2.4.1 地下车站结构设计
地下车站结构设计方法的选择不仅受限于地质和水文条件等，还要满足地下工程的使用功能，同时也要满足合理开发利用地上、地下有效空间的要求，并考虑设计后的施工会给周围环境带来的不良影响。其设计是否合理，对线路埋深、车站结构形式、工期及土建工程造价等具有极大的影响，直接影响到全线的社会效益、经济效益和环保效益。
地下车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法。根据《地铁设计规范》（GB 50157—2013），盖挖法现已归并到明挖法中；暗挖法包括盾构法和矿山法，在我国，一般特指矿山法。因此，地下车站结构设计主要针对明挖法施工的车站和暗挖法施工的车站，下面对两者做具体分析。
1.明挖法车站结构设计原则
1）明挖车站主体结构
（1）结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行，结构、构件应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求，并满足防水、防火、防杂散电流的技术要求。
（2）车站结构的净空尺寸除满足建筑限界和设备安装要求外，在设计中尚应考虑结构变形、不均匀沉陷、测量误差及一定量的施工误差，其值参照类似工程实测值加以确定。
（3）车站结构安全等级应根据建筑结构有关设计规范的要求确定。
（4）车站结构及出入口、通风亭的耐火等级为一级。
（5）车站结构应分别对其在施工阶段和正常使用阶段进行强度计算，对于混凝土和钢筋混凝土结构尚应进行抗裂或裂缝宽度验算。钢筋混凝土的裂缝宽度允许值，应根据结构类型、使用要求、所处环境条件和防水措施等因素加以确定。在永久荷载和基本荷载组合作用下，应按荷载短期效应组合并考虑长期效应组合的影响计算最大裂缝宽度。其控制标准如下：顶板的顶面δmax≤0.2mm；顶板的底面和底板的顶面δmax≤0.3mm；底板的底面δmax≤0.2mm；侧墙外侧δmax≤0.2 mm；侧墙内侧δmax≤0.3 mm；中层板δmax≤0.3 mm；
当结构有可靠的附加外防水层时，裂缝宽度的控制值可适当放宽；当处于侵蚀性地层时，迎土侧的各混凝土构件的最大裂缝宽度应适当严格控制。
裂缝宽度计算采用《混凝土结构设计规范（2015年版）》（GB 50010—2010）计算时，结构钢筋保护层厚度超过35 mm的按35 mm取值，小于35 mm的按实际取值。
（6）明挖结构的支护参数应根据工程地质、水文地质、施工条件和环境因素，按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—2012）及该地区基坑支护规范（规程）的规定，进行技术经济比选，并参考已有的工程实例确定。
（7）车站端头如作为盾构法、矿山法施工工作井（终到井、始发井）时，结构设计应综合考虑车站正常使用阶段的布置要求和工作井的施工工艺要求进行结构布置和设计。
（8）结构设计应按最不利地下水位情况进行抗浮稳定验算，在不考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.05，当考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.15。当结构抗浮不能满足要求时，应采取相应的工程措施。
（9）车站结构按地震设防烈度进行抗震验算，并在结构设计时采取相应的构造措施，以提高结构的整体抗震能力。当地铁结构上部建有地面建筑物时，应按整体检算抗震能力。
（10）车站的结构设计，应依《地铁杂散电流腐蚀防护技术标准》（CJJ/T 49—2020）采取防止杂散电流对结构物腐蚀的措施。主体结构要分段实现主钢筋的纵向可靠焊接及设置测防端子。相邻结构段之间必须绝缘。主体结构的防水层应有良好的电气绝缘性能。
（11）车站结构防水设计，应满足《地下工程防水技术规范》（GB 50108—2008）的要求，并充分考虑所在地区地下水腐蚀性情况和气候条件对施工的影响，在满足结构强度和稳定性的基础上，应遵循首先满足防水方案要求的原则。
2）围护结构及基坑开挖设计
（1）围护结构设计一般要求
①根据工程地质和水文地质条件、周围环境、建构筑物、基坑深度、施工条件等情况，明挖法、盖挖法施工的地下车站的围护结构可选用地下连续墙、钻（挖）孔桩、钢板桩、工字钢桩、土钉墙及喷锚支护等支护结构。围护结构设计应严格按照国家或各地区有关规范、规程的规定和当地既有工程经验进行支护结构方案的技术经济比选后确定。
