張文正

(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司, 廣東 廣州　510010)

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城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法

張文正

(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司, 廣東 廣州510010)

摘要：設(shè)計(jì)作為軌道交通工程其中一個(gè)環(huán)節(jié)，起著非常重要的作用。線路專(zhuān)業(yè)作為城市軌道交通工程設(shè)計(jì)前期專(zhuān)業(yè)，是整個(gè)地鐵和輕軌設(shè)計(jì)中最重要的總體性專(zhuān)業(yè)。為提高城市軌道交通線路設(shè)計(jì)質(zhì)量及工作效率，促進(jìn)軌道交通又好又快發(fā)展，闡述線路專(zhuān)業(yè)在各階段的工作內(nèi)容和線路設(shè)計(jì)的工作方法。線路設(shè)計(jì)必須綜合考慮各方面因素，深入仔細(xì)地研究線、站位方案，并積極與各市政部門(mén)、產(chǎn)權(quán)單位對(duì)接，逐步穩(wěn)定線、站位方案，最終確定科學(xué)、合理、可行、經(jīng)濟(jì)并有利于運(yùn)營(yíng)的線路平、縱斷面設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通工程； 線路； 線、站位； 配線； 調(diào)線調(diào)坡

0引言

近年來(lái)，城市軌道交通發(fā)展越來(lái)越快，在城市交通建設(shè)中占有越來(lái)越重要的作用和地位。截至2013年，全國(guó)已有35座城市在建設(shè)城市軌道交通；至2014年，全國(guó)22個(gè)城市共開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)3 173 km。

在軌道交通工程中，設(shè)計(jì)是施工和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，其優(yōu)劣關(guān)系到今后運(yùn)營(yíng)的狀況和效果，故設(shè)計(jì)在整個(gè)軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中是極其重要的環(huán)節(jié)。線路專(zhuān)業(yè)是整個(gè)設(shè)計(jì)的龍頭專(zhuān)業(yè)，是所有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，具有總體性、階段性和全局性特征，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是線、站位方案比選，然后通過(guò)相應(yīng)合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，確定線路平、縱和橫斷面設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確地定位線路位置，為軌道交通工程其他專(zhuān)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)線路專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。陳劍偉[1]根據(jù)上位規(guī)劃、客流吸引、施工、拆遷量等因素研究了線、站位分析和敷設(shè)方式的比選；邱云舟等[2]根據(jù)城市土地利用、環(huán)境因素和工程造價(jià)對(duì)地下線、地面線和高架線3種敷設(shè)方式進(jìn)行了綜合分析和比較，為線網(wǎng)線路敷設(shè)規(guī)劃提供技術(shù)支持；張佩竹[3]歸納了線路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視的幾個(gè)方面及部分基本經(jīng)驗(yàn)，就地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)中涉及的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討并提出建議。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)和歸納了線路專(zhuān)業(yè)的主要設(shè)計(jì)流程和各個(gè)階段的工作內(nèi)容，以及開(kāi)展線、站位方案、敷設(shè)方式研究、加站減站方案的設(shè)計(jì)方法。

1城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)的工作流程

城市軌道交通建設(shè)基本流程分為線網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工配合及竣工驗(yàn)收[4]。

線路設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)城市軌道交通工程中，按照軌道交通建設(shè)基本流程分為線網(wǎng)規(guī)劃階段、建設(shè)規(guī)劃階段、工程可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、招標(biāo)設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段以及調(diào)線調(diào)坡。

1.1線網(wǎng)規(guī)劃

線路的主要工作就是3個(gè)穩(wěn)定，即穩(wěn)定線網(wǎng)中各線的線路走向、起終點(diǎn)，穩(wěn)定換乘節(jié)點(diǎn)，穩(wěn)定交通樞紐的銜接[1]。

1.2建設(shè)規(guī)劃

線路的主要工作就是初步確定線路走向、敷設(shè)方式、車(chē)站分布和車(chē)站型式，明確起終點(diǎn)的延伸要求和分期建設(shè)情況，對(duì)重點(diǎn)及困難地段進(jìn)行深入地比選，保證方案的可行性。

