地下通道设计篇（1）

关键词：

地铁出入口、地下通道、防烟分区、通风排烟系统、独立防烟分区

中图分类号：S611文献标识码： A

1 前言

地铁车站属于交通建筑，人员密度大，车站出入口和通道形式各异。对于地下式车站，其空间相对密闭，如发生火灾，烟气不能及时排除的话，将影响人员疏散，造成不可估量的人损失。地铁公共区、出入口及地下通道作为地铁车站用于人员疏散的重要区域，该部位通风排烟设计应做到稳定可靠。目前相关国家规范对于上述部分已有原则性要求和基本计算方法，实际工程设计因地方标准和习惯做法而不同。如何将此区域的通风排烟系统优化，有效排除烟气，最大程度保护人员安全成为该部分设计的重点。

笔者有幸参加了全国几个城市地铁的通风空调设计工作，发现地铁出入口和通道部分通风排烟系统在屏蔽门制式与开式系统这两种通风空调系统中差别不大。下面就以合肥2号线某车站为例，详细介绍本车站内出入口通道和地下通道与公共区防排烟设计思路和方法。

2. 设计思路

2.1 规范法规对地铁车站出入口和通道的要求

地铁车站的出入口及地下通道属于地下空间，应符合《建筑设计防火规范》GB50016中关于地下空间、地下通道的防排烟要求，如地下空间防烟分区面积不大于500m2。另一方面，根据地铁的相关设计规范，如《地铁设计规范》（GB 50157-2013） 和《城市轨道交通技术规范》（GB 50490-2009）对地铁车站的公共区、出入口通道，地下通道的防烟分区大小、排烟量计算和排烟设备的计算选择做了详细规定，如下表：

防烟分区技术要求（表1）

通过上表，对于普通双层岛式车站，当其通道长度小于60米的时候，车站内部的防排烟系统仅包含公共区通风排烟系统和设备管理区通风排烟系统。从车站功能定义、车站FAS/BAS控制系统而言，两排烟系统设备相互独立，设计内容方面无重合部分。当车站内部设备管理用房过多、包含渡线或出入口受地面建筑影响而布置在远离车站主置时，车站出入口和地下通道通常将超过60米。面对此类车站，设计者应详细分析，并区别对待。

2.2 目前的科研成果

目前，国内科研院所对地铁通风排烟工况的模拟研究取得了很大进展。例如，文献“地铁防排烟系统性能的试验研究”（以下简称之为文献1）通过实际工程中详细检测发现 “……站厅的通风排烟系统在向火灾模式的切换过程中，阀门、土建风道处的泄漏比较严重，且风机的排风量未达到设计要求……”即按照规范设计的排烟系统，而站厅层排烟量未达到规范要求。可知，通风排烟系统负担防烟分区过多的话，系统分支多，转换风阀多，系统漏风量大，影响系统排烟效果，甚至无法满足设计规范对该区域的要求。又如，文献“地下长通道补气口位置对火灾机械排烟效果的影响”（以下简称之为文献2）通过对车站实际检测得出“……在实际地下长通道中设置火灾机械排烟和补气系统或对火灾时机械排烟口和补气口进行启动控制时，总体上应遵循‘远端补气、近端排烟’的策略……”可以达到有效性和经济性的统一。以上研究均对地铁车站通风排烟系统设计提供了有力的理论依据。

2.3 设计过程

合肥市某地铁车站，为地下二层岛式车站，车站公共区通风空调系统采用屏蔽门制式。车站内部包含了渡线，设备房间包含了整流变压器室，0.4KV开关轨室等大型设备用房，车站总长达280米左右，车站左端4、5号出入口与车站公共区之间由两段地下长通道连通。笔者将上述两项结果应用于合肥2号线某车站的通风空调设计中，划分独立防烟分区，为车站出入口和通道部分及车站公共区部分独立设置排烟系统，简化了车站通风排烟系统设计。

本车站防烟分区示意图如下

本车站的防烟分区及计算表如下：

车站公共区防烟分区计算表（附表2）

下面就出入口及通道与公共区和并与独立设置通风排烟系统两种设计思路对比。

2.3.1 如果将防烟分区1～4直接并入公共区防烟系统，为一个通风排烟系统，计算排烟风机设备，见下表。

通风排烟系统设备计算表（附表4）

通风排烟系统原理图如下：

通过表4计算结果，排烟风机“PY-I”选型风量L=1.2×97200=116640(m3/h)，排烟风机“PY-II”选型风量L=1.2×48600=58320(m3 /h)。该系统缺点是，排烟风机“PY-I”负担系统的风量过大，根据文献1结论，将导致系统漏风量将严重，致系统无法达到规范要求的排烟量，影响系统安全可靠性，设计中应避免该做法。

2.3.2 如果将防烟分区1～3和防烟分区4设置独排防烟系统，分别设计成两个通风排烟系统，见下表。

通风排烟系统设备计算表（附表5）

通风排烟系统原理图如下：

通过表5计算结果，公共区排烟风机“PY-I”和“PY-II”的选型风量均为L=1.2×48600=58320(m3 /h)；出入口和通道排烟风机分为两个防烟分区，其排烟风机“PY-1”的选型风量L=1.2×41280=48536(m3 /h)；排烟风机“PY-2” 的选型风量L=1.2×27720=33264(m3 /h)。

2.4 系统分析

下面着重讨论两种系统形式下，排烟风机“PY-1”的性能参数。

风机的风量、功率关系：-------------------公式1

风机电机功率为：-------------------公式2

（1）公式1中，L1表示负担公共区与出入口和通道的排烟风机“PY-1”的风量，L2表示仅负担公共区的排烟风机“PY-1’”的风量。N1、N2则分别表示对应风机的功率。L表示风机风量，P表示风机风压。由公式1，2可知，若两风机的风压不变，当L1 是L2的2倍，则风机功率N1为N2的4倍。

（2）另根据《通风与空调工程施工质量验收规范》矩形风管的允许漏风量根据下式计算。按排烟系统为中压系统，取P=1000Pa，则通风系统单位漏风量为：

-------------------公式3

根据经验估算公式，排烟系统漏风量约为总风量的3％～4％，可知：漏风量与风量为正比关系，即。若系统负担防烟分区多，支风管过多，站厅的通风排烟系统在向火灾模式的切换过程中，阀门、土建风道处的泄漏比较严重，且系统漏风量随风管面积增加，系统运行效果更为恶化，无法达到系统要求的风量。

（3）地下空间局限所致，风机负担防烟分区过多的话，将影响排烟风管布置，可能使排烟风口距离出入口部过近，影响排烟效果，无法满足“远端补气、近端排烟”的策略。若将出入口和通道部分与公共区分开布置通风排烟系统，可以灵活设计风管路位置，积极有效排烟，达到预定效果。

（4）根据附表5和附图2，出入口和通道由排烟风机“PY-1，2”两台风机负担，公共区由“PY- I，II”两台风机负担。这样划分系统，减少了风阀转换动作，简化了控制系统，避免了因风机故障导致该防烟分区无法排烟的状况。

3 总结

综上所述，地铁出入口和通道部分在地铁工程中所占面积约不足十分之一；且其功能单一，仅为人员通过场所。若发生火灾，此区域极其重要，成为逃生必经之处。根据车站情况具体分析该区域通风排烟情况，合理组织排烟系统，将出入口和通道部分与公共区的防烟分区分开，分别设置通风排烟系统，减少排烟支路，降低风机运行风量，实现经济合理，技术可行，运行可靠的良好系统。

参考文献：

[1] 《地铁设计规范》（GB 50157-2013）

[2] 《城市轨道交通技术规范》（GB 50490-2009）

[3] 《建筑设计防火规范》GB50016

地下通道设计篇（2）

 

