1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

关于地铁车站设计的文献综述
1、地铁工程的发展现状
地铁与城市中的其他交通工具相比的优点是:运量大、速度快、无污染。地铁的运输能力要比地面公共汽车大7倍-10倍，时速可超过100km，地铁列车以电力作为能源，不存在空气污染问题。
19世纪末，世界上只有伦敦、纽约、伊斯坦布尔、芝加哥、维也纳、布达佩斯、波士顿等8座城市有了地铁，从20世纪初到1945年，全世界又有13座城市先后兴建了地铁。第二次世界大战以后，地铁以其独特的魅力和不可替代的优越性备受大城市的青睐，许多国家十分重视地铁的发展，本来有的国家规定只有当人口达到1百万以上的城市才能修建地铁，现在国外很多只有几十万人口的城市也都在修建或计划修建地铁，现在全世界已有100多座城市开通了300多条地铁线路，总长度超过6000km。目前世界上许多大城市的地下，己构成一个上下数层、四通八达的地铁线路网，有的还在地下设有商业建筑群和娱乐场所，与地铁一起形成了一个地下城。还有很多城市的地铁与地面铁路、高架铁路等联合构成高凉铁路网，以解决城市紧张的交通运输问题。地铁现代化的发展，已成为城市交通现代化的重要标志之一。现代化地铁为了确保乘客的安全，还设有灭火救灾的自动监测系统;另外，地铁列车还装有自动停车设备，当行车中遇见红灯或其他有关情况没有停车时，它将强迫列车自动停车。列车还能根据地面信号规定的速度，进行自动调整。法国和加拿大等国已采用无人驾驶地铁列车的最先进技术，这种高度自动化的先进地铁系统是由地铁控制中心用大型电子计算机监控的，整个线路网的站际联系、信息系统、列车运行、车辆调度等也完全实现了自动化。
目前我国100万以上人口城市已达35座，这些城市不同程度存在着”乘车难”的问题，发展地铁将是城市交通建设中的必然趋势。中国是目前世界上动工新建地铁城市最多的国家之一。除香港、北京、上海、天津、广州、深圳、南京等城市地铁已先后通车外，现在还有10多座城市正在扩建、兴建或计划修建地铁。综观世界城市交通动向，地铁发展前景令人瞩目。
地铁主要是由线路、列车、车站等组成的交通体系，此外还有供电、通信、信号、通风、照明、排水等系统。地铁线路由路基与轨道构成，轨道与铁路轨道基本相同，它一般采取较重型的钢轨，地铁列车均采用由电力动车组成的动车组。地铁车站是列车到发和乘客集散的场所，一般建在客流量较大的集散地。地铁车站按站台形式可以分为三类：① 岛式站台车站，站台位于两条线路之间。岛式站台可以调节上下行不均衡的客流，充分利用站台面积，便于管理，应用比较广泛。但相对来说建筑费用较大，站台延长较为困难，需要在中间设站厅，结构相对复杂。② 侧式站台车站，站台位于两条线路外侧，须分别设置两个站台。侧式站台相对来说建筑费用较便宜，延长站台也较为容易，不必设置中间站厅，结构也相对简单。但两侧站台必须都设置工作人员，使人力上增加，为管理带来诸多不便，如果旅客中途折返将带来不便。另外，两侧站台的利用率较低，但人员不易交叉，也不会出现乘错车的问题，只是对客流不能进行有效的调节。由于近几年来双圆盾构的使用，为采用侧式站台创造了条件。客流量不大时采用此种站台形式比岛式站台造价低，是重要的研究设计方面。③ 混合式车站，一个车站内既有岛式站台，又有侧式站台，它们之间用天桥或地道相连，仅为多线车站所使用。

