明挖法地铁车站结构设计分析

蒋亮

（北京城建设计发展集团股份有限公司 辽宁沈阳 110000）

0 引言

通俗来讲，地铁车站指的就是在地下运行的铁轨，能够为地铁车辆提供安全的行驶轨道。就我国地铁车站的发展情况而言，目前主要应用的开采挖掘方法就是明挖法，这种施工方法具有安全系数高，操作流程简洁的使用优势。与地上施工操作不同，地下挖掘操作更加复杂、繁琐，对隧道的大小要求更高，既不能过大，也不能过小。过大的地铁隧道，稳固性相对来说就比较低，出现坍塌事故的概率也比较高，而过小的地铁隧道，又无法满足地铁运行要求。所以，在实际施工过程中，相关人员必须准确评估隧道施工数据，合理预估客运量，避免出现拥挤不堪的使用现象，影响出行效率。

1 明挖法在地铁车站结构设计过程中应注意的问题

1.1 制定合理设计方案，保证基坑支护的稳定性

由于基坑支护操作容易受到各种环境因素的影响，所以，相关人员在进行设计时，必须综合考量基坑挖掘的深度，合理评估水文地质情况，科学选择施工机械设备，在天气环境允许的情况下进行基坑支护处理操作，以便从根本上提升地铁车站结构的安全性和稳定性。同时，地铁车站结构设计工作，还要也经济性为前提，选用合适的支护结构进行地铁车站基坑支护处理，确保整个工程的高效性。除此之外，设计人员可以结合实际施工要求，在地铁车站附近设置降水装置，从而提升地铁车站的稳定性。

1.2 综合考虑设计围护结构和主体结构

对于地铁主体结构设计而言，必须在保证施工质量的前提下，节省成本支出，选用地下连续墙基坑支护的施工方法，可以有效的避免施工材料的浪费，减少不必要的材料支出。由于复合式地下墙结构施工质量受到很多因素的影响，通常围护会承担土方产生的压力，而主体结构侧墙则承担水压力，所以，在实际施工过程中，必须合理设计围护结构和主体结构。在围护和主体永久设计中，有一种重要的结构组成就是灌注桩围护结构，设计人员需要准确的进行强度计算，以便提升地铁站的使用安全性。同时，还要科学评估地铁站使用过程中外部环境的承载负荷，综合考虑材料性能的减退情况，以便可以合理设计刚度条件。

2 围护结构的设计

2.1 围护结构形式

在国内建筑施工中，对地下工程具有准确的规定，承重墙必须使连续的墙体，只有这样才能真正满足地铁工程使用需求。同时，在实际施工过程中，所有施工操作都要以此为基础，围绕承重墙来开展施工活动，从根本上提升地下工程的稳定性，确保地铁站运行安全。同时，这种维护结构的设计形式，还能有效的降低施工成本，节省费用支出，充分体现出现代建筑工程以人为本的施工理念，推动地铁工程健康、可持续发展。

2.2 主体围护结构设计

为了保证主体围护结构的稳定性，相关人员必须结合实际施工情况来选择结构类型。在地铁站结构施工中，通常将维护结构分为以下三种，分别是单层墙、符合墙以及叠合墙。首先，在地铁地基施工过程中，要对地基弹簧进行科学、合理的设置和布局，精准确定受拉弹簧位置和受压弹簧位置，将拉弹簧设置在基坑下方围护结构中，而受压弹簧则需要设置在基坑上方的围护结构中。其次，准确评估并计算地铁结构所需要承担的荷载，保证设计的合理性。在实际施工过程中，我们经常把结构荷载分为垂直荷载、水平荷载、地面超载以及板底有利荷载几种，通俗的来讲，垂直荷载指的就是结构需要承担的重量，而水平荷载指的是侧向压力。对于不同的荷载计算应该运用具体的公式进行计算，以便提升主体结构质量。最后，由于地铁车站支座设计是利用平面计算模型进行的，往往不能满足实际使用需求，所以在进行车站横断面模型支座施工时，要适当扩大刚域，从而降低地铁车站支座内力，提升地铁车站结构使用安全。

2.3 设计细节问题

与其他建筑工程相比，地铁站施工更加复杂，需要注意的细节也更多。在采用明挖法施工时，相关人员必须重视细节的处理和设计，精准测量施工中的长度、宽度以及厚度，保证工程施工精确度，提高地铁站使用安全性，更好地为人们的出行提供服务。同时随着科学技术的不断发展，地铁站施工时会使用到很多机械设备，相关人员必须熟练使用施工设备，对施工细节进行细致的调整和优化，以专业的施工方法和细腻的施工思维进行地铁站明挖法施工。

2.4 合理设置变形缝

由于地铁车站施工属于地下工程，影响施工质量和使用安全的因素有很多，所以，施工单位必须提高警惕，综合衡量各种因素对地铁站的影响，处理好温度、承受力、材料温度等施工问题，以便提升施工效益，避免不必要的施工损失。变形缝是地铁车站工程中常见的施工问题，严重影响了地铁运行的稳定性和安全性。这里所说的变形缝指的是，包含伸缩缝沉降缝和防震缝在内的裂缝总称。众所周知，建筑物在使用过程中，不可避免地会受到外界因素的影响，进而产生形变，严重时就会出现裂缝，影响工程的使用。针对这种问题，施工人员会采用设置变形缝的方法，来降低裂缝对工程使用安全的影响。为了尽可能地降低工程安全隐患，在地铁车站施工过程中，相关单位和施工人员必须重视变形缝的设置工作，从细节着手，确保工程顺利完成，提升明挖法地铁车站施工质量。

3 明挖法作业注意事项

3.1 结构设计

确保明挖法地铁车站施工可以顺利进行，设计人员和施工人员要通力合作、互相督促，提升地铁车站施工质量，保证人们出行安全。设计师在进行结构设计时，要充分尊重施工人员的意见，合理优化结构设计细节，如在人行线路与车行线路的设置以及出口入口位置的标示问题上，可以参考施工人员的实际经验来进行设计。此外，对施工中常见的问题还可以利用模型法，预计施工效果，寻找解决措施，以便在节省施工成本的前提下提高施工效率。

3.2 主体结构计算方法的选择

随着时代的进步，老旧的设计方法已经无法满足现阶段地铁车站设计需求，必须结合现代化施工技术手段以及高科技计量算法，来提升地铁车站设计的科学性。在传统的工程设计中，相关人员主要运用二维设计手段来进行计算，这种计算方法的使用优势是计算简单，而缺点是准确度低。对于现代化地铁建设施工而言，二维设计手段已经无法满足工程计算需求，必须采用三维施工手段，来提升计算精确度，保证工程施工质量，提升使用安全性。

3.3 合理控制地下水

在地铁站建造施工过程中，地下水是重要的影响因素。对城市地下工程建造而言，必须做好地下水控制工作，准确计算工程量度，合理预估坑况，从而降低地下水的施工的影响，提升工程施工效率，保证地铁站工程的顺利进行。

4 结语

综上所述，地铁站工程作为国家经济的支柱型项目，对国家的长远发展具有重要影响，它的施工质量不但关系到国家经济的发展，而且影响着人们的生命和财产安全。所以，必须合理运用明挖法结构设计，综合各种影响因素，提高施工质量，降低施工成本，保证工程使用安全性，为城市交通行业提供有力支持。