②土钉墙、喷锚支护、钢板桩和工字型钢桩等支护结构，只能作为临时支护结构，且适用于基坑较浅的情况。地下连续墙和钻（挖）孔桩，支护结构既可作为基坑围护的临时支护结构，又可作为永久主体结构的侧墙或侧墙的一部分。
③当钻（挖）孔桩、地下连续墙既作为围护结构又作为永久结构或永久结构的一部分时，其与内衬的关系应和结构防水方案结合起来考虑，依据工程地质、水文地质条件进行叠合墙和重合墙的技术经济综合比较确定设计方案。
④叠合式结构的墙面应凿毛清洗，使内衬与围护结构有效黏结，当计算剪应力小于允许剪应力（0.4 MPa），可视为整体进行计算，墙体厚度取两者之和，当抗剪强度不能满足要求时，应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）设置抗剪钢筋。
⑤当为叠合式结构时，围护结构应进行裂缝宽度验算，其控制标准与主体结构裂缝宽度验算一致。
⑥重合式地下墙，其墙面与内衬之间设置隔离层，两者之间靠在一起，相互平整重合，但不连接，内、外墙所产生的垂直方向变形相互不影响，但水平方向变形相同。
⑦单一式地下墙（包括人工地下墙）槽段之间有可靠的防水措施、施工质量有保证时，可采用单层墙结构形式。对于单层墙结构，围护结构除满足强度计算、抗裂或裂缝宽度验算要求外，还必须考虑抗渗要求，其抗渗标号不得低于0.8 MPa；当处于侵蚀性介质中时，还应满足抗侵蚀的要求，其耐侵蚀系数不应小于0.8。
⑧对于叠合式结构，在进行围护结构施工时，须预留与顶、底板、楼板连接的钢筋接驳器。
⑨明挖顺作法施工支护结构的支撑系统，可采用钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土对称支撑和锚杆（索）支撑。
a.钢管支撑和型钢支撑，适用于基坑宽度不大的车站，一般在基坑宽度小于22 m左右。钢支撑承载力较大，对控制变形较好，安拆灵活方便，可以倒换重复使用，较为经济。
b.钢筋混凝土对称支撑，适用于基坑宽度不大，施工工期要求不高。该支撑承载力较大，但拆除困难，无法重复使用和回收。
c.锚杆（索）支撑，适用于基坑宽度较大，难以设置内支撑时，应优先选用。该支撑系统可为施工提供宽敞的施工环境，但不宜在淤泥、饱水砂层等软弱地层中使用，无法回收利用，对周边地下空间的利用有影响，造价较高。
（2）围护结构基坑开挖方式。
①坡率法。
基坑周围具有放坡可能的场地，且土质较好，地下水位较深时，应优先考虑采用坡率法方案施工。
坡率应按地质专业给定的稳定边坡确定，在没有给定边坡坡率的情况下，可参照表2.4和表2.5选用。
表2.4 岩石边坡坡率允许值
表2.5 土质边坡坡率允许值
②地下连续墙。
地下连续墙支护可适用于多种地质条件和各种复杂施工环境，它既可作为基坑开挖的支护结构，又可作为主体结构的侧墙或侧墙的一部分，与主体结构共同组成叠合墙或重合墙以承受其荷载。当上部有其他建筑物时，亦可作为建筑物的基础，但墙底应进行注浆加固。当地质条件较好，且地下连续墙接缝处防水有可靠保证时，可采用单一式地下连续墙。
a.地下连续墙的幅宽应根据车站平面布置、地质条件、施工机具性能、施工环境、结构布置、起吊能力等确定，一般幅宽为6 m，其墙厚可采用0.6～0.8 m，由计算确定。
但当地下连续墙邻近建筑物、重要地下管线时，幅宽宜缩短，且槽段应间隔成槽，一般宜相隔1～2段，并应尽量缩短成槽时间。
b.地下连续墙的垂直度和平整度，当为临时支护结构时，其垂直度误差不应大于5%；当为单一或复合墙体时，其垂直度误差不应大于3%。施工中应确保车站建筑限界及结构厚度。
c.地下连续墙段之间，一般可采用不传递应力的普通柔性接头，当纵向必须形成整体或对防渗有特殊要求时，应采用刚性止水接头。
d.当地下连续墙作为主体结构侧墙或侧墙的一部分时，墙顶水平位移不宜大于25 mm。
e.地下连续墙成槽前应布置导墙，导墙深度不宜小于1.5 m。
f.地下连续墙及灌注桩的倾斜度和平整度，应根据建筑物的使用要求和地质条件以及挖槽机械性能等因素确定。
g.地下连续墙及灌注桩受力钢筋应采用HRB400级和HRB335级钢筋，直径不宜小于20 mm。
h.地下连续墙构造钢筋可采用HRB235级钢筋，直径不宜小于16 mm。钢筋间距要恰当，使混凝土在泥浆中能稳定流动，有利于保证混凝土与钢筋的握裹力，竖向主筋最小净距不小于75 mm，水平构造筋间距宜为200～300 mm。
i.连续墙可按无围囹设计，当无围囹时，应按支撑轴力及其布置方式进行墙体强度验算，以确定水平筋的设计，其水平筋一般宜适当加强。
③排桩。
a.排桩一般采用人工挖孔桩和钻孔灌注桩。人工挖孔桩适用于除饱和粉细砂、淤泥层外的Ⅰ、Ⅱ类地层。钻孔桩除饱和粉细砂地层外适用于一切地质条件。
