探讨轨道交通侧式地下车站结构设计方案

摘要：随着我国城市化建设不断扩大，市民对日常出行也提出了更多的要求。轨道交通侧式地下车站的结构设计所包含层面较多，认真参考施工图纸，因此本文分析了侧式地下车站的设计原则以及设计难点，提出了各项结构设计方案，希望为有关部门提供参考，并促进相关企业改进地铁车站的設计。

关键词：轨道式交通;地下车站;侧式车站;结构设计

引言：

目前我国的城市交通进展快速，建设地下轨道交通的城市也在日益增加，因此在地下轨道交通的车站设计中也产生了很多难点亟待解决，不同的城市也对地下车站提出了不同的要求。而侧式地下车站所具备的功能较多，同时为了更加保护市民出行安全，应积极改善施工结构，为我国交通行业的发展提供帮助。

一、轨道交通侧式地下车站的设计原则

地下轨道交通工具的建设目的，就是为了在一定程度上缓解城市中交通拥堵的路况，并更加满足人们出行的日常需求，通过地下直线轨道更加方便交通，因此其设计原则应满足人们出行安全的相关防火疏散以及承载早晚高峰人流量的需求。

通常轨道交通侧式车站应具备公共区、内部管理区以及设备调试区等，其中最为重要的，也是最符合设计初衷的公共区，就是面向广大人民群众的，并要具备集散、案件、站台、通道、出入口等设施与功能，而随着如今人流量的不断攀升，侧式车站也被提出更加可以满足人们日常生活需要。

侧式车站的建设规模应充分考虑所处城市的交通情况、人流情况以及地质情况，在设计初期应对各种因素进行充分考虑与调查，通过详细的数据资料作为参考，敲定各个最为满足城市各区域自身情况以及发展需求的车站规模。

在日常使用中，侧式站台也应合理进行乘客的进出、集散的组织，通过设立安保人员等对乘客进行出行指挥，更是要在客流量大的时间段内增强监督措施，通过强大的消防措施与安全措施等，让换乘客流与出站客流合理分隔，避免出现交叉干扰的拥挤情况，保障乘客的出行安全，要做到运行有序、管理有度，在满足乘客日常出行的基本条件下，合理规划站台各结构。

二、轨道交通侧式地下车站的设计难点

轨道交通侧式地下车站在设计时，不光要考虑内在结构因素，也要出于现代人角度对美观及层次感进行相应的设计，如在某些车站中在站台里加装防火措施，在行车线之间设立隔离墙，在地下形成双柱三跨的结构，或是三柱四跨的结构，更加为地下车站带来美观感觉。

在车站的设计决策阶段，应充分对于当前施工周围的环境各项因素进行详细考察，如周边地区的温度、湿度、水文条件及地质条件，对杂土、黏土或是车站坑道的底土层进行现场勘察，这是因为轨道地下车站的基坑较深，作为一项地下工程，除了考虑建筑底层外，也要对于施工周边涂层的承载力及地基沉降等进行考量，为施工增加安全性，对于土层较薄的区域应进行不同的处理方法，为施工作业期间以及后续使用运营的安全提供保障。

在准备阶段中也应对于选购材料工作加强监管，杜绝施工单位为了缩减成本而肆意购买价格过低的材料或是劣质材料，在选购时应全面考虑建材的各项指标，如承重力、硬度、任性、可延展性等，作为一项地下工程，承载力等指标极为重要，在选购时应为选购人员树立正确的职业道德以及相关责任，时刻提醒自己选购的材料关乎着人们的性命安全，在保证施工成本可控的情况下，挑选出质量最佳的材料。

侧式站台的站厅层不同于其他结构的站台，传统站台中的立柱被取消，其跨度达到了15米以上，且顶部梁板的弯矩极大，这就对于施工队伍的手段提出了挑战，因此施工队伍应详细结合设计图纸，精密计算各结构之间的承受力及水反力。在测试站台设计中，电梯也不同于传统结构，设立在了站台的边缘两侧，在结构中站台的中板宽度较大，且施工开孔贴近承重墙，很难设立足够大的边框，因此在地基情况较薄或是承载力度较少的地方难以施工。

三、轨道交通侧式地下车站的结构设计

（一）围护结构设计

城市轨道交通的客流量日益激增，特别是在早晚高峰等出行时间中，人流量极大，如果缺乏合理的保护措施，难免会发生拥挤、踩踏等不安全事件，或是由于车辆派遣的增加，列车之间如果缺乏隔离等保护措施，也会发生一系列交通事故，并对群众的出行安全造成极为严重的影响，因此在侧式站台的设计过程中，为了加强对群众生命安全的保护，在结构设计中应充分考虑对于站台内围栏等保护措施的建立。

