明挖法地鐵車站結構設計探究

◎ 王劍平

地鐵發展過程中，不但要有便捷的軌道，更需要有安全的車站，對地鐵建設而言，車站主要就是為地下運行的車輛提供依靠與調度的區域，通過車站的建立，保證車輛能夠快速運行。當前，地鐵建設面臨的地質結構各異，要想全面保證建設安全與質量，就需要創新技術形式，提高施工速度與質量，保證整體效果。最為主要的建設方法是明挖法，這種施工方法速度快、安全性好、操作流程簡潔，在大多數地鐵車站建設中均會用到這種方法。地鐵建設危險系數高，常常會出現塌方的問題，威脅到施工人員的安全，和地上施工操作不同，地下挖掘操作更復雜、更繁瑣，特別是對隧道大小要求更高，地鐵隧道如果過大，則會出現不穩固，安全系數低，很容易在建設過程中出現坍塌事故，如果地鐵隧道過小，又不能滿足車輛能行的需求，只有在實際施工過程中，全面計算，形成科學數據，才能恰當的做好挖掘施工，滿足隧道施工要求，進行施工前，要科學合理預估今后的客運量，使用的車輛型號等，這樣才能設計出合理的地鐵車站，滿足人們出行基本需求，避免擁擠現象，影響人們的出行效率。

一、明挖法在地鐵車站結構設計過程中應注意的問題

1.合理設計方案保證基坑支護穩定。

地鐵車站是人們聚集的地方，只有全面做好設計，才能保證車站的安全穩定，進行建設時，設計人員需要考慮到后期的使用效果，全面做好技術方法選擇，車站建設時，由于基坑支護操作是最為危險的工程，很容易受到各種環境因素影響，出現安全責任事故，所以，相關人員設計必須要有明確的方案，綜合考量基坑挖掘深度，合理評估當地水文地質，通過技術選擇與設備選擇，在天氣環境允許情況下做好基坑支護，這樣，才能為后期基本建設提供的便利，保證了地鐵車站結構安全和穩定。車站設計除了安全性，同時，也需要考慮到經濟性，地鐵車站結構設計工作較為復雜，涉及到的面廣，要選用合適支護結構做好作業，提高經濟的良好效益，保證施工整體安全。根據車站具體施工環境，結合實際施工情況，可以在地鐵車站附近設置降水裝置，這樣，能夠有效解決好地下水的問題，提升地鐵車站施工安全，保證車站的結構穩定。

2.綜合考慮設計圍護結構和主體結構。

地鐵施工需要嚴格流程，全面做好主體結構設計，減少不必要支出，保證地鐵建設的經濟效益。地鐵車站與其它建設不同，復合式地下墻結構施工質量不受控制，各種因素均會影響到整體結構穩定與安全，一般情況下，圍護會承擔土方產生的壓力，造成主體結構側墻承壓大，為了保證施工安全，就需要在實際操作中，全面設計合理解決，通過圍護結構和主體結構的綜合設計，解決好安全問題。圍護和主體永久設計需要全面細致，確保使用后的安全，主體結構組成就是灌注樁圍護，要全面計算出精細材料，保證設計強度，綜合考慮到內部與外部的環境承載負荷，這樣，才能發揮材料性能，保證主體結構強度。

二、圍護結構的設計

1.圍護結構形式。

建筑施工中的地下結構非常重要，根據建筑物標準規定，地下工程承重墻必須使用連續墻體，地鐵建設工程中，所有施工操作都要以地下結構形式為基礎進行操作，緊緊圍繞承重墻開展各種施工，基礎圍護是重要的工程，能夠保證地鐵施工的安全性。通過科學的維護結構設計，有效保證安全的前提下，降低施工總成本，節省不必要的開支，充分體現現代建筑工程以人為本的施工理念，推動地鐵工程健康持續發展。

2.主體圍護結構設計。

主體圍護結構必須要保證穩定性，這樣，才能為施工帶來便利，保證順利進行施工建設。地鐵站結構施工有單層墻、符合墻及疊合墻。一是對地基合理設置，通過對受拉彈簧位置和受壓彈簧位置的精準確定，保證發揮出彈簧作用，實現基坑下方圍護結構的穩定。二是準確評估并計算地鐵結構荷載，結構荷載分為垂直荷載、水平荷載、地面超載及板底有利荷載，要充分結合不同的荷載情況，全面考慮整體安全，車站建設時計算出各種荷載的壓力值，綜合計算得出最后的荷載總量，全面設計出高質量的圍護工程，保證施工安全與使用安全。垂直荷載是結構承擔重量，水平荷載是側向壓力。要想全面計算出各種荷載的數值，則需要使用科學的方法，不同荷載計算運用的公式不同，其計算結果也不同，通過結果的轉化運用，提升主體結構質量。三是地鐵車站設計是平面計算模型得到的結果，和實際施工還存在差異，進行車站橫斷面模型支座施工要擴大，這樣，才能有效降低地鐵車站支座內力，保證結構安全。

3.設計細節問題。

地鐵站施工不同地面建筑，整體設計涉及到的面廣泛，只有全面掌握專業知識，才能解決復雜的問題，比如建筑學、力學、地質學等，均在地鐵車站建設中有著廣泛的應用，對車站建設時需要注意更多的細節，才能確保施工安全。采用明挖法施工需要在專業技能的基礎上，重視細節處理和細節控制，通過對主體結構精準測量，保證長度、寬度及厚度適中等基本建設需要，確保工程施工精確度。合理利用好各種機械設備，相關人員要熟練使用設備，通過人工與設備的有效結合，提高細節處理能力，用專業施工方法和細膩思維做好地鐵站明挖法施工。

4.合理設置變形縫。

地下結構受溫度、承受力、材料影響大，變形縫也是地鐵車站工程常見問題。變形縫包括伸縮縫沉降縫和防震縫在內的裂縫總稱。相關單位和施工人員重視變形縫設置，細節著手，確保順利，提升明挖法地鐵車站施工質量。

三、明挖法作業注意事項

1.優化結構設計。

合理優化結構設計，根據后期使用情況，在人行線路、車行線路、出口入口位置做好設計，全面預計施工效果，提出解決措施，這樣才能提高工效、節省成本。

2.選擇計算方法。

二維設計已經無法滿足工程計算需求，一定要利用計算機，做好三維施工計算，提升計算精確度，保證工程施工安全性。

3.合理控制地下水。

地下水影響施工條件，合理預估坑況，降低地下水對施工的影響，保證地鐵站工程順利推進。

四、結語

地鐵站工程是百年大計，更是城市發展的支柱交通，施工質量關系國計民生，更影響人們的出行效率，合理運用明挖法做好結構設計，綜合考慮解決各種問題，才能提高施工質量，降低經濟成本，有效促進城市交通事業快速發展。