摘要：随着我国社会主义市场经济的繁荣发展，各行业领域的发展水平亦稳步提升，地铁行业也不例外。地铁的广泛使用极大地方便了人们的出行，而地铁车站偏载深基坑的围护结构愈发引起了人们的注意。因此，本文以此为研究对象，深入分析其围护结构设计的类型与意义，以期促进我国地铁行业的全面优化。
关键词：地铁车站；偏载深基坑；围护结构设计
地铁凭借其运行速度快、安全性能高的特点及优势成为人们短途出行的首要选择，地铁各方面的基础设施建设都引起了人们的高度关注，例如：地铁车站偏载深基坑方面。地铁车站偏载深基坑的围护结构为了更好地保障乘客的人身安全，因此，其设计环节要格外严谨细致，要有效地提升地铁车站偏载深基坑的实际效果。
一、地铁车站偏载深基坑围护结构的类型
目前，城市地铁建设的发展非常迅速，人们越来也多地选择搭乘地铁出行。而地铁本身所处的运行环境较为特殊，不仅离密集建筑物群很近，而且其偏载深基坑工程的推进可能会受到地质条件的限制。偏载深基坑工程的安全施工问题也就成为了建筑工程行业的一大难点，给技术人员带来不小的挑战，同时，这也是一个机遇。由于地铁车站偏载深基坑所使用的围护结构形式各异，其具体的施工方法、建设工艺，包括所采用的机器设备也有很大的差别。所以，要严格地测量基坑的深度，勘测施工现场的地质情况和水文地质条件等，同时，要结合当地的城市建设规模，再进行围护结构和施工方法的选定。一般来说，常见的地铁车站偏载深基坑围护结构主要有以下几种类型：
1．桩板、墙板式桩
该结构是通过在H型钢板的后方加设水平挡板的形式构成围护。其主要的优点是造价成本较低，且施工环节简单，一旦碰到障碍物便时可以随即改变施工距离。而缺点则是止水性能较差，不适合设置在地下水位比较高的地方，坑壁不稳定情况下也不可以使用。
2．钢板式桩
该结构通常是使用U形或Z形钢板桩，利用桩与桩之间的构造形式来达成相互咬合的状态，其止水性能较好。其优点为使用成品来进行制作，可以反复试验效果，施工环节简单。缺点则是在施工过程中易产生噪声污染，且构件刚度小，易发生变形，往往在建设刚完成时有着较好的止水性能，反复使用后则容易出现漏水的情况，需要额外增设防水装置。
3．人工挖孔式桩
该结构通常是经过人工来进行开挖成孔项目，再放置钢筋笼，随后灌注混凝土，以形成围护体系。其优点是工程造价成本低，施工过程中使用的机器设备也较为简单，可以进行大批量地统一施工，且施工环节灵活度较高，避免了产生泥浆，也不会造成噪音污染，从而实现文明施工的目的，有着极佳的环保效果。而其缺点则是运用人工建设存在一定的施工风险，一旦遇上流砂层和淤泥层则无法实施。
4．机械成孔灌注式桩
该结构通常是利用冲击式钻机、螺旋式钻机，或者是正反循环钻机来开挖成孔，再放置钢筋笼，随后灌注混凝土，以形成围护体系。其优点为构件刚度大，还可适用于超深基坑，并且在施工过程中对周边的地质层和环境的影响比较小。而缺点则是不具备止水功能，需配备一定的降水或止水装置。
5．SMW工法式桩
该结构是通过搅拌设备来切削土体，在其中注入水泥类的混合液，经搅拌后形成质量均匀的挡墙，并在墙中插入钢板，以构成一种复合型的围护结构。其优点为止水性能好，工程构造比较简单，且实际施工速度较快，部分钢板还可以经由回收再重复利用。而其缺点则是一旦基坑的深度较大时，该围护结构的刚度无法承受整个工程，需加设内支撑，从而影响到工程的进度。
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6．地下连续墙式
该结构是利用专业的挖槽机械设备，沿着基坑的周边来开挖出一条狭长的沟槽，再按照预先规划好的距离，连续地放置钢筋笼、灌注混凝土。其优点为施工过程中不会造成噪声污染，且墙体刚度大，不会对周边的地质层构成太大的影响，在多种地质层中均能投入使用。唯一的缺点则是工程建设的成本高。
二、地铁车站偏载深基坑围护结构的具体设计内容
1．放坡开挖式结构设计
