西安地鐵五號線馬騰空站設計總結

盧 鋒

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600)

1 馬騰空站設計簡介

1.1 設計邊界條件

八號線為西安地鐵線網(wǎng)中唯一一條環(huán)線，采用6A型車輛編組，為近期線網(wǎng)穩(wěn)定。

長鳴路為城市快速路車流量大，道路紅線寬度60 m已實現(xiàn)規(guī)劃，道路兩側規(guī)劃有10 m寬市政綠化帶。黃渠頭路規(guī)劃紅線寬40 m，道路兩側綠化帶寬10 m，尚未實施。

周邊地塊僅西南象限規(guī)劃住宅區(qū)正在施工，其他象限尚未實施。

沿現(xiàn)狀長鳴路敷設的主要控制管線：沿路中敷設直徑2.4 m、埋深4.6 m的雨水管，沿路東敷設直徑1 m、埋深7 m的污水管，沿路東敷設又的直徑0.813 m、埋深1.4 m的高壓燃氣管，直徑0.315 m、埋深1.4 m的中壓燃氣管。

五、八號線兩線在本站換乘，兩線在站后均接出入場線，其中，五號線接長鳴路停車場，八號線馬騰空站兩端區(qū)間接長鳴路車輛段。

兩線車站及兩端區(qū)間所在場地為自重濕陷性黃土場地，濕陷土層深度約30.5 m。自重濕陷性底線以下土層及Q2黃土層不考慮其自重濕陷性，但土層仍具有濕陷性，其濕陷起始壓力大于同位置上覆土飽和自重壓力。[1]

1.2 最終實施的設計方案

經(jīng)綜合比選，馬騰空站采用五號線3層局部4層，八號線4層，兩線L型節(jié)點換乘的方案。五號線地下三層為站臺層、地下二層站廳層、地下一層為設備層，西端利用地面覆土空間設置風道層。八號線地下四層為站臺層、地下三層為設備層、地下二層為站廳層、地下一層設置物業(yè)開發(fā)層。

(1)總平面

車站為明挖地下三層局部四層島式站臺車站，沿規(guī)劃黃渠頭路東西向不跨長鳴路偏路南布置，與八號線車站采用“L”型島島換乘，八號線在五號線東側，沿長鳴路偏置路西布置，在站臺端部設置換乘樓梯實現(xiàn)換乘功能。

五號線長鳴路站共設3個出入口，在車站西端設備區(qū)設有1個消防出入口，與1#風亭結合設置。I號出入口設置于車站南側在建紫禁城小區(qū)前綠地內(nèi)；II號出入口設置在十字路口的東北角，現(xiàn)狀圣森物流中心地塊內(nèi)；III號出入口設置在西北角沿長鳴路布置，與八號線風亭間距11 m；IV號出入口設置在車站西北綠化帶內(nèi)，沿黃渠頭路布置。所有出入口均為有蓋出入口。車站設置三組風亭，其中1、2#風亭均位于黃渠頭路南側綠化帶內(nèi)，與在建紫禁城小區(qū)高層建筑距離>15 m，滿足環(huán)評要求；另一組風亭位于站后明挖區(qū)間。

八號線車站設有3個出入口、2組風亭，出入口均位于長鳴路兩側綠化帶內(nèi)，退紅線布置。其中，長鳴路西側II號出入口為地鐵出入口，平時與物業(yè)區(qū)連通，火災時時作為地鐵疏散口；長鳴路東側S-1#出入口為物業(yè)區(qū)與車站合用，火災時做為物業(yè)疏散口。同時在東側為另外一個防火分區(qū)設置1個獨立的物業(yè)出入口。風亭設置在長鳴路西側規(guī)劃綠地內(nèi)，均為敞口低風亭。

(2)地下一層平面

設備層功能分區(qū)：地下一層五號線本層集中布置主要的設備管理用房；8號線本層是物業(yè)開發(fā)區(qū)及相應的管理用房區(qū)。

①五號線設備層。本層分為2個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)設置1部疏散樓梯直通地面。本層集中布置五號線變電所、環(huán)控機房、通信、信號等房間。

②八號線物業(yè)層。本層除設備必要的車站風道外，其余空間均作為物業(yè)開發(fā)區(qū)及其附屬的設備管理用房區(qū)。物業(yè)區(qū)防排煙系統(tǒng)與車站完全獨立。物業(yè)層共分為2個防火分區(qū)，2個防火分區(qū)中間通過防火墻及防火卷簾分割，分別獨立設置直通地面的疏散口。