b.排桩既可作为支护结构，又可作为主体结构侧墙或侧墙的一部分。基坑围护桩可采用平面咬合或组合排桩的咬合布置形式，既可挡土又可阻水。
c.排桩设计应包括下列内容：土压力、水压力计算（宜按分层土的γ、φ和c计算）；排桩插入深度计算（指基坑底面以下深度）；排桩内力计算；锚杆或支撑设计（含围囹设计）；桩顶冠梁及其他构造设计；基坑降水、截水和排水设计；支护结构的监控量测要求。
④土钉墙支护。
a.土钉墙支护，适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、黏性土和弱胶结砂土。当采用有限放坡土钉墙支护时，开挖深度为5～12 m，当土钉与有限放坡、护坡桩及预应力锚杆联合支护时，深度可增加。
b.土钉墙不适用于含水丰富的粉细砂层、砂卵石层和淤泥质土。
c.土钉墙支护不适用于对变形具有严格要求的基坑。
d.土钉墙设计中应有如下内容：土钉墙平、剖面尺寸及分段施工高度；土钉布置方式及间距；土钉直径、长度、倾角及空间的方向；土钉钢筋的类型、直径和构造；土钉与面层连接构造设计；喷射混凝土面层设计与坡顶防护设计；整体稳定性分析；坡顶、坡脚排水沟设计。
e.土钉墙喷混凝土厚度要求：第一层喷混凝土厚30～50 mm；喷混凝土墙面总厚度80～200 mm。
f.采用土钉墙施工时，坡顶、坡面和坡脚均应设置排水措施；坡面应根据开挖实际效果情况，设置一定数量泄水孔。
g.采用土钉墙施工时，基坑开挖分层进行，坡面平整度允许误差±20 mm，坡面宜为1∶0.7～1∶0.2。
h.土钉墙注浆材料宜用水泥净浆或水泥砂浆，水泥砂浆配合比宜为1∶2～1∶1（重量比，水灰比宜为0.38～0.45）。
i.土钉孔深允许偏差±50 mm；土钉孔径70～120 mm，钢筋直径φ16～φ32 mm；土钉间距宜为1～2 m，土钉与水平夹角5°～20°。
j.钢筋网钢筋直径φ6～φ10 mm，网间距150～300 mm，上下段搭接长度≥300 mm，加强钢筋用焊接。
⑤钢板桩支护。
钢板桩支护，适用于开挖深度≤7 m且邻近无重要建筑物基础或重要地下管线的砂土、粉土和黏土层的建筑深基坑。
⑥深层搅拌桩支护。
适用于淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、粉土、素填土等土层，基坑开挖深度不宜大于6 m。设计时必须进行支护结构的抗滑动稳定和抗倾覆稳定验算；当其下部为软弱土或砂土地层时，尚应进行整体抗滑稳定、抗隆起稳定、抗管涌稳定验算。
⑦支撑系统。
支撑系统设计时，应根据基坑特点、施工组织安排、钢材供应需求等选择适宜的支撑形式。
a.明挖法施工，支护结构的支撑系统可采用钢管支撑和锚杆（索）支撑。
钢管支撑适用于基坑宽度不大的车站，它支撑力大，可以倒换使用，较为经济，宽度较大时，应增加中间支撑立柱。
锚杆（索）支撑可为施工提供开敞的场地，但要耗费大量的钢材，价格较贵。当锚杆（索）设计长度深入邻近建筑物规划红线和地界，或与地下管线有干扰时，应与有关部门妥善协调处理。
b.钢支撑一般采用钢管，直径400～600 mm，管壁厚宜为10～16 mm，支撑轴力一般控制在1000～1800 k N，为减少墙体在基坑开挖期间的位移，对钢支撑应施加预应力，其值可按设计轴力的50%～80%计。
⑧施工降水。
a.施工降水应根据车站工程地质与水文地质条件、周边环境降水影响等确定。在不适合降水地段需要采用截水工程措施。
b.若地下水位较深，出水量较少，宜采用坑内明沟排水法。基坑内设排水沟，每隔30～50 m设置一个直径0.7～0.8 m的集水井，井底比排水沟底低0.5～1.0 m。
⑨高压旋喷注浆截水。
高压旋喷注浆的有效直径必须现场试验确定，无现场资料，可参照表2.6经验数值。
表2.6 高压旋喷注浆有效直径参考值
注：（1）定喷的有效长度约为旋喷直径的1倍，摆喷的有效影响长度大于旋喷但小于定喷。
（2）N为修正后的标准贯入击数。
3）结构设计荷载
（1）明挖车站结构设计荷载分类（详见表2.7）。
①永久荷载。
永久荷载包括结构自重、地层压力、结构上部建筑物压力、静水压力及反水力、混凝土收缩及徐变影响力、预加应力、设备荷载、地基下沉影响力、侧向地层水压力、侧向地层弹性抗力及地基反力等。
②可变荷载。
a.基本可变荷载。
基本可变荷载包括地面车辆荷载、地铁列车荷载、人群荷载等。
b.其他可变荷载。
其他可变荷载包括温度影响力、施工荷载等。
③偶然荷载。
偶然荷载包括地震荷载、人防荷载。
表2.7 明挖车站结构设计荷载分类
续表
注：设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中；表2.7中所列荷载本节未加说明者，可按国家有关规范或根据实际情况确定。
