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摘要：在我国社会经济快速发展的大背景之下，城镇化水平不断提高，对于城市建设的要求也不断的提高，地铁建设数量在逐年增加，建设的范围在不断扩大。在这种情况下，本文就如何做好明挖法地铁车站结构设计的基础上，对地铁车站结构涉及的问题，做出简单的剖析；对其车站的结构选型分析研究，从其结构造型以及结构计算等方面进行主要的讲解。
关键词：明挖法；地铁车站；结构设计
引言
城市的发展带来的不仅仅是经济的快速增长，还有人口增多，环境污染，资源损耗以及城市承载能力降低等问题。如何让城市发展与人类、环境、交通、资源和谐共生是当前城市发展过程中的主要目标，而作为承载城市运转的交通工具则是城市发展的主要经络。使用低能耗、低污染、高运载力的城交通工具则是城市发展交通的首选方向。对地铁车站结构设计研究分析正是满足了这些要求，有助于地铁建筑水平的提高，从而体现了城市的发展水平。
一、地铁车站结构设计项目的特点和现状
目前我国城市地铁建设飞速发展，不仅北京上海广州深圳等一线城市的地铁建设全面铺开，许多二线乃至三线城市的地铁建设也在如火如荼的迅猛展开，如南京武汉重庆合肥，每年以一至二条线的建设开通速度紧追一线城市。地铁项目施工方案的选择对其质量、效益、进度都有非常重要的作用。城市地铁车站多设置在城市市区和人口流量大的地区，地铁车站的设计涉及建筑、结构、通信、信号、导向、通风、电扶梯、屏蔽门等诸多专业学科，结构设计是其重要组成部分。结构设计过程受不同的地质条件和附近的环境的影响非常大，稍有不慎，就会引起造价高、结构设置不合理甚至出现安全隐患等问题，所以必须给予高度重视。
1.地铁车站附近地势较为杂乱。地铁车站多设置在人流量大、建筑物多的市区，一般靠近重要的市政道路，附近的地下管线也较多，结构施工易引起附近的构筑物和地下管线沉降，特别是对陈旧的浅基础建筑影响非常大。
2.地铁车站附近的地质条件往往也比较复杂。地铁工程总的线路较长、车站深度也很深，所以在施工的时候经常会遇到各种不同的地质条件。在南京，有很多的穿越淤泥、孤石、上软下硬地层等地段，这些因素都导致了施工难度大而且有很多不可预见因素的出现。
3.地铁的结构设计复杂。目前国内一线城市的地铁规划已经形成了完整的地铁网络，随着地铁车站的增多，地下深度达到3到4层都很普遍，而一些站点都能达5至6层，地铁的基坑深度一般都在15到25米之间，有的站点可以达到30米的深度。
4.地铁的施工区域往往比较窄。很多的地铁车站由于施工场地较小，就不能放坡开挖，地铁车站深基坑施工对支护施工质量要求也非常高。
二、地铁车站结构设计原理
地铁车站的结构设计，要遵循国家及地方的设计规程规范进行研究，要确定主要设计原则并严格贯穿始终。结构设计应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况，通过对技术、经济、施工工艺、环境影响、使用功能等方面的综合评价，合理选择施工方法和结构型式。应在不影响安全可靠和不降低使用功能的条件下，采取各种有效措施降低工程造价和建成后的运营成本。还应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行，结构、构件应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求，并满足防水、防火、防杂散电流的技术要求。
三、地铁车站结构设计须知
（一）平面设计布置的注意事项
结构平面设计布置需要注意很多方面，设计布置合理的分布决定着其效用能不能很好的发挥出来，对于结构平面设计布置尽可能的讲究其对称性，在一定程度上需要降低结构的扭矩的作用。地铁车站设计具有抗震性，为了不影响结构的抗震效果，在设计中应该尽量不要使用单向的布置形式。在墙的结构设计中，墙体的竖向荷载和水平力度的控制都是需要钢筋混凝土来承受的。
（二）地铁车站的结构设计中需要注意事项
地铁车站结构设计的过程中，对于地铁车站的设计，一般都比较严谨，会采用优化的设计，确保建筑施工过程的安全，并能将地铁车站的功能更好的运用到施工的过程中去。优化的设计可以确保地铁车站结构具有稳定性，其结构的稳定关系到建筑的稳定，在一定程度上加大对结构设计质量的保证是对人民生命财产安全的负责。在施工建设中地铁车站结构顺利的建设，结构的优化设计是前提条件之一。鉴于地铁车站本身要求具有抗震性，所以一定要确保地铁车站在建构中具有安全可靠性，确保地铁车站能够充分发挥其有效功能性，从而保证地面房屋及构筑物的施工具有安全可靠性。
地铁车站结构设计中使用的原材料的含钢量需要控制在一定范围内，这样可以使钢筋混凝土等原材料充分发挥其作用，前提是不能够损害建筑的安全性。如果想要使结构优化，就必需从技术手段和原材两实用方面着手，确保设计施工的安全性。
四、明挖法地铁车站结构选型
（一）主体结构选型
地铁车站主体结构的选择需要遵循“安全、经济、方便施工”等原则，对设计方案进行比选，最终确定最佳设计方案。明挖法地铁车站主体结构通常采用的是现浇钢筋混凝土箱型框架结构。依据建筑布置和站台宽度，一般会按照如下标准进行设置：若站台宽度为11m时，则车站标准断面为单柱双跨箱型结构；若站台宽度为12m、14m时，则车站标准断面为双柱三跨箱型结构。
（二）围护结构选型
长期实践结构证明，明挖地铁车站的经济性会受到维护结构控制的影响，所以需要选择适宜的围护结构，如图1所我国地铁车站建设采用的围护形式多种多样，明挖法车站围护结构的选择需要根据工程建设现场的地质环境以及建设目标等多种因素进行考量，设置的基坑保护等级对水平位移及地表沉降量也有严格要求，在地区基坑施工经验以及施工设备的基础上，满足经济性、安全性、可靠性。当基坑保护等级要求较高时，可以采用刚度较大且具有较强止水能力的围护结构。
五、主体结构计算
（一）围护结构的刚度折减
采用叠合墙或复合墙形式时，主体结构侧墙一般是按设计使用年限为100年的要求进行耐久性设计的，而围护结构耐久性很难达到100年的要求，考虑到远期围护结构的材料劣化的影响，《地铁设计规范》中建议将围护结构的刚度折减到60~70％后与内衬墙共同承载。但考虑到施工质量的影响，出于安全考虑，一般将围护结构的按刚度折减到50％考虑。
（二）地基弹簧的设置
在二维模型的建立中，结构与土体的接触一般是通过等弹抗的地基弹簧模拟，值得注意的是，伸入基坑底以下的围护结构上的弹簧为拉压弹簧，基坑底以上与主体结构接触部分的围护结构上的弹簧为仅受压弹簧。
结束语
综上所述，明挖法地铁车站结构设计较为复杂，要想保证结构的稳定性和可靠性，需要从选型工作入手，并且做好计算工作，保证参数的正确以及结果的负荷承载能力。本文对相关内容进行了分析，望对相关人士的工作有所助益。
参考文献
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