隧道下穿既有地铁车站影响研究与车站预留下穿条件分析

随着轨道交通建设的发展,已建地铁车站对规划线路区间隧道下穿的预留有多种形式。文章结合成都不同的车站预留下穿条件和下穿方式进行研究与探讨,对直径8.3m盾构隧道下穿既有运营车站的监测值进行归纳总结,对车站预留下穿条件进行分析,并提出合理化建议,为后续隧道下穿既有运营车站的安全控制及车站预留规划隧道下穿条件提供参考。

地铁车站站厅公共区无风管设计方案探讨

为了满足地铁车站站厅层无管线化的装修效果,通过对比研究、功能分析等方法,剖析两层车站、三层车站以及拱形车站的布局特点,在满足规范要求的前提下,对地铁车站站厅公共区无风管设计方案进行了探讨,提出多种车站无风管化布置方案,可供类似工程设计参考。

基于静力推覆分析的穿越地裂缝浅埋地铁车站地震破坏模式研究

以处于西安f4地裂缝场地的浅埋地铁车站为研究对象,通过开展振动台试验,探讨了地裂缝场地和结构的震害特征。同时,考虑场地地震响应的非一致性,采用静力推覆分析方法,分析了穿越地裂缝浅埋地铁车站的地震破坏模式。结果表明:针对地裂缝场地地下结构的Pushover分析方法能够较真实地反应地震作用下地裂缝场地的活动特征和地下结构的破坏特点。在水平地震作用下,趋于稳定状态的地裂缝上、下盘土体主要进行张合活动(相互挤压与分离)。其中,相互挤压会对结构中柱施加明显附加压弯作用。地裂缝场地土体的水平剪切变形是结构破坏的主要外在因素,而地裂缝活动造成的附加压弯作用会进一步增大中柱轴压比,降低中柱的变形能力,加速结构的地震破坏。在地裂缝场地特征变形作用下,结构底层中柱水平剪切变形能力相对较弱,且结构剪力表现出明显的空间分布规律,上盘结构底层中柱是结构的抗震关键构件。研究结果对该类结构的抗震设计具有重要参考价值。

地铁双线隧道下穿既有车站冻结加固冻胀控制措施

针对城市长距离大断面地下空间冻结工程的冻胀特性问题,依托上海地铁18号线国权路站双线隧道下穿既有车站冻结工程,基于热力耦合方程,利用有限元软件建立三维数值模型,结合室内试验所得物理参数,研究该工程的冻胀位移场演化规律,并探究错峰冻结、调整盐水温度等措施对冻胀位移场的影响规律。在本试验条件下,研究结果表明:①冻胀引起的车站底板变形主要发生于积极冻结期;双线隧道同时冻结模式下,冻结45 d时车站底板竖向位移量达到冻结90 d时竖向位移量的77.72%。②冻结90 d时,错峰冻结工况下车站底板竖向位移量较双线隧道同时冻结时减小了7.7%,表明错峰冻结避免了同一时间段内的冻胀叠加效应,一定程度上降低冻胀效应。③冻结90 d时,调整盐水温度工况下车站底板竖向位移量较温度调控前减小34.2%;表明调整盐水温度可控制冻土扩展速率,有效降低冻胀效应。实际工程中,采用错峰冻结、调整盐水温度等措施协同控制冻胀,车站底板最大竖向位移为25.41 mm;数值模拟所得车站底板抬升规律与实测数据基本一致,有效指导了工程施工。

黄土场地条件下地铁车站诱导缝三维地震响应研究

自20世纪90年代地铁车站结构诱导缝概念提出以来,诱导缝已在我国大、中等城市地铁车站中得到广泛应用,但其抗震性能尚未得到验证。以西安黄土地区地铁车站工程建设为研究背景,基于ABAQUS非线性有限元软件平台,建立黄土场地与地铁车站结构动力相互作用三维数值模型,通过大型地震模拟振动台试验与数值模拟的对比研究,验证了数值模型及分析方法的可靠性。基于上述数值分析方法,进一步建立原型结构数值计算模型,研究不同频谱特性及不同峰值加速度地震波作用下黄土场地中地铁车站诱导缝的地震响应规律。研究结果表明:诱导缝断面处结构更易发生较大水平相对位移而产生破坏,为地铁车站结构的薄弱面,且其两侧结构水平相对滑动沿地铁车站结构从下往上逐渐增大;诱导缝两侧结构竖向相对错动沿地铁车站截面宽度方向呈现出两端较大、中间相对较小的规律;在低频成分丰富的西安人工波作用下,诱导缝处余留纵向钢筋塑性变形发展贯穿整个地震作用过程,塑性应变累积效果更显著。研究结果初步揭示了设诱导缝地铁车站的地震响应特征及规律,对进一步探索设诱导缝地铁车站在地震作用下的结构损伤、破坏发展的内在动力与作用机制有一定参考价值,可为黄土地区地铁地下结构诱导缝的抗震设计提供参考。