1.3工程可行性研究

基本穩(wěn)定線路走向、車(chē)站分布、輔助線型式及位置，初步確定線路平面位置、車(chē)站位置及平面總圖布置方案，基本穩(wěn)定線路敷設(shè)方式及過(guò)渡段位置，初步確定地下車(chē)站埋深、高架車(chē)站軌面高程，穩(wěn)定線路縱斷面。

1.4總體設(shè)計(jì)

該階段不是國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)流程中的必需階段，但在實(shí)際工作中，依據(jù)合同規(guī)定，總體設(shè)計(jì)也是一個(gè)工作階段，故該階段繼續(xù)落實(shí)外部條件，穩(wěn)定線、站位；同時(shí)配合編制總體性文件，例如技術(shù)要求和機(jī)電對(duì)土建的技術(shù)要求，為下一階段的工作做準(zhǔn)備。

1.5初步設(shè)計(jì)

穩(wěn)定線路走向和車(chē)站分布方案，基本穩(wěn)定線路平面、車(chē)站位置、行車(chē)配線設(shè)置；穩(wěn)定線路敷設(shè)方式和洞口位置，基本確定線路縱斷面。

1.6施工圖設(shè)計(jì)

最終穩(wěn)定線路平面位置和精確的車(chē)站位置，穩(wěn)定線路縱斷面坡度及軌面標(biāo)高(含換乘線路前后3站2區(qū)間)。

1.7調(diào)線調(diào)坡

本階段的工作是全線土建施工完成后、軌道鋪軌前的一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，是在對(duì)車(chē)站與區(qū)間隧道竣工橫斷面進(jìn)行建筑限界檢測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)侵入限界的

情況，對(duì)局部地段的線路平面、縱向坡度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，作為修改軌道設(shè)計(jì)的依據(jù)和鋪軌前施工整體道床的基準(zhǔn)，以滿足行車(chē)的限界要求，從而保證運(yùn)營(yíng)安全。

2線路主要設(shè)計(jì)原則

1)線路走向應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的要求，滿足城市綜合交通規(guī)劃及客流需求，預(yù)留城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃未來(lái)發(fā)展、銜接的條件[5]。

2)線路平面盡可能沿城市主干道行進(jìn)并在道路規(guī)劃紅線范圍內(nèi)布置，站位應(yīng)靠近客流集散點(diǎn)、交通樞紐，并方便與公交及其他交通工具銜接，方便乘客出行，提高城市公共交通體系的服務(wù)水平，真正體現(xiàn)“以人為本”。

3)車(chē)站分布應(yīng)以規(guī)劃線網(wǎng)的換乘節(jié)點(diǎn)、城市交通樞紐點(diǎn)為基本站點(diǎn)，結(jié)合城市道路布局和客流集散點(diǎn)分布確定。車(chē)站間距在城市中心區(qū)和居民稠密區(qū)地區(qū)宜為1 km，在城市外圍區(qū)宜為2 km。

4)線路敷設(shè)方案的選擇必須符合城市總體規(guī)劃的要求，根據(jù)地形、道路、工程地質(zhì)、施工方法、地上地下建筑物及其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)埋深的情況，從降低工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本、減少對(duì)市民生活環(huán)境的干擾，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、合理利用土地資源等方面進(jìn)行綜合比選。

5)根據(jù)運(yùn)營(yíng)組織、行車(chē)相交線路，結(jié)合線路條件和工程條件設(shè)置輔助線，達(dá)到方便折返、停車(chē)、靈活調(diào)度，有利于運(yùn)營(yíng)和控制土建規(guī)模的目的。

3線路設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容

3.1線、站位方案研究

線、站位方案比較研究是城市軌道交通項(xiàng)目可行性研究的基礎(chǔ)，是各專(zhuān)業(yè)開(kāi)展工作的前提和條件。線、站位方案比較研究時(shí)，要從多方面因素綜合考慮，進(jìn)行各方面的綜合比較研究，確定最優(yōu)、最合理的方案。影響線、站位方案比較的主要因素如表1所示。