地铁车站作为城市轨道交通枢纽站点、地面客流的集散点，联系着地面和地下的客运功能，其安全稳定是最为重要的。同时，地铁车站造价相对较高，因此，如何做好经济上的合理和结构上的安全可靠是非常重要的
2、地铁车站发展趋势
地铁是一种规模宏大的交通性公共建筑。根据其功能、使用要求、设置位置的不同可以划分为车站、区间、车辆段三个部分，它们构成了一条完整的地铁线路运营系统。
车站是地铁系统中一个很重要的组成部分，地铁乘客乘坐地铁必须经过车站，它与乘客的关系极为密切；同时它又集中设置了地铁运营中很大一部分技术设备和运营管理系统，因此，它对保证地铁安全运行起着很关键的作用。所以车站位置的选择、环境条件的好坏、设计的合理与否，都会直接影响地铁的社会效益、环境效益和经济效益，影响到城市规划和城市景观。随着科学技术的进步和社会的发展，在现代修建的地铁车站中出现了新的发展趋势，主要表现在以下两个方面：
(1) 车站组成由单一功能向多功能方向发展。随着城市化步伐的加快，城市建设规模不断扩大，城市人口迅猛增加，对城市交通带来了日益严重的矛盾和压力，同时，由于地面建筑物的修建，城市用地更加紧张，为了节约城市用地，建设立体化的城市受到普遍重视，且得到迅速的发展。在以往修建的地铁车站中，绝大多数是为解决城市客运交通而修建的。现在，由于物质文化水平的提高，乘客对交通环境提出了更高的要求，地铁车站的功能为适应这一变化而得到了很大的发展，如斯德哥尔摩地铁车站站厅通常划分成地铁使用区及城市公用区两部分。在公用区内设有小商店、自动售货机，个别车站还设有理发室、照相馆、物件寄存等设施。巴黎某地铁车站在站厅内设置了小休息区，为了与站内乘客人流分开，设计者将休息区的地面加高，其上设有休息椅、酒吧等。东京银座站还设置了大型地下商场、停车库、仓库等设施。使地铁车站在以交通为主的基础上，逐步向商业化、社会化的方向发展，从单一功能向多功能方向发展。
(2) 车站设备向高科技方向发展，设施日趋完善。科技成果的开发应用，对地铁车站的运营、管理、设备更新都起到了很大的推动作用。列车运行自动化控制和管理系统，保证了行车安全，提高了运输效率，改善了劳动条件。自动售检票系统、电力监控系统、环控、自动灭火系统等现代化设施，对车站建筑设计提出了更高的要求，使地铁车站向现代化和高科技方向发展。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

苏州轻轨2号线安元路路地铁车站设计与施工组织设计

地基土的分布及特征

根据野外编录资料，结合场地原位测试与室内土工试验成果，本场地45.60m以浅地基土属第四系（Q）沉积地层，按其成因类型、岩性和工程性能可划分 8个工程地质层，16个工程地质亚层。

各土层分布情况详见工程地质剖面图，地基土特征自上而下分述如下：

①工程地质层（填土层）：

黄褐~褐灰~灰黄色，松软，以粘性土为主，含少量碎石、碎砖，含腐植物根茎。其时代为第四系全新世（Q₄⁴）。层厚0.80~4.50m，层底标高0.24~2.63 m。该层压缩性高，该土层场地均有分布。

③工程地质层（粘土、粉质粘土层）：

根据其沉积顺序和工程地质特征可分二个工程地质亚层，分别描述如下：

③₁粘土层

黄褐色~褐黄色，硬塑，局部为可塑，均质致密，含铁锰质结核，夹青灰色条纹，无摇振反应，刀切面具油脂光泽，干强度、韧性高。为第四系晚更新世（Q₃^2-3）冲湖积相沉积物。层厚1.70~4.20m，层底标高-1.92~-0.79m。该层压缩性中等。场地均有分布。

③₂粉质粘土层

灰黄色，软塑为主，局部流塑，含铁锰质斑点，局部夹青灰色条纹，下部夹少量粉土薄层，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-3）冲湖积相沉积物。层厚1.30~3.60 m，层底标高 #8211;4.81~-2.58 m。该层压缩性中等，场地均有分布。

④工程地质层（粉土、粉砂层）：

根据其沉积顺序和工程地质特征可分二个工程地质亚层，分别描述如下：

④₁粉土层

灰色，松散~稍密，湿~很湿，夹薄层粉质粘土，摇振反应中等，刀切面无光泽，干强度、韧性低。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚1.00~5.50m，层底标高-8.26~-4.36m。该层压缩性中等，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母碎片。场地均有分布。

④₂粉砂层

灰色，局部青灰色，中密为主，局部为稍密，饱和，夹薄层粉质粘土，摇振反应迅速。第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚3.00~9.80m，层底标高-16.85~-8.78m。该层压缩性中等偏低，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母碎片。场地内分布广泛，仅XS69、C96、XJ70、XJ71、XS72孔缺失。

