地铁开题报告.doc

辽宁工程技术大学
本科毕业设计（论文）开 题 报 告

题 目 武汉地铁15号线昙华林站结构及施工组织设计
指 导 教 师 宋洋
院（系、部） 土木与交通学院
专 业 班 级 地建09-4
学 号 0904070132
日 期 2013.3.3
姓 名 祝发冬

教务处印制

一、 选题的目的、意义和国内外研究背景现状

1.选题目的
（1）本次选题为武汉地铁15号线昙华林站结构设计及施工组织，通过毕业设计巩固大学所学专业知识，提高处理问题的能力。
（2）地铁是一个很有发展前景的项目，熟悉国家有关政策，了解地铁工程有关设计和施工规范，较为系统掌握地下建筑工程的基本理论和设计方法。为以后走上工作岗位打好基础。
（3）在指导老师的指导下，独立完成一项工程设计，熟悉地铁车站设计的全过程，掌握地铁站设计的基本原则、基本方法、基本程序，使学生得到有关单位工程建设方案制定全过程的系统性训练。
（4）着重培养理论分析与设计计算的能力，工程制图及编写说明书的能力，调查研究和收集资料的能力，独立分析与解决问题的能力。
（5）培养学生严谨认真的工作态度，克服困难的创新精神，理论联系实际的工作作风以及团队协作能力。
（6）学会使用现代化的计算工具、数据处理手段和计算绘图方法。在计算工程中将理论知识与实际运用结合起来，培养实际运用操作设计软件的能力。

2. 选题意义
毕业设计是土木工程教学中的重要的实践性教学环节，是对四年来所学知识的总结和实践，是提升专业学术水平、实践能力和学以致用的重要手段，是培养应用型人才目标的具体体现。我们通过毕业设计不仅独立完成了设计成果，而且掌握了设计理论、方法和相关技术，同时培养了我们分析、解决问题的能力，为以后的走上工作岗位，从事有关设计、施工等具体实践工作奠定基础。

3. 国内外研究背景，现状
我国地铁发展的现状及展望
我国地铁建设事业起步较晚, 其发展经历了一个相当曲折的过程。20世纪 50年代: 起步阶段。我国开始筹备北京地铁网络建设,于 1969年 10月建成北京地铁 1号线,全长 23 . 6 km。随后建设了天津地铁 ( 7 . 1 km, 现已拆除重建 )、 哈尔滨人防隧道等工程。该阶段地铁建设以人防功能为指导思想。 20世纪 80年代:发展阶段。我国仅有北京、 上海、 广州等几个大城市规划建设地铁。该阶段地铁建设开始真正以城市交通为目的。20世纪 90年代: 政府调控阶段。进入 90年代, 一批省会城市开始筹划建设地铁。由于项目多且造价高, 1995年 12月国务院发布国办 60号文, 暂停了地铁项目的审批。同时,国家计委开始研究制定地铁交通设备国产化政策。该阶段为政府通过研究制定相关政策来指导地铁的规划和建设。 1999年以后: 建设高潮阶段。在这段时期, 国家的政策逐步鼓励大中城市发展地铁交通, 全国已建有地铁的城市达 10个, 新申请立项准备建设的城市有 23个。该阶段地铁建设速度大大超过之前的 30年。
早在 20世纪 80年代中期, 国家就推出在百万人口以上的大城市中逐步发展地铁交通的政策。随后在 80年代末, 国家制定的产业政策再次明确其在基本建设中的重要地位。地铁交通以其速度快、 运能大、 污染少的优点, 越来越受到人们的青睐。新世纪开始, 国家首次把“发展地铁交通”列入国民经济“十五”计划发展纲要, 并作为拉动国民经济持续发展的重大战略。
国内地铁建设以大城市与省会城市为主。目前,我国已经拥有地铁的城市分别是北京、 上海、 天津、 广州、 深圳、 大连、 武汉、 南京、 香港和台北这 10个城市, 它们多为直辖市、 省会城市, 其中北京, 上海,广州和香港的通车里程已超过 100 km。
正在建设或已获得批复建设地铁的城市还有 23个, 分别是重庆、 成都、 苏州、 杭州、 无锡、 宁波、 沈阳、 哈尔滨、 乌鲁木齐、 西安、 郑州、 南昌、 长沙、 合肥、 青岛、 福州、 泉州、 东莞、 广佛线、 贵阳、昆明、 南宁、 澳门。据我国各城市地铁交通发展规划图显示, 至2016年我国将新建地铁交通线路 89条,总建设里程为 2 500 km,投资规模达 99 373亿元。
目前, 中国国内城市的地铁建设十分迅速。