表1　線、站位方案比較研究影響因素及研究重點(diǎn)

3.1.1線路路由方案比選

路由方案比選是線、站位方案研究的基礎(chǔ)，只有穩(wěn)定路由方案，才能為下一步車(chē)站站位方案比選打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

路由方案比選是在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市道路現(xiàn)狀及沿線規(guī)劃情況、工程可實(shí)施性及可實(shí)施難度、沿線建(構(gòu))筑物和工程造價(jià)等因素對(duì)對(duì)象路由作多方案比選的過(guò)程，以便確定推薦路由。

以南昌軌道交通2號(hào)線二期南延線工程為例，2號(hào)線二期南延線工程與一期工程在站前南大道站相接。在建設(shè)規(guī)劃中，南延線線路走向?yàn)閲?guó)體大道—九龍湖—翔龍路—騰龍大街—站前南大道站。建設(shè)規(guī)劃中南延線線路示意圖如圖1所示。

圖1　建設(shè)規(guī)劃南延線示意圖

Fig. 1Sketch map of south extension line of Phase 2 of Nanchang Metro Line No. 2

工程可行性研究階段對(duì)南延線過(guò)湖段路由進(jìn)行了詳細(xì)的研究和比選，過(guò)湖段的路由有3條，如圖2所示。

圖2　南延線路由方案示意圖

路由1： 國(guó)體大道—過(guò)九龍湖—九龍大道—騰龍大道。該方案中，線路下穿規(guī)劃的國(guó)展中心用地，且九龍大道是通往新建省委省政府辦公樓的大道，前期與省相關(guān)部門(mén)的溝通協(xié)調(diào)，九龍大道今年將建成北段道路，并且不宜再次開(kāi)挖，本工程若沿該大道行進(jìn)，則基本無(wú)實(shí)施的可行性。

路由2： 與建設(shè)規(guī)劃路由一致。邊界控制因素較少，實(shí)施條件較好。

路由3： 國(guó)體大道—過(guò)九龍湖—騰龍大道。該方案中，線路下穿規(guī)劃幼兒園用地和規(guī)劃商業(yè)用地，且部分侵入國(guó)體大道過(guò)湖隧道的范圍，具有一定的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。

上述3個(gè)方案的綜合比較如表2所示。

綜上所述： 方案1不具備可實(shí)施性；方案3過(guò)湖段最短，客流直接吸引效果相對(duì)較好，但從工程實(shí)施的成本、難度及風(fēng)險(xiǎn)方面分析，均比方案2大；方案2仍然能夠有效覆蓋到九龍大道和國(guó)體大道等主要客流走廊，同時(shí)結(jié)合考慮規(guī)劃部門(mén)的意見(jiàn)和線網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)規(guī)劃的成果，故推薦方案2，即線路在九龍湖南站—騰龍路站段主要沿翔龍路行進(jìn)。

3.1.2車(chē)站站位方案比選

車(chē)站站位方案比選主要是針對(duì)2個(gè)或2個(gè)以上不同位置并且可行性較強(qiáng)的車(chē)站方案進(jìn)行研究和比選，最終根據(jù)各個(gè)方案的優(yōu)、缺點(diǎn)綜合比較車(chē)站服務(wù)功能、工程可實(shí)施性、工程造價(jià)和交通疏解等因素確定推薦方案。

以南昌軌道交通3號(hào)線何坊西路站為例，在《南昌市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃》(2014—2020年)中，何坊西路站站位于何坊西路與迎賓大道路口，如圖3所示。