⑤粉质粘土层（粉质粘土_、粉质粘土夹粉土）

根据其沉积顺序和工程地质特征可分为四个工程地质亚层

⑤₁粉质粘土

灰色，软~流塑，夹薄层粉土，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚1.60~6.60 m，层底标高 #8211;11.19~-10.38m。该层压缩性中等，仅XS69、C96、XJ70、XJ71、XS72、XS73孔分布。

⑤₂粉质粘土

灰色，流塑为主，局部软塑，夹少量粉土，偶见含有机质，及贝壳碎屑，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚1.00~1.90 m，层底标高 #8211;12.46~-11.76m。该层压缩性中等，仅XS69、C96、XJ70、XJ71、XS72、XS73孔分布。

⑤₃粉质粘土

灰色，流塑，偶夹少量薄层粉土，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚4.70~13.10 m，层底标高 #8211;23.60~-16.89 m。该层压缩性中等~高，场地内均有分布。

⑤₄^#8217;粉土夹粉质粘土

灰色，稍密~中密，偶夹少量薄层粉质粘土，局部互层,摇振反应缓慢~中等，刀切面无光泽，干强度、韧性低。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚5.30~13.50m，层底标高-36.30~-28.02m。该层压缩性中等，仅XS78、C102、XC79、XS80孔分布。

⑤₄粉质粘土

灰色，软塑为主，局部流塑，均质，偶见含有机质，及贝壳碎屑，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-2）海陆交互相沉积物。层厚4.00~13.20m，层底标高-34.81~-25.37m。该层压缩性中等~高。仅C100、XJ77、C101、XJ82、C103、XJ74、XS75、C99、XJ76、C106孔分布。

⑥工程地质层（粘土、粉质粘土层）：

根据其沉积顺序和工程地质特征可分为三个工程地质亚层，分别描述如下：

⑥₁粘土层

暗绿色，可~硬塑，均质致密，含铁锰质结核，无摇振反应，刀切面具油脂光泽，干强度、韧性高。为第四系晚更新世（Q₃^2-1）冲湖积相沉积物。层厚1.30~3.80m，层底标高-24.85~-20.26m。该层压缩性中等，仅XS69、C96、XJ70、XJ71、XS72、XS73、C98、C104、XJ84、C105孔分布。

⑥₂粉质粘土层

青灰~灰绿~灰黄色，可塑~软塑，含铁锰质斑点，局部粉粒含量偏高，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-1）冲湖积相沉积物。层厚0.70~7.50m，层底标高-29.11~-27.26m。该层压缩性中等，在孔XS69、C96、XJ70、XJ71、XS72、XS73、C98、XJ74、C104、XJ83、C105、C106孔分布。

⑥₃粉质粘土层

灰色，软~流塑，含少量腐植物根茎及浅灰色泥质结核，无摇振反应，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-1）冲湖积相沉积物。层厚3.00~8.20m，层底标高-37.31~-30.73m。该层压缩性中等，在孔XJ76、C100、XJ77、C101、XS78、C102、XC79、XS80孔缺失，其余地段均有分布。

⑦工程地质层（粉质粘土夹粉土层）：

灰~灰绿色，可塑，较均质，局部粉粒含量高。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃^2-1）冲湖积相沉积物。该层仅部分孔揭穿，层厚1.60~5.60m，层底标高-39.60~-34.02m。该层压缩性中等，场地均有分布。

⑧工程地质层（粉质粘土层）：

暗绿~灰色，软~流塑，夹薄层粉土，局部见腐植质，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新世（Q₃¹）泻湖相沉积物。层厚2.00~6.45m，层底标高-43.45~-39.37m。该层压缩性中等。仅见XS72、XJ74、XJ76、XS78、XS80、XJ82、XJ83孔分布，部分孔未有揭穿。

⑨工程地质层（粘土层）

灰绿色，可~硬塑，局部夹粉质粘土，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性高。为第四系晚更新世（Q₃¹）泻湖相沉积物。本次勘察该层土未揭穿，最大控制厚度2.60m，该土层压缩中等，仅见XS80、XJ82、XJ74孔分布。

