城市軌道交通長大坡道線路設(shè)計研究

劉 暢

(必沐賽斯工程設(shè)計有限公司,天津 300110)

1 概述

隨著社會的不斷發(fā)展，城市空間逐步擴大，因此，城市軌道交通的輻射范圍也逐漸擴展到城市外圍區(qū)、新城甚至衛(wèi)星城。自然條件多變，城市軌道交通不可避免會經(jīng)過地勢起伏大的地區(qū)，就會遇到長大坡道的設(shè)計問題。因此，對長大陡坡段線路設(shè)計進行研究具有重要意義。

《地鐵設(shè)計規(guī)范》(2013版)中規(guī)定，正線坡度大于24‰，連續(xù)高差達16 m以上的視為長大陡坡地段，長大坡段不宜與平面小半徑曲線重疊。

2 工程實例分析

深圳市軌道交通4號線三期工程“清湖站—世紀廣場西站區(qū)間”存在長大陡坡地段，以該工程為依托，對長大陡坡地段進行線路設(shè)計研究，主要分析線站位選擇和線路平縱斷面設(shè)計方案。

2.1 工程概況

深圳市軌道交通4號線三期工程為既有4號線的延伸線，采用地下敷設(shè)方式，采用A型車6輛編組，80 km/h的速度運營。由4號線二期工程終點清湖站北端引出，線路總體呈南北向。全線設(shè)8座車站，高架站1座(清華站)，其他7站為地下站，全線最大站間距位于清華站—竹村站。

由于清湖站為高架站，線路敷設(shè)方式由高架調(diào)整為地下，清湖站與清華站之間路面高差達20多米，兩站之間區(qū)間長度不足900 m，線路在該區(qū)間不具備入地條件，故在清華站—世紀廣場西站之間設(shè)過渡段入地，重點研究該區(qū)間線路方案。

4號線三期從清湖站北端，沿和平路敷設(shè)，至華清大道交口設(shè)清華站。出站后線路轉(zhuǎn)入規(guī)劃和平路北延段，穿過立上工業(yè)區(qū)地塊后，下穿機荷高速公路，進入觀瀾大道向北敷設(shè)，在觀瀾大道與竹村路交口設(shè)竹村站。出竹村站后，線路繼續(xù)沿觀瀾大道敷設(shè)，在規(guī)劃觀興南路交口設(shè)世紀廣場西站。

2.2 線站位方案研究

2.2.1敷設(shè)方式選擇

清竹區(qū)間的控制點有110 kV，220 kV高壓線，清水湖，機荷高速，DN813 高壓燃氣管線。竹西區(qū)間的控制點有500 kV高壓線，環(huán)官南路，DN500次高壓燃氣管線，DN2 800北線引水工程，DN2 200龍茜供水工程。

1)方案一：清華站—竹村站區(qū)間入地方案。

清華站與機荷高速公路南側(cè)地形具備入地條件。故線路過清華站后，迅速下坡，在機荷高速前綠地內(nèi)設(shè)置過渡段，使線路盡早入地，且過渡段條件較好，對交通、景觀及規(guī)劃影響都比較小，如圖1所示。

優(yōu)點：高架段線路短；線路為地下敷設(shè)，對城市影響?。徊疬w較少；土建投資較少，工程可實施性高。

缺點：需要改遷110 kV，220 kV高壓線和一處DN813 高壓燃氣管線，高壓燃氣管線改遷有難度。

2)方案二：竹村站—世紀廣場西站區(qū)間入地方案。

考慮高壓燃氣管線改遷難度較大，采用上跨機荷高速公路后另擇點入地。主干道環(huán)觀南路位于該區(qū)間中心，沿道路上方設(shè)有500 kV高壓線，且該段路下管線眾多，不宜進行道路改造。區(qū)間入地方案在滿足環(huán)觀南路立交條件下，需改遷500 kV高壓線,如圖2所示。

