21世紀(jì)以來,地鐵在我國(guó)各大中心城市的公共交通中所占比重越來越大。以北京為例,隨著軌道交通城區(qū)網(wǎng)絡(luò)總體化布局的不斷加快,越來越多的既有地鐵車站會(huì)接入新線變成換乘車站,從而面臨換乘改造的問題。本文以北京地鐵M10西土城站的換乘改造為背景,分析其成為換乘站后存在的缺陷和不足,說明其改造的必要性和可行性,并提出了一種既有地鐵車站的小型改造方案,采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,就改造方案對(duì)既有地鐵車站和周圍環(huán)境所造成的影響展開研究,驗(yàn)證了該方案的可行性,并針對(duì)改造方案進(jìn)行優(yōu)化。具體研究工作如下:（1）提出側(cè)墻開洞以接入換乘通道和中板開洞以增加樓扶梯的站內(nèi)改造方案,通過有限元軟件對(duì)施工全過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析改造施工對(duì)既有地鐵車站造成的影響,并分別從內(nèi)力增量和位移變化兩個(gè)方面對(duì)不同方案進(jìn)行對(duì)比分析,得到最優(yōu)的側(cè)墻破除順序和最合適的中板開洞位置。（2）提出PBA工法新建地下售檢票廳以擴(kuò)建出入口地下通道的出入口改造方案,通過有限元軟件對(duì)施工全過程進(jìn)行數(shù)值模擬,詳細(xì)分析了各典型施工階段對(duì)地表沉降和既有結(jié)構(gòu)所造成的影響,并通過對(duì)不同方案的對(duì)比研究,得到了最優(yōu)的小導(dǎo)洞施工順序和扣拱開挖順序。 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

北京城市軌道交通第二期建設(shè)規(guī)劃（2015—2021年）示意圖

世界上的第一條地鐵線路只有 6km，誕生于 1863 年的英國(guó)倫敦，其在投入使?fàn)I期間顯示出了非常強(qiáng)大的實(shí)用價(jià)值，逐漸在世界上推廣開來。1864 至 191間，全球范圍內(nèi)相繼有 14 個(gè)城市修建了地鐵。1915-1949 年，世界局勢(shì)動(dòng)蕩范圍內(nèi)幾乎沒有新修地鐵的國(guó)家和城市。1950-1974 年，伴隨著國(guó)際環(huán)境趨于建設(shè)的熱潮又一次在全球掀起[17]。上世界 60 年代初，北京修建了我國(guó)的第一道，即北京地鐵 1 號(hào)線，從北京站至蘋果園，全程 16 個(gè)車站，總長(zhǎng) 23.6km，京西郊與中心城區(qū)連接的交通動(dòng)脈，最初的 1 號(hào)線既擔(dān)負(fù)著交通運(yùn)輸?shù)闹厝斡腥朔拦δ�。至此，我�?guó)的地鐵建設(shè)也走上了蓬勃發(fā)展的道路[18-19]。早期的地式單一，規(guī)劃功能、建設(shè)水平都與今天相差甚大，也沒有形成如今這般的軌道，但卻初步顯示出了其有利于解決交通擁堵的優(yōu)越性[20]。解決城市交通的根本途徑是發(fā)展公共交通，而發(fā)展公共交通最有利的方式是發(fā)道交通。21 世紀(jì)的今天，世界格局整體穩(wěn)定，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展給地鐵了良好的契機(jī)，我國(guó)各大中心城市新建地鐵線路層出不窮。原有的地鐵車站規(guī)納能力有限，同時(shí)城市的人口大幅度增長(zhǎng)[21]，原有地鐵車站已經(jīng)無法滿足新來的壓力。因此，早期的地鐵車站已逐漸面臨改擴(kuò)建問題。

方[25]通過對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)墻體大面積鑿除的數(shù)值模擬分析，提出“化法，首先將需要鑿除的墻體在長(zhǎng)度方向分成若干個(gè)小洞，然后再分部何措施的情況下，建議開洞尺寸以不超過 1m 為宜，如果在已開洞口個(gè)洞口不宜太近，當(dāng)兩洞口距離超過 4m 時(shí)，連續(xù)墻的彎矩增加量可控保證結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)采取一定的輔助措施，在開洞洞口處增加補(bǔ)強(qiáng)梁、撐，或者在洞口邊緣設(shè)置“門跺”以完成結(jié)構(gòu)受力體系的均勻過渡，并兩側(cè)連續(xù)墻的剛度。針對(duì)該工程，他發(fā)現(xiàn)從一側(cè)單向開洞對(duì)連續(xù)墻的從中間向兩側(cè)對(duì)稱開洞對(duì)連續(xù)墻彎矩的影響較小，且彎矩基本呈對(duì)稱合理的開洞順序應(yīng)為先破除中間部分，后破除兩側(cè)部分。春和劉建國(guó)[26]認(rèn)為，側(cè)墻局部開孔相當(dāng)于把兩側(cè)部分變成柱體，需要進(jìn)行研究并做力學(xué)分析。破除施工前需要對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行鋼筋加固和計(jì)，墻體開洞需要加固暗梁、暗柱，樓板開洞需要加固暗梁，新增結(jié)成合理的受力框架體系，并可以平穩(wěn)過渡。如果通過計(jì)算，車站頂板面積開洞會(huì)引起車站抗浮能力不足，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在合適的位置，結(jié)合樁，以滿足抗浮安全系數(shù) 1.15 的要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]洞樁法施作地鐵車站下穿橋梁影響研究[D]. 任偉明.北京建筑大學(xué) 2014
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[10]采用洞樁法施工的地鐵車站導(dǎo)洞開挖所引起的群洞效應(yīng)影響研究[D]. 丁文娟.北京交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3361351