如何解决实际地铁结构设计的问题

随着我国城市化进程不断加快，城市人口日益增多，城市交通也面临着巨大的压力，目前国内一些大型一线、二线城市已经建设多条地下轨道交通运输线路，对于缓解城市交通压力以及促进城市可持续发展发挥了重要的作用.但是地铁交通运输系统在我国起步比较晚，所以在设计与施工建设中还存在或多或少的问题，特别是我国城市人口密集，建筑物、管线、地面交通等对地铁车站建设有所影响的因素较多，然而地铁车站往往又占用地下空间较大，因此在设计过程中需要对施工阶段及使用阶段可能面临的问题进行充分的考虑，如果地铁车站的设计不合理，则会影响整个车站系统的结构安全和功能使用.结合自身在运营工作的经验，参考《城市轨道交通设施养护维修技术规范》，针对地铁设计和施工的重点问题，进行逐一分析，并提出解决方法.。

地铁区间结构设计是做什么的？

地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道。每种型式各有优缺点，在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。

1、设计结构型式的选择

1.1

明挖矩形结构经过多年的发展，明挖法施工工艺成熟，方法简单、可靠，施工风险小，容易控制；工程进度快，根据需要可以分段同时作业；浅埋时造价及运营费用低；对地质条件要求不高；防水处理容易。但施工对城市地面交通和居民的正常生活也有一定影响，在施工期间对周边环境有一定的破坏；在明挖影响范围的地下管线需拆迁；需较大的施工场地。对于跨度大、埋深浅、地质条件差且地面环境允许，有施工场地的区间段，应优先考虑使用，以减少施工的风险和减少工程造价。

1.2 矿山法马蹄形结构

1.2.1

矿山法优缺点分析地铁区间隧道采用矿山法施工，是为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的施工方法，也称浅埋暗挖法。在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。它是采用信息化设计和施工，可以根据施工监测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺，具有适应城市地下工程周围环境复杂、地质条件较差、埋深浅、地面沉降控制严格及结构防水要求高等特点。矿山法施工除在施工竖井或洞口位置需占有一定的施工场地外，对地面交通、管线等干扰较少，对周边环境影响较小；废弃土石方量少；对不同的地质情况及周边环境采用不同的工程措施及施工方法，针对性强；对软硬不均地层，可以采用不同的开挖方式进行处理，处理方便容易。矿山法也有自身的弱点：在施工中容易引起地下水流失，从而引起地面沉降或隆起，在重要管线和房屋周边需采取切实可行的保护措施；在施工中处理不当，容易引起地面坍塌，从而造成对周边环境的影响和引发事故。在施工过程中需严格按施工工艺和要求进行施工，并加强施工中的监控量测工作。跨度大时，需分多步进行开挖施工，工序之间干扰大，施工组织麻烦，施工中存在一定的风险。在设计及施工过程中，需要充分论证和考虑隧道周边的环境和工程及水文地质条件，采用合理的工程措施和施工工艺之后，以上弱点才可以弱化并避免的。因此采用矿山法设计和施工时，必须从隧道施工方法、施工程序、辅助工法的采用等方面进行认真研究。

1.2.2

计算简图采用荷载-结构模型平面杆系有限单元法。选取地质条件最差、最不利典型横断面进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。计算简图和计算结果见图1~图3。

1.3 盾构法圆形结构

1.3.1

盾构法优缺点盾构法施工不仅施工进度快，而且无噪音，无振动，对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响较少。由于管片采用高精度预制构件，机械化拼装，因而质量易于控制。地铁工程建设经验表明，由于采用高精度管片及复合防水封垫，单层钢筋混凝土管片组成的隧道衬砌可取得良好的防水效果，不需要修筑内衬结构。盾构技术的发展，尤其是泥水式、复合式土压平衡式盾构的开发，使之在含水砂层以及砂质黏性土层等地层中进行开挖成为可能，所以当工程地质和水文地质条件以及周围环境情况等难以用矿山法和明挖法施工时，盾构法是较好的选择。而且采用盾构法施工下穿房屋筏板基础时，能较有效控制地面沉降，减少对房屋的破坏。因此，地铁区间隧道采用盾构技术已成为发展的必然趋势。采用盾构法较矿山法施工有施工风险相对较小、对环境的影响较小、工程投资较省等优点。盾构法施工也有一定的弱点。盾构机在匀质地层中施工是顺利的，但是地层软硬不均，尤其是在软

