> > > >    地铁常规情况接地方案设计

地铁传统接地方案多采用人工铺设大面积接地网设计，如图1所示。一般水平接地体采用50 × 5紫铜排间隔5 m竖放敷设，贯穿整个车站，外围再敷设一圈将各点焊接起来形成网状，同时需设置多条均压带并在相应节点设置垂直接地体。因其受接地网面积、土壤电阻率等因素的影响较大，所以针对不同的施工情况，该方案具有一定的局限性。

> > > >   利用围护结构的接地方案设计

本文接地方案主要利用围护结构作为自然接地体，如图2所示，通过利用接地扁钢将围护桩中的钢筋相连作为自然接地体。该方案水平接地体仅围绕围护结构敷设，间隔一定距离与围护桩或地连墙实现焊接互联。同时取消了图1常规地铁接地方案中的垂直接地体和水平均压带的设置，降低了施工难度。由于利用了围护结构中的钢筋，该方案降低了结构降水深度且具有良好的接地效果。

> > > >   土壤电阻率过高接地方案设计

地铁项目中由于不同地域的土壤差异较大，在设计过程中往往会遇到土壤电阻率过高的情况。这种情况若仍采用常规车站的接地方案设计，接地电阻通常达不到验收要求。为解决这一问题，施工过程中可采用降阻剂改善土壤导电性从而降低接地电阻。化学降阻剂虽然效果明显但稳定性较差，若采用物理降阻剂则需要大面积更换土方，增加了施工难度与工程造价。针对不同的施工现场情况，该方案具有一定的局限性。另一种方案则需要加大接地网的面积，进一步埋深垂直接地体，该方案通常用于明挖车站外引接地网的情况。

针对土壤电阻率过高的情况，利用图2所示围护结构的自然接地方案，围护桩作用相当于埋深的垂直接地体，外轮廓的扁钢也进一步扩大了接地网的面积。该方案能够有效改善土壤接地电阻过高的情况，并具有一定的普适性。

> > > >   施工难度过大接地方案设计

常规地铁接地方案中需要施工单位破开岩土，贯穿车站开挖大量沟槽来敷设接地扁钢，而当部分车站地下存在大量的岩石块或者底板下处于硬石层时（如图3所示），若仍采用常规车站的接地方案，不但增加了施工成本同时也拖后了施工整体进度。图2所示接地方案可以很好地解决这一问题，由于水平均压带的敷设仅沿着围护结构轮廓敷设，可以避免常规方案敷设沟槽的大面积开挖，节省了垂直接地极安装孔钻孔和此部分土壤回填施工时间。

> > > >    换乘车站接地方案设计

> >   围护结构同期施工的接地方案设计

随着各个城市线网的进一步修编，换乘站的节点设计也大量出现。截至2021年底，拥有4条及以上运营线路且换乘站3座及以上，实现网络化运营的城市有24个，占已开通城轨交通运营城市总数的48 %。而换乘站的接地网设计也成为了较为复杂的问题。常规情况线网相对复杂的换乘车站常通过通道换乘或者平行换乘，此时换乘车站常各设独立接地网。而针对T型换乘、十字换乘地铁接地方案两条线的接地网也多为独立设置，中间若有换乘线路隔断，多通过线缆引入板下从而贯通两端设置的接地网，如图4所示。而当车站为L型换乘时，不同线路的车站接地方案与单个车站接地方案差别不大，只是在设置接地网时车站换乘端的端头不再敷设接地网。

而本文利用围护结构自然接地的接地方案同样适用于不同情况下的换乘站设计。此方案可通过围护桩实现相关换乘节点的接地网互连，此时接地网相当于彼此车站的外引接地网，可有效避免其中一个车站接地网电阻过大超标的情况。对于T型换乘、十字换乘的车站，相较于上述换乘站的常规接地方案无需设置引入线来连接两端接地网。对于L型换乘的车站，也可通过本文方案实现两个车站接地网的互连。如图5所示，对于换乘节点车站通过两条线路围护结构交接处相连，实现不同线路的两个车站的接地网连通。该方案相当于增大整体的接地网面积，提高了接地网的可靠性，施工周期也比传统的接地方案要短很多。

> >   围护结构不同期施工的接地方案设计

对于二、三层车站换乘节点围护结构同期施工时，多采用“先深后浅”次序，该情况下可通过图5的方式实现两车站的接地网互连。而对于围护结构不同期施工的情况如图6所示，当先施工二层车站的围护结构时，需要利用围护结构敷设两个独立接地网通过电缆经二层车站的站台板下相连。三层车站预留如图6所示敷设扁钢，接地网通过A点与已有围护桩相连。当后期三层车站需要施工时破除图6中所示围护桩，并通过对原预留扁钢与现敷设接地网于A点焊接，实现二、三层车站不同期施工时的接地网互连。A点延伸线条为后期施工时敷设的扁钢，此时仍通过与围护桩或地连墙焊接实现自然接地的地铁接地方案。

> > > >   永定门外站接地方案设计

北京8号线永定门外站的接地网设计中，站下为永定河，车站结构底板下铺设0.5 m厚的碎石层，并用4 m厚的素混凝土封底。车站的变电所设置于地下三层的设备层。由于车站底板下为素混凝土，无法在车站底板下方设置人工接地网。因此，车站仅利用自然接地体来设置接地网。利用车站连续墙里结构钢筋作为自然接地体，沿车站连续墙埋设一圈水平连接体，每间隔10 ~ 20 m距离，将其与连续墙中竖向结构钢筋焊接作为自然接地体，如图7所示。

该车站利用本文接地方案每隔15 m左右通过50 × 5镀锌扁钢与钻孔连续墙钢筋进行一次连接，镀锌扁钢应至少与维护桩内两根主筋进行焊接。镀锌扁钢与水平接地体采用放热熔接,镀锌扁钢与围护桩底部的钢筋焊接。钢筋焊接在结构底板以下500 mm位置，焊接过程不能伤及围护桩箍筋的强度。永定门外站接地方案最终通过第三方检测接地电阻为0.4 Ω，满足要求，如图8所示。

> > > >   金狮桥站接地方案设计

对于已投运的天津地铁3号线金狮桥地下车站，在当初的设计阶段，由于现场地质条件复杂，按照原勘测结果设计后，在降水施工时出现周边民用建筑物持续下沉现象，停止排水后底板局部又出现渗水现象。因建筑物下沉超标，为了既保证周边建筑物的安全，又解决土建施工问题，决定停止降水并对两侧已开挖基坑部分进行素混凝土回填，且中间未开挖部分做坑底注浆加固。因而车站底板整体提升了3.5 m。由于上述方案的实施，使得车站底板下相当于处于硬石层，达不到安装接地装置的敷设要求，也不便于埋设垂直接地体。

为了解决该问题，通过与院内专家沟通，该车站采用利用围护结构自然接地的接地方案（如图9所示），利用50 × 5扁铜分别与单个围护墙两端内部钢筋焊接并引出。同时沿墙布置一条50 × 5紫铜带将各引出扁铜逐一焊接（如图10所示），形成闭环通路，焊接处做防腐处理。金狮桥站的接地方案施工完成后，现场经过多次测量，最大接地电阻为0.244 Ω（如图11所示），满足设计要求，同时比天津3号线相邻几个车站的常规接地方案的数据要更好。