      对于层数少、空间构成较为单一的地下车站,由于光线差、方向感差、通风不良、内部空间局促,中庭空间可以作为一个中心开放的“核心”来改善空间的性质,使建筑空间具有流动性。在中庭上方设自然采光更能提供地下空间与自然环境沟通的条件。中庭空间在民用建筑中广泛应用,地下中庭车站在国外已大量推行,而我国轨道交通地下车站应用实例尚少。本文结合上海市轨道交通7号线龙阳路站、11号线隆德路车站的工程实例,浅析中庭地下车站的构成因素、受控因素、设置条件等。

1轨道交通地下站中庭的构成因素

中庭式地下车站的主要构成因素:

      1)具有贯通站台、站厅的共享空间。

      2)站厅公共厅要有适当的集散场所。

      3)通常屏蔽门立柱与车站立柱相结合。

      4)辅以必要的环境设计、引入自然光线(或模拟自然光线)。

2国内外中庭式地下车站工程实例

      将地铁中庭车站和自然采光结合的设计理念已在世界很多大城市轨道交通建筑中大量体现。有的工程在人流所经之处不仅设置动态水流,环绕植物,而且顶部开设采光棚,将自然光引入地下,使人在地下能与自然亲密接触,成为建筑空间设计的核心。

      新加坡东北线地铁所有车站均采用中庭建筑形式,创造良好的地下空间感和通视效果,如克拉码头站船形中庭(见图1),小印度站的条形中庭(见图2),乘客在进站后即可直视站台列车及候车情况。

      目前在国内不少城市正在尝试着把中庭的设计理念运用到地下车站的建筑空间设计中。

3中庭式地下车站设计实例

3.1上海市轨道交通7号线龙阳路站

      上海市轨道交通7号线龙阳路站位于芳甸路东侧、花木路南侧的上海新国际博览中心停车场内,站本体公共区位于其交通集散广场下,为7号线终点站。这是上海市第一个已完成设计工作的地下中庭车站,并已开工建设。

      车站形式为地下二层站前折返岛式车站。车站长度为354.8m,宽18.6m,整个地下空间呈长条形。在基于对乘客的乘车行为调研和分析的基础上,将站厅层中部乘客极少停留和穿越区域的部分楼板取消,形成两层挑空的共享空间,即形成公共区为两个长45m、36m,宽8m的双拼中庭空间。站立于中庭,不仅站厅层的乘客可以看清站台层的候车情况和列车进出站的情况,而且站台层的乘客也可享受到宽敞、明亮的候车区大空间。

      这个设计理念经过几轮专家讨论,又进行了一些修改及优化。

      1)立柱与屏蔽门结合设置,如图3所示。

      2)车站公共区设中庭后,集散区面积减小,考虑新国际博览中心的突发客流,故需妥善处理客流组织与疏散,设计时加大非付费区面积,并预留两部楼梯。

      3)根据中庭车站性能化分析报告,增设一部疏散楼梯。龙阳路站的条状中庭主要特点是具有较强的方向性和廊式组合的特征,是建筑中的主要交通流线和视觉中心,条状贯穿了整个建筑,竖向的楼梯、电梯和横跨的楼板,使空间形成垂直与水平、静与动的强烈对比,是一个颇有活力的公共交通集散中心。

      由于国家《地铁设计规范》及上海市《城市轨道交通设计规范》中均未涉及中庭车站的要求,龙阳路站在中庭车站防排烟系统设计中首次在上海进行了创新设计。确保车站中庭火灾时,有效地对车站进行烟控,维持一个可接受的乘客疏散逃生的环境。2005年6月13日,由上海市消防协会组织了上海轨道交通7号线《龙阳路车站中庭及车站轨道火灾及疏散分析研究报告》消防专题专家论证会,中庭设计的方案得以通过评审,为车站的建设提供设计和消防审批依据。

3.2上海市轨道交通11号线隆德路站

      1)工程概况:轨道交通11号线在普陀区曹杨路、隆德路交叉口,东侧地块内设隆德路站,与规划中沿隆德路走向的规划轨道交通13号线形成“十”字换乘。有很大的换乘客流,11号线为零覆土地下三层岛式车站,13号线为覆土3m的地下三层岛式车站。

      车站设计着重处理好轨道交通之间的换乘并充分考虑换乘方便性和安全性,尽可能缩短换乘距离。

      2)中庭设计:“引入自然环境、设置中庭”是设计的原则。

      (1)采光天棚。一般中庭常设在交通的主要流线上或附近,从而避免形成毫无生机的死空间。因此设计在两线交汇区域设椭圆形中庭形成共享空间,并在顶板上设采光天棚引入自然环境。采光棚的设计要求地面有相对宽阔的场地,与地面部分规划绿地,结合设置,相得益彰。

      透光顶棚的形式只是中庭设计的一部分,重要的是对中庭的光线质量和气候控制的技术问题。自然光线照入中庭,常受地下建筑所在地的气候影响。要考虑天空经常阴云多雨的某些地区,一个清澈使光线不受阻碍的顶棚,可以达到光线传递的最佳照度和适宜度;而阳光灿烂的某些地区,由于进入中庭的直射光太刺眼,而阴影区相对太暗,这必须采取适当的技术手段对光线进行处理,以求得较为舒适的光照条件。

      采光天棚大大改善了车站内部环境,为乘客提供舒适的候车环境(见图4)。

      (2)圆壳玻璃屋顶。这一几何特征为外部广场提供了一个凝聚而又多向性的核心,为建筑物及建筑外部环境带来了完整的、向心的、富有魅力的景观。在室内,为矩形的平面布局中营造了一个圆形的、高大宽阔的空间,解决了地下建筑缺乏天然光线、不良心理反应等功能方面的弊病。

4 结语

      轨道交通地下站中庭建筑设计按其空间构成因素,应考虑以下要求。

1)空间的轮廓清晰明确,空间的尺度、比例适宜,具备整体感。

地下通道设计篇（3）

1工程概况

本地下通道工程位于某厂区内的熔铸车间与挤压车间之间,北起熔铸车间内部,依次穿越现有厂区道路及厂区内部铁路,南接入挤压车间内。总长度约125m,采用一组箱形双孔连续框架通道。净宽为4.3m+4.3m,净高为5.565m。框架通道的底板标高相同,并在底板以上路面标高以下采用回填处理。本工程采用通常的凹形纵剖面,详见下图1。因要求施工地下通道过铁路段时,不得中断铁路运行,因此考虑过铁路段的地下通道框架（约10m长）采用顶进法施工。

2场地工程地质条件

根据岩土工程勘察报告,本工程拟建场地面积大部分为原煤矿堆矸石山,虽经平整,但由于人工填矸、填土、取土等因素影响,使该场区沟坑凹凸不平,地势起伏较大,场地东部为农田,地形简单,地势平坦。地面标高48.72~44.46m。

3顶进结构设计

在顶进地下通道施工前,应做好工程降水,在此基础上做好基坑、顶力、滑板、后背及隔离层、预制箱体的结构设计,以及施工便梁加固线路设计、便梁支墩的结构选型等。

3.1基坑的设计

预制和顶进地下通道的工作场地称为基坑,基坑前端应紧靠穿越的既有铁路,后端需布置后背,坑内设有底板和排水设施。地下通道顶进工作能否顺利进行与基坑布置是否合理有很大关系。基坑的设置应在确保铁路行车安全和顶进施工质量的前提下,力求减少加固支撑材料,降低成本消耗。根据工程中线路情况,在保证排水和安全的前提下,选择了在铁路线北侧留出基坑,同时根据地下通道的长度、宽度在底板和后背间留出了3m的位置布置顶进设备,并在通道两侧预留了2m左右的工作宽度;在通道箱体前端预留了安装钢刃角和箱体空顶的位置。

3.2顶力计算[1]