（2）应分阶段计算荷载。
结构设计时，应按结构整体或单个构件可能出现的最不利荷载组合进行计算，并应考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。
（3）地层压力。
①垂直荷载。
明挖法施工的车站，按计算截面以上全部土柱重量作为垂直荷载。
②水平荷载。
根据明挖施工阶段结构受力过程中墙体位移与地层间的相互关系，可分别按主动土压力、静止土压力或被动土压力计算。
对于围护结构施工期间的水平压力宜按朗金公式的主动土压力计算；使用阶段，主体结构宜按静止土压力进行计算。在黏性土中可采用水土合算，砂性土中采用水土分算的办法。计算中应考虑地面活载以及邻近建筑物产生的附加水平侧压力。
（4）列车荷载。
地铁列车荷载，应根据所采用的车辆轴重、载重计算，并用通过的重型设备车辆进行验算。初步设计如车辆选型未定可取均布荷载为20kPa。
（5）人群荷载。
站台、站厅、楼梯、车站管理人员用房等部位的人群荷载按4kPa计，另需考虑在300mm×300mm范围内20kN的集中荷载，结构计算时，应按全部均布荷载加上集中荷载的最不利荷载组合进行设计。
（6）设备荷载。
设备房屋部分的荷载，一般按8kPa进行设计，并应依据设备的实际重量、动力影响、安装运输途径等确定其大小与范围，自动扶梯的计算荷载及安装的吊点位置、荷载大小与范围，须根据设备型号及运输途径而定。
（7）浮力及静水压力。
当明挖车站所处地层有地下水时，计算中应计及地下水产生的浮力的影响；施工阶段在覆土未回填或回填到位时，应根据可能发生的地下水位，计算其浮力的大小；使用阶段应按季节性最不利地下水位时全部浮力进行计算。
（8）施工荷载。
施工荷载指设备运输及吊装荷载、施工机具及人群荷载。
在结构设计中，应考虑下列施工荷载之一或可能发生的几种情况的组合：①设备运输及吊装荷载；②施工机具荷载；③地面堆载、材料堆载。
（9）地面超载。
地面超载可按20 kPa计算，并考虑扩散后作用在车站结构上。对于覆土厚度特别小的车站，其地面超载则按有关规范的规定确定。
（10）混凝土收缩作用。
外露的超静定结构及覆土小于1 m或截面厚度大的钢筋混凝土结构，应考虑混凝土收缩的影响。根据《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2016）及《铁路桥涵设计规范》（TB 10002—2017）规定，混凝土收缩的影响可假定用降低温度的方法来计算。对于整体浇筑的混凝土结构，相当于降低温度20℃；对于整体浇筑的钢筋混凝土结构，相当于降低温度15℃；对于分段浇筑的混凝土或钢筋混凝土结构，相当于降低温度10℃；对于装配式钢筋混凝土结构，相当于降低温度5～10℃。
（11）地面车辆荷载及其冲击力。
一般可简化为与结构埋深有关的均布荷载，覆土较浅时应按实际情况计算。在道路下方的浅埋暗挖隧道，地面车辆荷载可按10 k Pa的均布荷载取值，并不计冲击力的影响。
（12）温度作用力。
根据各地区温度情况及施工条件，地下铁道结构各部件受温度变化而引起的影响力：使用阶段温度变化范围按15～46℃考虑，施工期间按混凝土内部峰值温度75℃考虑。
（13）地震荷载。
车站结构应根据该地区的地震设防烈度，进行抗震验算，并在结构设计时采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。当提供了批准的地震安全性评价结果时，地震作用应按批准的地震安全性评价结果确定。
（14）人防荷载。
应根据地区城市规划的人防要求等级，严格按《人民防空工程设计规范》（GB 50225—2005）的规定确定。
4）结构计算
（1）结构计算应根据施工顺序，分阶段按“增量法”原理进行内力计算。计算时，必须计入结构的先期位移值以及支撑的变形量，最终的位移及内力值应是各阶段之累计值。
（2）结构计算模式，应按结构的实际工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用。车站结构通常只进行横断面方向的受力计算，遇下列情况时也应对其纵向强度和变形进行分析：
①沿车站纵向覆土有较大变化时；
②车站结构上部直接建有立交桥或其他建筑物时；
③基底地质条件有显著差异时；
④空间受力作用明显处（如十字形、T形、L形换乘车站的节点等）宜按空间结构进行分析。
（3）结构设计时，应根据各层板与纵梁的刚度比，确定跨中板带与柱上板带的内力分配系数，进行板的配筋设计。