優(yōu)點：區(qū)間縱斷面坡長坡度均有所減小，高壓管線改遷少，不需要改遷高壓燃氣管線。

缺點：高架線路較長；對城市景觀影響較大；需要改遷500 kV高壓線；工程實施難度大。

經(jīng)綜合經(jīng)濟技術(shù)比較，推薦將過渡段設(shè)于清華站—竹村站區(qū)間，工程可實施性較強。

2.2.2清華站站位選擇

1)方案一：車站位于華清大道南側(cè)路中，為標準高架3層島式站，如圖3所示。

優(yōu)點：車站與周圍地塊相鄰，結(jié)合較好；線路沿規(guī)劃路中綠化帶敷設(shè)，景觀較好；乘客進出站便利。

缺點：車站與立上工業(yè)區(qū)城市更新單元相對較遠，結(jié)合一般。

2)方案二：車站位于華清大道北側(cè)路中，為高架2層側(cè)式站。

優(yōu)點：減小兩車站間軌面高差，縮短了區(qū)間大坡度坡長，與周邊結(jié)合較好。

缺點：客流覆蓋量較少；線路無法沿路中綠化帶敷設(shè)，影響景觀，工程難度較大，影響路口交通通行能力。

經(jīng)綜合比較，方案一各方面條件更好，推薦將清華站設(shè)為華清大道南側(cè)路中島式3層站。

2.2.3線路平面路由方案

清華站位于華清大道南側(cè)，出站后，線路沿規(guī)劃和平路繼續(xù)向北，經(jīng)過立上工業(yè)區(qū)更新地塊后轉(zhuǎn)向西北。上跨清湖水，下穿110 kV及220 kV高壓線，下穿機荷高速公路后，穿過竹村東區(qū)進入觀瀾大道向北敷設(shè)，線路在觀瀾大道與竹村路交口設(shè)竹村站，如圖4所示。

1)方案一：沿規(guī)劃和平路北延路中敷設(shè)，如圖5所示。

為保證高架段線路線型條件，微調(diào)和平路北延段道路紅線，線路沿道路中心綠化帶內(nèi)敷設(shè)。

優(yōu)點：路口交通條件較好，通行能力及安全性好；高架段線路與城市道路結(jié)合較好，城市景觀好。

缺點：需要與規(guī)劃部門協(xié)調(diào)，拓寬道路紅線。

2)方案二：沿規(guī)劃和平路北延路側(cè)敷設(shè)，如圖6所示。

線路沿和平路北延段路側(cè)敷設(shè)，調(diào)整和平路北延段南段主綠化帶至路側(cè)主輔分隔帶處，并將右轉(zhuǎn)車道設(shè)于輔道內(nèi)。隨后道路斷面逐漸恢復為標準斷面。

優(yōu)點：高架段線路線型較好；無需調(diào)整道路紅線。

缺點：道路斷面不統(tǒng)一，道路使用不便；地鐵高架線路多次跨越道路，路中路側(cè)綠化帶內(nèi)均有墩位布置，城市景觀差。

經(jīng)綜合比較，方案一線路線型條件好，道路條件好，景觀條件較好，工程可實施性強，推薦方案一。

2.2.4線路縱斷面方案

線路出清湖站后采用-29‰的坡度向前敷設(shè)一段距離后采用-6.175‰緩坡接入清華站。清華站為高架島式站，滿足下方道路通行要求。站后線路下穿機荷高速公路，清華站地面標高與機荷高速公路南側(cè)高差約20 m，且竹村站為地下2層站，故出清華站后采用-28.813‰，1 170 m長大下坡由高架轉(zhuǎn)入地下。過渡段位于清湖水南側(cè)支流與機荷高速公路之間，隨后采用-9.385‰的坡度接入竹村站，如圖7所示。

3 結(jié)語

以深圳市城市軌道交通4號線三期工程設(shè)計實例為基礎(chǔ)，對城市軌道交通長大陡坡地段線路設(shè)計進行分析研究。結(jié)合工作經(jīng)驗，在線路敷設(shè)方式、線路路由的選擇、線路平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計等方面提供設(shè)計思路，希望能為今后城市軌道交通長大坡道地段線路設(shè)計提供參考。