地下通道顶进时需克服的各种阻力之和称为顶力,顶力的大小与通道箱体的重量、隔离层的力学性能、路基土质、施工机械与设备等因素都有关系。正确地确定顶力的大小,结合施工单位的设备条件对如何选用合适的顶进设备及进行后背设计,使其既简单合理又有一定的安全储备来说极为重要。当在铁路上采用便梁架空再顶进通道箱体时,两侧的土压力较小,顶力主要来自箱体底部土体的摩阻力,计算时可按简化公式:P=μN,式中:P为顶力,kN;μ为顶力系数,一般取1.0~1.5;N为通道箱体重力,kN。

根据上式计算,得出顶力大小约在12000~17000kN之间,再根据得出的顶力，考虑到施工单位的设备条件及需保证顶力均匀、局部压力满足要求等条件，笔者考虑采用起顶力为200t千斤顶,按5根/m的配置。经顶力曲线分析,当通道箱体启动时顶力较大,而后的空顶阶段,其顶力减小,但当刃角入土后顶力逐渐增加,最大顶力发生在通道箱体脱离底板时。因此在设计中,笔者考虑通过采用改善滑道的平整度、优化隔离层等措施来减小启动顶力。

3.3后背、滑板及隔离层的结构设计

后背位于基坑后部,是顶进施工时千斤顶的承力面,承受顶进时的水力。后背虽然是临时构筑物,但对顶进施工十分重要,应根据顶力的大小、地形地貌、土质等条件来选定,必须保证安全可靠。本工程中,根据现场情况,采用了钢轨桩加夯填后背的形式,来保证顶进后背具有足够的刚度及足够的承载力和稳定性[2]。

滑板的设置也应满足预制的通道箱体所需的强度和刚度,以及顶进时的稳定要求。笔者采用了300mm厚的C20混凝土滑板,并在滑板下设置了100mm厚的碎石垫层,为提高滑板的抗滑能力,保证通道箱体在顶进时不会被带走,还在锚板以下设置了400x500的混凝土锚梁。

3.4施工便梁加固线路

地下通道顶进施工中,为保证铁路线路安全,必须对铁路线路进行加固。铁路加固形式可分为:(1)吊轨、扣轨梁加固;(2)纵挑横抬加固;(3)低高度便梁加固等三种方案。根据铁路线路、通道长度等因素,采用了D24的低高度便梁加固铁路线路,同时限制列车速度为45km/h。

4 施工注意事项

采用顶进法施工地下通道时,还需注意以下几点:(1)铁路相关管线的防护或拆建未完成之前,不允许顶进框架开工;(2)铁路路基附近有很多电缆，施工时要注意;(3)基坑开挖后应作平整处理,并采取必要的排水措施;(4)施工中应合理控制箱身裂纹,防止箱体出现“扎头”现象;(5)本通道框架钢筋较复杂,在施工时必须严格按照有关施工规范及标准办理。

5结 语

随着社会的发展和科技进步,为适应既有铁路提速要求,沟通铁路两边道路交通,在铁路线路下采用顶进法施工地下通道已经被广泛使用。实践证明,在既有铁路线路下采用顶进法施工地下通道对交通干扰小,结构轻巧,可以确保铁路不间断运行,满足生产生活的要求。

地下通道设计篇（4）

电力隧道通风可采用自然通风和机械通风两种通风方式，但自然通风只有在电缆发热量较小、自然条件比较有利、隧道较短等情况下才能实现，大多数情况下，城市电力隧道长度较长，穿越城市中心区域，途经城市干道，规划要求较高。因此，针对目前穿梭于城市地下的电力隧道而言，大多数情况下采用机械通风作为通风方案的首选。由于隧道不具备自然排烟条件，本设计在考虑通风设计的同时还要考虑其排烟功能。机械通风有三种方式[2~5]，即：①机械进风、自然排风；②机械排风、自然进风；③机械进风、机械排风。由于本设计的通风区域划分较长，因此采用③方式的通风及排烟系统形式。通风系统针对每段通风区域采用1端送1端排的纵向通风方式，满足平时排热，通风换气及事故工况的功能要求。

2通风机房的设置和区段划分

通风机房的布置要根据通风区段来布置，结合电缆实际敷设及土建施工工法（盾构），同时满足工艺（电缆分支及敷设）、工作人员平时进行维护和灾时进行逃生等要求，每隔一段距离须设置相应的工作井。本设计在各个工作井内均设计通风机房，并布置有通风机，利用工作井作为隧道通风机房，两个通风机房之间的一段隧道就作为一个通风区段。考虑离心风机特性曲线较为平缓，且噪声稍低，故本工程风机采用箱式离心风机。本段电缆隧道通风设计利用工作井2、4、6、8作为排风井，每个井设置2台排风兼排烟风机，每台排风机分别对应一段隧道进行排风。工作井1、3、5、7作为进风井，每个井设置2台送风机，每台送风机分别对应一段隧道进行送风。风井中的两台风机设置为并联关系，两风机间设一个电动风阀，在一台故障时，另一台可兼顾。因4-5区间1.72km，通风量较大，单台风机无法满足风量要求，故针对该区间分别设置了2台排风机和送风机。同时风井内设置2m消声器，立式安装。通风系统图见图1所示。

3电力隧道通风量的计算

结合隧道通风系统四种运行工况，需要满足以下几种风量要求：①排热风量；②巡视风量；③换气风量；④灾后通风风量。1）排热风量计算根据《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》[6]，电缆隧道通风量计算公式为：式中：G为通风量，m3/s；Q1为电缆散热量，kW；Q2为电缆隧道的传热，可按电缆散热量的30%~40%估算，kW，取30%；c为比热容，1.01kJ/(kg•℃)；ρa为空气平均密度，kg/m3；tex，tin为进、排风温度，排风温度40℃，进风温度31.8℃。式中：I为电缆载流量，A，220kV线路N-1情况下载流量1863A，110kV线路N-1情况下载流量937A，其中110kV某T接线电缆线路N-1情况下载流量714A。2）巡视风量计算计算公式同式（1），排风温度取35℃。3）换气风量计算电缆隧道会散发异味，同时，长期不通风会使隧道内的空气不利于保障运营人员的劳动卫生条件。因此，必须维持隧道内空气品质在一定的水平，根据《城市地下空间开发利用规划与设计技术规程》（DBJ/T15-64-2009）[7]的要求，电力隧道的最小通风量应保证换气次数不小于2次/h。4）灾后通风量计算按照6次换气次数计算。5）隧道通风量计算结果根据上述计算参数，隧道发热量及各通风区段通风量计算结果见表1和表2所示。根据计算结果，巡视风量最大，风机为双速风机，低速为排热风量、高速为巡视风量（兼灾后排风）。平时低速运行，在巡视工况时根据隧道温度及室外温度情况采用高速或低速运行。

4系统运行模式

系统采用以下运行模式：1）排热工况：当隧道内温度＞37.0℃时，自动打开风机低速运行，当隧道内温度＞39.0℃时，风机高速运行，直至隧道内温度≤35℃时停机。2）巡视工况：巡视人员进入隧道前，通知控制中心，需要该通风区段进入巡视模式，提前半小时进行通风，并直至人员出来为止。当巡视人员出地面以后，通知控制中心将该通风区段风机恢复到排热运行模式。当隧道内温度≥35.0℃时，高速运行；当隧道内温度<35.0℃时，低速运行。3）换气工况：在每天零时进行判断，若全天内隧道内该通风区段未达到风机的启动温度，一直处于停机状态，则开启风机对隧道进行通风换气，风机低速运行1小时，可以满足3次换气次数。4）密闭灭火模式：当隧道内某段发生火灾时，则立即自动关闭该区段的风机、电动阀，使隧道处于密闭状态灭火。5）灾后通风：待确认火灾熄灭后，电动或手动打开风机及电动阀，风机处于高速运行状态，迅速排除隧道内烟气。

5现存问题及建议

通过对地下电力隧道通风设计的分析，发现存在以下问题，并提出相应的改进建议：1）井间距过大，会造成个别区段风量较大，使得风机型号较大，相应风井机房面积增加，风井面积增加，设备噪音增加。建议电力隧道约700m就需考虑设置通风工作井1座。2）巡视工况的通风量最大，而目前规范内对于巡视工况没有相关条文，故对于巡视工况的设计条件需加以斟酌。建议能否适当提高巡视工况的设计温度，或选择早晚气温相对较低的时段巡视，以降低巡视风量，并减小设备型号及初投资，从而进一步降低运行能耗及设备运行的噪声。

地下通道设计篇（5）

Choices in the design of city road pedestrian overpass and underground channel

Hu Yinxiang

Traffic planning and design institution of Anhui province Anhui Heifei

Abstract: The pedestrian overpass and underground channels are important for city. This paper analyzes and compares by crossing the street facilities from safety and cost, energy conservation and environmental protection, management of city pedestrian overpass and underground passage quality and provides the design of urban road pedestrian overpass and underground channels.

