探討軌道交通側(cè)式地下車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

摘要：隨著我國(guó)城市化建設(shè)不斷擴(kuò)大，市民對(duì)日常出行也提出了更多的要求。軌道交通側(cè)式地下車(chē)站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所包含層面較多，認(rèn)真參考施工圖紙，因此本文分析了側(cè)式地下車(chē)站的設(shè)計(jì)原則以及設(shè)計(jì)難點(diǎn)，提出了各項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，希望為有關(guān)部門(mén)提供參考，并促進(jìn)相關(guān)企業(yè)改進(jìn)地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：軌道式交通;地下車(chē)站;側(cè)式車(chē)站;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言：

目前我國(guó)的城市交通進(jìn)展快速，建設(shè)地下軌道交通的城市也在日益增加，因此在地下軌道交通的車(chē)站設(shè)計(jì)中也產(chǎn)生了很多難點(diǎn)亟待解決，不同的城市也對(duì)地下車(chē)站提出了不同的要求。而側(cè)式地下車(chē)站所具備的功能較多，同時(shí)為了更加保護(hù)市民出行安全，應(yīng)積極改善施工結(jié)構(gòu)，為我國(guó)交通行業(yè)的發(fā)展提供幫助。

一、軌道交通側(cè)式地下車(chē)站的設(shè)計(jì)原則

地下軌道交通工具的建設(shè)目的，就是為了在一定程度上緩解城市中交通擁堵的路況，并更加滿足人們出行的日常需求，通過(guò)地下直線軌道更加方便交通，因此其設(shè)計(jì)原則應(yīng)滿足人們出行安全的相關(guān)防火疏散以及承載早晚高峰人流量的需求。

通常軌道交通側(cè)式車(chē)站應(yīng)具備公共區(qū)、內(nèi)部管理區(qū)以及設(shè)備調(diào)試區(qū)等，其中最為重要的，也是最符合設(shè)計(jì)初衷的公共區(qū)，就是面向廣大人民群眾的，并要具備集散、案件、站臺(tái)、通道、出入口等設(shè)施與功能，而隨著如今人流量的不斷攀升，側(cè)式車(chē)站也被提出更加可以滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枰?/p>

側(cè)式車(chē)站的建設(shè)規(guī)模應(yīng)充分考慮所處城市的交通情況、人流情況以及地質(zhì)情況，在設(shè)計(jì)初期應(yīng)對(duì)各種因素進(jìn)行充分考慮與調(diào)查，通過(guò)詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料作為參考，敲定各個(gè)最為滿足城市各區(qū)域自身情況以及發(fā)展需求的車(chē)站規(guī)模。

在日常使用中，側(cè)式站臺(tái)也應(yīng)合理進(jìn)行乘客的進(jìn)出、集散的組織，通過(guò)設(shè)立安保人員等對(duì)乘客進(jìn)行出行指揮，更是要在客流量大的時(shí)間段內(nèi)增強(qiáng)監(jiān)督措施，通過(guò)強(qiáng)大的消防措施與安全措施等，讓換乘客流與出站客流合理分隔，避免出現(xiàn)交叉干擾的擁擠情況，保障乘客的出行安全，要做到運(yùn)行有序、管理有度，在滿足乘客日常出行的基本條件下，合理規(guī)劃站臺(tái)各結(jié)構(gòu)。

二、軌道交通側(cè)式地下車(chē)站的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

軌道交通側(cè)式地下車(chē)站在設(shè)計(jì)時(shí)，不光要考慮內(nèi)在結(jié)構(gòu)因素，也要出于現(xiàn)代人角度對(duì)美觀及層次感進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，如在某些車(chē)站中在站臺(tái)里加裝防火措施，在行車(chē)線之間設(shè)立隔離墻，在地下形成雙柱三跨的結(jié)構(gòu)，或是三柱四跨的結(jié)構(gòu)，更加為地下車(chē)站帶來(lái)美觀感覺(jué)。

在車(chē)站的設(shè)計(jì)決策階段，應(yīng)充分對(duì)于當(dāng)前施工周?chē)沫h(huán)境各項(xiàng)因素進(jìn)行詳細(xì)考察，如周邊地區(qū)的溫度、濕度、水文條件及地質(zhì)條件，對(duì)雜土、黏土或是車(chē)站坑道的底土層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，這是因?yàn)檐壍赖叵萝?chē)站的基坑較深，作為一項(xiàng)地下工程，除了考慮建筑底層外，也要對(duì)于施工周邊涂層的承載力及地基沉降等進(jìn)行考量，為施工增加安全性，對(duì)于土層較薄的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行不同的處理方法，為施工作業(yè)期間以及后續(xù)使用運(yùn)營(yíng)的安全提供保障。

