明挖法地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

蔣亮

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)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(yùn)行的鐵軌，能夠?yàn)榈罔F車輛提供安全的行駛軌道。就我國地鐵車站的發(fā)展情況而言，目前主要應(yīng)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(shù)高，操作流程簡潔的使用優(yōu)勢。與地上施工操作不同，地下挖掘操作更加復(fù)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(wěn)固性相對來說就比較低，出現(xiàn)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(yùn)行要求。所以，在實(shí)際施工過程中，相關(guān)人員必須準(zhǔn)確評估隧道施工數(shù)據(jù)，合理預(yù)估客運(yùn)量，避免出現(xiàn)擁擠不堪的使用現(xiàn)象，影響出行效率。

1 明挖法在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題

1.1 制定合理設(shè)計(jì)方案，保證基坑支護(hù)的穩(wěn)定性

由于基坑支護(hù)操作容易受到各種環(huán)境因素的影響，所以，相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考量基坑挖掘的深度，合理評估水文地質(zhì)情況，科學(xué)選擇施工機(jī)械設(shè)備，在天氣環(huán)境允許的情況下進(jìn)行基坑支護(hù)處理操作，以便從根本上提升地鐵車站結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，還要也經(jīng)濟(jì)性為前提，選用合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地鐵車站基坑支護(hù)處理，確保整個(gè)工程的高效性。除此之外，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合實(shí)際施工要求，在地鐵車站附近設(shè)置降水裝置，從而提升地鐵車站的穩(wěn)定性。

1.2 綜合考慮設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)

對于地鐵主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，必須在保證施工質(zhì)量的前提下，節(jié)省成本支出，選用地下連續(xù)墻基坑支護(hù)的施工方法，可以有效的避免施工材料的浪費(fèi)，減少不必要的材料支出。由于復(fù)合式地下墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量受到很多因素的影響，通常圍護(hù)會承擔(dān)土方產(chǎn)生的壓力，而主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻則承擔(dān)水壓力，所以，在實(shí)際施工過程中，必須合理設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)。在圍護(hù)和主體永久設(shè)計(jì)中，有一種重要的結(jié)構(gòu)組成就是灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員需要準(zhǔn)確的進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以便提升地鐵站的使用安全性。同時(shí)，還要科學(xué)評估地鐵站使用過程中外部環(huán)境的承載負(fù)荷，綜合考慮材料性能的減退情況，以便可以合理設(shè)計(jì)剛度條件。

2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式

在國內(nèi)建筑施工中，對地下工程具有準(zhǔn)確的規(guī)定，承重墻必須使連續(xù)的墻體，只有這樣才能真正滿足地鐵工程使用需求。同時(shí)，在實(shí)際施工過程中，所有施工操作都要以此為基礎(chǔ)，圍繞承重墻來開展施工活動(dòng)，從根本上提升地下工程的穩(wěn)定性，確保地鐵站運(yùn)行安全。同時(shí)，這種維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式，還能有效的降低施工成本，節(jié)省費(fèi)用支出，充分體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑工程以人為本的施工理念，推動(dòng)地鐵工程健康、可持續(xù)發(fā)展。

2.2 主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了保證主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，相關(guān)人員必須結(jié)合實(shí)際施工情況來選擇結(jié)構(gòu)類型。在地鐵站結(jié)構(gòu)施工中，通常將維護(hù)結(jié)構(gòu)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(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置和布局，精準(zhǔn)確定受拉彈簧位置和受壓彈簧位置，將拉彈簧設(shè)置在基坑下方圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，而受壓彈簧則需要設(shè)置在基坑上方的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。其次，準(zhǔn)確評估并計(jì)算地鐵結(jié)構(gòu)所需要承擔(dān)的荷載，保證設(shè)計(jì)的合理性。在實(shí)際施工過程中，我們經(jīng)常把結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)需要承擔(dān)的重量，而水平荷載指的是側(cè)向壓力。對于不同的荷載計(jì)算應(yīng)該運(yùn)用具體的公式進(jìn)行計(jì)算，以便提升主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。最后，由于地鐵車站支座設(shè)計(jì)是利用平面計(jì)算模型進(jìn)行的，往往不能滿足實(shí)際使用需求，所以在進(jìn)行車站橫斷面模型支座施工時(shí)，要適當(dāng)擴(kuò)大剛域，從而降低地鐵車站支座內(nèi)力，提升地鐵車站結(jié)構(gòu)使用安全。

2.3 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題

與其他建筑工程相比，地鐵站施工更加復(fù)雜，需要注意的細(xì)節(jié)也更多。在采用明挖法施工時(shí)，相關(guān)人員必須重視細(xì)節(jié)的處理和設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)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(wù)。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地鐵站施工時(shí)會使用到很多機(jī)械設(shè)備，相關(guān)人員必須熟練使用施工設(shè)備，對施工細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整和優(yōu)化，以專業(yè)的施工方法和細(xì)膩的施工思維進(jìn)行地鐵站明挖法施工。

2.4 合理設(shè)置變形縫

由于地鐵車站施工屬于地下工程，影響施工質(zhì)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(yán)重影響了地鐵運(yùn)行的穩(wěn)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(nèi)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(jìn)而產(chǎn)生形變，嚴(yán)重時(shí)就會出現(xiàn)裂縫，影響工程的使用。針對這種問題，施工人員會采用設(shè)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(guān)單位和施工人員必須重視變形縫的設(shè)置工作，從細(xì)節(jié)著手，確保工程順利完成，提升明挖法地鐵車站施工質(zhì)量。

3 明挖法作業(yè)注意事項(xiàng)

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

確保明挖法地鐵車站施工可以順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)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(zhì)量，保證人們出行安全。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分尊重施工人員的意見，合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，如在人行線路與車行線路的設(shè)置以及出口入口位置的標(biāo)示問題上，可以參考施工人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，對施工中常見的問題還可以利用模型法，預(yù)計(jì)施工效果，尋找解決措施，以便在節(jié)省施工成本的前提下提高施工效率。

3.2 主體結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的選擇

隨著時(shí)代的進(jìn)步，老舊的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段地鐵車站設(shè)計(jì)需求，必須結(jié)合現(xiàn)代化施工技術(shù)手段以及高科技計(jì)量算法，來提升地鐵車站設(shè)計(jì)的科學(xué)性。在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員主要運(yùn)用二維設(shè)計(jì)手段來進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算方法的使用優(yōu)勢是計(jì)算簡單，而缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度低。對于現(xiàn)代化地鐵建設(shè)施工而言，二維設(shè)計(jì)手段已經(jīng)無法滿足工程計(jì)算需求，必須采用三維施工手段，來提升計(jì)算精確度，保證工程施工質(zhì)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(zhǔn)確計(jì)算工程量度，合理預(yù)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(jìn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵站工程作為國家經(jīng)濟(jì)的支柱型項(xiàng)目，對國家的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要影響，它的施工質(zhì)量不但關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且影響著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。所以，必須合理運(yùn)用明挖法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合各種影響因素，提高施工質(zhì)量，降低施工成本，保證工程使用安全性，為城市交通行業(yè)提供有力支持。