Key Words: urban road, pedestrian overpass, underground channels, choice

随着我国城市化的发展，各城市大幅增长的人流与车流，已经与有限的城市公共交通空间产生了直接矛盾。尤其在城市道路的部分路段或交叉路口附近，行人过街难的问题日益突出。一方面，机动车为了避让横穿马路的行人，不得不频繁停车，导致行驶速度大大降低，堵车现象更加严重，而油耗直线上升，额外排放的汽车尾气加重了环境污染；另一方面，行人横穿马路时，安全隐患较大，一旦发生交通事故，后果都相当严重。

以往对车流与人流单纯采用交通信号灯控制的设计模式，已经不能适应城市发展的需要。要解决当前人车争道、道路交通混乱的局面，上修人行天桥，下建地下通道，构建城市交通的立体化格局才是关键。人行天桥及地下通道的建设可以提高道路的通行能力，保障过路行人的安全，实现人与车立体交叉，能起到人车分流、疏畅交通、解除交通隐患的作用。但城市道路设计中如何选择人行天桥或地下通道一直是设计人员及城市管理者的一大难题。本文将目前城市人行天桥和地下通道存在的一些问题进行了总结比较，对如何选择人行天桥或地下通道做了一些探讨。

1．现有人行天桥与地下通道存在的问题

现有人行天桥与地下通道的建设往往只考虑解决交通问题，大多没有从城市用地功能、城市空间开发利用的总体角度进行统筹考虑，不注重与中心区、商业区、公共建筑和轨道交通站点间的相互联系，从而导致重复建设，步行交通无法形成网络。

很多城市交通环境日益恶化，尤其老城区人行天桥与地下通道总是需求一个，建设一个，处在忙于应付、被动建设的状态；同时在建设时往往只重视解决当时存在的问题，考虑当时建设条件，忽视了城市规划的发展要求，并且建设的天桥与通道出口占用了人行道，以牺牲行人步行空间来换得人行过街天桥与通道的建设，往往还会与今后道路拓宽改造存在矛盾。

在我国，自行车的保有量和使用量非常高，自行车是普通市民出行的主要交通工具之一，对于这一部分市民来说，携带自行车通过人行天桥是非常费力的事情，尤其是有些城市的人行过街天桥只修建了阶梯而没有修建坡道，使骑自行车者过街非常不便。

2．人行天桥与地下通道的优劣比较

2.1 安全性

地下通道一到晚上，就成了流浪人员的地盘，还经常发生偷抢事件，下夜班的市民根本不敢走。如果要请保安值班，则增加了管理成本。人行天桥不存在这些安全隐患。

2.2 节能环保方面

人行天桥不需照明，而人行天桥建于地下，又较长，需要全天进行照明，且要设置通风装置，不利于节能环保和可持续发展的要求。另外地下通道多为阴暗潮湿，卫生脏、乱、差，可为老鼠等有害动物提供良好的栖息地。

2.3 与地下管线的干扰

城市道路地下管线密布，地下通道因在地下贯穿道路，对地下管线的影响很大，甚至需对管线进行改移，额外增加工程量。人行天桥可通过跨径及桩基避开管线。

2.4 造价大小

人行天桥的造价较小，从目前国内建设的天桥与通道的造价来看，地下通道的造价一般为人行天桥造价的1.5～2.2倍。

2.5 施工难易度及工期

人行天桥施工简单，上部可采用预制拼装结构，工期较短。地下通道位于地面以下，施工相对复杂，工期也较长，且施工期间容易发生安全事故。

2.6 管理难易度

人行天桥建好后除基本的维护，不需要怎么管理。地下通道因照明、通风设施及安全隐患方面的原因，需要专门人员进行管理。一般通道都是城市管理的死角。

2.7 其它

地下通道最怕的是下暴雨，下到暴雨，就是考验一个城市的排水系统的时候，尤其是地下通道的排水。近两年，武汉、南京、北京等大城市都有地下通道被淹的情况发生。而人行天桥没有这方面的缺陷。

3．适宜建设人行天桥的位置

3.1 两条城市主要道路的十字交叉

城市主要道路的十字交叉一般车道较多，上下道口可达到8个。若设置地下通道，行人在通道内很难搞清自己要到的出口在哪，尤其是外地人，更是找不到出口。故在这种道口宜设置人行天桥。

3.2 主城区人行天桥与商业广场的连接

在商场前修建过街人行天桥时, 还可将人行天桥与商场的二、三楼连接, 增加商场的人流量, 从而增加商场的营业额,起到促进消费和繁荣市场的作用, 同时还可以吸引该处商家对天桥进行投资, 以减轻政府市政工程投资的负担。比如重庆市朝天门大正商场人行天桥分别与大正商场、大生商场、盛隆大厦连接。上海的徐家汇商圈、淮海路商圈也有将天桥与商场的连接。

3.3 需考虑自行车过街的地方

近年来，世界各地都在倡导“环保出行”的概念，自行车数量日渐增多，我国又是自行车大国，很多市民出行都会骑上自行车，这使过街增加了难处，这就出现了无障碍人行天桥，即上下天桥考虑设置自行车坡道，以满足非机动车过街的需要。如合肥的一环路多采用这种天桥，天桥的坡道较长、较平缓，自行车能顺利通过天桥，同时，自行车坡道也方便携带大件行李或手推车的行人过街。

3.4 需要利用天桥塑造城市景观的地方

随着时代的进步，城市空间的开发向立体化三维发展，人行天桥成为新型城市空间的重要组成部分。通过运用景观设计手法，合理布置景观要素，可以提高人行天桥的整体景观效果，创造出现代、新颖、美观、独特的视觉效果。经过精心设计的人行天桥已经越来越多地成为城市的地标性景观建筑。同时富于形式的天桥造型，成为美化城市轮廓线的有效手段。

另外，天桥还可作为城市夜景照明的重要手段之一，亮化的天桥景观是城市夜空中的绚丽长虹。天桥照明以轮廓照明为主，突出线性空间的形式，通过对桥梁造型的勾画，为城市夜色增光添彩。

3.5 对不易于管理的人行过街设施

因通道建在地下，不管白天黑夜，都需要进行照明，需要通风，并且地下通道的卫生条件也比较差，且存在安全隐患，一般都要特定的人员进行管理。人行天桥建好后除基本的维护，基本不需要怎么管理。故在不易于管理的地方建议设置人行天桥。

4．适宜建设地下通道的位置

4.1 在街道较为狭窄, 两旁建筑密集的地方修建天桥会遮挡视野, 使街道建筑显得更加拥挤，因而建议采用地下通道。

4.2 对景观要求高的地方。虽然人行天桥能塑造城市景观，但有些地段，天桥不一定与周边环境相协调，还是应考虑设置地下通道。

4.3 在地势较高处宜设置地下通道，部分城市地形变化较大，若在地势较高处设置人行天桥，就会与地形不符，而显得不协调。故在地势较高处设地下通道就比较适宜。如重庆市委党校东西两院地下通道，则利用地形的高差，使通道与改建的停车场巧妙地连接在一起。

4.4 街道两侧有地下商场的位置设置地下通道与商场相连接可为商场带来人气，能促进商场的消费。在城市广场附近设地下通道，可将通道与广场的地下车库相连接，能促进通道与地下车库的相互利用。

5．结语

城市道路人行过街设施到底是选择人行天桥还是地下通道，一直是城市管理者、市民和设计人员争论的一个问题，本文根据人行天桥和地下通道的优劣比较，分别提出了适宜建设人行天桥和地下通道的位置，以期望对今后的城市道路人行过街设施的选择有所借鉴和参考。

参考文献：

[1] ，黄怡.《城市人行天桥与地下通道方案设计及比选》.城市道桥与防洪. 2006年11月.

