中铁第六勘察设计院集团有限公司 天津 300308
摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，地铁工程建设越来越多。地铁的出现能大大减轻居民的出行压力，但也容易在施工过程中影响周边环境，带来不利影响。鉴于此，本文对地铁车站基坑支护结构的设计及其优化展开了研究，并提出了具体的优化措施，旨在为今后同类工程提供参考。
关键词：地铁车站；深基坑；支护体系；设计
引言
近年来，经济社会的快速发展，促进了城市的快速发展，各个城市的基础设施逐步完善。地铁作为城市重要的基础设施，其在缓解交通压力，提升交通运输效率方面有着重要的作用。在一定程度上，地铁工程的兴建，是城市现代化发展的重要标志。但是，由于地铁车站深基坑施工的复杂性与特殊性，其在施工过程中存在一些安全风险因素，为了避免这些因素的影响，在实际的施工过程中，必须要根据工程现场情况，进行支护体系的设计，保障施工安全。
1地铁工程中基坑支护结构的重要性
在城市地铁工程项目中，基坑支护结构是地铁工程中的重要组成部分，其属于地铁的基础性结构，与地铁主体结构的安全性等有着直接的关系，因此良好的基坑支护结构，可以有效保障地铁工程施工的顺利进行，降低施工过程中安全事故发生的概率，提高施工的安全性，为工程质量控制提供重要的保障。
2地铁车站深基坑施工特点
近年来，在各个城市的快速发展过程中，很多城市逐步开始了地铁工程建设，地铁车站的数量、规模都以前所未有的速度增长，对不同的地铁车站项目而言，其往往面临着不同的工程结构、工程地质条件，因此，地铁车站工程的难度系数相对较高。地铁车站项目中，深基坑工程是其中的重要内容，决定着车站基础结构的稳定性与安全性，起着重要的支撑作用。而深基坑支护体系的存在，保障了地铁车站深基坑施工的安全性，避免了施工过程中一系列的安全事故。深基坑支护的特点主要体现在：①结构复杂、规模较大。对地铁车站而言，一个地铁车站内往往会存在多条的换乘线路，使得其通道、出口等都相对较多，这就使得其支护结构相对复杂，支护体系内包含了多个支护结构与支护技术。②施工的不确定性。支护体系的地下管线密集，一些地铁车站深基坑下甚至存在一些地下构筑物，各种不确定性因素相对较多，在支护体系设计之前，有关人员必须要充分掌握施工现场地下的实际情况，比如管网分布。③周边环境因素的影响。在深基坑施工时，支护体系设计需要充分考虑周边环境，比如建筑物分布，与有关部门做好沟通与配合工作，保障支护体系设计的科学性。
3地铁工程中基坑支护结构施工原则
首先选取需要按照当地工程地质情况（包括水质、土壤状况等）进行选择，其次按照建筑施工工程原则进行选择，并根据施工材料和施工工艺进行筛选，最后要保障工期按时完工，所以建筑工程土建施工中要进行基坑支护结构设计与技术的选择。
4地铁车站深基坑支护体系设计
4.1设计依据和设计标准
1)工程设计依据。经过建设工程师们多年的研究，制定出了一系列的工程建设标准，为工程建设提供了大量数据支持。①《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012);②《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012);③《钢结构设计标准》(GB 50017—2017);④《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB 50307—2012)。2)基坑工程等级选择标准。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012) 中规定，基坑的侧壁安全等级分为三级。
4.2支护结构的刚度及种类
当前，在地铁车站基坑工程施工中，支护结构的刚度与种类直接决定着基坑的稳定性。随着技术的进步，基坑支护结构类型越发多样，因此，相关的设计人员在支护结构的设计上，要充分进行支护结构类型的选择，综合考虑基坑区域内的地质地形、水文条件等，做好地质勘察工作，确保支护结构的刚度与种类等符合工程的要求，实现对基坑变形等的控制。
4.3 合理选择支护体系
地铁车站深基坑支护体系设计的科学性，决定着支护结构的支护效果。在支护体系的设计上，需要考虑的因素更多，再加上在当前技术发展的背景下，地铁深基坑支护方式越发多样，有关设计人员需要充分掌握施工区域内的实际情况，综合对比在该种条件下各个支护结构的优点与缺陷，选择最佳的支护方案。深基坑支护方案的确定上，不仅要考虑各种支护结构的优劣性，还需要将其与施工现场的实际情况加以结合，从技术性与经济性的角度着手，使得支护方案能够在技术上具有可操作性，经济上具有节约性。深基坑支护施工最为关键的就是支护体系设计的科学性，当确定了最佳的支护结构以后，有关人员要立即对各种支护参数加以计算与确定，保障支护体系能够起到最佳的支护施工效果。此外，不同的支护体系也有着不同的造价，需要考虑其对造价的影响。当前，我国地铁工程中，最为常用的支护体系就是钻孔咬合桩、钻孔灌注桩、型钢水泥搅拌墙、地下连续墙。
4.4考虑的因素较多
地铁车站深基坑工程施工过程中，为保障支护结构设计的效果，必须考虑多方面的因素，主要包含以下方面：（1）工程地质条件。基坑支护过程中，土壤是关键的因素，在工程建设开始之前，工程单位需要组织有关的人员及时考察施工区域内的地质条件。随着城市化进程的加快，城市地铁车站在建设过程中往往需要考虑更多的因素，主要是由于地铁车站的建筑物与构筑物相对较多，在工程地质条件的考察上，其难度更大，在一些工程区域内，其地质构造复杂，加大了后期施工的难度。（2）水文条件。地铁车站基坑支护结构的设计上，水文条件是影响支护结构稳定性的重要因素，在施工过程中，要充分考虑水层的具体分布情况，比如潜水与承压水的分布情况，地下水水位如果相对较高，就需要在支护施工过程中做好相应的降水与排水处理。（3）基坑周边环境。在城市地铁车站支护结构的设计上，周边环境也会影响施工区域内的支护效果，如果在基坑周边存在诸多建筑物，在基坑开挖与支护过程中将可能影响这些建筑基础的稳定性。此外，如果基坑周边分布有诸多地下管线，在支护施工时可能会造成管线的损坏。因此，在基坑支护结构的设计上，必须综合考虑多方面的因素，保障设计质量。
4.5地下连续墙支护
地下连续墙支护结构在地铁车站深基坑工程中最为常用，主要是在施工过程中，开挖沟槽，沉放钢筋笼与浇筑混凝土，形成地下连续墙结构，与其他的支护结构相比，这种结构兼具多种支护功能，既能挡土也能截水，还具有一定的承重功能，其防渗性与结构刚度都较高，在实际的施工过程中，噪音与振动相对较小，能够适应各种复杂的地层条件，有效保障了深基坑施工的安全性。在地铁车站深基坑工程中，该种支护结构具有多方面的功能，不会对周边环境、建筑物产生较大的扰动。
结语
综上所述，近年来，随着地铁工程项目的增多，基坑工程质量逐步成为地铁工程中需要重点关注的问题。因此，相关基坑支护结构设计人员要根据工程的具体情况，进行支护结构类型等的选择，保障基坑支护结构设计的科学性，从而提高地铁工程基坑施工的安全性，降低基坑工程施工中基坑变形等事故发生的概率，提高地铁工程的总体质量。
参考文献
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