车站内的主体基坑一般使用接近一米厚度的地下连续墙，同时也作为围护结构，保障车辆与乘客的安全，将其作为侧墙承重力的分担，分散墙体受压的力量，加强结构的稳定，在设计中也可以与内衬墙等作为复合墙设计，通过承重力更大的设计，进一步加强整体结构的稳定效果。

同时在围护设计中，也应充分考虑车站的坑底土层等地基因素，采用其他材料进行加固，稳定基坑的承重。有些侧式车站在设计时，还应考虑结构的抗浮需求，用使用寿命较长的材料作为顶圈梁，梁板下部采用钢筋混凝土，通过其自身过硬的机制将梁顶起，帮助承受浮力，满足抗浮安全的各项需求。

（二）主体结构设计

侧式车站中由于将墙体也加入了建筑结构，因此大多分为两柱三跨会三柱四跨的结构，既可以增加美观与层次感，也可以保证建筑整体结构的稳定，特别是在车站的地板与顶板的设计过程中，应进行一定程度的家后处理，保证地下车站的安全性。

在侧式车站的设计过程中，也应根据车站的结构特点，对车站的整体框架设计为平面化。施工中也应着重考虑车站顶板的荷载情况以及地面荷载，计算车站内底板下水浮力、覆土荷载、地面超载、列车运行时的承载量等，并根据各种情况进行针对性地施工。侧式车站普遍存在顶板与柱顶的弯度过大的情况，对此应增加顶板的厚度，使顶板受力范围保持平衡，并利用中隔墙的桩位减少水反力，为车站的主体结构稳定进一步提供保障。

（三）换乘结构设计

地下车站的换乘功能，主要是梳理两辆列车中间进行换乘客流的工作，而侧式车站的换乘中，可以通过同站台平行换乘，将上下两个车站进行重叠放置，在地下不同楼层设立停靠站台，中间加入供行人往来的楼梯，使行人有序通过。也可以通过同轨道换乘式，让一条轨道上有两条轨交线路交错，往来乘客仅需要在月台旁等候就可以直接乘坐下一班车。

垂直与平行换乘更是侧式车站中较常见的一项方式，在换乘时两辆列车的换乘节点位于车站的中间位置，不过这种单点换乘需要设置在人流量较少的区域才可以起到较好的效果，与之相对的平行换乘则是有很多换乘通道进行换乘，可以承受非常巨大的客流量，但这种方式较为占空间，且又必须将两辆班车处于同一水平面，在设计中较为费时费力。除此之外还可以设计站厅换乘方式，即乘客如果有换乘需求，必须走到不同的楼层的月台，虽然增加了一些建设成本，但却可以让很多轨道都处于同一个车站进行停靠。在实践运用中也需要结合城市情况以及人流量情况，合理建设换乘结构的设计。

（四）排风结构设计与用电管理

车站的排风系统异常重要，如果排放不力，轻则让车站空气变得污浊，影响人们使用体验，重则会引起火灾、有毒害物质扩散，从而增加人员伤亡。因此在侧式车站设计中，应充分研究火灾的蔓延规律，以及侧式车站内结构的风向流动、站层间的烟雾蔓延，并为车站设计补风系统，以及合理的紧急逃生通道，并在施工中做到安全用电，加强用电的各项监管措施，从根本上保障施工人员与出行乘客的生命安全。

侧式地下车站中，应设立车站的隧道通风系统以及区间通风系统等，依据车站结构合理规划排风口径，对设备房、共享隧道、外界开口等进行计算，还应在设计过程中通过FDS火灾动力模型以及LES模型等进行火灾现场的模拟测试，通过车站内的气流组织形式来界定排烟系统的设计。

而在施工中，更应注意安全用电规范，因此在进行结构设计等前期工作中，应设立一定的用电管理制度以及地下车站的防雷结构，建立包括用电工程设备的把关制度、安全技术交底、检测、电气维修等，强化车站施工人员的安全用电意识，并积极设计地下防雷网络、防雷设备等加强侧式地下车站的防雷效果。

结语：综上所述，轨道交通的侧式地下车站的结构设计工作中，应对周边环境、城市情况、人流情况以及安全系统等进行全方位考量，详细分析各项数据，精确设计车站内围护结构、主体结构、换乘结构以及排风结构等，在增加人们出行体验的同时也要保证人们的生命安全，合理规划，积极推动我国交通业的发展。

参考文献：

[1]黄欣杰.宁波轨道交通4号线高架车站站台形式选用及分析[J].建筑技术开发，2021，48（16）：122-124.

[2]王雨，欧宸，刘松涛.某铁路侧式站房架空层消防安全策略研究[J].安全，2020，41（09）：24-29+11-12.

[3]傅晨琳，黃敏，张学强.考虑不同滞留程度的城市轨道交通车站侧式站台人数计算模型[J].城市轨道交通研究，2020，23（01）：110-115.

作者简介：郭建飞（1988年9月——），男，汉，籍贯：河南省平舆县，大学本科学历，职称：工程师，研究方向：结构设计。