（4）结构计算时，若地质情况复杂，纵、横向地质变化大或因车站布置造成的不对称情况，应按偏压进行内力计算，并考虑对因地震产生的水平不对称的水、土荷载进行最不利组合，以确定控制截面的设计内力。
（5）对于邻近车站的地下建筑物，施工造成车站结构侧向受不对称水平压力的影响，应对此予以足够重视。设计中应根据其结构形式与车站平面、立面的关系，施工方法、施工先后等因素进行分析，以确定车站结构计算模式及相应的工程处理措施，将其施工时对结构造成的影响控制在允许范围以内，以确保结构的安全。
（6）车站结构可按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析，计算时宜考虑立柱和楼板压缩、斜托的影响。
（7）采用逆作法、半逆作法修建的车站，需要采取适当的结构构造措施，预留抗剪、抗拉构件，保证先期施工的围护结构、立柱与后期施工的梁板结构间力的有效传递，尤其是要合理处理先后期混凝土接触面的滑移。
（8）采用逆作法、半逆作法修建的车站，应考虑立柱的施工误差造成的偏心影响。立柱计算长度的确定还应结合地层对立柱的约束情况来考虑。
（9）当支护结构作为主体结构侧墙的一部分，且兼作上部建筑的基础时，尚应进行使用阶段的组合强度、垂直承载能力、地基强度变形和稳定性计算。
（10）当地下连续墙或灌注桩及各类板桩支护墙插入土层中，在确定其入土深度时，必须进行墙体的抗滑动、抗倾覆和整体稳定性以及墙前基底土体的抗隆起和抗渗流稳定性验算。
当围护结构插入岩层中时，其嵌入深度需根据基坑开挖深度、支撑体系、岩层风化程度，进行稳定和变形计算，并参照类似工程予以确定。
（11）围护结构内力计算，一般情况下，标准段部分可沿车站纵向取单位长度按弹性地基梁（板）进行计算，地层对墙体的作用采用一系列弹簧进行模拟。
当地质条件复杂、地质变化较大、空间受力作用明显处，基坑围护结构还应采用桩土共同作用的空间非线性计算方法。
（12）支撑[或锚杆（索）]的道数应根据工程地质、水文地质条件，墙体刚度，基坑开挖深度予以确定，其支撑间距应优化，以减少内力与位移，并减少对施工的干扰。
（13）当围护结构与内衬墙结合面黏结好，能承受剪力时，采用叠合板计算法，并应考虑外墙初应力、初应变。墙体计算厚度，取内外墙厚度之和。当内外墙之间设有防水层或两者结合差，不能传递剪力时，按重合墙结构计算。
（14）围护结构与板之间采用接驳器连接时，其结点可按刚接考虑。但考虑到接驳器接头难以做到绝对刚接，跨中截面弯矩可增加10%，以考虑内力的实际分布。必要时也可考虑接头弯矩与跨中弯矩间的内力重分布。采用预埋筋连接时，可按半刚接进行计算。
（15）为减少墙体在基坑开挖期间的位移，对钢支撑及锚杆应施加预应力，其值可按设计轴力的50%～80%计，其内力计算应考虑支撑预应力的作用。
（16）验算最大裂缝宽度时，叠合式结构的叠合面不验算最大裂缝宽度。
5）结构构造及设计要求
（1）地下车站结构钢筋混凝土主筋保护层厚度应不小于表2.8内数值。
表2.8 主筋保护层厚度
（2）灌注桩箍筋采用φ8～φ12 mm，间距200～300 mm，桩顶段并应适当加密，必要时应设定型加强筋。
（3）地下连续墙或钻孔灌注桩等水下浇筑构筑物的钢筋笼，应采用焊接连接。钢筋笼的构造，应有利于入槽准确固定和就位。单元槽段或桩的钢筋笼，应尽量装配成一个整体。在个别困难情况下钢筋笼必须分节时，接头位置应选在受力较小处，并保证受力钢筋接头在同一断面不大于50%。施工时，注意上、下段钢筋对位准确，保证钢筋笼顺直。
（4）水下灌注的钢筋混凝土构筑物，在钢筋笼吊放前，必须对槽底泥浆沉淀物进行置换和清除，其底部沉渣厚度不大于100 mm。必要时，可在连续墙中埋设注浆管，对槽底沉渣进行注浆加固处理。
（5）地下连续墙的水平筋应布置在主筋外侧，以减少混凝土灌注阻力。为增加钢筋笼的刚度，应设置桁架筋和剪力筋。
（6）排桩一般宜设置围囹，并应对围囹结构检算。
（7）一般人工挖孔桩桩芯直径为：h≤10 m时，φ≥1000 mm；10＜h≤15 m时，φ≥1200 mm；15＜h≤30 m时，φ≥1400 mm（h——基坑开挖深度、φ——人工挖孔桩直径）。
（8）人工挖孔桩每节护壁高度宜取1000 mm，上下节搭接长度不小于50 mm。
（9）当车站设计为叠合墙时，其围护结构应在结构各层板的位置预埋接驳器或预埋钢筋。接驳器钢筋类别及直径应配合板中该处受力筋的类别、直径而定。预埋钢筋只能选用HRB235级钢筋，直径不宜大于20 mm，其埋入围护结构中长度应满足受力钢筋锚固长度，施工时务必真正回直，与板中横向主受力钢筋相搭接，使之能承受部分弯矩。
（10）为减少围护结构在基坑开挖期间的位移，对钢支撑及锚杆（索）应施加预应力，其值可按设计轴力的50%～80%计。
