讨论地铁结构设计中可能存在的问题

王志强

摘 要：随着国家整体实力的提升，很多城市在发展过程中都提高了对地铁建设的重视，对于一些大型城市而言，地铁已经成为了人们出行的重要交通工具，对城市交通运输事业的发展也有着重要的意义和影響。但是，地铁结构在设计的过程中，会受到一些因为的影响而出现问题，不仅影响着地铁后期的平稳运行，还间接的威胁着人们的安全。本篇文章就地铁结构设计中可能存在的问题进行简单的论述，并提出一些个人观点，希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词：地铁；结构；设计；问题

如今，地铁结构设计工作已经成为了很多相关设计团队关注的重点。一方面是因为地铁结构设计过程中会涉及到很多的专业性内容，如果相关设计团队的专业水平不高，或者结构设计方案与地铁的实际运行不符，那么就会严重影响地铁的安全运行，需要相关设计团队有效的掌握地铁结构设计中的各环节内容。另一方面是由于地铁结构设计中，会受到一些因素的影响而出现各种各样的问题，需要设计团队及时分析与处理其中存在的问题，降低不利因素对地铁结构设计的影响。

一、地铁结构设计现状概述

我国为了满足日益增长的交通需要量，为了缓解路面交通压力，解决高峰时交通堵塞现象，开辟地铁交通是很好的解决途径。地铁车站是地铁系统中一个很重要的组成部分，它与乘客的关系极为密切，同时它又集中设置了地铁运营中很大一部分技术设备和运营管理系统。因此，它对保证地铁安全运行起着很关键的作用。车站位置的选择、环境条件的好坏、设计的合理与否等，都会直接影响地铁的社会效益、环境效益和经济效益，影响到城市规划和城市景观。如何对地铁结构设计做到经济上的合理和结构上的安全是非常重要的。

二、地铁结构设计中可能存在的问题

1、耐久性能的问题

由于地铁结构设计具有不可逆的特点，工程量非常的大，对整体城市交通运输事业的发展有着深远的影响，所以需要地铁结构设计具有较强的耐久性特点。但是一些城市的地铁在运作过程中，会受到某些因素的影响而出现严重的问题，比如某市地铁就受到渗漏情况的影响而出现封闭大修等情况，对城市交通运输管理造成了很大的阻碍。在加上地铁后期的维护和管理工作耗时耗力，如果在一开始设计地铁结构的过程中，相关设计团队就提高地铁耐久性的重视，那么地铁安全运行就会得到有效的保障。

地下结构抗震设计静力法必须考虑波动现象，只有这样才不会产生很大的误差，但当处理软地基中的大截面大长度结构时，对于若干个配置接近的地下结构，以及距地面很近的地下结构，必须考虑波动效应。现有的波动力学方法大多取线弹性或粘弹性模型，而强震时地基及结构都表现出强的非线性，因此考虑地基及结构的非线性性质时波动力学是一个急待研究的课题。对于地震波长远大于地下结构的横截面尺寸的课题，需发展非线性拟静法。

2、抗震性能的问题

通常情况下，地铁设计团队会将大量的时间和精力投入到地铁结构的稳定和安全性设计方面，但是对于地铁抗震性能的设计却有所忽视。由于地铁在是地下交通工具，在结构设计过程中除了要对空间、道路通畅程度以及相关结构计算等进行严谨的设计，在地铁的抗震性能方面，也要提高重视。

由于地铁属于截面较大的地下交通工具，当发生地震灾害的时候，会受到严重破坏，这就需要地铁结构设计团队能够对地铁站的钢筋混凝土结构进行优化处理。对于地铁结构材料的选择方面，相关设计团队也要尽可能的选择抗震性能较好的结构材料，并对相应的逃生出口和装置进行全面的设计。这样才能在最大程度上提高地铁的抗震性能。