在工程可行性研究階段，該路口的現(xiàn)狀發(fā)生了重大變化，何坊西路正在修建九州高架，該路口的現(xiàn)狀如圖4所示。

正在修建的九州高架沿著何坊西路橫跨迎賓大道，道路兩側(cè)橋樁之間的距離較小，車(chē)站施工風(fēng)險(xiǎn)較大，且位于立交橋下面，客流服務(wù)功能較差，故需將車(chē)站移出該路口。移站的方案有2個(gè)： 1)北移至撫河南路； 2)南移至三店西路。若移至三店西路，何坊西路站與前一座車(chē)站江鈴東路站的站間距只有約575 m，而何坊西路站與下一座車(chē)站建設(shè)路站的站間距為 1 900 m，前后站間距不均勻，客流吸引范圍不均衡。經(jīng)綜合考慮，將何坊西路站北移至撫河南路口，北移后前后站間距為1 430 m和1 000 m，站間距較均勻。何坊西路站北移后的站位示意圖如圖5所示。

表2　南昌2號(hào)線南延線路由方案綜合比較表

圖3　建設(shè)規(guī)劃何坊西路站站位示意圖

Fig. 3Sketch map of planning of Hefangxilu Station on Nanchang Metro Line No. 3

圖4　何坊西路九州高架現(xiàn)狀圖

圖5　何坊西路站北移后站位示意圖

Fig. 5Sketch map of Hefangxilu Station after relocation towards North

3.1.3車(chē)站加站和減站方案研究

車(chē)站加、減站需結(jié)合站間距和客流進(jìn)行研究。

車(chē)站加站方案以南昌3號(hào)線起點(diǎn)站蓮塘站南移后增加汽車(chē)大道站為例進(jìn)行說(shuō)明。蓮塘站是3號(hào)線的起點(diǎn)站，站后接蓮塘車(chē)輛段。建設(shè)規(guī)劃中，蓮塘車(chē)輛段位于江鈴?fù)吡几裎鱾?cè)、蓮西大橋南側(cè)的地塊，根據(jù)與南昌縣的溝通結(jié)果，該地塊是南昌縣的泄洪區(qū)，且依據(jù)南昌市總體規(guī)劃，該地塊也是規(guī)劃綠地，故該地不能作為車(chē)輛段使用。根據(jù)與南昌縣協(xié)調(diào)結(jié)果、南昌市政府會(huì)議紀(jì)要，蓮塘車(chē)輛段南移至銀三角立交橋南側(cè)，位于鐵路公安學(xué)校北側(cè)、京九鐵路西側(cè)、鐵路中專(zhuān)學(xué)校南側(cè)和向塘北大道東側(cè)地塊內(nèi)。結(jié)合蓮塘車(chē)輛段南移，為減小出入段線長(zhǎng)度，且城南路南側(cè)約1.6 km的規(guī)劃路路口周邊存在大量小區(qū)，例如銀河城、恒大綠洲和江鈴?fù)吡几裥^(qū)，故將蓮塘站南移至該規(guī)劃路路口。

蓮塘站南移后，蓮塘站與第2座車(chē)站澄湖中路站的站間距約為3.1 km，站間距過(guò)大，且城南路南側(cè)汽車(chē)大道與迎賓大道路口規(guī)劃有大量的居住用地和商業(yè)用地，未來(lái)規(guī)劃客流較大。因此，在該路口增設(shè)1座汽車(chē)大道站，增設(shè)車(chē)站后，前后站間距分別為1 120 m和2 000 m，站間距相對(duì)較合理。增設(shè)汽車(chē)大道站示意圖如圖6所示。

圖6　汽車(chē)大道站加站示意圖

車(chē)站減站方案研究以南昌3號(hào)線建設(shè)路站為例。在建設(shè)規(guī)劃中，建設(shè)路站位于京山北路與建設(shè)路路口。建設(shè)規(guī)劃中建設(shè)路站示意圖如圖7所示。