在準(zhǔn)備階段中也應(yīng)對(duì)于選購(gòu)材料工作加強(qiáng)監(jiān)管，杜絕施工單位為了縮減成本而肆意購(gòu)買(mǎi)價(jià)格過(guò)低的材料或是劣質(zhì)材料，在選購(gòu)時(shí)應(yīng)全面考慮建材的各項(xiàng)指標(biāo)，如承重力、硬度、任性、可延展性等，作為一項(xiàng)地下工程，承載力等指標(biāo)極為重要，在選購(gòu)時(shí)應(yīng)為選購(gòu)人員樹(shù)立正確的職業(yè)道德以及相關(guān)責(zé)任，時(shí)刻提醒自己選購(gòu)的材料關(guān)乎著人們的性命安全，在保證施工成本可控的情況下，挑選出質(zhì)量最佳的材料。

側(cè)式站臺(tái)的站廳層不同于其他結(jié)構(gòu)的站臺(tái)，傳統(tǒng)站臺(tái)中的立柱被取消，其跨度達(dá)到了15米以上，且頂部梁板的彎矩極大，這就對(duì)于施工隊(duì)伍的手段提出了挑戰(zhàn)，因此施工隊(duì)伍應(yīng)詳細(xì)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，精密計(jì)算各結(jié)構(gòu)之間的承受力及水反力。在測(cè)試站臺(tái)設(shè)計(jì)中，電梯也不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)立在了站臺(tái)的邊緣兩側(cè)，在結(jié)構(gòu)中站臺(tái)的中板寬度較大，且施工開(kāi)孔貼近承重墻，很難設(shè)立足夠大的邊框，因此在地基情況較薄或是承載力度較少的地方難以施工。

三、軌道交通側(cè)式地下車(chē)站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

城市軌道交通的客流量日益激增，特別是在早晚高峰等出行時(shí)間中，人流量極大，如果缺乏合理的保護(hù)措施，難免會(huì)發(fā)生擁擠、踩踏等不安全事件，或是由于車(chē)輛派遣的增加，列車(chē)之間如果缺乏隔離等保護(hù)措施，也會(huì)發(fā)生一系列交通事故，并對(duì)群眾的出行安全造成極為嚴(yán)重的影響，因此在側(cè)式站臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了加強(qiáng)對(duì)群眾生命安全的保護(hù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮對(duì)于站臺(tái)內(nèi)圍欄等保護(hù)措施的建立。

車(chē)站內(nèi)的主體基坑一般使用接近一米厚度的地下連續(xù)墻，同時(shí)也作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，保障車(chē)輛與乘客的安全，將其作為側(cè)墻承重力的分擔(dān)，分散墻體受壓的力量，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)中也可以與內(nèi)襯墻等作為復(fù)合墻設(shè)計(jì)，通過(guò)承重力更大的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定效果。

同時(shí)在圍護(hù)設(shè)計(jì)中，也應(yīng)充分考慮車(chē)站的坑底土層等地基因素，采用其他材料進(jìn)行加固，穩(wěn)定基坑的承重。有些側(cè)式車(chē)站在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的抗浮需求，用使用壽命較長(zhǎng)的材料作為頂圈梁，梁板下部采用鋼筋混凝土，通過(guò)其自身過(guò)硬的機(jī)制將梁頂起，幫助承受浮力，滿足抗浮安全的各項(xiàng)需求。

（二）主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

側(cè)式車(chē)站中由于將墻體也加入了建筑結(jié)構(gòu)，因此大多分為兩柱三跨會(huì)三柱四跨的結(jié)構(gòu)，既可以增加美觀與層次感，也可以保證建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，特別是在車(chē)站的地板與頂板的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行一定程度的家后處理，保證地下車(chē)站的安全性。

在側(cè)式車(chē)站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，也應(yīng)根據(jù)車(chē)站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)車(chē)站的整體框架設(shè)計(jì)為平面化。施工中也應(yīng)著重考慮車(chē)站頂板的荷載情況以及地面荷載，計(jì)算車(chē)站內(nèi)底板下水浮力、覆土荷載、地面超載、列車(chē)運(yùn)行時(shí)的承載量等，并根據(jù)各種情況進(jìn)行針對(duì)性地施工。側(cè)式車(chē)站普遍存在頂板與柱頂?shù)膹澏冗^(guò)大的情況，對(duì)此應(yīng)增加頂板的厚度，使頂板受力范圍保持平衡，并利用中隔墻的樁位減少水反力，為車(chē)站的主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定進(jìn)一步提供保障。