土层主要物理力学指标综合建议值

目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、新奥法、盾构法和这三种方法的组合及变化形式。
1） 明挖法与盖挖法
（1）明挖法
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工，明挖法具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量和工程造价低等优点，但因对城市生活干扰大，应用受到各种因素的限制，尤其是当地面交通和环境不允许时，只能采用盖挖法或新奥法。明挖法适用于浅埋车站，有宽阔的施工场地，可修建的空间比较大，如带有换乘站、地下商场、休息和娱乐场所及停车库等的地下综合体车站，如上海地铁徐家汇站。
明挖法施工主要分为围护结构施工、站内土方开挖、车站主体结构施作和回填上覆土和恢复管线四个部分。根据不同的地质条件和车站结构的大小以及基坑深度，明挖法的围护结构可采用地下连续墙、锚杆、钻孔桩加旋喷桩止水、SMW水泥土加型钢等。采用地下连续做围护结构的明挖法修建地铁车站的施工流程为：地下连续墙围护结构施工－内井点降水或基坑底土体加固－开挖上层土体设置上层钢支撑－开挖中间层土体－设置中间层钢支撑－最后开挖底层土体－浇筑底板混凝土结构－拆除中间层支撑－浇筑车站混凝土结构－拆除顶层支撑－浇筑车站顶板混凝土结构－回填土体等。
（2）盖挖法
盖挖法是利用围护结构和支撑体系，在较繁忙交通路段利用结构顶板或临时结构设施维持路面交通，在其下进行车站施工工法。按结构施工的顺序分盖挖逆作法和盖挖顺作法两种。盖挖逆作法一般都是对交通作短暂封锁一年左右，将结构顶板施工结束，恢复道路交通，利用竖井作出人口进行内部暗挖逆筑。盖挖顺作法一般是利用临时性设施（如钢结构）作辅助措施维持道路通行，在夜间将道路封锁，掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工。盖挖法也成为修建车站的主要方法，在世界上盖挖法修建车站占有很大比例，采用这种方法，在北京、上海、南京、广州等修建了近10余座地铁车站。盖挖逆作法具有占用场地时间短，对地面干扰小和施工安全等优点；适用于车站上面有高层建筑、埋深较大的地铁车站，如上海地铁新闸门路站；缺点是施工工序复杂、交叉作业和施工条件差等。盖挖顺作法同样具有盖挖逆作法的优缺点，只是适用于市区浅埋地铁车站。
采用盖挖法的基本施工流程为：施作车站内临时支承桩－施工地下连续墙围护结构－注浆加固地下连续墙墙趾－加固地基与基坑底土体－第一层钢支撑抽槽设置－开挖第一层土体－安装第二层钢支撑－车站顶板立模、梆扎钢筋和浇筑混凝土－顶板覆土、埋管和路面浇筑－暗挖第二层土体－第二层钢支撑下移至第三层安装、第四层钢支撑安装－中楼板立模、扎钢筋和混凝土浇筑－分小段暗挖第三层土体－第四层钢支撑逐根移至－第五层安装－底板混凝土浇筑。
2）暗挖法
（1）新奥法
新奥法（NATM，为New Austrian Tunnelling Method的缩写）为也是通常所说的矿山法，新奥法是当代隧道施工设计应用最广泛的方法。其施工思路是在监控量测的基础上，及时更改喷射混凝土的厚度，锚杆、钢支持和钢丝网的参数以及二次衬砌等支护措施，来保持开挖洞室的稳定，从而保证施工的安全，当地面交通和环境不允许时，世界上各国常采用这种施工方法，如日本采用新奥法修建的东叶高速线北习志野站，为三拱两柱单层式结构。其优点是对地面的影响小、造价低，适用于坚硬岩土介质、底下水位底，但是进度慢、劳动强度大和风险也大。
新奥法施工对大断面的开挖有侧壁导坑、台阶和CRD等，其施工流程为：放线－钻孔、装药和放炮－通风除尘后出渣－打锚杆、钢拱架支撑和挂钢筋网－施作喷射混凝土初期支护－最后修建模筑混凝土二次衬砌。用到的辅助工法有降水、大小导管、注浆和采取必要的监控量测措施。