圖7　建設(shè)規(guī)劃中建設(shè)路站示意圖

建設(shè)路站前后2.3 km范圍內(nèi)有4座車(chē)站，分別為何坊西路站、建設(shè)路站、十字街站和繩金塔站，車(chē)站分布較密，且建設(shè)路站南側(cè)約200 m有一玉帶河，河深約9.3 m，為使何坊西路站—十字街站區(qū)間隧道與玉帶河河底保持6 m以上的凈距，建設(shè)路站需設(shè)成3層車(chē)站，工程造價(jià)較高。因此，工程可行性研究階段取消建設(shè)路站。

3.1.4線路敷設(shè)方式比選

線路敷設(shè)方式主要有地下、地面和高架3種。線路采用地下敷設(shè)方式時(shí)，車(chē)站主要采用明挖法施工，區(qū)間隧道主要采用盾構(gòu)法、明挖法和暗挖法施工。線路敷設(shè)方式的比選主要針對(duì)地下、地面和高架方式的研究和比選。以南昌3號(hào)線蓮塘站—陽(yáng)光路站段線路為例，該段線路位于迎賓大道上，該段線路示意圖如圖8所示。

圖8　蓮塘站—陽(yáng)光路站段線路示意圖

工程可行性研究階段對(duì)該段線路地下、地面和高架敷設(shè)方式進(jìn)行了分析。迎賓大道寬度較窄，若采用地面敷設(shè)，會(huì)占用部分道路空間，影響道路交通，故蓮塘站—陽(yáng)光路站不采用地面敷設(shè)。下文將對(duì)盾構(gòu)施工方法、淺埋明挖法和高架進(jìn)行研究，綜合比較如表3所示。

地下淺埋明挖方案主要適用于在空曠地帶。本段線路周邊建(構(gòu))筑物、管線較多，道路寬度不足，交通流量較大，采用淺埋明挖時(shí)，需設(shè)圍護(hù)樁，且路中無(wú)綠化帶，區(qū)間自然通風(fēng)不成立，故造價(jià)反而高于盾構(gòu)。當(dāng)采用高架敷設(shè)方式，需重新調(diào)整南外環(huán)互通立交，同時(shí)需對(duì)區(qū)間東西向橫穿的220 kV高壓線(9組)進(jìn)行遷改，高架橋全部侵入南北向高壓線的保護(hù)距離，協(xié)調(diào)量較大；迎賓大道為南昌縣未來(lái)最重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展軸，道路兩側(cè)規(guī)劃大片高端住宅和商務(wù)區(qū)，高架橋?qū)ζ湟?guī)劃開(kāi)發(fā)影響較大。綜上所述，蓮塘站—陽(yáng)光路站采用地下盾構(gòu)敷設(shè)方式。

3.1.5車(chē)站埋深方案研究

車(chē)站埋深方案研究主要是為了確定合理的車(chē)站軌面標(biāo)高。車(chē)站埋深的主要受制因素有兩側(cè)分布的河流、湖泊、管線、前后區(qū)間隧道入巖和拆遷等。

表3　蓮塘站—陽(yáng)光路站段線路敷設(shè)方式比較表

以南昌3號(hào)線疊山路站為例，該站位于疊山路與環(huán)湖路路口，前后區(qū)間基本位于地塊中間，下穿了大量的建筑物，施工風(fēng)險(xiǎn)極大。疊山路站及前后區(qū)間線路示意圖如圖9所示。

圖9　疊山路站示意圖

Fig. 9Diagram of Dieshanlu Station on Nanchang Metro Line No. 3

結(jié)合南昌1號(hào)線和2號(hào)線工程實(shí)施情況，區(qū)間下穿建筑物的地段盡量入巖，可減少盾構(gòu)穿越的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)勘察單位提供的地勘資料，疊山路站巖層埋深為18.1 m。相鄰2區(qū)間的巖層情況如下： 八一館站—疊山路站區(qū)間的巖層深度為13.7～18.0 m，疊山路站—青山路口站區(qū)間的巖層深度為17.7～21.0 m。若要保證前后2段區(qū)間能進(jìn)入巖層，則疊山路站軌面埋深要壓至地面以下23.4 m左右，故疊山路站需做地下3層車(chē)站。此時(shí)，疊山路站前后區(qū)間縱斷面如圖10和圖11所示。

