示意图 图 10 下隧支撑加固示意图3 结语随着线网层次与模式的进展，多线换乘点数量增加，叠线车站因其对周边影响较小、集约化强会被更多承受。目前国内对此类工程争论不多，本文在综合调研既有工程的根底上，首次综合性的进展设计要点分析。针对车站建筑、车站构造

16、、区间隧道几个专业，分别点出设计重难点及解决措施，供类似工程参考和思考。参考文献：【1】李舸鹏.地铁地下车站换乘形式探讨.【J】隧道建设, 2023，5.NO.5 vol.34,428-442【2】姬小勇.不同线路标准的叠岛同台换乘车站设计阅历总结.【J】交通环保, 2023.2, 228-229【3】陈炜等.深圳地铁叠线盾构隧道施工中支撑台车的应用 .【J】轨道交通与地下工程,2023.3, 85-92【4】杨光武等,区间叠线盾构隧道始发与接收关键技术 .【J】水利水电施工,2023.5, 55-60【5】戴方栋,特脆弱地层重叠盾构隧道明洞接收施工技术 .【J】天津建设科技,2023.7,8-11,