探析暗挖地铁车站建筑设计方法

王冠华

[摘 要] 随着我国经济的快速发展，城市居住人口的不断增加，全国各地都在面临着严峻的交通拥堵问题，特别是由于现在各地城市污染越来越严重，各地区也在推出机动车限号等政策来减少环境的污染和缓解交通拥堵，但仍不能从根本上解决人们出行困难的问题，所以近年来地铁的出现有效的解决了此问题，改善了城市交通状况，同时地铁的建设也推动了城市的发展。地铁是在地下进行的一个复杂、庞大的工程，对于施工质量要求非常高，因为工程质量不仅影响着使用效果还直接影响着人们的生命的安全，所以在地铁车站设计和建设时采用何种方式就显得非常重要，地铁建设时站点大部分都处于繁华闹市区，如果采用明挖进行施工作业就会影响到施工所在地的交通和附近的环境，所以暗挖作业是地铁建设的最佳选择。地铁在设计和建设时会存在很多问题，也有很多要点需要重视，施工人员一定要做好充足的施工准备，具有专业的技术水平，根据施工工地点的实际情况及周边情况进行合理的施工作业，保证地铁建筑的质量。本文将对暗挖地铁车站建筑设计方法进行具体分析。

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一、暗挖地铁车站建筑设计的意义

地铁车站的建造就是给人们提供乘车的方便，还能安全的让人们到达各自的目的地，同时还能给人们带来舒适，减少交通拥堵问题，缩短人们的乘车时间，改善居住环境的空气污染。

1、便利性

地铁的建造是为了解决城市交通拥堵问题，地铁车站是一个人流密集的公共场所，所以车站在设计时首先要对站点地理位置进行选择，要选择人流量大、闹市区或学校等人流多的地方，并要将出口尽量选择路口四个角的位置，方便人们进行地铁与公交或出租车之间的换乘也方便人们进出站，站内还要设置明确的安全出口标志、指示牌等，合理进行设计楼梯、走廊、乘车区的设置，减少人们的乘车时间，还要设置应急场所，以为突发事件或节假日时人流的增长做好应急准备，另外还要进行合理的设置一到二部电梯、无障碍通道、卫生间等，为人们提供更多的便利。另外在设计时一定要提前对于施工线路的现场进行实地考察，可以利用原有的比较具有地方特色的景观或建筑物作为进出站口，以降低成本的支出。同样采取暗挖施工时可以不因施工给路面交通带来不便，还可以在施工时更好的与地下各个管线进行交叉，如发现问题也便于查找原因，尽快的的到解决。

2、安全性

地铁由于是人口密集的公共场所还是处于地下特殊环境的交通工具，安全是至关重要的，也是人们最为关心的问题，一个安全事故的发生将会直接导致人们生命受到威胁，所以在地铁车站设计时首先要考虑的就是安全，地铁结构的安全、地铁施工时的安全、运行后的安全问题等等。人们常说水火无情，所以在地铁运行时对于火、电等方面的安全一定要在设计时给予科学合理的考虑，如：消防器材存放的位置、烟雾感应器的设置、电压的设置等等，还要对乘车环境的安全进行考虑，如乘车等待区加装护栏的设置，减少安全事故的发生。安全是貫穿着整个地铁运行过程的，不仅要在设计时充分考虑，还要在地铁正常运行后加以管理和控制。

3、舒适性

地铁运行由于处于在下，空间比较封闭，所以在设计时一定要以“以人为本”的理念进行设置，在对于乘车环境来说一定要有足够的光线，对于顶棚的高度、声音的分贝一定要按照国家相关标准执行，还要设立空调、通风系统，以便给人们提供舒适的乘车环境。

二、地铁车站的组成和施工方法的选择

地铁车站建筑设计主要由车站主体建筑设计和车站附属建筑设计两大部分组成。车站主体建筑又主要由站台、站厅，生产、生活用房组成，用途就是满足乘客的使用空间和车站运营的技术设备用房及管理用房的空间要求。车站附属建筑设计主要由出入口通道，风道及地面风亭等组成，出入口的设计应该考虑便民服务、要简洁、大方，力求美观。

