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应用软件：PKPM-FPS（地下车站版）
应用及合作开发单位：佛山市轨道交通设计研究院有限公司
项目地点：广东省佛山市
项目简介：该站为佛山市城市轨道交通三号线项目的一部分，为单柱双跨双层箱型框架结构两层地下明挖车站，北端为盾构始发井，南端为盾构接收井。车站长273m，标准段宽19.7m，有效站台长度120m，站台宽度11m，基坑面积约6000m2，标准段基坑开挖深度16.58m，为大型深基坑工程，基坑防护等级为一级。
围护结构形式：800mm厚地下连续墙，顶部挡土墙，地下连续墙兼作止水帷幕，主体结构与围护结构均为组合墙结构。围护结构形式：本站围护结构标准段采用三点支撑，一、二点为混凝土八字形支撑，三点为钢支撑；盾构扩头采用三点混凝土支撑。
图1.1 佛山3号线示意图
项目成果
01 垂直和水平定位
本项目中，软件以有效站台中心为基准位置确定各楼层高程，通过识别DWG图纸即可得到各楼层高程；三维模型实现纵向放坡，车站其他纵向位置高程由软件自动计算得出。通过识别建筑图可快速生成模型的轴线网络、基坑轮廓线、轨道线等，确定平面定位。通过里程表确定项目的里程信息。
图1 识别建筑图纸进行平面定位
图2 里程信息表达
02 组件布局
根据围护结构平面及形式，确定各构件布置如下：
组件类别
显卡
地面连接墙
壁厚为800mm，标准宽度为6m，埋置深度随埋置层数不同而变化，屏蔽接口处玻璃纤维范围为8m。
单宽类型主要有直型、L型、Z型，平面的宽度、嵌入深度均可在软件中调整。
冠腰梁
平板支撑
冠梁尺寸：1000X1100mm；
第二锚梁尺寸：1200X1000mm；
第三锚层腰梁尺寸：1200X1000+双I45c；
板托：1500X1500+2000X2000mm
支持
第一支撑：斜支撑700X900mm；混凝土八字形支撑直支撑700X900mm；肋支撑500X700mm；
第二支撑：斜支撑1000X1000mm、混凝土八字形支撑直支撑1000X1200mm、肋支撑800X1000mm；
第三支撑：斜支撑1000X1000mm，钢支撑（平行支撑）φ609，t=16mm
基坑底部
头坑较大理正软件计算挡土墙，且有多层坑，中坑形状复杂、不规则。
基础加固
降水井
基底采用φ850@600三轴搅拌桩加固，加固深度4m，排水井钻孔φ1200，排列间距1800mm，埋置深度4m
垂直承重桩
柱下垂直承重桩，钻孔桩φ1500，插入预埋层约10m
罐壁加固
三轴搅拌桩加固处理：φ600@450，桩底进入预埋层不少于0.5m
等级
挡土墙
排水沟
坡度：1000mm，挡土墙：顶部200mm，底部300mm，外露200mm，排水沟：300X300X120X120，可局部剖切查看效果
03 主要材料
地锚墙及钻孔桩：C35水下混凝土，盖梁：C35混凝土，支撑及板支撑：C30混凝土，钢筋：HPB300+HRB400，钢管：Q235。
图3 接地墙体材料信息
图4 锚固构件材料信息
04 导入地质调查数据
首先根据总图进行坐标系转换，然后根据提供的地质勘察资料导入岩土参数、钻孔坐标及钻孔柱状图，最后生成三维钻孔模型并保存钻孔数据以供后续计算。
图5 钻孔三维显示
05 计算分析
根据广东省建筑基坑支护相关技术规范及规定，该基坑安全等级为一级，基坑边墙重要性系数为1.1，变形控制保护等级为一级。
首先进行围护结构计算，选取01（小里程扩大头端）钻孔附近的地连墙1-1断面，在三维模型中选择计算截面，导出.SPW文件，在丽正深基坑进行计算。
图6 选择截面导出计算文件
深基坑计算完成后，得到计算结果表，此表可以设定计算段的影响区域，如下图所示：
图7显示了计算结果。
该工具箱可以对顶梁、支撑、挡土墙进行计算，并输出计算报告。
图8 顶梁计算及计算报告
选定抗浮验证目标区域理正软件计算挡土墙，设置抗浮压顶梁，满足抗浮要求。
图9 抗浮计算
06 生成图纸
设置图纸参数，编辑各类图纸的比例尺、文字大小、构件编号、项目信息等，然后设置图层样式。图层设置好后，选择切割绘制的位置，检查各构件配筋情况，确定基坑监测图、过程图的绘图参数，最终一键生成全套施工图。软件根据图面及项目范围自动确定图纸划分方案。
绘图类别
图纸展示
覆盖
目录
一般信息
基坑
总体规划
基坑平面
布局
基础加固
楼层平面图
支撑平面
布局
基坑监测
楼层平面图
基坑监测
剖面图
横截面
纵切面
端壁
剖面图
地面连接墙
大样本图片
钢支撑
大样本图片
混凝土构件
大样本图片
施工流程图
07 计算表及工程量统计表
软件根据以往的计算结果，对计算内容进行筛选、整合、出具装订好的计算书，并基于高质量的BIM模型，快速、准确地生成工程统计表格。
图10 计算表
图11 导出Excel数量统计表
项目摘要
本项目采用PKPM-FPS（地下车站版）软件进行全流程三维可视化设计，建立了高质量的BIM模型，建模效率高，大大缩短了设计周期，并实现了基于精细化模型的快速出图，图纸和面片均能满足传统CAD设计、施工图的要求，设计流程高度集成，对减少设计错误、提高生产效率、节约成本起到了重要作用。
项目信息
设计公司：佛山市轨道交通设计研究院有限公司
贡献者 |张杰乐审阅 |于庆平、李鑫