（三）換乘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下車(chē)站的換乘功能，主要是梳理兩輛列車(chē)中間進(jìn)行換乘客流的工作，而側(cè)式車(chē)站的換乘中，可以通過(guò)同站臺(tái)平行換乘，將上下兩個(gè)車(chē)站進(jìn)行重疊放置，在地下不同樓層設(shè)立停靠站臺(tái)，中間加入供行人往來(lái)的樓梯，使行人有序通過(guò)。也可以通過(guò)同軌道換乘式，讓一條軌道上有兩條軌交線路交錯(cuò)，往來(lái)乘客僅需要在月臺(tái)旁等候就可以直接乘坐下一班車(chē)。

垂直與平行換乘更是側(cè)式車(chē)站中較常見(jiàn)的一項(xiàng)方式，在換乘時(shí)兩輛列車(chē)的換乘節(jié)點(diǎn)位于車(chē)站的中間位置，不過(guò)這種單點(diǎn)換乘需要設(shè)置在人流量較少的區(qū)域才可以起到較好的效果，與之相對(duì)的平行換乘則是有很多換乘通道進(jìn)行換乘，可以承受非常巨大的客流量，但這種方式較為占空間，且又必須將兩輛班車(chē)處于同一水平面，在設(shè)計(jì)中較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力。除此之外還可以設(shè)計(jì)站廳換乘方式，即乘客如果有換乘需求，必須走到不同的樓層的月臺(tái)，雖然增加了一些建設(shè)成本，但卻可以讓很多軌道都處于同一個(gè)車(chē)站進(jìn)行?？?。在實(shí)踐運(yùn)用中也需要結(jié)合城市情況以及人流量情況，合理建設(shè)換乘結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

（四）排風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用電管理

車(chē)站的排風(fēng)系統(tǒng)異常重要，如果排放不力，輕則讓車(chē)站空氣變得污濁，影響人們使用體驗(yàn)，重則會(huì)引起火災(zāi)、有毒害物質(zhì)擴(kuò)散，從而增加人員傷亡。因此在側(cè)式車(chē)站設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分研究火災(zāi)的蔓延規(guī)律，以及側(cè)式車(chē)站內(nèi)結(jié)構(gòu)的風(fēng)向流動(dòng)、站層間的煙霧蔓延，并為車(chē)站設(shè)計(jì)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，以及合理的緊急逃生通道，并在施工中做到安全用電，加強(qiáng)用電的各項(xiàng)監(jiān)管措施，從根本上保障施工人員與出行乘客的生命安全。

側(cè)式地下車(chē)站中，應(yīng)設(shè)立車(chē)站的隧道通風(fēng)系統(tǒng)以及區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)等，依據(jù)車(chē)站結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃排風(fēng)口徑，對(duì)設(shè)備房、共享隧道、外界開(kāi)口等進(jìn)行計(jì)算，還應(yīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)FDS火災(zāi)動(dòng)力模型以及LES模型等進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的模擬測(cè)試，通過(guò)車(chē)站內(nèi)的氣流組織形式來(lái)界定排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

而在施工中，更應(yīng)注意安全用電規(guī)范，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等前期工作中，應(yīng)設(shè)立一定的用電管理制度以及地下車(chē)站的防雷結(jié)構(gòu)，建立包括用電工程設(shè)備的把關(guān)制度、安全技術(shù)交底、檢測(cè)、電氣維修等，強(qiáng)化車(chē)站施工人員的安全用電意識(shí)，并積極設(shè)計(jì)地下防雷網(wǎng)絡(luò)、防雷設(shè)備等加強(qiáng)側(cè)式地下車(chē)站的防雷效果。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，軌道交通的側(cè)式地下車(chē)站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境、城市情況、人流情況以及安全系統(tǒng)等進(jìn)行全方位考量，詳細(xì)分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)，精確設(shè)計(jì)車(chē)站內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、換乘結(jié)構(gòu)以及排風(fēng)結(jié)構(gòu)等，在增加人們出行體驗(yàn)的同時(shí)也要保證人們的生命安全，合理規(guī)劃，積極推動(dòng)我國(guó)交通業(yè)的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：郭建飛（1988年9月——），男，漢，籍貫：河南省平輿縣，大學(xué)本科學(xué)歷，職稱(chēng)：工程師，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。