（2）浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是按照”新奥法”原理进行设计和施工，以加固、处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合衬砌（由初期支护和二次衬砌及中间防水层所组成）为基本支护结构的一种用于软土地层近地表隧道的暗挖施工方法，它以施工监测为手段，指导设计与施工，保证施工安全，控制地表沉降。浅埋暗挖法的施工原则是：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测，与明挖法相比，浅埋暗挖法的最大优点是避免了大量拆迁、改建工作，减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响，对城市交通的干扰小。盾构法虽然也具有上述同样优点，但盾构法不能适应隧道断面变化，而且当盾构开挖的隧道不是足够长时，盾构法的经济性不明显。选用浅埋暗挖法应考虑的基本适用条件有：不允许带水作业和要求开挖面具有一定的自立性和稳定性，而且是浅埋地铁车站。缺点是地下作业风险大、机械化程度低。
浅埋暗挖法对土体的加固和对水的处理方法有冻结法、注浆、深层搅拌和管棚等。对于断面较大的隧道，考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要，选择中隔壁法（CD）法、交叉隔壁法（CRD）和侧壁导坑法（眼镜法）等。浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢筋格栅、钢筋网和喷混凝土。地表位移、拱顶下沉、隧道周边收敛等量测项目常被选为监控量测的必测项目，而土压力、土体位移、支护应力等可作为选测项目。
（3）暗挖与盖挖相结合的施工方法
暗挖与盖挖相结合的施工方法是一种新技术，是我国在使用暗挖法和盖挖法施工的基础上，经过研究总结而提出的具有盖挖法和暗挖法各自优点的一种新的施工方法。其关键是将地铁车站视为由桩、梁和拱组成的地下结构，如北京天安门西站。天安门西站的具体施工流程为：导洞开挖、支护－桩孔、柱孔开挖及护壁－条形基础施作－桩、柱吊装及灌注混凝土－桩、柱顶梁施作－三跨顶拱初期支护施作－花边墙施作－三跨顶拱二次衬砌施作－站厅层施作－站台层施作－站台板施作－建筑装修及设备安装。
（4）暗挖新技术
暗挖法也有了新的进展，主要有预制块法、预切槽法和气压法，预制块法是把盾构管片的安装技术和暗挖技术融合在一起的一项新技术，先做两侧导洞及侧墙，然后注浆开挖并放置钢拱架、喷射混凝土、安装预制块、在背后注浆，跨度已达18m以上，该技术在法国已大量应用。预切糟法是按照结构尺寸制造一个台架，装有特制链条锯沿拱圈方向把地层切成一个高10-35cm、深4-5m的糟缝，然后放置钢筋网并喷射混凝土，形成钢筋混凝土拱，在其保护下开挖施工，效果很好，在法国、意大利等国家已开始应用。气压暗挖法是采用气压条件下的新奥法施工，因采用气压较低，一般对人体健康没有影响。压缩空气不仅可排除隧道中的地下水，还可减少地面沉降，防止地面结构损坏，减少加压隧道一次衬砌的荷载，对开挖面有支护作用，降低成本，对降低施工中的粉尘有显著作用，这种办法已在奥地利、德国、英国、日本等国家应用。
3）盾构综合法修建地铁车站
国外已经采用了配合盾构法修建地铁车站的施工方法，这种施工方法可一次采用盾构法将区间隧道和过站隧道贯通，再在盾构隧道的基础上扩挖而形成地铁车站；或直接利用大直径盾构机或连体盾构机修建地铁车站。配合盾构法修建地铁车站的优点是可充分有效地利用盾构设备，达到进一步提高地铁工程的建设质量、缩短建设周期，从总体上较大幅度地降低工程造价的目的。从而使得盾构法在城市地铁工程中得到了大规模的采用；同时不影响地面交通和中断地下生命线（上下水道、电线和电话线管道以及天然气管道等等），且施工安全、机械化程度高。这种施工方法适用于市区深埋车站和线路交汇处换乘下层站等。但是，其施工所使用的机械复杂，安装操作难度大，国外盾构综合法修建地铁车站有以下五种形式。
（1）扩挖区间盾构隧道修建
此方法直接在两条单线区间盾构隧道的基础上，扩挖形成车站。得到实际应用的有两种方法：一种是托梁法，一种是半盾构法。此大类方法已有较多工程实例，但多用于单层岛式站台，且单线区间盾构隧道的建筑界限还应满足车站的使用要求。
（a）托梁法
此方法采用两台单线盾构，并行施工修建两条单线区间隧道，而后修建两侧立柱，从两侧立柱顶部向区间隧道间的地层中压入托梁，在托梁的支撑下进行上部土体的开挖和管片的拆除，立模现浇车站顶部结构，然后开挖下部土体和管片的拆除并施做下部结构，最近建成的日本东京地铁7号线（南北线）的永田町站即采用该法修建的。
（b）半盾构法
与托梁法一样，用两台盾构并行并行施工修建两条单线区间隧道，而后修建两侧立柱，再用半盾构修筑车站顶部结构，最后进行管片的拆除和开挖下部土体并施做下部结构。