[2] 许强.《关于重庆市人行天桥及人行地道修建选择应注意的问题》.城市道桥与防洪. 2001年12月.

地下通道设计篇（6）

一、引言

随着城市建设的发展，地铁下穿既有地下通道的工程愈来愈多。为防止盾构在掘进过程中，造成既有地下通道区内土体下沉、道床沉降，危及行车安全。穿越节点处采取推进前对既有地下通道线路预加固和对地下通道影响范围内的隧道采用加强配筋的超深埋管片。同时在盾构推进时实行信息化动态施工，及时调整盾构掘进参数，保持盾构开挖面的稳定，管片脱出盾尾时及时采用同步注浆、二次注浆来填充盾尾建筑空隙，以保工程和地下通道行车安全。以杭州轨道交通5号线打铁关站～宝善桥站区间盾构下穿环城北路地下通道进行计算分析，证明以上措施可达到预期目标。

二、工程概况

打铁关站～宝善桥站区间位于下城区，区间采用盾构法施工，设置两座联络通道，其中一座联络通道兼泵站，在建国北路与环城北路交叉口处下穿该地下通道，形成立体交叉。

区间于YDK26+490～YDK26+530段下穿环城北路地下通道，下穿角度约70°，该处地铁区间埋深约25.8m，环城北路地下通道2015年10月通车，其北线为明挖区间，底板厚800mm，距离5号线盾构区净距约18m，南线为直径11.2m、600mm厚管片大盾构区间，距离5号线盾构区间约2.1m。为防止通道沉降（特别是南线盾构隧道），环城北路地下通道盾构隧道下方土体采用Φ800@600高压旋喷桩进行加固，加固范围为：地铁盾构隧道纵向约22m，环向不小于3m。按照目前工筹，盾构掘进期间该通道已运营。

三、工程地质及水文概况

区间段线路穿越了不同时代的地层，根据勘探孔揭露的地层结构、各岩土层分别按岩土层代号自上而下描述：①1杂填土、①2素填土、③2砂质粉土、③3砂|粉土夹粉砂、③4砂质粉土夹淤泥质粉质粘土、③5砂质粉土、③6粉砂夹砂质粉土、③7砂质粉土夹淤泥质粉质粘土、④1淤泥质粉质粘土、④2淤泥质粉质粘土⑥1淤泥质粉质粘土、⑥2淤泥质粉质粘土夹粉砂、⑦1粉质粘土、⑧2粉质粘土、⑨1粉质粘土、⑨2含砂粉质粘土、⑨3砾砂、⑩2粉质粘土夹粉砂，该段盾构底部位于⑥2淤泥质粉质粘土夹粉砂中。

场地浅层地下水属孔隙性潜水，由大气降水径流补给以及河水的侧向补给，排泄主要通过蒸发形式。由于场地地势较低，地下水与地表水水力联系较强，地下水位高程受降雨及内河水位涨落影响较大。潜水水量较大，地下水位随季节变化。水位埋深一般为1.00～4.50m，高程3.70～5.26m。

四、数值计算分析

在分析新建地下工程对既有地下结构安全性影响的过程中，目前常用的方法主要还是利用数值分析软件（如迈达斯GTS、ABAQUS、FLAC3D、ANSYS等），通过建立数值仿真模型进行计算分析从而判断新建地下工程是否会对既有结构的正常运营造成威胁。

4.1 控制标准

由于盾构下穿大盾构工程案例较少，结合《城市轨道交通监测规范》及杭州、上海及宁波等软土地区其他工程经验。盾构下穿环城北路地下通道，其结构沉降及水平位移分别为10mm和5mm。

4.2 计算模型建立

用迈达斯GTS对区间下穿在建通道进行分析。数值模型水平长120m，向下延伸60m，径向延伸70m。计算模型采用摩尔库伦模型，地下通道结构及地铁盾构管片采用板单元、土体采用实体单元进行模拟。地层参数参照《杭州地铁5号线岩土工程详勘报告》并加以合理概化。

通过数值模拟分析，杭州地铁5号线盾构下穿环城北路地下通道引起该通道最大沉降为：南线大盾构3.61mm，北线明挖区间：4.05mm；最大水平位移为：南线大盾构4.82mm，北线明挖区间：1.71mm；变形量较小，故可判定5号线盾构区间下穿环城北路地下通道施工处于安全可控状态。

五、安全保护方案及应急预案

通过以上分析，杭州地铁5号线区间盾构下穿环城北路地下通道施工安全可控，但考虑到地铁及大型地下交通工程社会影响巨大，不容有任何意外发生，因此需制定安全保护方案及应急预案。

5.1安全保护方案

保护措施主要包括以下措施：

a）地层损失率控制在5‰以内。

b）利用盾构推进的初始100m长度作为试验段，掌握盾构掘进参数与地层位移间的规律，进行智能化施工；

c）根据隧道覆土厚度、地面附加荷载等情况，结合模拟段施工时总结的最佳参数，确定最佳的穿越通道的盾构机土压平衡值；

d） 盾构推进过程速度保持稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越，减少盾构推进对土体造成的扰动。

e） 在盾构机穿地下通道时，将出土量控制在理论出土值的99.5%左右，保证盾构切口上方土体能有微量的隆起（不超过1mm），以便抵消一部分土体的后期沉降量；

5.2监测方案

穿越前（30m）、穿越中（40m）及穿越后（30m）过程中，应加强地面沉降及变形的监测。以地铁盾构下穿处为中心在环城北路地下通道两侧各30m范围内布设自动监测断面，对地层做变形量测。盾构通过期间，每10min提供一组监测数据。为保证既有地下通道的行车安全和正常运营，在盾构穿越铁路期间，必须对既有线路实施全天24小时的监控。

1）监测项目

（1）对地铁盾构隧道的监测包项目括隧道拱顶沉降和管片衬砌变形等。

（2）对地下通道的监测项目包括通道结构沉降、上浮、水平位移、裂缝观测及地表沉降等。

2）监测要求

（1）地面沉降监测点需布置纵向（沿轴线）剖面监测点和横剖面监测点，取每隔5 ～6.5米在沿轴线方向布置一个测点。

（2）监测横剖面：每隔10～15m布置一个横剖面，在横剖面上从盾构轴线由中心向两侧由近到远，按测点间距为2m；布设的范围为盾构外径的2～3倍，即线路左右各12 ～18m范围。

（3）对于轨面的监测，在每根轨道上沿轨道方向每3m设一个观测点，测点用红油漆标记，并统一编号。

（4）监测频率：盾构掘进时，地面监测频率为1次/2h，监测范围为机头前10m和后20m。

5.3施工应急措施

在施工掘进过程当地下通道的沉降及变形较大时，主要采取以下应急措施：

1）隧道内应急措施：立即停止盾构掘进，并保持土仓压力，有效控制地表继续沉降。

2）对已拼装成形的盾构隧道，在沉降区内进行管片背后补注浆，在此期间提高监测的频率，及时绘制变形曲线图，以便根据变形发展情况采取相应措施。

3）施工时还应准备好足够的抢险物资及设备，如发泡聚氨脂、盾尾油脂等，并成立行之有效的应急机构。

六、结论

经过上述分析计算，通道最大沉降约4.82mm，满足通道保护标准；同时盾构自身竖向变形及水平收敛也满足规范要求。因此，该工程方案可行，安全可控。但是考虑到地铁和大盾构都是重要市政工程一旦出现问题后果不堪设想，故建议施工采取保护措施。

参考文献：

[1] 施仲衡，张弥等.地下铁道设计与施工[M].西安：陕西科学技术出版社，2006.