国外地铁发展历程及现状

1863年，世界上第一条用蒸汽机车牵引的地下铁道线路在英国伦敦建成通车，至今已有130多年的历史。由于列车在地下隧道内运行，尽管隧道里烟雾熏人，但当时的伦敦市民甚至皇亲显贵们，都乐于乘坐这种地下列车，因为在拥挤不堪的伦敦地面街道上乘坐公共马车，其条件和速度还不如地铁列车。 世界第一条地下铁道的诞生，为人口密集的大都市如何发展公共交通取得了宝贵的经验；特别是到1879年电力驱动机车的研究成功，使地下客运环境和服务条件得到了空前的改善，地铁建设显示出强大的生命力。从此以后，世界上一些著名的大都市相继建造地下 铁道。 自1863年至1899年，有英国的伦敦和格拉斯哥、美国的纽约和波士顿、匈牙利的布达佩斯、奥地利的维也纳以及法国的巴黎共5个国家的7座城市率先建成了地下铁道。 伦敦自1863年创建世界上第一条地下铁道以来，历经130多年的发展，通过不断提高技术水平，伦敦地铁系统以成为当今世界上的先进技术范例之一。 在进入20世纪的最初24年里（1900年至1924年），在欧洲和美洲又有9座大城市相继修建了地下铁道，如德国的柏林、汉堡、美国的费城以及西班牙的马德里等。西班牙也是欧洲较早修建地下铁道的国家之一。1919年，马德里的第一条地铁线路开始运行，现在已发展到10条地铁线路，线路总长度约115km，共设车站158座，车辆保有总数约1012辆，年客运总量约4亿人次。 现在国外地铁蓬勃发展，地铁已经成为国际化大都市的象征。

二、研究内容及概况
1.工程概况：
朝阳公园站为武汉地铁15号线与1号线的十字型换乘站，15号线昙华林站为远期实施车站，本站位于民主路（南北向）与中山路（东西向）丁字交叉路口处，呈南北走向，车站北端伸入东湖公园内，车站南端位于民主路偏东侧。
车站设计中心里程为K34+581.345，车站右线总长324.6m，左线总长265m。车站主体结构标准段为两层三跨框架结构，换乘节点为三层三跨框架结构，本次施工预留换乘节点。标准段车站底板埋深约为18m，换乘节点段底板埋深约为27m，车站中心里程处覆土约4m。由于管线迁改及交通导改的影响，本站需要分期分段施工。车站南端接暗挖区间，车站北端接盾构区间（盾构吊出）。
中山路与民主路下的管线均很多，共记39条。
中山路北侧辅道下方先期施工一热力管沟盖板，车站主体结构施工时，下穿热力管沟段盖挖顺作施工。
本车站除下穿热力管沟段采用盖挖法施工外，其余部分均采用明挖法施工，基坑支护采用钻孔灌注桩（桩间网喷混凝土）+内支撑体系。
2.研究内容：
1基坑围护设计:基坑围护结构尺寸拟定，入土深度确定，荷载与荷载组合，计算模型与计算简图，嵌固深度计算，水平荷载，墙体厚度计算，水泥土墙布置。
2主体计算：主体结构尺寸初拟，荷载与荷载组合，荷载计算，内力计算，绘制内力图，配筋计算，抗浮验算及截面设计，出入口通道与风道设计，结构防水
3施工组织设计：编制原则，工程概述，施工部署， 施工场地布置与交通组织， 施工组织机构及作业人员安排，主要施工机械设备， 施工方法与措施。
4概算：工程概况， 编制依据，编制说明等。
3.可能出现的问题
（1）对设计规范和设计流程不够熟悉，影响进度。
（2）对课本理论知识掌握不扎实，遗忘内容，重新学习耗费时间。
（3）由于缺乏实践经验，所学知识与实际有一定差距，设计方案难免会出现不合理之处。
（4）搜集的资料欠缺给设计造成一定困难。