该设计主要适用于周边环境相对空阔的场地，尽量避开需要重点保护的建筑物或建筑群，直接进行施工挖掘工作。因而，技术人员只要遵循稳定性原则，即可投入工程建设。同时，该设计在控制位移方面也没有过多的价位要求，不仅能够有效地降低成本支出，还能够对较大规模场地的土方量进行回填处理。另外，在实际的施工过程中，应注意废弃土的堆放问题，要尽可能地远离基坑，避免对基坑的安全性造成威胁，因为围护结构的周边荷载不能超过20kPa。
2．深层搅拌水泥土围护墙式结构设计
深层搅拌水泥土围护墙是指，利用深层搅拌机来强行地搅拌土体和以及混合完毕的水泥浆，从而形成以水泥土柱为基础的加固型挡墙，且是通过连续式搭建的施工方法而构成的。这种水泥土围护墙的优点较多。例如：在普通的基坑内使用则不需要加设额外的支撑装置，便能够快速便捷地实施机械化挖土工作。而且，该设计具备挡土和止水的两项重要性能，具有极高的经济适用性。另外，该设计在具体的施工过程中，不会产生噪音，从而造成的污染也比较少。因为只需要轻微地挤土，所以，该设计还可以在闹市区中投入建设。
此外，其依然存有一定的缺点。比如：基坑的位移问题。由于基坑处于一级保护状态，必须要严格控制其位移的变化阈限，通常围护结构水平位移的最大值应≤0.2%H=32mm（且＜30mm），而地面沉降量的最大值则要≤0.15%H=24mm。一旦遇到长度较大的基坑，则可以选择在基坑中间进行加墩或起拱处理，再利用相关的机械措施来限制位移。如果厚度过大，则只能在红线位置，且周边环境条件允许的情况下，再进行施工建设。
3．地下连续墙式结构
地下连续墙的刚度较强，且止水性能佳，在围护结构中是一种非常好的设计形式。该设计方式的适用性广，不论是较差的地质条件，还是深度大的基坑，均可投入建设。对周边环境条件要求较高的基坑，亦能适用。其缺点则是工程造价成本太高，同时，在施工过程中还需要额外配备专用的机器设备来协助工作。
4．高压旋喷桩式结构
在该结构中，其施工费用远大于使用深层搅拌水泥土桩，但是，其使用的施工设备的结构比较紧凑，且占地面积小，不仅具备很强的机动性，而且在施工过程中不会产生很大的振动，噪声较小，从而对周边的环境影响较小。该结构是利用高压旋转的机器喷口将水泥浆喷入土层中，然后使其与土体混合，得以构成可连续搭接的加固型水泥墙体。由于基坑为一级保护等级，具备数值为1.1的重要性系数。因此，要严格把控基坑围护桩的嵌入深度，经过计算，其嵌入深度一般设定为7.5m时，方能起到最佳效果。但是，该设计在施工过程中会产生大量的泥浆，从而构成一定的污染，这是不足之处。另外，一旦遇到的地质层含有流速过大的地下水，或是遇上能够腐蚀水泥的土质，则无法投入使用。
5．钢筋混凝土板桩式结构
钢筋混凝土板桩式结构，其实际的施工环节非常简单，且现场作业的周期比较短，曾被广泛地投入使用。但也要注意到该围护结构的不足之处。施工人员通常需要利用锤击等形式来进行钢筋混凝土板桩的嵌入工作，由此则会带来很大的振动和噪声，构成一定的污染。而且，在沉桩处理时，还会出现严重的挤土现象，因此，无法在城市范围内大量地投入建设。值得一提的是，该结构的各部件均是在工厂里加工完成后，再运送至施工现场，至此，难免会增加成本的支出，从而使工程造价的费用高出其他围护结构。
总结：地铁车站偏载深基坑围护结构的设计工作需要综合考虑到各方面的因素和限制条件，并结合各项先进的科学技术。因此，该工作的顺利开展得益于技术人员对各个环节的全面掌控，对基坑及其周边环境实际情况的细致勘测，以及及时地排查出某些施工难点或安全隐患。所以，技术人员通过理论联系实际的原则，多方考察，再制定出最佳的设计方案，有利于我国城市地铁建设的稳步发展。
参考文献
[1]王艳斌，张明强.地铁车站超深基坑围护结构的设计方法[J].建筑设计管理，2017，（5）：86-88.
[2]徐松.地铁车站深基坑围护结构设计[J].广东建材，2017，33，（2）：67-70.
[3]罗文浩.上海某地铁换乘车站深基坑围护结构设计[J].科技资讯，2017，15，（17）：57-58.
论文作者:李仲1,杨强2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
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