[2] 中铁隧道勘测设计院有限公司.杭州市5号线打铁关站～宝善桥站区间施工图设计杭州，2015

地下通道设计篇（7）

中图分类号：TU984文献标识码：A

引言

随着我国城市化进程的加快，城市用地供需矛盾日渐突出，不断增加的城市用地需求也推进了大城市的向外扩张、蔓延。与此同时，轨道交通由于其高效率、大运量的特性已逐步成为各大城市新一轮发展的交通主动脉，引导着城市规划发展的新格局。结合城市轨道交通建设推进城市地下空间开发和利用将成为缓解城市用地矛盾、改善城市环境、进行城市空间集约化发展的重要途径，有着非常重要的意义。

二、轨道交通车站与城市地下空间开发的关系

在新一轮城市建设中，轨道交通车站与地下空间无论是在空间关系、功能关系还是在工程建设的相互影响上，均有着密不可分的关系，唯有共同考虑、协调开发才能取得更好的综合效果。

（一）空间关系

从城市发展空间来看，轨道交通站点周边是人流汇聚、各类公共建筑设施聚集的场所，对空间及用地有着更多的需求。对站点附近地下空间的有效利用即拓展了站点附近的用地空间，可积极改善站点附近的用地紧张状况。

从人的出行活动习惯来看，城市中心的轨道交通车站一般位于地下空间中，将大量的地面人流集中于地下，为开发地下人行活动空间创造有利条件。地下空间开发与轨道交通车站的结合，是基于对人的行走的一种自然空间引导，通过这种引导，可实现地下空间的各区域与轨道交通车站在空间上融为一体。

（二）功能关系

从地下空间的活动人流需求来看，不仅需要一个连续的步行空间，更需要一个内容丰富、具有趣味性的空间，满足人在行走过程中的休憩、观赏、购物、餐饮等需求，才能吸引人较长时间地在地下行走；而各个独立地块的地下空间虽然可以部分地实现以上功能，却受地块面积限制，很难完整地做到各种功能的集合。单独开发的地下空间一般只能以停车功能为主，很难吸引人流长时间逗留，但整体化的地下空间开发却为地下空间的功能提供了更多的可能。

与地铁车站相连的地下公共步行街，创造了一种与地面商业街相似的连续的步行环境，即“地下公共活动空间”，将各片原来独立地块的地下空间开发串联起来，这种串联使得整个区域的地下空间在使用功能上成为一个整体。通过结合轨道交通对各类地下空间统一规划，也将有助与发挥地下商业聚集效应及协同效应。

（三）工程建设关系

由于地铁项目是关系到国计民生的重大工程，其相关的建设及运营保护均有一定的特殊要求。有些地下空间与地铁车站的结合期望能在空间上做到“无缝连接”，这也是对工程建设提出了很高的要求。

为使轨道交通车站与地下空间开发连通的需求在工程实施上得以实现，就需要在轨道交通车站建设前结合片区发展进行地下空间的统一规划，对与车站连接部位做好工程上的预留措施，以减少后期施工的难度，使地下空间得到合理利用，并确保轨道交通的安全。

国外相关案例及国内规划实践

日本长掘地下空间规划

日本人口多、国土小，是一个对地下空间利用非常重视的国家，大阪长掘地下空间规划就是一个很好的实例。长掘是大阪中心城区最为繁华的地区之一，长掘街在历史上曾是一条流淌不息的河流，三条地铁线横穿街道，但车站间却不能连通，造成这一地区人车混杂、分外拥堵繁忙。大阪新线――鹤见绿地铁线连通原有的三条地铁线，以构成新的地铁换乘系统。结合新线建设，整个地下空间进行了重新规划：

改造后的长掘地下街，是一条连接四条地铁线路车站，并将商业、停车、人行过街等设施整合为一体，成功实现人车立体分流的大型地下综合体。其地下分为四层：一层是集商业、饮食和人行公共步道为一体的地下步行商店街；二三层为地下车库，四层为地铁换乘系统，最深处达50米。

图1 长掘地下空间开发剖面

在改造时，环境也是非常重要的考虑要素。在这条长达2000米的地下街建了8个不同的主题广场，玻璃顶上流淌不息的“河水”，人们走在地下街能目不暇接地移步换景，不易感到疲劳。长掘地下街以水的艺术化造景、顶上再现的“河流”告诉人们这里的历史：长掘河虽然没有了，但记忆却是真实而新鲜的。

在日本长掘地下空间开发的案例中，有以下几点值得借鉴：

1.地下空间开发是一个系统工程，需要在轨道交通规划时，就将地下空间作为整体统一规划。长掘地下空间将地铁区间段上方进行综合开发利用，就是把整个街道的地下空间作为一个整体进行考虑才得以实现的。

2.与轨道交通车站相结合的地下空间的功能可以是丰富多样的，以满足为轨道交通人流的各种衣、食、住、行的配套服务需求。

3.地下空间与轨道交通车站的空间环境塑造可以是多姿多彩的，可以结合当地的文脉特点，创造出全新的地下空间步行感受。

苏州工业园区地下空间规划实践

借鉴国外地下空间开发的经验，苏州工业园区进行了结合轨道交通站点大规模开发地下空间的尝试。

1.地下空间整体规划

处于工业化末期的苏州已遭遇土地资源紧张的瓶颈，特别是像苏州工业园区CBD这样的三产与人流密集的区域，如何集约化利用土地资源更成为了全新的课题。而借轻轨站点建设契机，打造地下开发空间实为一种有效的办法，规划开发的地下公共空间打通绝大多数的高层建筑地下室，为城市发展带来新的空间资源。在园区的地下空间开发中，体现了三方面的特点：

首先，强调项目的整体性。苏州工业园区地下空间最大的特点就是在轨道交通站点开工建设以前即将整个地下空间作为一个系统来规划建设，将轻轨沿线500米范围内都纳入了研究范围。在明确公共空间、轨道交通线以及私有空间之间的关系的基础上，对于公共地下空间，作了十分详细的规划方案，大到区域组团的划分、开发特点，小到每一个站点及周边建设；对于非公共地下空间，则提出限制性的要求和建议，将层高、位置、留出与公共空间通道的接口等列入严格控制的范畴之内，进行引导性控制，保持整个地下空间的连贯性和系统性。

其次，强化对地下空间使用功能的研究。地下空间功能作为地面城市功能的补充与延伸，既要考虑到地下空间的特点，又要充分挖掘其潜在价值。为使整个地区的功能更加完善，园区打造的公共地下空间将具备三大功能：一、将轨道交通与周边商贸等三产紧密联系起来；二、形成以轻轨站点为核心的地下商业业态；三、为形成多种交通方式的换乘枢纽提供空间，其中包括了大型的地下停车场。

第三，注重项目的分期开发实施，掌握开发节奏。地下空间的开发与实施是一个漫长的过程，需要较长的建设周期。在综合了园区整体土地开发进程、轨道交通建设进程、地质工程条件、交通需求及商业评估等因素后，将整个地下空间与轨道交通的关系分成与地铁同期建设及接口预留两大类，并结合当地开发建设的实际情况制定了分期开发策略：

近期，结合轻轨站点建设，园区将与1号线站点同步建设首期位于CBD核心区域的6万平方米的公共地下空间，这些地块高层建筑密集，包括东方之门等标志性建筑；远期，以园区CBD为中心，公共地下空间将达到35万平方米，轨道交通客流可以由地下直达金鸡湖畔。