（11）板上孔洞周边加强部分应根据孔洞大小、周边荷载分布状况确定采用孔边梁或暗梁、加强筋等形式予以加强。
（12）车站施工时，底板可预留泄水孔，以减少施工时的水浮力，待车站竣工后予以封闭。
（13）车站盾构端头井（终到井、始发井）设计。
①确定端头井的建筑尺寸和构造形式。
②端头井是车站两端设备用房的一部分，又是区间隧道盾构工作井，井的内净尺寸应考虑如下要求：a.盾构施工要求，首先要考虑盾构安装、检修、调头、转场、运输等要求；b.地铁运营后的使用要求，车站两端一般为设备用房，有降压变电所、废水泵房、推力风机等，此井的平面及空间尺寸应满足设备工艺要求；c.由于端头井的井壁开设大孔较多，有盾构孔、出入口通道孔、通风道孔及运输孔等，其内衬应予以适当加厚。
（14）施工过程中应建立严格的监测网，对施工全过程进行监测，以达到确保安全、指导施工、积累资料、改进设计的目的。施工监测包括围护结构位移、基坑外地表沉降及水平位移、钢支撑轴力测量等。施工时还应在全线选择几处有代表性的车站，进行科研监测，如围护结构墙背的水土侧向压力，墙、板内应力等。
（15）车站建筑物在结构、地基基础或荷载发生显著变化处，因抗震要求必须设置沉降缝时，应采取可靠的工程技术措施，确保沉降缝两边的结构不产生影响行车安全的差异沉降，并应采取可靠的防水措施。车站主体结构一般不设变形缝，当确需设置时，也应少设。
（16）明挖法施工的车站温度伸缩缝的设置，可根据所在地区的气象条件、结构类型、埋深、功能要求和施工工艺等确定。其缝宽一般可按10～20 mm计，最大间距可参考《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057—2009）、《混凝土结构设计规范（2015年版）》（GB 50010—2010）及工程类比确定，或根据车站结构混凝土温度收缩计算来确定。若采取措施能有效地减少混凝土温度应力（如设置后浇带、间隔跳槽施工、采用补偿收缩混凝土等），也可不设伸缩缝，但顶、底板及侧墙应配置双面（两侧）不小于0.4%的纵向分布钢筋，纵向分布筋设置宜为细钢筋、密间距。
（17）车站结构的施工缝应根据施工组织的施工分段情况而定。其位置应留在结构剪力较小且便于施工的部位，并兼顾车站内部结构的完整性。其间距一般不宜过大，原则上纵向取8～12 m。施工缝应设置钢板止水带或采取其他有效防水措施。
（18）车站和通道的接头处理：为消除通道与车站的剪切错动，一般要求在车站结构外做柔性接头，缝内设剪切筋，在变形缝内侧留出沟槽，并设止水带，再盖以有引水功能的装饰板。
2.暗挖法车站（矿山法）结构设计原则
1）一般要求
（1）当车站位于较完整的岩石地层且地下水不发育，或位于交通繁忙、施工场地狭窄，不允许中断交通等，不宜采用明挖法施工时，方可设计为暗挖法车站结构。
（2）围岩分级应采用定量和定性相结合的方法确定围岩级别。其定量评定方法仍可依照目前已废止的《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB 10108—2002）的有关规定，围岩分级参照《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2016）执行。
（3）矿山法车站结构计算时可参考式（2.1）确定深、浅埋隧道分界深度hp。
式中：ha——深埋隧道垂直荷载计算高度，m。
式中：s——围岩级别；ω——宽度影响系数。
式中：B——隧道开挖宽度，m；i——围岩压力增减率，取i=0.1。
当隧道埋深小于hp时，一般属浅埋暗挖隧道。
需注意的是：①Ⅰ～Ⅲ围岩级别取低值，Ⅳ～Ⅵ围岩级别取高值；②采用非爆破法开挖或采用锚喷支护时，hp可适当减小；③单线隧道取低值，双线隧道取高值。
（4）车站覆土厚度应根据工程地质及水文地质条件、周围环境状况、车站结构类型及尺寸、线路条件等因素确定，以选定合理的覆跨比。
（5）隧道横断面内净空尺寸，应在满足建筑限界和车站功能的基础上，考虑施工误差、测量误差、不均匀沉降、结构变形的需要，应予留适当的余量。
（6）隧道衬砌结构类型及尺寸，可根据工程地质及水文地质条件、远期预测客流量、埋置深度、周围环境状况、施工条件等因素，通过工程类比和理论分析法确定。必要时，可通过试验论证。
（7）车站隧道宜设计为复合式衬砌，其设计参数可采用工程类比法和结构计算确定，并通过现场监控量测予以修正。当地质条件适宜且施工条件许可时，二次衬砌可采用装配式衬砌。
