明挖法地鐵車站結構設計分析

蔣亮

（北京城建設計發展集團股份有限公司 遼寧沈陽 110000）

0 引言

通俗來講，地鐵車站指的就是在地下運行的鐵軌，能夠為地鐵車輛提供安全的行駛軌道。就我國地鐵車站的發展情況而言，目前主要應用的開采挖掘方法就是明挖法，這種施工方法具有安全系數高，操作流程簡潔的使用優勢。與地上施工操作不同，地下挖掘操作更加復雜、繁瑣，對隧道的大小要求更高，既不能過大，也不能過小。過大的地鐵隧道，穩固性相對來說就比較低，出現坍塌事故的概率也比較高，而過小的地鐵隧道，又無法滿足地鐵運行要求。所以，在實際施工過程中，相關人員必須準確評估隧道施工數據，合理預估客運量，避免出現擁擠不堪的使用現象，影響出行效率。

1 明挖法在地鐵車站結構設計過程中應注意的問題

1.1 制定合理設計方案，保證基坑支護的穩定性

由于基坑支護操作容易受到各種環境因素的影響，所以，相關人員在進行設計時，必須綜合考量基坑挖掘的深度，合理評估水文地質情況，科學選擇施工機械設備，在天氣環境允許的情況下進行基坑支護處理操作，以便從根本上提升地鐵車站結構的安全性和穩定性。同時，地鐵車站結構設計工作，還要也經濟性為前提，選用合適的支護結構進行地鐵車站基坑支護處理，確保整個工程的高效性。除此之外，設計人員可以結合實際施工要求，在地鐵車站附近設置降水裝置，從而提升地鐵車站的穩定性。

1.2 綜合考慮設計圍護結構和主體結構

對于地鐵主體結構設計而言，必須在保證施工質量的前提下，節省成本支出，選用地下連續墻基坑支護的施工方法，可以有效的避免施工材料的浪費，減少不必要的材料支出。由于復合式地下墻結構施工質量受到很多因素的影響，通常圍護會承擔土方產生的壓力，而主體結構側墻則承擔水壓力，所以，在實際施工過程中，必須合理設計圍護結構和主體結構。在圍護和主體永久設計中，有一種重要的結構組成就是灌注樁圍護結構，設計人員需要準確的進行強度計算，以便提升地鐵站的使用安全性。同時，還要科學評估地鐵站使用過程中外部環境的承載負荷，綜合考慮材料性能的減退情況，以便可以合理設計剛度條件。

2 圍護結構的設計

2.1 圍護結構形式

在國內建筑施工中，對地下工程具有準確的規定，承重墻必須使連續的墻體，只有這樣才能真正滿足地鐵工程使用需求。同時，在實際施工過程中，所有施工操作都要以此為基礎，圍繞承重墻來開展施工活動，從根本上提升地下工程的穩定性，確保地鐵站運行安全。同時，這種維護結構的設計形式，還能有效的降低施工成本，節省費用支出，充分體現出現代建筑工程以人為本的施工理念，推動地鐵工程健康、可持續發展。

2.2 主體圍護結構設計

為了保證主體圍護結構的穩定性，相關人員必須結合實際施工情況來選擇結構類型。在地鐵站結構施工中，通常將維護結構分為以下三種，分別是單層墻、符合墻以及疊合墻。首先，在地鐵地基施工過程中，要對地基彈簧進行科學、合理的設置和布局，精準確定受拉彈簧位置和受壓彈簧位置，將拉彈簧設置在基坑下方圍護結構中，而受壓彈簧則需要設置在基坑上方的圍護結構中。其次，準確評估并計算地鐵結構所需要承擔的荷載，保證設計的合理性。在實際施工過程中，我們經常把結構荷載分為垂直荷載、水平荷載、地面超載以及板底有利荷載幾種，通俗的來講，垂直荷載指的就是結構需要承擔的重量，而水平荷載指的是側向壓力。對于不同的荷載計算應該運用具體的公式進行計算，以便提升主體結構質量。最后，由于地鐵車站支座設計是利用平面計算模型進行的，往往不能滿足實際使用需求，所以在進行車站橫斷面模型支座施工時，要適當擴大剛域，從而降低地鐵車站支座內力，提升地鐵車站結構使用安全。

2.3 設計細節問題

與其他建筑工程相比，地鐵站施工更加復雜，需要注意的細節也更多。在采用明挖法施工時，相關人員必須重視細節的處理和設計，精準測量施工中的長度、寬度以及厚度，保證工程施工精確度，提高地鐵站使用安全性，更好地為人們的出行提供服務。同時隨著科學技術的不斷發展，地鐵站施工時會使用到很多機械設備，相關人員必須熟練使用施工設備，對施工細節進行細致的調整和優化，以專業的施工方法和細膩的施工思維進行地鐵站明挖法施工。

2.4 合理設置變形縫

由于地鐵車站施工屬于地下工程，影響施工質量和使用安全的因素有很多，所以，施工單位必須提高警惕，綜合衡量各種因素對地鐵站的影響，處理好溫度、承受力、材料溫度等施工問題，以便提升施工效益，避免不必要的施工損失。變形縫是地鐵車站工程中常見的施工問題，嚴重影響了地鐵運行的穩定性和安全性。這里所說的變形縫指的是，包含伸縮縫沉降縫和防震縫在內的裂縫總稱。眾所周知，建筑物在使用過程中，不可避免地會受到外界因素的影響，進而產生形變，嚴重時就會出現裂縫，影響工程的使用。針對這種問題，施工人員會采用設置變形縫的方法，來降低裂縫對工程使用安全的影響。為了盡可能地降低工程安全隱患，在地鐵車站施工過程中，相關單位和施工人員必須重視變形縫的設置工作，從細節著手，確保工程順利完成，提升明挖法地鐵車站施工質量。

3 明挖法作業注意事項

3.1 結構設計

確保明挖法地鐵車站施工可以順利進行，設計人員和施工人員要通力合作、互相督促，提升地鐵車站施工質量，保證人們出行安全。設計師在進行結構設計時，要充分尊重施工人員的意見，合理優化結構設計細節，如在人行線路與車行線路的設置以及出口入口位置的標示問題上，可以參考施工人員的實際經驗來進行設計。此外，對施工中常見的問題還可以利用模型法，預計施工效果，尋找解決措施，以便在節省施工成本的前提下提高施工效率。

3.2 主體結構計算方法的選擇

隨著時代的進步，老舊的設計方法已經無法滿足現階段地鐵車站設計需求，必須結合現代化施工技術手段以及高科技計量算法，來提升地鐵車站設計的科學性。在傳統的工程設計中，相關人員主要運用二維設計手段來進行計算，這種計算方法的使用優勢是計算簡單，而缺點是準確度低。對于現代化地鐵建設施工而言，二維設計手段已經無法滿足工程計算需求，必須采用三維施工手段，來提升計算精確度，保證工程施工質量，提升使用安全性。

3.3 合理控制地下水

在地鐵站建造施工過程中，地下水是重要的影響因素。對城市地下工程建造而言，必須做好地下水控制工作，準確計算工程量度，合理預估坑況，從而降低地下水的施工的影響，提升工程施工效率，保證地鐵站工程的順利進行。

4 結語

綜上所述，地鐵站工程作為國家經濟的支柱型項目，對國家的長遠發展具有重要影響，它的施工質量不但關系到國家經濟的發展，而且影響著人們的生命和財產安全。所以，必須合理運用明挖法結構設計，綜合各種影響因素，提高施工質量，降低施工成本，保證工程使用安全性，為城市交通行業提供有力支持。