地铁车站弱电设备间设备发热量确定方法

介绍了一种地铁车站弱电设备间设备发热量确定新方法,该方法利用弱电设备发热量实测数据与模型预测数据相互验证,可以有效提高弱电设备发热量确定结果的准确性。研究了室内气温、地铁是否运营、设备额定功率和车站类型等因素对设备发热量的影响。研究结果表明:基于间接测量和预测模型的地铁车站弱电设备间设备发热量确定方法可以提高和保障设备发热量计算结果的准确性;室内气温会显著影响设备外表面和围护结构内表面温度及围护结构内表面热流密度,但对设备外表面热流密度的影响较小;地铁是否运营对弱电设备间设备发热量有较大影响,地铁运营期间设备发热量大于非运营期间;设备额定功率对弱电设备间设备发热量峰值有较大影响,车站类型和建筑面积对设备发热量峰值的影响很小。

地铁车站BIM模型信息完备性审查研究

随着智能建造的发展,三维正向设计逐渐替代了传统二维设计,对设计成果的交付审查也将同步转换为对建筑信息模型的审查。地铁建筑设计区别于其他建筑具备较强的功能性,在实际设计交付成果审查中,会存在错审率、漏项高等问题。为解决该问题,本文依据相关国家标准,构建适用于地铁车站建筑信息模型完备性审查的本体模型,同时集成工业基础类(IFC 4.0)实例信息、计算机规则技术,实现模型完备性审查。以地铁车站的建筑单元为例,实现地铁车站模型在方案设计阶段的交付工作。该方法的提出有助于促进整个建筑行业的信息化发展。

地铁车站月平均气温随运营年限演化特性

建立了地铁车站空气热平衡理论模型,基于区间隧道空气温度和车站围岩土体蓄放热量,得到车站月平均气温在运营初期、中期和远期的逐年演化特性。研究结果表明:随着地铁车站运营年限的增长,月平均气温呈现逐年上升趋势,运营第15年较第1年,车站月平均气温在1月温升最低为3.1℃,8月温升最高为10.6℃;在现有地铁行车密度随运营年限增大的运行模式下,地铁车站运营初期行车密度仅为15对/h,夏季车站最高气温出现在第5年,为26.4℃,远低于夏季站厅站台空调设计温度平均值29℃,所以运营初期车站空调系统提供的冷量远大于车站的冷负荷需求,初期车站空调系统存在一定的节能空间。

城市轨道交通大型换乘车站应急防灾设计

[目的]鉴于大型城市轨道交通(以下简称“城轨”)换乘车站数量不断增加,以及该类车站具有埋深较大、人员密集、逃生救援场地受限的特征,应急防灾难度和压力十分突出,因此需要对此类型车站的应急防灾进行设计。[方法]以武汉光谷广场综合体工程作为实际案例,从火灾防护、大客流防护、洪涝防护、恐袭防护及突发疫情防护等5个重点方面,分析大型城市轨道交通车站所面临的灾害特征,结合方案设计、模拟仿真、计算分析等方式,对不同类型的灾害提出解决方案。[结果及结论]采用开放式的建筑布局和贯通的人行交通层,结合自然排烟与下沉广场设置准安全区,是困难条件下大型地下空间的有效消防措施;结合车站特点分析客流高峰情况,对不同时段、不同类型的使用人群进行分类,并设置相对独立、交叉少的流线,以有效地进行大客流防护;除常规的洪涝防护措施外,提高与周边地下空间的硬隔离措施,如增加防淹门是作为洪涝防护的必要手段;提高站内的通透性,快速疏解乘客,避免堵塞滞留可有效防护恐怖袭击;对于突发疫情防护,应严格按照我国相关管理规定,落实日常防控管理,适时采取一般疫情或较大疫情响应措施。

上海地铁运营车站出入口底板改造防水技术探讨

上海地铁运营线网中,有为数不少的车站出入口缺少下行自动扶梯,根据相关部门要求,上海地铁已开展了一部分出入口的加装扶梯改造,并计划未来几年覆盖全网;加装扶梯过程中,有部分出入口需要局部开挖结构底板增设扶梯基坑,施工风险较大。以此类涉及出入口改造项目为例,介绍运营车站出入口底板改造中的防水关键技术,以期为今后同类型改造项目的防水设计提供借鉴。

