改革开放40年来,我国经济取得了举世瞩目的成就,城市化水平不断提高,随着城市规模不断扩大,城市道路快速化的需求也越来越大,同时轨道交通经过近20年的快速发展,各城市轨道交通已基本形成网络或规划多条线路,换乘地铁车站也越来越多。
轨道交通基本沿城市主干道敷设,因此轨道交通与城市快速路的交叉或平行也越来越多。如何综合快速化市政隧道与地铁换乘车站的关系及其他边界条件,选择合理两者的组合形式及车站换乘方案,对车站功能、工程造价等起决定性作用。本文主要通过分析深圳地铁11号线南山站方案的选择及对已实施车站方案的设计反思,为类似工程提供设计参考。
南山站位于桂庙路(滨海大道)与南山大道交叉路口,为地铁11号线与12号线的换乘站,近期11号线沿滨海大道呈东西向敷设,12号线沿南山大道呈南北向敷设。沿桂庙路(滨海大道)东西向有即将实施的桂庙路快速化改造工程,采用隧道连续下穿前海路、南新路、南山大道、南海大道。工程按城市快速路标准建设,主路为双向六车道加集散车道,地面道路为双向六～八车道,主路设计行车速度主道为80km/h,地面道路40km/h。
车站所处路口西北象限为忆利达综合楼(6F),东北象限为光彩新天地(27F)、荔园大厦(24F),东南象限为光彩新世纪(30F),西南象限为新绿岛大厦(21F)。南山大道路(南山区主干道)宽40m,双向8车道,交通繁忙;桂庙路(滨海大道)(深圳市主干道)宽74m,12(含4条辅道)车道,交通量非常大。站址周边环境及道路交通见图2。
车站周边控制性管线较多,主要为沿桂庙路(滨海大道)东西向:管底埋深5.56-6.4m的φ2.0m污水管、南山大道东侧埋深3m的1.8×1.2m雨水箱涵、南山大道西侧埋深3.65m的5.0*1.5m雨水箱涵;沿南山大道方向:桂庙路北侧埋深3.6m的3.6×1.5m雨水箱涵、桂庙路南侧埋深3.6m的1.5×1.5m雨水箱涵、埋深约为3.6m的φ1000的污水管。主要地下管线见图3。
车站用地规划主要以商业、居住为主,站位周边基本已实现规划,西南象限向南村即将城市旧改。规划见图4。
11号线南山站以及与12号线的换乘预测客流见表1、表2。(单位:人次/小时)
车站所在位置原始地貌为海积-冲积平原。场区内地势平坦,现地面高程一般在3.16～4.34m之间,上覆地层主要由海陆交互相淤泥质黏土、含有机质砂,全新统冲洪积砂层,上更新统冲洪积黏性土、软土、砂层组成,表层为人工填土,人工填土层厚度不均,厚度0.20～9.80m,大部分地段分布有较厚的填砂,填砂层大多超过5.0m,最大达9.80m。填筑材料主要为块石、黏性土及砂砾,局部为杂填土(主要为建筑、生活垃圾等),下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。
经前期多方案比选,桂庙路快速化改造工程在南山大道节点处采用隧道方案,双向8车道断面宽约38m,车站与隧道的关系处理为本站重难点。
周边以居住及商业为主,客流的较大,4个象限较为均匀,从客流吸引的角度考虑,车站站位宜采用跨路口方案,同时应兼顾车站与桂庙路隧道的关系及管线改迁的可行性,因此站位的选择是本站的重难点。
本站是换乘站和桂庙路隧道的综合体,如何考虑整体埋深及车站的层数对综合投资影响较大,是本站的重难点。
11号线南山站与远期12号线换乘,本站换乘客流为24721人/小时,换乘客流大,换乘客流占比55.4%,如何结合站位、与隧道关系及换乘功能选择合适换乘形式是本站的重难点。
本站为地铁换乘站与市政隧道的综合体,周边管线复杂,如何结合车站及隧道方案选择合理的管线改迁路由及方式是本站的重难点。
桂庙路(滨海大道)、南山大道均为深圳市主干道,交通流量大,施工期间不能中断交叉路口的交通,车站应综合地质、交通疏解及工期等因素,选择合理的工法、工序及交通疏解方案。
11号线南山站与隧道平行,经研究,隧道无法与车站脱离设置,只能设置于地下一层,为减小车站埋深,考虑车站与隧道共板合建,如图所示。
桂庙路隧道沿桂庙路设置于地下一层,本站不是11号线首末站,不应设置成一层侧式车站,故考虑为两层车站,结合隧道可跨路口设置。南山大道无其他控制因素,12号线应跨路口设置,可考虑地下两层或地下四层的方案。
考虑站位、换乘客流、车站与隧道的关系等因素,车站采用十字岛侧(站台至站台)换乘,主要对以下三个方案进行比选,如下表所示。
南山站采用岛式站台形式。依据规范及技术要求进行站台宽度计算:
岛式站台总宽度(m)B=2b+n×z+t,其中b=(Q上、下×ρ/L)+M=[(13347+5427)×1.25/27]×0.5/181.24+0.25=2.65m,取3.5m。
式中:ρ—站台上人流密度,取0.5m[2]/人;
L —屏蔽门长度,取181.24m(8辆编组)。
岛站台宽度B=2b+n×z+t=2×3.5+2×1.3+4.2=13.8m,采用14m岛式站台。
桂庙路北侧埋深3.6m的3.6×1.5m雨水箱涵、埋深约为3.6m的φ1000的污水管改迁至桂庙路西侧至前海泵站,减小车站与隧道的整体埋深;沿滨海大道东西向的管底埋深5.56-6.4m的φ2.0m污水管、南山大道东侧埋深3m的1.8×1.2m雨水箱涵、南山大道西侧埋深3.65m的5.0*1.5m雨水箱涵均改至车站南侧,因空间紧张,部分附属结构需先行实施;管径较小、埋深较浅水管及通信管线结合钢便桥进行悬吊。