三、 研究方法及理论依据
结构设计的过程
1按照可行性论证报告所规定的内容进行设计 2了解建筑设计方案确定关键结构技术 3确定工程的荷载性质; 4确定施工方法及埋置深 5估算荷载值及进行荷载组合，确定主要建筑材料 6确定个结构部分的结构形式及布置 估算结构的主要尺寸及标高
7绘制结构设计初步图8估算结构材料及概算
结构设计理论依据
地下空间结构设计方法
1刚性结构的压力线理论估算的结构断面尺寸都很大2假定抗力阶段按结构力学的方法计算器内力3弹性地基梁理论阶段以地层物理力学特征为根据并能考虑各部分地层沉陷的相互影响4连续介质阶段采用岩土介质的各种流变模型进行了圆形隧道的粘弹性分析5数值方法阶段提出了可按初应力释放法模拟隧洞开挖相应的概念。

.地下空间结构的两大类计算方法
1荷载结构法:把地下结构周围的土层视为荷载在土层荷载作用下求结构产生的内力和变形2地层结构法把地层与结构视为一个受力变形的整体并可按连续介质力学原理来计算衬砌和周边地层的计算方法。

设计依据依据的规范、规程。
（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）
（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）
（3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（4）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（5）《人民防空工程设计规范》（GB50225-95）
（6）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
研究进度
第3周 收集、分析、整理资料 第4周 明确工程地质、水文地质概况及不良地质情况

第5-6周 基坑围护设计 第6-9周 车站主体设计计算

第10-11周 施工组织设计 第12-13周 工程概算
第14周 外文资料翻译 第15-16周 论文整理、输出、装订、答辩
四、主要参考文献
（1）. 张彬，郝凤山.《地下工程施工技术》 徐州：中国矿业大学出版社 ，2009.
（2）. 石振明，孔宪立. 《工程地质学》 北京：中国建筑工业出版社 ，2011.
（3）. 张向东，李章珍，李萍.《土力学》 北京：人民交通出版社 ，2006.
（4）. 高振铎（译）. International Railway Journal，2011年
（5）.马骞．中国城市轨道交通现状和可持续发展调研[J]．铁路通信信号工程技术
（6） .陆化普，朱军，王建伟．城市轨道交通规划的研究与实践[M]．北京：中国水利水电出版社，2001
（7）.鲍先凯，薛刚．土木工程专业岩土与地下方向毕业设计教学改革研究 中国电力教育,2010（32）
（8）.关宝树．隧道工程设计要点集[M]．北京：人民交通出版社，2003．
（9）.王良，惠丽萍．北京西客站地铁车站结构设计[J]．铁道标准设计，1995，(3)
（10）.丁瑞元，周建非．调查·分析·建议—— 上海地铁车站调研有感[J]．地下工程与 隧道，2000，
（11） GB50157—2003地铁设计规范[S]．
（12）.单辉祖. 《材料力学教程》 北京：高等教育出版社 ，2009.
（13）.符芳. 《土木工程材料》 南京：东南大学出版社， 2006.
（14）.郑益民. 《公路工程CAD》 北京：清华大学出版社 ，2010.
（15）.龙驭球，包世华. 《结构力学》 北京：高等教育出版社 ，2006.
五、指导教师意见

指导教师签字：
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