黄土地区洞桩法地铁车站边桩和中柱的受力变形机理

[目的]为了确保黄土地区洞桩法车站施工过程中重要竖向承重构件的稳定性,需要对施工过程中边桩和中柱的受力变形机理进行研究,并对最不利受力阶段边桩和中柱提出变形控制措施。[方法]以西安地铁2号线何家营站为研究背景,通过数值模拟与现场监测的方法,对施工过程中边桩的水平位移、钢筋内力、水平土压力及中柱应变展开研究。[结果及结论]扣拱施作以及站厅层和站台层土体开挖是边桩水平位移最不利的三个阶段,在这些关键阶段施工时,应在结构内部架设钢支撑并适当加固已扰动的地层;在桩梁和扣拱施作中,边桩主筋承受轴向压力,而在站内剩余土方施工阶段,边桩背土侧的钢筋由轴向压力逐渐转化为轴向拉力,且随着边桩埋深的增大,钢筋的轴向拉压力增长变缓;在扣拱初期支护施作中,土压力在边桩埋深6.6 m处达到最大值34.5 kPa,且随着边桩埋置深度增大,边桩的桩侧压力增长速率显著,因此车站内侧的土方开挖是控制边桩迎土侧土压力大小的关键阶段,必要时对桩后土体进行注浆加固有利于提高桩基的承载力;中跨扣拱施工时,中柱的应变呈现出先减小、后增大的趋势。

严寒地区地铁车站活塞效应与机械通风耦合作用下混合通风研究

以严寒地区呼和浩特市的地铁一号线东影路典型岛式站为研究对象,采用计算流体力学软件Fluent,模拟车站机械通风系统和活塞效应耦合作用下活塞通风特性随时间变化的规律和车站整体通风情况。结果表明:车站机械通风系统对站厅层活塞通风量的影响均要强于站台层,机械通风系统开启不会对车站瞬时活塞通风量的变化产生明显影响,但会随着活塞通风量减小而影响增大。轨道排热系统对列车进站及停站过程中送入站厅的活塞风量有明显限制作用,也可增加列车离站时由人员出入口引入站厅的新风量。严寒地区地铁车站通风系统运行时,在春夏秋季节可以充分利用列车离站活塞效应引入新风来改善车站内的空气品质。

合肥市地下两层标准车站主体结构设计分析

文章结合合肥市2~7号线地下两层标准车站主体结构设计情况,从主要结构构件尺寸、配筋率、梁柱节点、诱导缝等方面进行总结,在统计已经成功实施的11座地下两层标准车站主体结构设计参数的基础上,根据站台宽度和结构的不同,从板、墙、梁、柱等主要受力构件的尺寸和配筋率等方面进行统计分析,得出规律和指导性指标,并对部分细节做法提出了完善建议。

暗挖地铁车站施工中靶向注浆技术的影响因素及效果控制

[目的]常规注浆施工技术中浆液无效扩散较为严重,对岩土体的加固效果不理想。对此,需研究靶向注浆技术在地铁车站及隧道预注浆施工中的应用。[方法]阐述了靶向注浆技术的加固机理,基于双液浆的流变方程,并结合均匀毛管组理论,分析靶向注浆技术的影响因素,推导得到双液浆柱形渗透扩散时扩散半径及浆液压力计算式。将推导得到的理论计算式应用于某地铁车站的预注浆工程施工中,以验证预注浆施工的效果。[结果及结论]靶向注浆技术将压密注浆技术和渗透注浆技术相结合,在保证注浆效果的同时能节约材料的用量并保护周边环境。参数分析显示:浆液扩散半径值受地下水压、浆液流速、双液浆黏性参数A和黏性参数B的显著影响,在所假定的参数变化范围内,浆液扩散半径的变化规律得到了较好的体现。现场监测数据表明,整个预注浆施工过程中未造成地表抬升和环境污染,注浆加固效果可达到安全开挖要求,达到了预期的效果。

基于实测数据的地铁车站强电设备发热量影响因素分析

如果地铁车站强电设备管理用房的空调系统设计缺少可靠的设备发热量参数,不利于地铁空调系统的优化设计和节能减排。提出一种地铁车站强电设备管理用房空调设备发热量计算与分析方法,并在郑州地区4种地铁车站中进行应用,研究室内空气温度、地铁是否运营、设备额定功率和车站类型等因素对地铁强电设备管理用房设备发热量的影响。结果显示:室内气温虽然对设备外表面温度有较大影响,但是对设备外表面热流密度和设备发热量的影响较小。地铁运营期间的设备发热量大于非营运期间的设备发热量,设备发热量低于设备额定功率。