(3)地下二層平面圖

站廳層由公共區(qū)、設備及管理用房區(qū)兩部分組成。

①公共區(qū)。公共區(qū)劃分為付費區(qū)和非付費區(qū)2部分，付費區(qū)在中間，非付費區(qū)在兩端，兩區(qū)域之間設有進、出閘機和固定柵欄分隔，在公共區(qū)的兩端出閘機處設有票務亭，以負責解決票務糾紛和辦理補票業(yè)務。并在兩端非付費區(qū)之間設一條聯(lián)絡通道，在非付費區(qū)內(nèi)設有足夠的乘客集散空間，自動售票機采用內(nèi)嵌式布置，還設有公用電話等公共服務設施。在付費區(qū)內(nèi)設有三組上行自動扶，2組下行自動扶梯，2部寬為1.8 m的步行樓梯直接到達站臺層，供乘客正常情況下進出站及緊急情況下疏散使用；在付費區(qū)內(nèi)還設有1臺垂直電梯兼作殘疾人電梯使用。

②備及管理用房區(qū)。站廳層兩端主要設置有車站控制室、站長室、售票室、綜合監(jiān)控設備室、票務管理室、環(huán)控機房等。站廳層中間部分主要為換乘廳。

③集散廳布置及客流組織。站廳層公共區(qū)劃分為付費區(qū)和非付費區(qū)，付費區(qū)位于車站中部，非付費區(qū)位于公共區(qū)的兩端，在付費區(qū)分別設置有3組扶梯和2組樓梯供乘客進出站使用，乘客由地面出入口通道到達站廳層，通過售檢票后進入付費區(qū)，然后通過樓扶梯到達站臺層，反之為出站客流流線。殘疾人通過III號出入口設置的地面垂直電梯到達站廳層，再由站廳層付費區(qū)內(nèi)設置的垂直電梯到達站臺層。

(4)地下三層平面圖

①五號線站臺層。本層為五號線站臺層，本站為14.0 m島式站臺車站，在站臺層公共區(qū)的中央設置有3組扶梯、2組樓梯，供正常情況下乘客進出站和緊急情況下疏散使用，其中上行自動扶梯3臺，下行自動扶梯2臺，步行樓梯2部，寬度2 m。在站臺層的中部還設置有一部垂直電梯兼做殘疾人電梯，供殘疾人進出站使用。

②八號線設備層。本層為八號線設備層，分為2個防火分區(qū)，分別設置直通地面的疏散樓梯。本層集中布置八號線車站設備，主要房間有風道、環(huán)控機房、變電所、通信、信號等房間。

(5)地下四層平面圖

地下四層為八號線站臺層，中部為公共區(qū)，兩端為設備管理用房；有效站臺長140 m，站臺寬14 m。右端設置7 m寬換乘樓梯與五號線實現(xiàn)臺-臺換乘。

2 本站的設計亮點

2.1 通過應對周邊的客觀條件選擇合理的站位及換乘方式

(1)既有及規(guī)劃管線的處理

為避讓沿長鳴路路中南北向敷設的既有雨水管、污水管、高壓燃氣管和中壓燃氣管，以及給規(guī)劃沿黃渠頭二路路北東西向敷設的雨水管、污水管、電力管溝預留路徑，同時減少征地，降低附屬對地塊的影響，將五號線車站主體靠黃渠頭二路南側、八號線車站主體靠長鳴路西側布置，利用規(guī)劃的西南象限城市綠化帶布置車站附屬。

(2)應對不良地質(zhì)問題

①地裂縫處理。十字路口北側F10地裂縫沿東北-西南走向分布，距離十字路口約90 m，車站需考慮避讓。八號線車站需預留北端距地裂縫的安全距離，車站無法跨黃渠頭二路設置。

②濕陷性黃土處理。根據(jù)五號線土建6標各區(qū)段濕陷特征見表“五號線土建設計6標段各部位濕陷特征值表(室內(nèi)試驗)”、和本段現(xiàn)場浸水試驗結論，論證本標段地質(zhì)情況為自重濕陷性黃土場地[1]。

近期長鳴路站設置為3層，長鳴路車站及長鳴路站～月登閣站區(qū)間結構大部分已穿透濕陷性土層，僅長鳴路～月登閣區(qū)間局部需考慮處理濕陷性，處理長度約626 m，處理深度0～3 m。三層車站降低了5號線車站的濕陷性黃土處理難度和處理長度。