4、基本研究方法
目前明挖法仍然是地铁车站首选的施工方法
1)明挖法的主要技术
明挖法是目前我国地铁车站采用最多的一种施工方法，对埋深不大、地面无建(构)筑物、地面交通和环境保护无特殊要求时的区间隧道也采用该方法，主要有放坡明挖和围护结构内的明挖两种方法，在修建地铁的城市均有应用。其技术上的进步主要反映在基坑的开挖方法和围护结构上。针对不同的地层，基坑的围护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩围堰等。
在基坑开挖方面，有代表性的是时空效应理论。在此基础上，上海地铁总结出一套在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的方法。首先采用大口井进行基坑降水，以提高基底被动土的强度，然后，对基坑实施分段开挖，随挖随支撑，控制坑底暴露时间(或对底板地层进行预加固)，适时地浇注底板结构。同时，对基坑和周边管线和建筑进行严密监测，发现问题及时采取措施。
在基坑围护结构方面的主要施工技术有：
(1)地下连续墙
该结构适合于饱水软弱地层，如饱水沙层、饱和的淤泥土层等。在此类土层中地下连续墙既可以控制土压力，又可以有效地阻隔地下水，同时还可以作为车站结构的一部分，因此在上海地铁车站的建设中得到广泛应用。
(2)人工挖孔桩和钻孔灌注桩
人工挖孔桩和钻孔灌注桩均是采用排桩桩墙来挡土和防水，实现基坑的围护。其中人工挖孔桩适合于地下水位较深或无水的地层，要求地层强度较高。其断面形式不受施工机具的限制，可以作成圆形和方形，而且其施工质量和强度要高于普通的钻孔灌注桩，但后者具有较广的土层适用范围，二者不能替代。人工挖孔桩和钻孔灌注桩在北京、广州、深圳等地铁工程中都有应用。
(3)SMW工法桩
该工法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料，来增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。以其作成的基坑支护结构同时具有较好的防水功能，在6#8212;10m深的基坑中具备技术优势，与地下连续墙相比，SMW工法桩施工速度快，施工占地少，无污染。同时由于型钢可以拔出回收，造价低廉。因此，此方法在上海和南京地铁车站的出人口基坑围护中得到广泛应用。
(4)钻孔咬合桩
钻孔咬合桩是近年来开发的一种基坑维护结构新工法，采用全套管钻机成孔，相邻桩采用素混凝土和钢筋混凝土间隔布置并相互咬合排列。与其它类型灌注桩相比具有不坍孔、成桩质量好、防水效果好、成桩效率高、造价低、施工无污染等优点，在软土地层，尤其在富水软土地层中施做维护结构具有明显优势。该技术已首先在深圳地铁金益区间等明挖基坑施工中成功应用，并已推广应用于杭州等地区的基坑围护结构的施工。

