浅谈明挖法地铁车站的设计分析方法

摘
要： 明挖法具有施工简单 、 快捷 、 安全 、 经济 的优点 ， 是世界各 国地铁车站施工 的首选 方法 ， 在地铁施工 中 占据着
不可替代的重要地位。明挖法地铁 车站结构 的形成需 经历 开挖一 加撑一 回筑一 拆撑等 多个步序 ， 受力 转换复 杂。 分析 了明挖法地铁车站设计 中两大组成部分 围护结构 、 主体结构的设计方案选择 ， 探讨了围护结构和 主体结 构二者 之 间的组合方式 ， 国内工程界广 泛采用 的分析 方法进 行 了总 结 ， 对 提出了 明挖法地铁 车站结构全 过程设 计分析 方
第２ ６卷
第 ９期
甘肃 科技
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ
ｆ２ ．６
Ⅳ０ ９ ．
２１ ０ ０年 ５月
Ｍａ ． ２ １ ｙ ００
浅 谈 明挖 法地铁 车站 的设计 分 析方 法
高志宏
（ 中铁第一勘察设计 院集 团有 限公 司， 陕西 西安 ７０４ ） １０ ３
１２ 主体 结构选 型 ．
多年来探索的课题 ， 因此 ， 对车站结构的设计分析方 法进行 总结 是非常 必要 的。
地铁车站主体结构型式的选择应 在“ 安全、 经
１ 结构选型
１ １ 围护结构 选型 ．
济、 方便施工” 的基础上， 经多方案 比选确定 ， 明挖 法地 铁车站 主体结 构一般采用 现浇 钢筋 混凝土 箱型
按 以下原则选 用 。
国 内明挖 法地 铁 车站 结构 主 要 由围护结 构 、 主 体结 构 、 内部结 构 等三 大 部 分 组成 ， 中 内部 结 构 其 （ 如站 台板 、 梯 等 ） 楼 设计 比较 简 单 ， 般 采 用 民用 一 建筑计 算程序 进行分 析 ， 构方案 选择本 文从 略 ； 其结 围护结 构 、 主体 结构 等 主要 受 力 构件 常兼 有 临时 结 构与永 久结构 的双 重 功 能 ， 结 构形 式 、 件 组成 、 其 构 结构 刚度 、 承条件 和 荷 载情 况 在结 构形 成 的过 程 支 中不断 变化 ， 结构 体 系应 力转换 频繁 而复杂 ， 新施作 的构件是在 既有结 构体 系 已产 生变形 和应力 的情况 下设 置 的 ， 荷载 效应 有 连续 性 。如 何合 理 考 虑 车站 在施 工期 间的应力 及 变 形 的继 承 ， 在保 证 结 构安 全 的前 提下尽 量减轻 结 构 计算 分 析工 作 量 ， 工程 界 是
１技术成熟 ， 工工 艺简单 ， 难度小 ；． 工精 １ 土钉锚杆 的 设置 ， 后 续 邻近 工 程 可 能有 一 定影 ． 施 施工 ２施 ． 对
土钉墙 度易控制 ；． ３ 工程投资小 ； ． ４ 由于不需设 置支撑 ， 对 响 ；． ２ 对砂层 需做降 水处 理 ；． ３ 土钉 墙需 按一定 坡 度
框架结构。根据建筑布置及站台宽度一般按如下规 则采用 ： 当站 台宽度 为 ８ 时 ， ｍ 车站 标准 断 面为 无 柱
工 程实 践 表 明 ， 明挖地 铁车 站 的经 济 性 主要 由
围护结构控制， 因此 ， 选择合适 的围护结构相 当重 要。 目 ， 前 国内地铁车站建设常用的围护结构形式 较多， 其优缺点 ， 见表 １ 。 明挖 法车站 围护结 构应 紧密结合工 程地质 和水
单跨箱形结构； 当站台宽度为 １ｍ时，源自文库０ 车站标准断
面为单柱双跨箱形结构； 当站台宽度为 １ 、４ ２ １ｍ时， 车站标准断面为双柱三跨箱形结构。明挖法车站主
体结构 典型断 面 ， 图 １一 、 一ｂ 示 。 如 ａ１ 所
第９ 期
高志宏 ： 浅谈 明挖法地铁车站的设计分析方法
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半叶， 世界主要城市开始修建地铁 ， 明挖法是首选工 法， 伦敦 、 约 、 纽 柏林 等城 市 的地 下 铁 道几 乎 都是 采 用 明挖法修 筑 的 ，９０年前 后起 ， １５ 日本东 京 、 阪重 大 新开 始 的地 铁建设 亦全部 采用 明挖法施 工 。我 国最 早建 设 的北 京地铁 一 、 期 工程 车 站也 多 采 用 明挖 二
法。
关键词 ： 明挖法 ； 地铁车站 ； 全过程 ； 设计分析方法
中图 分 类 号 ：２ １ ４ Ｕ ３ ＋．
明挖 法具有施 工 简单 、 快捷 、 济 、 经 安全 的优点 ，
是 地铁建 设使 用最 多 的施 工方 法 之 一 。１ ９世 纪下
文地质 条件及 对周边环 境保护 的要求 确定 。所选 定 的围护 结构 ， 首先应具 有施工 的可行 性 、 能满足 根 应
坑可选 用 Ｓ ＭＷ 工 法 桩 、 孔 灌 注 桩 、 工 挖 孔 桩 、 钻 人 钻孔 咬合桩 、 下连续墙 等 围护 结构形 式 。 地 （） ３ 当基坑 深度 １ ５～１ｍ 时 （ ８ 双层 站 ） 该 类基 ： 坑 可选用人 工挖 孔 桩 、 孔 灌 注桩 、 孔 咬合 桩 、 钻 钻 地 下 连续墙 等围护 结构形式 。
（） １ 当基 坑 深 度 １ ｍ 以 下 时 （ ０ 出人 口、 道 结 风
构 ） 在场地 条件允 许 时 ， ： 优先 考 虑最 经 济 的放 坡 开
挖。如场地条件受限， 可选择采用重力式挡墙、 土钉 墙 、Ｍ 工法 桩等 围护结构形式 。 ＳＷ （） ２ 当基坑深度 １ １ｍ时（ ０～ ５ 单层站 ） 该类基 ：
法施 工 。
据施工区环境所确定的基坑保护等级对水平位移和 地表沉 降 的限制 要 求 ， 考 虑所 在 地 区 的基 坑施 工 并 经验和 设备 配 置 ， 满 足 上 述要 求 的 前 提 下 ， 技 在 经
术、 经济 比较后 确定最终 的围护 结构形式 ； 当基 坑保 护等级 要求较高 时 ， 宜采 用刚度 大 、 止水 性好 的围护 结 构 。总结起来 ， 明挖 法 地铁 车 站 围护 结 构 方案 可