2.重要站点地下空间开发实践

星海街站作为园区CBD区域内的中心站点，承担大量的交通出行，是服务CBD核心商业商务区的大型综合轨道交通站。以该站为例来剖析项目的实践过程：

站点考虑大量公共地下空间开发，远期开发面积将达7.85万平方米，功能包括公共交通、商业、餐饮及社会停车。在设计中结合轨道站点的实施，将车站南北两侧公共绿地下的商业和公共停车库及车站西端行车配线区的上方的地下一层空间作为近期与站点同步实施的内容，而其他部分则做好接口预留。

图2星海街站与地下空间地下一层平面图

具体实施的接口界面为轨道交通主体工程两侧各外扩约5m，即同期实施到人行道边界。该策略优点包括：

加大了地下一层近期开发商业空间的宽度，有利于形成商业气氛，达到最佳功能及空间效果；

在后期工程实施时，有效减少了道路翻交及管线搬迁等前期工程；

有利于对轨道交通主体工程的保护，后期工程不与轨道交通主体工程直接对接；

降低了工程实施难度，减少了对在建轨道交通工程的保护费用；减少二次围护结构及前期工程的费用。

四、结论与建议

以轨道交通引导的地下空间开发在带来大量开发价值的同时，也给城市规划及轨道交通设计提出了新的要求，通过对日本地下空间案例研究及苏州工业园区地下空间开发的实践，有以下体会及建议：

一、与轨道交通相结合的地下空间开发是一个系统工程，需要在城市规划的各阶段中整体考虑，其相关内容及要求应分别纳入城市总体规划、控制性规划及修建性详细规划中。

二、轨道交通客流的引入给地下空间注入新的活力，开发价值巨大。对轨道交通站点周边的地下空间的功能和业态，应进行专项研究，引入与之相配套的功能与业态，充分挖掘其价值。

三、由于轨道交通工程的技术复杂性及相关保护要求，分期开发策略至关重要。建议对重点区域的轨道交通站点进行与地下空间开发衔接的接口研究，结合站点建设和片区发展进行地下空间同步建设或衔接条件预留。

参考文献：

［1］束昱，柳昆，张美靓。我国城市地下空间规划的理论研究与编制实践［J］。

地下通道设计篇（8）

广州市轨道交通三号线体育西路站设于天河区体育西路路面下,与已建地铁一号线形成“+”字型的换乘节点。其功能定位是:支线与主线呈“y”字型运营,在一定条件下应能独立运营、折返及存车。新建三号线体育西路站能缓解一号线体育西路站的交通紧张状况。

三号线体育西路站所在路口位于繁华地段,1997年9月竣工的地铁一号线体育西路站为地下二层13m宽的岛式车站,双层、双柱三跨钢筋混凝土框架结构,全长267m,轨面埋深12.64m,底板埋深14m,车站顶板覆土1.8m。车站沿天河南一路布设,穿过体育西路路口。为与规划轻轨换乘,车站靠天河南一路南侧的连续墙上预留宽5m接口多处。

以下通过对轨道交通三号线与地铁一号线换乘节点的乘客换乘方式、途径的研究,提出几个解决方案,以期从中找出解决多线交汇的最佳换乘方式。

1换乘节点研究

平面换乘方式一般有“+”、“t”、“l”、站台同平面和通道等5种。竖向换乘方式,有站台与站台之间的上下换乘和站台与站厅之间的上下换乘2种。关键是如何合理组合和运用。

1.1客流分析

体育西路站2017年、2032年预测客流见表1、表2,表中客流含支线客流。

2032年早高峰分向客流预测见表3。由表2、表3可见,早高峰设计客流量为39574×1.2=47489人次/h,换乘客流占正常客流量的60%,即2.85万人次/h。

1.2换乘方式研究

1.2.1平面换乘方式的选择

在线路可行和运营功能合理的前提下,采用排除法,对五种方式的换乘进行综合分析。“t”、“l”换乘方案,换乘客流行走距离远,换乘点少,且与正常上、下车客流有冲突;通道换乘方案,换乘客流行走距离偏远,投资偏大;同平面换乘方案,由于线路路网的不可实施性,不可能采用;“+”换乘方式,因具有换乘客流分布均匀,换乘距离短,工程投资少等特点而被采用。

1.2.2竖向换乘方式研究

由于地铁一号线站厅规模偏小,也未按“+”方式预留与轨道交通三号线的连接条件,仅在车站站厅层的南侧预留接口,因此,希望通过三号线车站的修建,改善一号线站厅的局促局面,并方便各方向乘客换乘。按尽量减小对地铁一号线影响,合理利用车站南侧的预留接口的思路提出四个方案进行比较。

1)方案一。上13m、下8m重叠双岛地下四层结构方案,见图1。

地下一层为一号线、三号线的共用站厅层;地下二层为一号线的站台层,三号线的设备层;地下三层为三号线主线站台层,站台为13m宽双柱岛式站台;地下四层为三号线的支线站台层,站台为8m宽无柱岛式站台。可实现站台与站台的直接换乘及站厅的换乘。车站全长279.2m,宽23.9m,主线轨面埋深约20.65m,支线轨面埋深约26.65m。

方案一具有以下特点:

(1)换乘功能最好,可通过站台直接换乘,以最快捷、方便的换乘方式解决三线之间的换乘。每两条线之间不仅能实现站台与站台的直接换乘,而且在高峰时段,还可以通过站厅实现三线之间的换乘,且尚有较大的发展空间。在三号线的站台上设宽4.5m的换乘楼梯两处,与穿一号线底板后进入一号线站台层设置的两处净宽不小于4.5m的楼梯换乘,换乘能力可达2.9万人次/h。尤其是主、支线重叠后,为乘客换乘提供了极大的便利条件。

(2)可实施性强。车站宽度小,与地下管线干扰少,便于工程实施。三号线通过一号线部分的结构处理可分步实施。

(3)结构形式新颖,车站空间感觉好。

(4)综合投资小。三号线主、支线上下重叠,虽然埋深加大,但拆迁费用、基坑开挖量都比较小。因此,其综合规模最小、总投资最省。

2)方案二。平面双8m岛结构方案,见图2。 三号线主、支线车站均埋置于体育西路下,呈南北走向,主、支线平行等高,为地下三层车站,可实现站台与站台、站厅与站厅的平行换乘。三号线的主、支线均为宽8m无柱的岛式站台,车站长为331.2m,净宽31.9m,轨面埋深约20.65m。

方案二具有以下特点:

(1)换乘功能好。三线间的换乘功能优良,三号线主、支线可分别与一号线之间设宽度为4.5m的换乘通道,从一号线底板进入站台层,实现每两条线之间站台与站台的换乘。换乘能力可达2.9万人/h,在高峰时段还可通过站厅层实现三线之间的换乘,换乘能力尚有较大发展空间。

(2)车站埋深浅。乘客进出车站方便、快捷,节省工程费用和运营费用。但两站台间的反向客流换乘不方便。

3)方案三。上、下12m全重叠双岛结构方案,见图3。

该方案的结构及特点基本同方案一。其换乘方式为站台与站台之间的换乘。由于结构尺寸比方案一窄1m,车站施工时占用道路较少。整个环控系统比较合理。

存在的问题是,根据支线客流及一号线体育西路站的现状,主线规模偏小,支线规模偏大。

4)方案四。平面双10m岛结构方案,见图4。

地下通道设计篇（9）

广州市轨道交通三号线体育西路站设于天河区体育西路路面下,与已建地铁一号线形成“+”字型的换乘节点。其功能定位是:支线与主线呈“Y”字型运营,在一定条件下应能独立运营、折返及存车。新建三号线体育西路站能缓解一号线体育西路站的交通紧张状况。 以下通过对轨道交通三号线与地铁一号线换乘节点的乘客换乘方式、途径的研究,提出几个解决方案,以期从中找出解决多线交汇的最佳换乘方式。

