2. Исходные данные для проектирования

Исходные данные для выполнения проекта приведены в задании.

• Район города, где расположена станция (периферийный или центральный) указан в задании для определения значений коэффициентов неравномерности распределения пассажиров по направлениям на линии и на платформе станции и увеличения поездок в часы «пик». В центральных районах города распределение пассажиров на платформе станции по направлениям относительно равномерно в течение суток. Но по мере удаления в периферийные районы картина может резко изменится. Так, например, в утренние часы число пассажиров на платформе в направлении от периферийных (спальных районов) к центральной части города будет значительно превышать число пассажиров, едущих в обратном направлении. И наоборот, в вечерние часы на платформу обратного направления будет прибывать большее количество пассажиров. Очевидно, что в часы «пик» число пассажиров, на платформах станций в центральных районах увеличится в меньшей степени, чем в периферийных. Такая ситуация учитывается в расчетах геометрических параметров станционного комплекса соответствующими коэффициентами.

• Перспективный часовой поток (при движении в обе стороны) Пч (пасс/ч) – это число пассажиров следующих через сечение магистрали в единицу времени, т.е. - спрос на перевозки, определенный путем статистической обработки данных, полученных по результатам обследования пассажиропотоков на наземном транспорте в направлении будущей линии метрополитена с учетом его возрастания через 25 лет. Для удовлетворения спроса на перевозки устанавливается необходимая провозная способность линии метрополитена, т.е. минимальное число вагонов в составе поезда при заданной интенсивности движения поездов. Отсюда определяется длина посадочной платформы на станции ([1].стр. 46, стр. 162).

• Перспективный часовой пассажирооборот на станции Ач (пасс/ч) – максимально возможное (через 25 лет с момента обследования) количество пассажиров, которых необходимо разместить на платформах (или платформе) станции. При заданной норме минимальной площади платформы на одного пассажира определяется необходимая площадь посадочной платформы станции, а при известной длине платформы легко определить ее ширину ([1].стр. 48, стр. 162)..

• Инженерно-геологические условия строительства станционного комплекса указаны в задании номером варианта геологических колонок, приведенных на рисунке 3.1. Предполагается, что станция расположена в равнинном рельефе местности в грунтах, имеющих горизонтальное залегание по всей длине станционного комплекса. На колонках указана толщина пластов и отметка уровня грунтовых вод. Варианты колонок с 1 по 4 соответствуют заданию на проектирование станции, расположенной на линии глубокого заложения (сооружаемой закрытым способом), варианты колонок 5, 6 и 7 – на проектирование станции, расположенной на линии мелкого заложения (сооружаемой открытым способом).

3. Анализ инженерно-геологических условий

И ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ СТАНЦИИ

Инженерно-геологические данные являются основой для разработки технически правильных и экономически целесо­образных решений при проектировании станций метрополите­нов. На основании этих материалов выбираются: глубина за­ложения станции, материал и конструктивные типы станции, спо­собы гидроизоляции. Поэтому в соответствующем разделе пояснительной записки, помимо геологической колонки (варианты приведены на рис.3.1.), иллюстрирующей мощность и литологический состав грунтов, необходимо привести их основные физико-механические характеристики (коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову, угол внутреннего трения, степень трещиноватости, коэффициенты упругого отпора, модуль общей деформации, пористость, объемную массу), а также отметить гидрогеологические особенности грунтового массива.

Рис.3.1. Варианты инженерно-геологических условий

к заданию на проектирование

На геологическом разрезе необходимо указать отметки верха и низа конструкции станции в ее поперечном сечении по платформенному участку.

При назначении глубины заложения станции следует дать краткое обоснование принятого решения, ограничиваясь на этом этапе качественной оценкой лишь основных натуральных показателей: устойчивость выработок и вопросы их крепления, вид материалов конструкции, удобство связи с поверхностью, возможность механизации проходческих работ, со­хранность исторических и архитектурных памятников и зданий, защита от шума и вибрации и т. п.