（8）隧道施工引起的地面沉降和隆起，均应控制在环境允许的范围以内。施工时，应依据周围环境、建筑物基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。地面沉降量，一般控制在30 mm以内，隆起量控制在10 mm以内。
（9）结构计算模式，应反映施工阶段和运营阶段结构的实际工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用。
（10）车站隧道衬砌结构，应按施工阶段和正常作用阶段进行结构强度计算。必要时，也应进行刚度和稳定性计算。对于混凝土、钢筋混凝土结构应进行抗裂度和裂缝宽度验算。最大裂缝宽度允许值按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响为0.2～0.3 mm，地震力或其他偶然荷载作用时，不验算结构的裂缝宽度。
（11）复合式衬砌在初期支护和二次衬砌之间，一般应设防水层。初期支护可采用锚喷支护、格栅钢架及超前小导管、大管棚、注浆加固等辅助施工措施。二次衬砌采用模注防水混凝土或钢筋混凝土。
2）结构形式
结构形式应根据工程地质及水文地质条件、车站功能、远期预测客流量、周围环境状况、施工安全性、工程造价等因素，并参考国内外已建矿山法车站工程实例，经综合技术经济比较确定。其结构形式类型如下。
（1）单拱式车站。
单拱式车站结构可获得宽敞的空间和宏伟的建筑效果，适用于整体性好的岩石地层且地下水不发育的地区。根据车站建筑布置的需要，可设计为单拱单层或单拱双层结构，横断面可设计为曲墙或直墙。根据围岩级别和岩层的完整程度，一般设计为复合式衬砌。当条件具备时，也可设计为大拱脚薄边墙单拱车站。
（2）双拱式车站。
双拱式车站有两种基本形式，即双拱塔柱式车站和双拱立柱式车站。
①双拱塔柱式车站。
双拱塔柱式车站是在两个单拱主隧道之间间隔一定距离设置横向联络通道，双层车站还可在其中布置楼梯间。两个主隧道的净距，一般不小于1倍主隧道的开挖宽度。
这种结构形式隧道横断面面积相对较小，不仅适用于岩石地层，而且第四纪地层在采取一系列辅助施工措施的条件下也可采用，横断面根据地质条件可设计为曲墙和直墙。
②双拱立柱式车站。
双拱立柱式车站早期多用于石质较好的地层中，因拱圈相交节点处的防水处理较困难，目前多由单拱车站代替。
（3）三拱立柱式车站。
三拱双层立柱式车站已有工程实例。由于施工开挖断面大，施工技术复杂困难、造价高、地面沉降控制困难，拱圈相交处防水处理较困难，第四纪地层一般不宜广泛采用。如确需设计三拱立柱式车站，也以单层车站为宜。
3）结构设计
（1）对于复合式衬砌，在初期支护计算时，应将支护与围岩视为统一的承载结构，宜采用考虑时间效应的平面有限元进行结构分析。二次衬砌宜按荷载—结构模型计算，其设计荷载除计及实际可能发生的水压力、地震力、人防荷载等外，对于Ⅲ～Ⅵ围岩级别的车站隧道，二次衬砌宜再考虑30%～50%的围岩压力值进行结构设计，其荷载设计值可参考《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2016）有关条文。
（2）深埋车站隧道，按照新奥法进行设计。应合理地利用围岩自承能力、防止围岩松弛，及早施作初期支护，并使其具有与围岩特性相适应的柔性，可允许围岩产生一定的变形。二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。变形基本稳定应符合下列条件。
①隧道周边变形速率有明显减缓趋势。
②水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2 mm/d，拱脚下沉速度小于0.15 mm/d。
③施作二次衬砌前的总变形量，已达预计总变形量的80%以上。
④初期支护表面裂缝不再继续发展。
初期支护设计参数，可参考《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2016）选定；二次衬砌可根据结构计算设计为防水混凝土或防水钢筋混凝土。
（3）浅埋暗挖法车站隧道，应按照浅埋暗挖法原理设计。初期支护要施作及时，且具有较强的支护能力，应按主要承载结构设计，满足强度和刚度的要求。其荷载应为全部覆土重量和其他施工期间所产生的附加荷载。初期支护一般宜采用喷锚支护加格棚钢架的结构形式，并增设超前锚杆、小导管注浆、大管棚等辅助施工措施。二次衬砌宜采用防水钢筋混凝土，必要时可采用补偿收缩混凝土。
（4）应根据工程地质、水文地质状况、施工方法、隧道埋深和周围环境等条件，进行隧道应力和稳定性分析，并结合工程经验确定初期支护及二次衬砌的设计参数，并采用信息化设计，根据现场地质条件、施工量测反馈信息，及时调整相关设计参数，确保工程安全。
