中铁上海设计院集团有限公司天津分院 天津 300000
摘要:本文章主要根据实际工程案例,研究了地铁线路的起点车站建筑方案设计,从车站整体服务功能、经济技术指标、施工难易情况、地形地势、规划以及现状权属等方面进行车站建筑方案设计,以及对车站两端的区间的施工方法、投资数额等进行综合比较,从而确定车站站型、层数、埋深、规模等,优化出当前情况下的最终车站建筑方案。
关键词:地铁;起点站;一站两区间;比选
引言
城市轨道交通发展越来越快,在各个大型城市的中心区域都会加快地铁的建设,一方面能够解决大量客流的流动性问题,另一方面还能节约城市用地。有时间地铁更会延伸至新城区或者城市周边地区,在这些情况下,起终点站初期的客流量就会较小,征地代价也会更小,我们就会通过车站建筑方案的设计,尽量以最小的代价去满足车站的服务功能,从而带动城市周边地区的发展。
1起点站站型
起点车站会根据项目实际情况,设计为高架站、地面站、半地下站、地下站等,又会根据站型区分为岛式、侧式、混合式等。
高架站或地面站位于起点时,一般考虑为较偏远城市边缘区域,此区域人口居住密度较低,对周边现状构建筑以及环境影响较小,或者是拆迁、征地代价也较小。高架站或地面站的优点是地面施工难度较小、风险可控、施工周期短、投资较少、具有较好的自然通风及采光条件,对于立面处理的精细化程度,还可以更直白地体现现代化轨道交通的建筑特点和时代气息。
地下站位于起点时,一般考虑此区域建构筑物密度较大,拆迁、征地存在一定难度、代价相对较大,且施工条件较差的情况下;或者是线路条件不满足规范要求,车站间距以及过大坡度影响地铁线路运行;亦或者是出入段线、车辆段、停车场等相邻元素的个别条件限制。地下站的优点儿是占地较少、节省城市用地,施工完成后对道路、建构筑物影响很小,地下空间还可用作战时人防单元。
岛式车站位于起点站时,车站宽度更小,上下车客流均位于同一站台,服务功能更好,有效地利用了车站的交通核;车站两端区间还可采用盾构法施工,减少了施工难度以及风险,更能降低区间的投资费用。
侧式车站位于起点站时,车站渡线更短,可有效缩减车站长度,减少客流交互的冲突,多数情况下车站规模也会更小,可以降低车站的投资费用。
在某些情况下,起点车站还会设置为地上、地下结合的单层、双层、三层车站,每个站型类别的选取均需经过十分详细的功能比选和经济比选。
对于起点车站的建筑方案设计,是要结合线路的具体情况,对车站进行深化设计,通过对起点站、出入段线以及下一个区间的综合比选,也就是“一站两区间”的方案比选,从而稳定车站建筑方案。
另外在有远期延长线的情况下,还要增加延长线的经济指标,从各个可能产生影响的方面进行比选得出结论,最终确认车站建筑方案。
2建筑方案综合比选
某山地城市起点车站位于城市边缘的西山山脚,地势西高东低,地面高差较大,整体地形坡度约2%,周边规划主要为居住用地以及公共绿地,现状道路为此区域主干道,交通流量大,十分拥堵,规划道路宽为50m,目前均未实现规划,周边也无控制性管线。
本站主要通过站位、站型、拆迁、附属条件、线路条件等多个方面对车站建筑方案进行比选。主要设计思路如下:
站位:车站位于交叉路口附近,为尽量减少拆迁及施工风险,保障方案的可实施性,应进行站位比选。
站型:车站为起点站,两端均设有配线,且预留西延条件,车站体量较大,应结合相邻区间,从工程经济性角度,比选岛、侧站台设置形式。
拆迁:此区域尚未实现规划,周边建筑物密集,车站方案应尽量减少拆迁。
附属条件:周边建筑物侵红线较多,且拆迁难度及代价均较大,附属设置条件很差,应根据规划及现状统筹考虑设计车站附属。
线路条件:下一区间线路坡度已达30%,可调节范围较小,直接影响到车站埋深、建筑方案及施工方案,在满足规范要求的前提下,结合下一车站实际情况,应尽量上抬线路,减小工程造价及施工风险。
2.1“一站两区间”站位比选
车站位于城市主干道与次干道交叉路口附近,路口东北象限为加油站、西南象限为公园绿地、东南象限为综合市场、西北象限为住宅区。
方案一为路口西侧布置,对周边建筑物影响较小,附属设置条件较好,风亭可全部设置于公园内,但无法满足客流的跨路口过街需求,“一站两区间”拆迁面积很少,车站采用明挖法施工,两端区间均采用盾构法施工,风险较小。
方案二为跨路口布置,更符合一般车站布置原则,可满足过街、跨路口需求,但距离加油站较近,影响车站出入口设置,对附属功能有影响,且东侧风亭需占用部分住宅地块,协调用地存在一定的困难,车站采用明挖法施工,两端区间采用盾构法施工,但是东侧区间站间距减少,无法有效避开部分沿街商业,存在一定的施工风险。
经过功能性、经济性以及风险性的综合比选,优先推荐路口西侧车站建筑方案。
2.2“一站两区间”站型比选
在推荐路口西侧车站建筑方案的基础上,需要再进行车站站型的比选。
方案一为岛式车站,因线间距较大,渡线相对较长,车站长度约470米,宽度比侧式车站略小,拆迁面积与侧式车站方案一致,岛式车站功能性更好,出入段线及东侧区间均采用盾构法施工,风险较小。
方案二为侧式车站,因线间距较小,渡线相对减小,车站长度约380米,由于地势高差因素,车站两端覆土埋深差值较小,可略微上抬车站,出入段线及东侧区间均需采用部分暗挖法施工,在线间距满足盾构的前提下再进行盾构井的施工作业,风险稍大。
经过功能性、经济性以及风险性的综合比选,优先推荐岛式车站建筑方案。
那么相对于路口车站方案或者侧式车站方案的一些优势,路西岛式车站方案也应进行一定的深化。比如路口方案的过街、跨路口功能,吸引客流的能力,推荐方案可以增加“Y”型跨路口出入口,还可以在设备区增加公共走廊,尽可能将出入口设置于路口位置等;侧式方案的车站规模更小,车站埋深更浅,推荐方案可以将埋深较大的西侧设计为局部三层,尽可能提高空间的利用率。类似于此,我们还是要借鉴比选方案的优点,尽可能去完善推荐方案。
结论
起点车站的建筑设计方案存在较多的不确定性,要根据现状条件、规划情况等进行十分详细的多方位比选,让所有的设计均有依据性、说服性,从而达到我们的最优建筑方案设计。
参考文献:
[1]地铁设计规范 GB 50157-2013
[2]建筑设计防火规范 GB 50016-2014
[3]地方性质相关地铁设计技术要求
作者简介:韩天兵/男,1992年出生,助理工程师,从事轨道交通工程设计工作。