朱家鹏
身份证号码：36243019890411XXXX 中铁第六勘察设计院集团有限公司 天津 300308
摘要：针对化学腐蚀环境下地铁结构耐久性设计要求加以分析，且基于地铁结构特点、建设要求等提出相关建设与设计建议，以期能够更好的设计地铁结构，满足其耐久性设计需求。
关键词：化学腐蚀环境；地铁结构耐久性设计
地铁建设对人们的生活能够产生重要影响，但是实际地铁建设中需要面临诸多复杂的地铁结构，地铁设计与施工需要基于周围建筑、城市交通以及地下管线状态等加以分析，相较于常规的工程技术建设活动，其要求相对较高，建设施工难度相对较大。地铁结构建设中需要基于结构安全性、适用性以及耐久能力等加以分析，为现代地铁结构设计活动的开展奠定良好基础。文章将基于化学腐蚀环境下地铁机构耐久性设计加以分析，希望能够对相关研究活动带来一定借鉴价值。
1 化学腐蚀下的地铁结构耐久性设计要求
化学腐蚀下的地铁结构耐久性特点，需要基于地铁结构加以分析，基于环境、地质条件等进行优化设计。
1.1 大体积混凝土要求
地铁标准车站结构设计期间，设计期间顶板800mm，底板900mm，侧墙700~800mm之间[1]。大体积混凝土设计期间，混凝土结构物实体最小集合尺寸不能低于1m体积的混凝土[2]。在实际设计过程中可能跟会因为混凝土中胶凝材料水化反应致使其温度影响，在收缩的情况下则可能会产生裂缝等问题发生。建筑设计期间，结构锻炼最小体积需要控制在800mm之内。
1.2 耐久性设计要求
地铁结构耐久性设计期间，主体结构需要具备抗腐蚀、抗渗漏、抗裂等功能，满足实际的地铁结构建设需求，进而避免各类不良问题的发生[3]。在当前城市工业建设与生产中，环境污染问题比较严重，城市水、土污染等问题对地铁结构设计的耐久性建设会带来较大影响，地铁结构设计期间需要基于各类影响因素进行分析。
1.3 防水性设计要求
地铁建设期间需要以混凝土结构自防水为主，地下车站、杏仁通道设计等需要将防水等级设置为1级，不能发生渗漏等问题，结构表面需要保持无湿渍[4]。化学腐蚀下的地铁结构耐久性设计，需要保证避免受到温度、湿度等影响而发生裂缝问题，满足混凝土自防水建设需求。在保证施工质量的基础上，不断提升混凝土强度等级。
2 化学腐蚀环境下地铁结构耐久性设计方式分析
化学腐蚀环境下的地铁结构耐久性设计，可以通过全面了解影响因素，判定建设环境等级；规范地铁建设流程，合理利用相关资源及融入内增外防思想，保证结构抗腐能力等方式提升其建设质量，为现代地铁建设活动的深入开展奠定良好基础。
2.1 全面了解影响因素，判定建设环境等级
基于腐蚀的作用机理而言，化学腐蚀环境指的是硫酸盐等化学物质对混凝土与钢筋等所带来的腐蚀[5]。化学腐蚀环境下的作用因素具体包含水、土中硫酸根离子的浓度以及水中侵蚀性二氧化碳浓度等等，其中水喝土中的硫酸根离子浓度为主要影响因素。硫酸盐影响下，混凝土中易于发生体积膨胀的问题，致使混凝土开裂，硫酸盐在和钢筋发生接触之后，会发生钢筋腐烂的问题发生，进而直接影响地铁结构耐久性。
基于空间结构视角而言，地铁结构所处环境为地表以下，在干旱、高寒等位置中，不能直接应用规则进行分析。在实际的建设与管理过程中，需要基于干旱、高寒地区硫酸盐环境作用等级等进行分析。地铁结构不管是车间还是区间隧道，均处于地下。化学腐蚀环境下的地铁结构耐久性设计，会受到湿润环境、地下水环境等相关因素影响。在实际设计期间设计人员需要全面了解“干湿交替”等相关理念，在“无干湿交替”的化学腐蚀环境下允许混凝土强度等级降低一级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环境类别及作用等级的判定，会直接影响后续混凝土强度等级、保护层厚度、水胶比等一系列问题，故而需要在地铁结构设计前注重前期数据调查，明确认识到水、土腐蚀评价参数，且基于车站设计需求、区间情况等进行综合分析，为化学腐蚀环境下的地铁结构耐久性设计能力提升奠定良好基础。
2.2 规范地铁建设流程，合理利用相关资源