3、变形缝设置问题

地铁车站设计的结构很长，其下部地基可能不均匀，或者车站纵向结构形式的变化，还有上部荷载的不断变化等问题都可能造成地基的不均匀沉降，另外，大体积混凝土结构的浇注以及混凝土自身因温度的收缩膨胀等问题可能会引起结构的纵向变化，如果纵向不设置变形缝，结构可能沿环向开裂，重则导致结构漏水，轻则结构表面会出现大量裂纹。变形缝的设置，缝的两侧就会有能产生影响行车安全的差异沉降，尤其对设置于软弱地基的结构，缝的设置更应该慎重考虑。

目前，南方地区的地铁车站的结构要求不设缝的，但是最后的结果是结构完成后许多地铁会发生环向裂缝，形成漏水现象。所以，单纯的加大纵向配筋还是不能安全解决这个问题，因为普通钢筋要发挥作用是在混凝土受力变形之后，因此，变形缝的设置问题将是一个直接影响工程质量或工程安全的问题，是一个需要进一步研究和探索的问题。

4、交通疏解的问题

随着我国经济的快速发展，城市规模不断扩大，人们的生活水平也在不断的提高，这些原因直接促使私家车的迅速增加。一般情况下，地铁的修建都会选择在繁华的城市中心位置，尤其是人流比较密集的区域。所以，在施工的过程中最好选择施工效益较高的明挖法来进行施工，而这种施工形式本身会占用大量的场地，会直接导致交通秩序受到影响，就必须在场地周围设置相应的围挡，来达到交通疏解的目的。

地铁的建设过程中，我们要保证道路的畅通，尤其是在区域网络进行分流的时候，避免施工现场的不合理性影响到周围的居民外出，或者交通受到阻碍。同时，在交通疏解的时候，充分利用可利用的空间，一定要设计出一条人行道，以方便附近单位的人群或者居民通行。

5、车站盾构井段设计问题

在车站盾构井段设计中，若主体围护结构是地下连续墙，在车站与盾构区间交接处的墙幅长度应注意，因盾构机要破除部分地连墙，为减少盾构机刀盘的磨损，避免切割到地连墙两侧的工字钢，墙幅长度应不小于盾构孔的直径6620mm与工字钢宽度的和。根据工程经验墙幅长度一般取7500～8000mm。

有些地方盾构孔处的钢筋用玻璃纤维筋替代，方便盾构机推过。盾构井盾构出入洞边墙预留钢环位置因盾构中心线与轨道的相对关系标注不明确，造成钢环安装的高度与实际要求的高度有误差（对轨道的标高与盾构断面的关系没有足够的重视所致），待盾构准备进洞时才发现问题。盾构过站应注意限界要求，横梁是否侵入盾构机过站净高的要求，是否影响盾构机过站施工，尤其是防淹门、人防门的横梁，一般较高，设计时应该注意。

三、结束语

从文章上面论述的内容可以了解到，地铁结构设计工作具有一定的复杂性和工艺性，各结构设计环节都存在一定的问题。如果地铁结构设计团队不能按照规范的流程步骤进行结构设计，或者没有及时处理结构设计中存在的问题，那么都会在很大程度上影响地铁结构的稳定性和后期运作的安全性。所以在日后设计过程中，相关设计团队不仅要对地铁结构各个环节的设计要点和注意事项等进行全面的了解和掌握，同时还要对相关问题产生的原因进行分析与研究。根据地铁整体结构情况，制定妥善的处理方案，这样才能在最大程度上提高地铁结构设计的安全与稳定效果，为城市交通运输事业的发展提供有利的保障。

参考文献：

[1]刘春宇. 讨论地铁结构设计中存在的问题[J]. 中国房地产业， 2017（19）.

[2]李伟. 地铁车站结构设计中存在的问题[J]. 黑龙江科技信息， 2013（31）：179-179.

[3]周作顺， 王焰华. 浅谈地铁结构设计中的若干问题[J]. 建筑知识：学术刊， 2013（B03）：29-29.