地层中夹有坚硬的岩层、岩体、球状风化体、桩基托换后的旧桩时，给盾构机的掘进带来较大的困难，造成盾构机偏转、刀具甚至刀盘严重磨耗，不仅影响掘进速度，甚至造成施工停顿的情况发生。特别是孤立体，由于其分布的随机性，且大多数体积相对较小，在事前的地质钻探过程中难以精确地全部勘察清楚。因此，在盾构施工过程中，往往在较松软的介质，如残积的砂质粘土中，会突然碰到小体积的非常坚硬的球状体，其单轴抗压强度达100MPa以上，不仅极易损坏盾构机，且会造成隧道管片破损，隧道中心线偏移等许多难以预料的问题。

地铁设计图中建筑和内部结构的区别

如果你说的地铁设计，我觉得应该是地铁车站。

从理论上讲建筑施工图主要表示房屋的建筑设计内容，结构施工图主要表示房屋的结构设计内容。二者息息相关，密不可分。建施图主要说明建筑物的总体布局，外部造型，内部布置，细部构造，装饰装修和施工要求等。结构施工图主要说明建筑的结构设计内容，包括结构平面布置，构建的形状，大小，材料要求等，有时候设计在结构图中不标明门窗大小高低，这就需要查阅建筑图。

通俗点说：建筑图是修建好了的效果图，结构图是施工过程中需要的图纸。

地铁结构设计包括隧道区间设计吗？

不包括，都是设计。

地铁区间隧道的主要特征包括

1.大致分为以下几种

(1)按区间隧道断面形状可以分为矩形、拱形、圆形和椭圆形等断面形式。

(2)矩形断面可分为单跨、双跨及多跨等种类。

(3)拱形断面可分为单拱、双拱及多拱等种类。

(4)圆形断面可分为单圆和多圆两种形式。

2.区间隧道由直线和曲线组成，其中曲线包括圆曲线和缓和曲线两种形式。平面的最小曲线半径应符合表1K413042的规定。

3.曲线超高值应在缓和曲线和曲线内递减顺接；无缓和曲线时，应在直线段递减顺接；超高顺坡率不宜大于2%，困难地段不应大于3%……

4.在新建的城市轨道交通线路中，应按规程要求进行有关杂散电流腐蚀的防护。主要有对主体结构钢筋及金属管线结构采取防护措施；在地铁沿线敷设的各种电缆、水管等管线结构应选择符合杂散电流腐蚀防护要求的材质、结构设计和施工方法；采取设计合理，性能可靠持久的隧道绝缘防水措施；限制地铁的牵引供电和回流系统中的杂散电流。

5.城市轨道交通线路均为右侧行车的双线线路，采用1435mm标准轨距，正线及辅助线均采用50kg/m及以上的钢轨，钢轨接头采用对接形式。

6.城市轨道交通隧道埋深较浅时，要采取降低噪声和减少振动的措施。

7.城市轨道交通隧道混凝土不仅要满足强度需要，同时要考虑抗冻、抗渗和抗侵蚀的要求。

8.限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的孔洞尺寸。限界包括车辆限界、设备限界和建筑限界三类。车辆限界是指车辆在正常运动状态下形成的最大动态包路线；设备限界是限制设备安装的控制线；建筑限界是在设备限界基础上，考虑了设备和管线安装尺寸、厚度的最小有效断面。建筑限界中不包括测量误差、施工误差、结构沉降、位移变形等因素。

9.区间隧道结构防水要求不得有线流和漏泥砂，当有少量漏水点时，每昼夜的漏水量不得大于0.5L/㎡.变形缝、施工缝、穿墙管等特殊部位应采取加强措施。在侵蚀性介质中仅用防水混凝土时，其耐蚀系数不应小于0.8.

10.明挖隧道结构的防水优先采用防水混凝土，其抗渗等级不少于0.8MPa，防水层卷材层数及层厚必须符合设计，并设置保护层。

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