（5）结构计算应分为施工阶段和使用阶段。施工阶段计算，应模拟施工全过程按施工开挖顺序进行。根据计算的围岩应力、应变及地面沉降量，并参考类似工程经验确定施工方法。
（6）初期支护的设计和施工中，均应根据工程地质及水文地质条件，做好施工组织设计，采取有效的工程技术措施，确保施工各阶段及最终支护和围岩的稳定，严格控制地面沉降量，对于浅埋暗挖法隧道应步步为营，及早浇筑仰拱及二次衬砌。
（7）矿山法施工车站隧道的复合式衬砌，宜在初期支护与二次衬砌之间设置防水层。初期支护施工时，应预留注浆管及时进行初砌背后注浆。当地层渗透系数大或引排水环境所不允许时，注浆不仅应充填初期支护与围岩之间的空隙，还应注入围岩1～2 m范围，以最大限度地止水。
（8）初期支护与二次衬砌之间的防水层设计，可根据地层渗透系数、水文地质条件、周围环境状况等，采用全包或半包形式。当采用全包防水层时，泄水孔仅排泄防水层内侧渗漏水，二次衬砌应承受全部静水压力。当采用半包防水层时，应在边墙脚防水层端部防水层与初期支护之间铺设盲管，以排除边墙底部滞留水，通过泄水孔排入隧道内侧沟，引入车站排水系统。计算二次衬砌时，其水压力可进行一定的折减，但应考虑长期运营排水系统的堵塞，计算时应留有余地，以策安全。
3.地下车站结构防水
1）一般要求
（1）地铁地下结构的防水，应满足《地下工程防水技术规范》（GB 50108—2008）的有关规定，并结合使用功能、结构形式、环境条件、施工方法及材料来源等因素确定，设计应满足安全、经济、合理的原则。
（2）地下车站的防水原则，应依据水文地质、周边环境、结构条件而定。对于地下水丰富，有中等及以上侵蚀介质，排水对周边环境有影响或排水有困难的工点，应遵循“以防为主、多道设防、刚柔结合、综合治理”的原则，反之，应遵循“以防为主、防排结合、因地制宜、综合治理”的原则。
（3）防水标准：地下车站、人行通道及机电集中地段防水等级为一级，即不允许渗水，结构表面无湿渍。风道防水等级为二级，即不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，湿渍总面积不大于总防水面积的6%，单个湿渍面积不大于0.2 m2，任意100 m2防水面积上不超过4处，顶部不允许渗漏。
（4）地铁主体结构采用的混凝土，应满足抗渗、抗裂、耐腐蚀要求，抗渗等级应根据工程埋置深度，按《地下工程防水技术规范》（GB 50108—2008）选用，结构表面裂缝宽度不得大于0.2 mm，且不得贯穿。处于侵蚀性介质中的防水混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8。
（5）防水混凝土的配合比，应通过试验确定，其抗渗等级，应比设计要求提高一级（0.2 MPa）。
（6）在工程中应用的材料，必须经过实验和鉴定，并在实践中检验行之有效的材料。精心设计、精心施工，防水工程应由经过培训的有资质和合格证书的专业防水队伍施工。
（7）选用的防水层材料，应适合工点施工方法、结构特征，能适应混凝土结构的变形，方便施工，并满足抗微生物和耐腐蚀的性能及防迷流的要求。
（8）要加强车站与区间接头处明暗接合区的防水，在结构设计要考虑防水设计的要求。
2）防水方案设计
（1）车站围护结构、主体结构（包括顶、底板、内衬墙及二衬等）均采用防水混凝土，并采用有效措施提高混凝土的抗裂性及防腐蚀能力。一般抗渗标号不小于S8，耐蚀系数不小于0.8，在确保混凝土质量的同时，根据需要设置外防水层。
（2）依据不同的施工方法、车站外防水层的设置也不相同。
①明挖法施工的地下车站，外防水层的设置法如表2.9。
表2.9 明挖法施工的地下车站外防水层的设置
②矿山法施工的车站，应特别加强注浆堵水，初期支护拱部注浆固结应当深入围岩1～2 m。加强相接处薄弱环节的防水，锚喷衬砌要强调自身的密实性防水。在地层透水系数大，有侵蚀性介质的地层中，初期支护与二次衬砌之间铺设全包柔性防水层，二次衬砌考虑承受全部静水压力，形成复合式防水。在贫水地层且无腐蚀介质、排水对外界无影响的前提下，亦可考虑在初期支护与二次衬砌之间铺设半包柔性防水层。防水层设在拱部及侧墙至轨面，在隧道环向设置连通的排水盲沟，将少量渗水引入废水泵房。
③为了减少混凝土的开裂及缝的渗水，宜加密施工缝，减少变形缝。一般施工缝间距以8～12 m为宜。变形缝的设置，应根据地质及结构受力条件确定，尽量少设变形缝，如要设置，宜设在结构受力较小的位置。有条件时，可用后浇带代替变形缝。
④根据国内地铁设计经验，也可考虑设置诱导缝。
⑤对于后浇带、后补孔、穿墙管、预埋件、预留通道接头、桩头等细部构造，应加强防水措施。