在地铁施工时，应根据工程特点、环境等选择恰当的施工方法。城市及附近地区的一般隧道采用上台阶分部开挖法或短台阶法;大断面的城市或山岭隧道采用中隔墙台阶法、单侧壁导坑法或双侧壁导坑法;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法、侧洞法或中洞法、浅埋隧道断面较大时不宜采用全断面开挖，优先采用掘进机或人工开挖。

三、暗挖地铁车站建筑设计方法的要点

1、合理进行施工设计和施工方法的选择

在地铁进行设计前一定要根据城市的实际人流量来设计站点和路线、施工土质层情况、施工地下管路情况等按照国家相关规范制定出科学、合理的施工方案，避免施工过程中出现坍塌事故。还要确定地下管线走向等情况，避免因施工对地下管线造成影响。另由于地铁施工处于地下环境中，因此在设计时要考虑到施工时支护问题，支护材料必须选择强度高、刚度大的，以控制地层沉降变形。施工时，要根据工程特点、环境等选择合适的施工方法。

2、空调系统的设计

为了人们乘车的舒适度，必需要在地铁站中设计空调系统。因为车站暗挖，应尽量减少暗挖通道数量及面积。要结合当地情况科学进行设计，选择合理的空调系统，如：海南四季炎热在设计时就可选择风机盘管系统。

3、供电系统的设计

对于电路一定要做到统一设计、统一规划，供电系统在车站中所占的比例也较大，在车站房间功能布局上应尽量集中布置，将供电负荷较大的房间设置在一起，同时应尽量将变电所设置在车站站台处。

4、电梯、消防通道设计

地铁车站在设计正常扶梯后还要考虑设计一部至二部电梯，已方便残疾人等乘车。暗挖地铁车站施工时为了减少暗挖电梯的工程量，可设置楼梯升降机。另根据国家相关标准还应设计有一直出地面的出入口通道，以应对突发事件的发生。

5、地铁台阶步距的设计。

在设计时台阶长度要满足初期支护形成闭合断面的要求，若台阶长度达不到标准，洞内纵向破裂面超出了作业面，洞顶土体就可能下滑，打破洞体的稳定性或致使上导洞断面受力不均，导致集中受力而失稳。

6、防水设计

在地铁车站防水系统的设计和施工是最为关键的，直接影响着地铁的运行安全，特别是在我国南方多雨的城市中更显的尤为重要，在设计时要合理选择材料，优化混凝土配置。根据当地实际情况和地理位置合理进行设计，防止雨水的倒灌。在我国已开通的地铁线路中由于设计不合理下雨而影响地铁正常运转的案例已经发生过，如：武汉地铁四号线梅苑小区站，站点的出入口未塔建雨篷，下一点雨都是直接落到地铁站站内，就会导致电梯因被雨水浸泡而关停，雨下大了，这个地铁站有被雨水完全浸泡的危险，将影响到行车的安全性，给乘车带来安全隐患，所以在设计时一定要充分考虑，避免此类事情的发生。

综上所述，随着经济和科技的发展，城市的扩大，地铁施工作业将越来越多，而在地铁车站施工时暗挖作业将成为地铁施工最主要的形式，可以保证不影响交通的正常运行，也可避免对环境的污染。在设计建造地铁时一定要结合城市的发展方向和情况再根据施工现场的实际情况，合理进行路线的规划和设计，做好施工时与地下管线等其他部门的沟通工作，选择合理的施工方案进行施工，施工时严格按设计要求进行施工，并对施工全程进行监督和管理，加强施工技术水平的提高和安全管理，减少施工成本的支出，保证地铁的施工质量，地铁工程完工后一定要试运行一段时间后才可投入正常使用，保证地铁后期运行的安全。

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