通過將遠期八號線車站設置為4層，車站底板及兩端區(qū)間均能夠穿越濕陷性黃土層，消除了區(qū)間處理濕陷性黃土的施工難度，節(jié)省了成本。

③應對地形坡度大、站后區(qū)間坡度大等地形問題

五號線所在黃渠頭二路道路坡度大，西端覆土厚度達5 m。十字路口以東道路坡度急劇下沉，區(qū)間坡度達3.5%。

為克服地勢高差，將車站頂板改為臺階式，利用西端頭覆土層做風道夾層。通過對覆土層的利用客服了地勢高差，同時壓縮了車站長度。路口東側區(qū)間坡度超線路規(guī)范3.5%的要求，通過車站埋深改為三層能夠保證站后區(qū)間坡度≤2.8%，滿足規(guī)范要求。

2.2 車站服務功能評價

(1)站位合理對路口四象限客流均有覆蓋

受地形、地質(zhì)條件及既有管線限制，五號線車站無法跨長鳴路站、八號線車站無法跨黃渠頭二路設置，路口東側南北兩象限近期五號線無地鐵出入口覆蓋。

實施方案將地鐵站廳層設置在地下二層，在站廳公共區(qū)內(nèi)設出入口通道下穿長鳴路中深埋管線和路側高壓燃氣管線，通道接入站后明挖區(qū)間內(nèi)，再通過路口東側的區(qū)間明挖段空置區(qū)分別設置2個開向南北兩側的出入口，既解決了路口東側南北兩側的進出站問題，保證了路口東側南北向過街問題。同時，該南側出入口考慮兼做遠期八號線的出入口，避免了出入口在一個地塊內(nèi)同向重復設置。

(2)換乘便捷、進出站舒適性有保證

為克服地形、地質(zhì)、管線等因素帶來的不利影響，車站采用五號線地下三層、局部四層，八號線采用地下四層站。將五號線站廳層設置在地下二層，地下一層和局部覆土層設置為設備層和風道，地下三層為站臺層。將八號線地下一層設置為物業(yè)開發(fā)層、地下二層設置為站廳層、地下三層為設備層、地下四層為站臺層。

①通過將五號線站廳層設置在地下二2層，保證了兩線站廳層在同一層內(nèi)，大大增加了換乘的便捷性和舒適性，避免兩線站廳層不同層，雖然不利于八號線地下一層物業(yè)開發(fā)，但保證了地鐵換乘功能更佳。本站換乘客流為高峰期4 500人/h，換乘量占客流總量的45%，換乘比例高，舒適便捷的換乘是本站的重要功能要求[2]。

②針對站廳設置在地下二層，出入口提升高度較高的問題，在出入口處設置上下行雙向扶梯、在十字路口對角設置無障礙電梯的方式加以改善，保證了進出站的便捷性。

③連接站后區(qū)間明挖段，為閑置的站后明挖區(qū)間后期做商業(yè)開發(fā)預留了條件。受長鳴路深埋管線控制，站后區(qū)間采用暗挖下穿長鳴路再接明挖車輛段接軌段的方案，明挖區(qū)間單層面積達2 000 m2，且地下一層、二層為空置的封閉空間，無開發(fā)利用的價值。

通過將站廳設置在地下二層，出入口通道下穿管線后可連通區(qū)間明挖段，再通過明挖段南北兩側設置出地面的出入口，將進出站客流引入空置區(qū)內(nèi)，為后期開發(fā)預留條件。同時通過南北向的出入口增加了路口東側的南北向過街功能。

④代建遠期八號線出入口，節(jié)省投資的同時避免出入口重復設置。受站后明挖段內(nèi)設置的區(qū)間風井限制，五號線東南象限的出入口需南向設置，與遠期八號線出入口同一地塊、同一象限重復。

八號線是近期線路路由穩(wěn)定，且車站主體采用預留節(jié)點換乘的形式。為避免出入口重復設置，考慮代建八號線出入口提升段，預留八號線通道接入條件。既保證五號線開通前本象限的進出站功能又避免了后期的重復建設，節(jié)省投資。

3 實施方案存在的不足及改進設想

3.1 實施方案存在的不足

(1)未能從整體審視方案的合理性

具體來說，未能從城市區(qū)域規(guī)劃、地鐵線網(wǎng)規(guī)劃、全線統(tǒng)籌規(guī)劃的高度審視方案的合理性。受限于設計人對地鐵功能的認識高度不足，以及地鐵線網(wǎng)規(guī)劃、建設思路不斷變化、更新影響，本站的設計與站后區(qū)間、路側地塊等周邊開發(fā)聯(lián)動不足，整體性不夠。