При проектировании станций, сооружаемых закрытым способом, должны быть учтены следующие положения.

• Минимальная глубина заложения станции сокращает длину эскалаторного тоннеля или высоту лифтового подъема.

• Предпочтительно расположение станции в коренных устойчивых однородных грунтах.

• В неоднородных грунтах над станцией следует сохранить кровлю устойчивых грунтов, обеспечивающих ведение работ без применения сложных и дорогостоящих специальных способов.

В курсовом проекте значение толщины кровли устойчивых грунтов рекомендуется принимать ориентировочно в зависимости от характеристики коренных грунтов и пролета станционных выработок по табл.3.1.

Таблица 3.1

Конструктивный тип станции	Рекомендуемая толщина кровли устойчивых грунтов (м) при
	f = 1-1,5	f = 2-3	f = 4-5
Пилонного типа	6 - 8	4-6	2-4
Колонного типа	8-10	6-8	4-6
Односводчатая	10-12	8-10	6-8

Заглубление станции в коренные устойчивые грунты с целью снижения нагрузок на конструкцию за счет образования самонесущего грунтового свода должно обосновываться проверкой применимости гипотезы М. М. Протодьяконова, исходя из условия: Н ≥ 2h_св , где Н- расстояние от шелыги свода станции до контакта со слабыми неустойчивыми грунтами или до поверхности земли (в однородных прочных грунтах),

h_св = L_св / 2f - высота свода обрушения. Следует иметь в виду, что максимальная высота подъема эскалатора тяжелого типа составляет 60м.

При назначении глубины заложения станций, сооружае­мых открытым способом, следует иметь в виду, что:

• верх конструкций наиболее высокой части сооружения (как правило, - это вестибюли) должен быть заглублен ниже сезон­ного промерзания грунтов, в противном случае требуется уст­ройство теплоизоляции;

• расстояние от поверхности земли до верха конструкций над платформенной частью колонной станции должно быть не менее 2,5 м; над платформенной частью односводчатой станции, подземными вестибюлями и подуличными перехода­ми— не менее суммарной толщины дорожного покрытия и теплоизоляционного слоя;

• слабые грунты в основании станции требуют устройст­ва мощной железобетонной плиты, усиления опорных элемен­тов колонн или обратного свода в односводчатых станциях;

• заглубление станции до более прочных грунтов в осно­вании связано с увеличением объема земляных работ, ослож­няет крепление котлована, требует устройства эскалаторов (при высоте подъема более 3,5м).

Минимальная глубина заложения платформенного участка станции Н_ст определяется в два этапа (рис.3.2). Вначале находим отметку уровня головки рельсов в сечении по вестибюлю, как наиболее высокой части станционного комплекса:

Н_угр = (h₁+ h ₂ + h ₃),

Здесь h₁ – глубина промерзания грунта ( в случае теплоизоляции покрытия вестибюля – толщина дорожного покрытия плюс толщина слоя теплоизоляции), h ₂ – высота вестибюля с учетом толщины покрытия, h ₃ – высота габарита приближения строений (С_мс) с учетом толщины балок перекрытия и зазора ∆ между низом балок покрытия и габаритом (∆≈300мм).

Рис. 3.2. Схема к определению глубины заложения станций открытого способа работ: 1- вестибюль; 2 – платформенный участок.

Далее определяем отметку уровня посадочной платформы, которая превышает УГР на высоту h ₄ = 1100мм: (Н_упп = Н_угр - h ₄). Вычитая из этой отметки высоту станционного зала принятого конструктивного типа станции , найдем искомое значение глубины ее заложения Н_ст. Полученное значение Н_ст следует откорректировать в соответствии с инженерно-геологическими условиями. Например, если от основания станции до слоя более прочных грунтов остается расстояние менее 1м, резонно опустить основание конструкции на более прочные грунты.