本站基坑范围内砂层较厚,围护结构采用连续墙施工,主体结构采用明挖顺筑法施工,主体南侧部分市政隧道采用盖挖法施工,路口采用钢盖板。
一期围挡路口实施钢便桥;二期实施车站主体,桂庙路交通导至主体南北两侧,南山大道交通恢复至钢便桥上方;三期实施北侧附属(地面部分暂不实施),交通恢复至主体上方;四期实施市政隧道南侧部分及南侧附属,交通改至车站主体及北侧附属上方;最后将交通恢复至车站主体及隧道上方,完成车站地面结构。
地铁与市政隧道共板合建,在降低综合投资的同时,消除了市政隧道建设对地铁车站的安全影响,减小了重复建设对城市交通及环境的影响。
本站在深圳地区地铁工程中首先采用清水砼柱,采用圆柱,使站厅整体效果更为美观,在柱体下部包裹不锈钢板,使之便于运营维护,同时事先对疏散标识、插座及紧急停车按钮等需在柱体上安装设备预埋管线及孔洞,保证柱体的整洁及美观。同时,车站无需再柱体外包裹石材或搪瓷钢板等装修材料,节约投资。车站效果见下图。
11号线采用地下三层,12号线采用地下两层方案为投资最省方案,因换乘客流大,采用岛侧换乘,综合投资少且换乘便捷,换乘距离短。
地铁11号线站厅层位于地下二层,12号线站厅层位于地下一层,且两线远期均为端进式站厅,各需两个独立出地面的出入口,如各出入口单独接各站厅,则造成乘客进站选择线路的不便,故考虑将接11号线四个出入口分段提升,第一次提升至12号线站厅层平面,预留与远期12号线各出入口连接通道,第二次提升至地面,此举不但使各象限不同层出入口连通,而且能使乘客进出站更为快捷地、合理地选择路线。出入口连通方案见下图。
受场地及管线改迁影响,土建与前期工程交叉严重,结合整体施工方案优化,部分附属围护结构先行实施兼做作管线改迁的支护措施,待主体基坑施作完成后再进行附属基坑开挖。该方案风险低、投资小,最大限度地减少前期与土建工程的交叉干扰,在优化工序节省工期方面有较强的借鉴意义。
本站为换乘站,近期11号线采用14m岛式站台,侧站台宽度3.6m,站台至站厅采用4组楼扶梯(含换乘),虽满足计算要求,但本站客流较大,同时随着周边地块城市更新的完成及12号线的实施,客流可能还会进一步增长,超出原预测客流,则可能会在站台或站厅部位造成一定拥堵。如站厅宽度增加1m,4组楼扶梯均采用两扶夹一楼设置,则可大大提升站台至站厅提升能力,同时因本站地下一层为隧道,与地下二、三层不同宽,如地下二、三层适当加宽,整体围护结构增加不多,整体造价增加不大。
11号线站厅设置4个出入口,因疏散距离问题,B号和C号出入口未对称设置,在设置安检后容易在下图所示位置形式一个客流集中区,如能将站厅外扩区域东扩一跨,乃至扩至与右侧公共区端部处,则可解决这一问题,同时获得更好的视觉效果。
本站为地下三层双柱三跨车站,且地下一层为隧道空间,经结构计算,地下二、三层内部结构柱尺寸需采用0.9m×1.3m方柱或是直径1.2m圆柱,如再加上0.1m装修厚度,则方柱柱体尺寸达到1.1m×1.5m,圆柱直径1.4m,柱体尺寸过大,本站在深圳地区地铁工程中首先采用清水砼圆柱,适当减小了柱体装修尺寸,但站厅大部分为三柱和双柱,柱子较多,整体效果不是太理想。如果考虑其他柱体形式,能在一定程序上减小柱体尺寸,如采用直径800mm的钢管柱或钢管混凝土柱。
现在我国的地铁建设已经进入了一个快速发展时期,换乘站与市政隧道的交集也越来越多,同时面对的其他边界条件也越来越复杂。地铁是一项百年工程,作为设计者,我们对方案进行多方比选,得出最优方案,不留遗憾。本文通过对深圳市轨道交通11号线南山站的设计进行总结,希望能为类似工程提供参考。
摘要：本文以深圳地铁11号线南山站为例,根据车站站位处的周边环境、边界条件、车站功能需求、工程地质条件等进行综合分析,从而确定车站方案,以及对车站方案进行反思,希望能为类似工程提供参考。
关键词：地铁,车站方案,选择,反思
[1] 北京城建设计研究总院主编:《地铁设计规范》[s](GB50157-2003),中国计划出版社,2003年北京。(Editor-in-Chief of Beijing Urban Construction Design and Research Institute:Metro Design Code [s] (GB50157-2003),China Planning Press,2003 Beijing)
[2] 胡建国、冯杰、陈宏:论清水混凝土在地铁车站工程中的应用,四川水泥,中国计划出版社,2019年1月。(Hu Jianguo,FengJie,Chen Hong:Discussion on The Application of Architecture Concrete in SubwayStation,SICHUAN CEMENT,2019.01)
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