明挖法地铁车站结构设计探究

◎ 王剑平

地铁发展过程中，不但要有便捷的轨道，更需要有安全的车站，对地铁建设而言，车站主要就是为地下运行的车辆提供依靠与调度的区域，通过车站的建立，保证车辆能够快速运行。当前，地铁建设面临的地质结构各异，要想全面保证建设安全与质量，就需要创新技术形式，提高施工速度与质量，保证整体效果。最为主要的建设方法是明挖法，这种施工方法速度快、安全性好、操作流程简洁，在大多数地铁车站建设中均会用到这种方法。地铁建设危险系数高，常常会出现塌方的问题，威胁到施工人员的安全，和地上施工操作不同，地下挖掘操作更复杂、更繁琐，特别是对隧道大小要求更高，地铁隧道如果过大，则会出现不稳固，安全系数低，很容易在建设过程中出现坍塌事故，如果地铁隧道过小，又不能满足车辆能行的需求，只有在实际施工过程中，全面计算，形成科学数据，才能恰当的做好挖掘施工，满足隧道施工要求，进行施工前，要科学合理预估今后的客运量，使用的车辆型号等，这样才能设计出合理的地铁车站，满足人们出行基本需求，避免拥挤现象，影响人们的出行效率。

一、明挖法在地铁车站结构设计过程中应注意的问题

1.合理设计方案保证基坑支护稳定。

地铁车站是人们聚集的地方，只有全面做好设计，才能保证车站的安全稳定，进行建设时，设计人员需要考虑到后期的使用效果，全面做好技术方法选择，车站建设时，由于基坑支护操作是最为危险的工程，很容易受到各种环境因素影响，出现安全责任事故，所以，相关人员设计必须要有明确的方案，综合考量基坑挖掘深度，合理评估当地水文地质，通过技术选择与设备选择，在天气环境允许情况下做好基坑支护，这样，才能为后期基本建设提供的便利，保证了地铁车站结构安全和稳定。车站设计除了安全性，同时，也需要考虑到经济性，地铁车站结构设计工作较为复杂，涉及到的面广，要选用合适支护结构做好作业，提高经济的良好效益，保证施工整体安全。根据车站具体施工环境，结合实际施工情况，可以在地铁车站附近设置降水装置，这样，能够有效解决好地下水的问题，提升地铁车站施工安全，保证车站的结构稳定。

2.综合考虑设计围护结构和主体结构。

地铁施工需要严格流程，全面做好主体结构设计，减少不必要支出，保证地铁建设的经济效益。地铁车站与其它建设不同，复合式地下墙结构施工质量不受控制，各种因素均会影响到整体结构稳定与安全，一般情况下，围护会承担土方产生的压力，造成主体结构侧墙承压大，为了保证施工安全，就需要在实际操作中，全面设计合理解决，通过围护结构和主体结构的综合设计，解决好安全问题。围护和主体永久设计需要全面细致，确保使用后的安全，主体结构组成就是灌注桩围护，要全面计算出精细材料，保证设计强度，综合考虑到内部与外部的环境承载负荷，这样，才能发挥材料性能，保证主体结构强度。

二、围护结构的设计

1.围护结构形式。

建筑施工中的地下结构非常重要，根据建筑物标准规定，地下工程承重墙必须使用连续墙体，地铁建设工程中，所有施工操作都要以地下结构形式为基础进行操作，紧紧围绕承重墙开展各种施工，基础围护是重要的工程，能够保证地铁施工的安全性。通过科学的维护结构设计，有效保证安全的前提下，降低施工总成本，节省不必要的开支，充分体现现代建筑工程以人为本的施工理念，推动地铁工程健康持续发展。

2.主体围护结构设计。

主体围护结构必须要保证稳定性，这样，才能为施工带来便利，保证顺利进行施工建设。地铁站结构施工有单层墙、符合墙及叠合墙。一是对地基合理设置，通过对受拉弹簧位置和受压弹簧位置的精准确定，保证发挥出弹簧作用，实现基坑下方围护结构的稳定。二是准确评估并计算地铁结构荷载，结构荷载分为垂直荷载、水平荷载、地面超载及板底有利荷载，要充分结合不同的荷载情况，全面考虑整体安全，车站建设时计算出各种荷载的压力值，综合计算得出最后的荷载总量，全面设计出高质量的围护工程，保证施工安全与使用安全。垂直荷载是结构承担重量，水平荷载是侧向压力。要想全面计算出各种荷载的数值，则需要使用科学的方法，不同荷载计算运用的公式不同，其计算结果也不同，通过结果的转化运用，提升主体结构质量。三是地铁车站设计是平面计算模型得到的结果，和实际施工还存在差异，进行车站横断面模型支座施工要扩大，这样，才能有效降低地铁车站支座内力，保证结构安全。

3.设计细节问题。

地铁站施工不同地面建筑，整体设计涉及到的面广泛，只有全面掌握专业知识，才能解决复杂的问题，比如建筑学、力学、地质学等，均在地铁车站建设中有着广泛的应用，对车站建设时需要注意更多的细节，才能确保施工安全。采用明挖法施工需要在专业技能的基础上，重视细节处理和细节控制，通过对主体结构精准测量，保证长度、宽度及厚度适中等基本建设需要，确保工程施工精确度。合理利用好各种机械设备，相关人员要熟练使用设备，通过人工与设备的有效结合，提高细节处理能力，用专业施工方法和细腻思维做好地铁站明挖法施工。

4.合理设置变形缝。

地下结构受温度、承受力、材料影响大，变形缝也是地铁车站工程常见问题。变形缝包括伸缩缝沉降缝和防震缝在内的裂缝总称。相关单位和施工人员重视变形缝设置，细节着手，确保顺利，提升明挖法地铁车站施工质量。

三、明挖法作业注意事项

1.优化结构设计。

合理优化结构设计，根据后期使用情况，在人行线路、车行线路、出口入口位置做好设计，全面预计施工效果，提出解决措施，这样才能提高工效、节省成本。

2.选择计算方法。

二维设计已经无法满足工程计算需求，一定要利用计算机，做好三维施工计算，提升计算精确度，保证工程施工安全性。

3.合理控制地下水。

地下水影响施工条件，合理预估坑况，降低地下水对施工的影响，保证地铁站工程顺利推进。

四、结语

地铁站工程是百年大计，更是城市发展的支柱交通，施工质量关系国计民生，更影响人们的出行效率，合理运用明挖法做好结构设计，综合考虑解决各种问题，才能提高施工质量，降低经济成本，有效促进城市交通事业快速发展。