2）明挖地铁车站结构设计
明挖地铁车站结构设计包含了两部分：① 基坑围护结构设计：② 主体结构和内部构件设计。
（1）基坑支护结构设计
（a）围护结构选择
根据结构的特性、场地情况、周围环境、基坑深度、宽度、工期安排、工程地质和水文地质状况，对围护结构进行比较选择。对于含水的软黏土、流砂地层一般采用地下连续墙结构；对于水位不高，或允许大面积降水的黏性土层，可采用人工挖孔或钻孔灌注桩；对于水位较高，且不允许大面积降水的粘性砂土层，可采用钻孔桩 旋喷桩的围护型式；对于自稳性较好的软岩地层或弱风化岩层，可以采用喷锚支护或土钉墙技术。为降低成本，设计时，可根据具体工况，选择一到两种围护结构。
（b）荷载确定
围护结构的荷载一般有地面超压、水土压力。
i)地面超压一般按20kPa计，当基坑边沿有建筑物或特殊荷载(如塔吊基础等)时需按实际荷载计算。
ii)水土压力：在施工阶段，黏性土层或坑内外均进行降水的砂性土层按水土合算，仅坑内降水的砂性土层按水土分算；在使用阶段，为永久结构的安全，不论砂性土层还是黏性土层，均宜按水土分算考虑。
（c）围护结构计算方法
i)弹塑性有限元法：将结构与地层作为一相互作用体，通过理论假定确定地层的本构关系及地层与结构界面的作用模式，按照施工过程逐步模拟地层与结构的作用机理，确定结构内力与变形的变化及周围土层的力学机理及变位。目前采用的计算模型主要有理想弹塑性模型、黏弹性模型、邓肯一张非线性模型等。通用的计算程序有ANSYS程序、2D-σ、3D-σ程序及同济曙光程序等。由于围岩性质极其复杂，很难用一种单一的模型进行模拟，加之地层应力的释放过程与开挖方式、开挖过程、支撑形式、支撑刚度等有着密切的联系，使计算过程中的一些参数难于确定，最后导致计算结果难于反应真实的受力情况。因此这种计算方法一般用于定性分析或同一工况下的施工方式比选。
ii)杆件有限元法：己知基坑面以上的结构荷载，用弹簧模拟基坑以下地层与结构的相互作用，以梁(板)单元模拟结构，随施工的不同阶段按增量法或总量法对受力结构进行计算。目前多采用SAP84程序、理正深基坑计算程序、同济启明星计算程序等。
iii)理论假定简化法：如假想支点法、等值梁法、m法等。目前设计中，以杆件有限元法应用较为普遍，计算结果或计算精度较为接近实际。
（d）围护结构设计
根据结构受力结果，依照相应的规范按结构的重要性、强度、刚度、稳定性、变位及构造要求进行结构设计，在满足上述条件下尽量做到经济合理、便于施工。
(2) 支撑结构设计
（a）支撑结构选择
首先根据地层条件、地下管线、基坑尺寸、施工要求确定锚拉式或内撑式支撑方式。对于内撑式结构，应根据材料情况、施加预应力方式来确定支撑结构材料。
但是应该开发深基坑围护技术和地面变形监控技术，以便明挖法在地铁车站的施工中得到更广的应用。盖挖法应是修建车站的主要方法，在世界上盖挖法修建车站占有很大比例，要建立合理的施工组织网络来疏导交通，降低对地面交通的影响，以及开发小型地下灵合的开挖机械等，来提高施工质量和缩短工期。
（b）支撑结构计算
i)锚杆计算：锚杆承载力主要由拉杆的极限抗拉强度、拉杆与锚固体之间的极限握裹力、锚固体与土体之间的极限抗拔力确定。一般在软质岩、风化岩层和土层中，锚杆的极限抗拉强度、锚杆孔壁与砂浆的摩阻力均低于砂浆对钢拉杆的握裹力，锚杆极限抗拔力受孑L壁摩阻力的控制，即取决于沿接触面外围软质岩和土层的抗剪强度。
ii)内支撑计算：根据偏心受压构件的强度、平面内及平面外的稳定性进行结构计算，除竖向荷载(支撑自重和支撑顶面的施工活荷载等)产生的偏心弯距外，同时要考虑支撑安装误差造成的偏心影响，其偏心距可考虑支撑计算长度的1/1000。
此外，围护结构的计算还包括基坑稳定计算和地面沉降计算。
(c）主体结构计算
一般明挖车站结构可只进行横断面的结构受力分析计算，但是当遇到覆土厚度沿线路纵向有较大变化、结构上部直接建有建筑物或重要构筑物、底板坐落地层有显著差异等情况时，应考虑进行空间结构分析．
i）计算过程
结构计算采用荷载结构模式，采用MADIS-CIVIL、SAP90或者ANSYS结构计算程序进行分析．
ii）主要荷载
结构自重、地层压力、设备重量、人群荷载、地面车辆荷载及其冲击力、地震作用，人防荷载．
5、明挖车站存在的问题及车站施工方法的发展动向
1) 明挖地铁车站存在的问题
(a）外界气象条件对施工影响较大；
(b）施工对城市地面交通和居民的正常生活影响很大，易产生噪声、粉尘及废弃泥浆等污染物；
(c）需要拆除工程影响范围内的建筑物和管线；
(d）在饱和的软土层，深基坑引起的地面沉降难以控制，且坑内土坡向稳定常常会成为威胁工程安全大问题。
2) 车站施工方法的发展动向
随着科学技术的进步，施工机械的现代化，为了减少地铁车站建设对对城市地面交通和居民的正常生活的影响，减少拆除工程量，暗挖法、盾构法等工法在地铁车站的开挖中得到了越来越广泛的应用。