依據(jù)五號線標段劃分范圍，本站后區(qū)間不在本標段設計范圍內(nèi)。車站方案對站后區(qū)間的統(tǒng)籌考慮不足，導致明挖區(qū)間與車站缺乏整體性。

五號線設計階段，周邊地塊規(guī)劃用地性質(zhì)均為二類住宅用地，無商業(yè)開發(fā)氛圍。八號線尚未啟動，車輛段選址及是否進行上蓋開發(fā)均無定論。明挖區(qū)間大面積空置，遠期如何與車站、路側車輛段及停車場上蓋開發(fā)聯(lián)動，做到資源的最大化利用，是本站設計的一大缺憾。

(2)過度壓縮規(guī)模，方案適應能力不足

為節(jié)省投資，車站規(guī)模以滿足各系統(tǒng)要求為標準，內(nèi)部設備房間布置較為局促，預留空間不足。運營階段本站臨時變更為首末站，需要增加部分運營房間，本站無備用房間可利用，適應性略顯不足。

3.2 改進方案合理性的設想

(1)利用黃渠頭二路路東道路高差較大，探討通過改移深埋雨污水管沿黃渠頭二路敷設的可能性。將站后明挖區(qū)間與車站主體之間明挖連通，使八號線物業(yè)層與五號線區(qū)間明挖段物業(yè)區(qū)連城一體，將大大增加車站物業(yè)開發(fā)的整體性和規(guī)模，更加便利與開發(fā)，同時進出站更為便捷。將站后明挖區(qū)間與路北側車輛段上蓋商業(yè)開發(fā)連通，即盤活了明挖段空置區(qū)、八號線物業(yè)層，又便利五號線停車場、八號線車輛段的工作人員進出站。方案的完整性將更高，經(jīng)濟、社會價值更大。

(2)后期設計如何提升車站的功能適應能力。地鐵作為百年工程，重要性極高，全壽命周期長。為適應后期不斷提高的功能要求，宜在設計階段適當預留部分空間作為彈性功能空間使用，以提高地鐵的功能適應能力。

4 設計總結

(1)地鐵車站的設計應具有全局意識，通過由整體到局部再到具體細節(jié)的邏輯，層層遞進的尋找該車站的最佳方案。只有將設計方案放在整體城市規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃的高度去檢驗，符合城市肌理的設計，才是最好的設計，才能融入城市。本站受建設時序影響，未能考慮后期路口東北象限車輛段用地改為上蓋開發(fā)的可能性，導致車站與車輛段物業(yè)聯(lián)系不足。

(2)跳脫出單個標段、單個車站的局限思維，通過對本站前后區(qū)間及換乘線路的三站兩區(qū)間研究，通盤考慮才能發(fā)揮最大的經(jīng)濟和社會效益。

(3)限于設計人的工點思維模式，前期對非本標段的站后區(qū)間的關注度不夠，未能主動將站后區(qū)間結合車站統(tǒng)一考慮，導致區(qū)間明挖段大面積空置，開發(fā)條件缺失。后期雖然通過將車站出入口引入明挖區(qū)間部分解決了區(qū)間明挖段無出入口、無人流的問題，但終因與車站的聯(lián)系較弱，為以后的區(qū)間明挖段開發(fā)留下缺憾。

(4)地鐵設計應有發(fā)展的眼光，增強地鐵對未來使用功能調(diào)整的適應能力。極限的卡規(guī)模，對地鐵的運營部門來講并不夠友善。隨著未來地鐵運營功能要求的提高，車站需要具備的功能更多，需要適應不同的使用要求，預留適當?shù)撵`活使用空間是必要的。

(5)本站周邊條件復雜，對方案的限制因素眾多，盡可能地摸清楚周邊條件，并恰當?shù)奶幚硎菍υO計工作者的基本要求。通過對周邊限制條件的合理應對，找到本站的最佳設計方案。

5 結束語

地鐵建筑設計作為上承行車、線路專業(yè)，下接結構及各系統(tǒng)專業(yè)的中間環(huán)節(jié)，是論證、落實線站位方案的關鍵環(huán)節(jié)。車站最佳方案研究論證，與周邊環(huán)境如何銜接融合，直接決定了工程是否能夠融入城市，呼應環(huán)境，也影響著使用者對地鐵工程的最終評價。