1换乘节点研究

平面换乘方式一般有“+”、“T”、“L”、站台同平面和通道等5种。竖向换乘方式,有站台与站台之间的上下换乘和站台与站厅之间的上下换乘2种。关键是如何合理组合和运用。

1.1客流分析 1.2换乘方式研究

1.2.1平面换乘方式的选择

在线路可行和运营功能合理的前提下,采用排除法,对五种方式的换乘进行综合分析。“T”、“L”换乘方案,换乘客流行走距离远,换乘点少,且与正常上、下车客流有冲突;通道换乘方案,换乘客流行走距离偏远,投资偏大;同平面换乘方案,由于线路路网的不可实施性,不可能采用;“+”换乘方式,因具有换乘客流分布均匀,换乘距离短,工程投资少等特点而被采用。

1.2.2竖向换乘方式研究

由于地铁一号线站厅规模偏小,也未按“+”方式预留与轨道交通三号线的连接条件,仅在车站站厅层的南侧预留接口,因此,希望通过三号线车站的修建,改善一号线站厅的局促局面,并方便各方向乘客换乘。按尽量减小对地铁一号线 影响 ,合理利用车站南侧的预留接口的思路提出四个方案进行比较。

1)方案一。上13m、下8m重叠双岛地下四层结构方案,见图1。

方案一具有以下特点:

(2)可实施性强。车站宽度小,与地下管线干扰少,便于工程实施。三号线通过一号线部分的结构处理可分步实施。

(3)结构形式新颖,车站空间感觉好。

(4)综合投资小。三号线主、支线上下重叠,虽然埋深加大,但拆迁费用、基坑开挖量都比较小。因此,其综合规模最小、总投资最省。

2)方案二。平面双8m岛结构方案,见图2。 方案二具有以下特点: (2)车站埋深浅。乘客进出车站方便、快捷,节省工程费用和运营费用。但两站台间的反向客流换乘不方便。

3)方案三。上、下12m全重叠双岛结构方案,见图3。

该方案的结构及特点基本同方案一。其换乘方式为站台与站台之间的换乘。由于结构尺寸比方案一窄1m,车站施工时占用道路较少。整个环控系统比较合理。

存在的 问题 是,根据支线客流及一号线体育西路站的现状,主线规模偏小,支线规模偏大。

4)方案四。平面双10m岛结构方案,见图4。

地下通道设计篇（10）

关键词：

轨道交通地下车站、建筑总平面设计、出入口风亭、规划、管线、市政接口

中图分类号：U213.2文献标识码： A 文章编号：

正文：

什么是地下车站建筑：

按个人理解：地下车站建筑是一个功能集合的平台，既要满足客流进出站、售票、候车等使用需求，又要满足地下车站设备功能的正常运作。――像电脑的主板。地下建筑设计就像在主板上加载各种功能，合理组织功能分区，保证各通路的顺畅及美观。

设计阶段包括：总体设计――初步设计――招标图设计――施工图设计――施工配合

接下来以地下站为例，根据笔者设计经验，研究分析轨道交通地下车站建筑总平面设计要点：

轨道交通地下车站建筑总平面设计要点：

1、总平面布置应满足客流要求：

出入口位置及服务水平应根据分享客流资料有所侧重的设置。

地下车站应结合上层次规划，尽量跨路口布置，并兼顾市政过街功能，兼顾过街的出入口通道宽度应大于5米。如车站不跨路口设计，则需要考虑是否设置市政过街通道。

2、车站主体布置走向：

车站走向主要有：路中、路侧、地块内三种情况；在规划、线路等条件允许的情况下尽量沿道路路中或路侧布置。利用现有道路，减少对周边地块的影响。

车站在线路可行的情况下尽量按纵断面与道路同坡向布置，保持两端覆土深度大概一致。

以标准180米车站为例，假设道路与车站均为0.2%同坡向，两端覆土均为3米；车站结构顶板荷载、车站抗浮等方面较为合理。

如道路与车站反坡，则两端覆土厚度高差为0.72米。

如xx站带前后配线，车站长度450米， 更应考虑车站与道路坡向关系，以减小车站覆土高差对车站结构的影响。

3、车站站位需充分考虑控制性管线影响：

笔者所参与的xx站设计，在初设开始阶段未发现埋深6mDN1200的污水管，初步设计后期发现此管线与车站主体靠近河道一侧冲突，为此做了多种管线迁改方案（1、顶管到河道另一侧；2、废除此段管线，接驳至周边污水管网；3、在车站段加固，预留出管线贴车站盾构加固区迁改的空间等；）。最终采取压缩车站长度，在车站与河道之间预留出管线迁改空间的方式解决这个问题。

控制性管线直接影响车站方案是否成立，需谨慎对待。

4、车站总平面设计需考虑与公共交通接驳：

车站总平面需考虑预留与自行车、公交车、出租车及社会停车场接驳的场地，各车站均需考虑与公交车的接驳条件，预留自行车停车位，在起点站象峰站还考虑预留停车换乘的车位。

5、车站出入口设置：

出入口设置应按当地规划要求满足出入口退让红线要求，（各地规划要求不同，各车站出入口设置应不要侵入红线尽量，困难情况下可侵入红线设置，但是须保证3米的人行道宽度，并得到规划部门许可。）

出入口应该尽量按有盖设置，但是在路口转弯处，如对行车视野有影响，或对景观有特殊要求的地段，也可按无盖出入口设置。

出入口均需满足当地防淹涝水位的要求。（可添加防淹挡板）

6、 风亭设置：

标准站多为双端双活塞+新排风的模式，每端有四个风井，有低矮风亭、高风亭、组合式风亭三种组合形式，均须保证风口间的距离。

新风开口方向朝向所在地主导风向的上风处，且空气质量相对较好处比较合理。

低矮风亭新风与排热风、活塞风保持10米的距离（风口之间的净距）；排热风与活塞风之间需保持5米的距离。低风亭距离拉开较大，占地面积大，对景观影响小，一般低风亭出地面1.5米，并满足防淹涝水位即可；周边做3米宽的绿篱遮挡；

高风亭新、排、活塞风之间据的均需保证5米，可以在平面方向上拉开，也可在竖向上错位，如果是竖向错位，则需排热风孔在上，新风在下。高风亭占地面积相对较小，但是风亭整体高度很高，对景观影响大，需做景观处理；

组合式风亭是以上两种形式的组合。

另外如果周边有新建建筑物，且距离风亭很近，也可考虑合建的形式。

选择风亭的高矮形式要根据景观要求、规划要求，同时需要考虑当地的瞬时雨量大小，并做好排水措施。南方因夏季台风较多，瞬时雨量较大等因素，在设计中宜采用高风亭。

另外新排风距离不同类型的建筑物，处于不同类型的地段，需满足红线退让、环评退距要求。

7、人防设计：

人防工程：是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等功能的地下防护建筑，地铁人防工程。

各地下站是与相邻的一个区间共同划分一个人防分区，地下部分用区间人防隔断门隔断，地面出入口及风亭采用垂直封堵的形式。出入口要设置战时主要人员出口，一般要求设置两个，并且对角设置；预留口不可以考虑兼顾战时人员主要出口。需要设置战时进排风道，对位设置。其余均需封堵（垂直封堵或门式封堵）

8、地下车站的对外接口：

地下车站的对外接口主要有：市政给排水管、消防水池、通信引入井、冷却塔、VRV室外机、化粪池等。

市政给排水管多从风亭及出入口接驳，具置可结合厕所风道布置有所调整；

在市政管网不完善、或不能满足消防水压要求等情况下，车站在靠近消防泵房一侧需设置消防水池；

通信引入井多在两个对角的出入口接入；

冷却塔多与风亭结合布置，可采用下埋式冷却塔、地面冷却塔的形式，也可结合周边建筑物（风亭、现有建筑等）顶置。