运营场景驱动的智慧车站管控系统研究

智慧车站管控系统是建设轨道交通智慧车站的关键。针对当前智慧车站建设试点范围小、应用场景单一、缺乏标准化指导等不足,提出以运营场景为导向的智慧车站管控系统构建策略及优化路径。从运营管理、乘客服务两方面明确运营场景标准化业务要素,形成覆盖管理全流程的七项运营管理场景以及乘客出行服务的七项服务场景;基于运营场景标准化业务要素,设计智慧车站管控系统的总体架构,开展数据需求分析、功能设计及关键技术研究。为运营企业结合自身业务需求搭建配置灵活、集成联控、自主运行的智慧车站管控系统提供借鉴和指导。

“桥建合一”型高架车站实测分析及结构减振优化

针对“桥建合一”型高架车站振动舒适度问题,以某一典型“桥建合一”型高架车站为研究对象,对列车运行引起的楼板振动进行现场实测分析,并基于车桥耦合分析理论,建立高架车站精细化有限元模型,从振源、传递路径和受振体对高架车站进行结构减振优化分析。研究表明:“桥建合一”型高架车站所受车致振动影响严重,站厅层振动敏感区为跨中楼板中心;通过提升轨道梁弹性模量、适度增加层高、在站厅层区域楼板中心布置次梁以及铺设浮筑楼板的方法均可减小楼板振动响应,但单独采取某一结构减振优化措施效果较差;同时采取以上4种结构减振优化组合措施时减振效果良好,减振后楼板中心的最大Z振级为73.15dB,减振量达13.54dB,满足振动舒适度要求。

装配式地铁车站的施工要点

近年来,地铁建设施工已经应用各种前沿技术和先进装备,地铁车站主体结构施工技术也在不断创新升级,迭代发展,其中装配式地铁车站施工技术逐渐被广泛应用。1装配式地铁车站施工概述及可行性分析装配式地铁车站施工就是将车站的整体顺着纵向结构划分为长度相等的若干个类圆柱体环段,每个类圆柱体环段又由若干个标准的模块构件组成。

城市轨道交通装配式地下车站新型构件连接方案的抗剪及抗震性能分析

[目的]为了进一步推广地下装配式结构在城市轨道交通工程中的应用,应对城市轨道交通车站明挖装配式出入口施工的关键技术(尤其是新型构件连接方案)进行研究。[方法]设计了由2块尺寸相同的不等边C形标准构件(有2道横向裂缝)拼接而成的城市轨道交通车站装配式出入口结构,基于此结构提出了一种新型的构件连接方案。通过模型试验及数值模拟,研究了该新型连接节点的抗剪性能和抗震性能,得出了不同受力条件下的荷载-位移曲线、抗剪形态、抗震耗能及延性等指标,验证了该新型连接节点的可靠性。[结果及结论]装配构件的截面抗剪承载力远高于传统现浇截面抗剪承载力;型钢的存在可以充分保证试件的抗剪能力;“承插接口+型钢插板”是一种可靠的连接方式,其各项性能与现浇试件相比大致相当;型钢插入长度的变化对接缝处裂缝及其最大承载力的影响很小,建议选用的型钢插入长度等与构件厚度一致。

高速列车对综合交通枢纽中地下车站结构振动的影响

以济南遥墙综合交通枢纽为工程案例,依托CRTSⅢ型板式无砟轨道建立车辆-轨道-车站结构振动耦合模型,利用时频域分析方法,分析了不同列车通过速度下轨道与车站结构间振动传递特征、不同减振垫层刚度下车站结构顶板振动响应特征和减振效果。结果表明:列车通过速度80 km/h时,钢轨、轨道板、车站结构侧壁、车站结构顶板振动加速度绝对值依次减小,车站结构顶板振动加速度级峰值出现在100 Hz;车站结构侧壁和顶板的分频最大振级、最大Z振级均随列车通过速度增加而增大,并且最大Z振级的增幅大于分频最大振级;不同列车通过速度下车站结构侧壁的分频最大振级和最大Z振级均大于顶板;降低减振垫层刚度可有效减小车站结构顶板最大Z振级;列车以不同速度通过各股道时可通过采用不同减振垫层刚度的轨道结构达到同等减振效果。