基于致密性理念来看，混凝土耐久性建设需要以混凝度密实度合理控制的方式得以实现，工程建设与设计人员需要基于混凝土指标的强度等级进行综合分析，规范混凝土设计流程，基于混凝土最低强度等级与最大水胶比实施建筑设计与施工活动，以保证在不同的环境下混凝土耐久性均比较理想。结构耐久性设计期间，耐久度与钢筋密度密切相关，需要规范限制最小保护层厚，进而满足钢筋耐久性建设需求，基于其混凝土强度等级与保护层厚度等加以分析。
通常情况下，在混凝土强度等级低于本规范一个等级的情况下，混凝土保护层厚度也需要上升5mm。在低于其两个等级的情况下，则混凝土保护层厚度需要增加10mm。保护层厚度需要基于实际的混凝土强度等级进行灵活调整，优化利用各类资源。同时，还需要基于《地铁设计规范》中有关于钢筋保护层厚度要求等，规范地铁建设的流程。以侧墙迎土侧钢筋为例，纵筋25mm，分布筋20mm，净保护层厚度45mm，则纵筋距混凝土外皮厚度为75 mm。地铁结构设计期间需要按照《混凝土结构耐久性设计规范》、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》等内容，对地铁结构所处环境进行综合分析，明确其结构环境作用等级，地铁渗漏结构系数等加以分析，满足实际的地铁设计需求，在相同情况下明确铁路耐久性设计规范，混凝土强度也需要进行合理规划。通过上述方式，更好的控制工程建设投资成本。
2.3 融入内增外防思想，保证结构抗腐能力
地铁结构耐久性设计期间可以融入“内增外防”的思想理念，基于其自身结构特点、抗腐蚀建设需求等加以分析，且注重分析隔离外部环境的分析。首先需要注重所应用材料质量的控制，比如骨料碱含量控制、拌合水质量控制等等。水泥选择期间，需要基于实际的地铁建设环境、土质环境等加以分析，我国各个城市地铁建设期间，图纸中水泥品种多比较推荐硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。地铁结构除需满足结构自防水要求外，还需满足大体积混凝土抗侵蚀、抗裂等要求。
其次，施工现场管理期间需要科学应用各类先进的技术，比如可以提前采取预浇筑实验来验证构件的裂缝控制，进而满足混凝土自防水，结构耐久性等要求，降低各类不良问题发生率，保证地铁结构设计期间的耐久性要求。
最后，可以通过隔离外部环境的方式，以增加保护层厚度、外包防水设计等方法，保证结构耐久性，更好的保护地铁结构，隔离隔离侵蚀性介质。
结束语
现代城市地铁结构设计期间，需要综合分析相关影响因素。通过全面了解影响因素，判定建设环境等级；规范地铁建设流程，合理利用相关资源及融入内增外防思想，保证结构抗腐能力等方式，为现代地铁结构设计活动的开展奠定良好基础，保证其抗腐蚀能力，为城市交通事业与生产活动的有序开展奠定良好基础。
参考文献
[1]丁毅，邢艳如.超长、超大基坑开挖对邻近地铁结构安全影响的数值模拟分析[J].水利与建筑工程学报，2017，15（02）：170-175.
[2]赵月.与市政桥梁合建的地铁车站结构设计——以厦门地铁吕厝站为例[J].隧道建设，2015，35（05）：439-442.
[3]丁乐.基坑开挖对邻近地铁车站安全影响的三维有限元分析——以西朗公交枢纽站为例[J].隧道建设，2015，35（04）：328-334.
[4]林新烁.无人值守自动变形监测系统在深圳地铁结构变形监测中的应用——以环中线前海湾站为例[J].测绘通报，2014（01）：79-81.
[5]刘树亚，欧阳蓉.基坑工程对深圳地铁的结构变形影响和风险控制技术[J].岩土工程学报，2012，34（S1）：638-643.
论文作者:朱家鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/17
标签：地铁论文; 耐久性论文; 结构论文; 混凝土论文; 环境论文; 等级论文; 保护层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;