圖10　八一館站—疊山路站區(qū)間縱斷面

圖11　疊山路站—青山路口站區(qū)間縱斷面

綜上所述，疊山路站設(shè)成地下3層站時(shí)，前后區(qū)間可全部進(jìn)入巖層，這樣可減小區(qū)間下穿建筑物地段的施工風(fēng)險(xiǎn)，且可減少大量建筑物加固、人員臨遷和安置費(fèi)用等。經(jīng)綜合比選和研究，疊山路站設(shè)成地下3層車(chē)站。

3.1.6區(qū)間埋深方案研究

區(qū)間隧道埋深主要控制因素有地質(zhì)情況、沿線建(構(gòu))筑物情況、河流和湖泊、節(jié)能坡和其他相交線路等。

以南昌3號(hào)線何坊西路站—十字街站區(qū)間縱斷面為例，該區(qū)間站間距較長(zhǎng)，可設(shè)節(jié)能坡，同時(shí)，根據(jù)是否將聯(lián)絡(luò)通道和泵房置于中風(fēng)化巖層，縱斷面有2種方案。

1)聯(lián)絡(luò)通道和泵房位于上軟下硬地層，節(jié)能坡效果最好。

2)聯(lián)絡(luò)通道和泵房完全置于中風(fēng)化巖層，節(jié)能坡效果較好。

方案1縱斷面圖如圖12所示。

方案2縱斷面圖如圖13所示。

圖12　方案1縱斷面圖

圖13　方案2縱斷面圖

方案1中： 節(jié)能坡的坡型組合為“-25‰、-5‰、+6.954‰、+25‰”，節(jié)能效果好，縱斷面最低點(diǎn)位于上軟下硬地層，隧道有約3.8 m的深度侵入巖層，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。方案2中： 坡型組合為“-26‰、-9.4‰、+18.055‰、+27‰”，節(jié)能效果較差，縱斷面最低點(diǎn)完全位于巖層以下約1.0 m，施工風(fēng)險(xiǎn)較小。

經(jīng)綜合研究，為減小施工風(fēng)險(xiǎn)，何坊西路站—十字街站區(qū)間縱斷面采用方案2。

3.2線路平面設(shè)計(jì)

線路平面設(shè)計(jì)是在線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，在確定線路路由和車(chē)站站位的情況下，對(duì)線路的平面位置、車(chē)站站位和全線的輔助線進(jìn)行詳細(xì)的分析和比較，以確定最終線路的平面位置，使線路平面位置最優(yōu)、最合理。

3.3線路縱斷面設(shè)計(jì)

線路縱斷面設(shè)計(jì)是在線路平面穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)車(chē)站和區(qū)間埋深方案研究確定車(chē)站、區(qū)間及其最低點(diǎn)軌面標(biāo)高的過(guò)程。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定敷設(shè)方式和過(guò)渡段、分析沿線建(構(gòu))筑物、坡度、區(qū)間最低點(diǎn)泵房與聯(lián)絡(luò)通道的結(jié)合和聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置。此外，線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題。

1)要結(jié)合地質(zhì)條件，使隧道盡量避開(kāi)上軟下硬地層，以降低施工和運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)。

2)盡量考慮設(shè)置節(jié)能坡，節(jié)能坡設(shè)計(jì)宜參照行車(chē)牽引曲線進(jìn)行。變坡點(diǎn)盡量靠近車(chē)站端，節(jié)能坡長(zhǎng)度不宜大。若有配線可不進(jìn)行節(jié)能坡設(shè)計(jì)。

3)豎曲線盡量不與平面緩和曲線重合，若節(jié)能坡設(shè)計(jì)與豎曲線和緩和曲線重合相矛盾時(shí)，應(yīng)以節(jié)能坡為主。

4)縱斷面最低點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮避開(kāi)上軟下硬地層，同時(shí)考慮單個(gè)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置數(shù)量。

3.4橫斷面設(shè)計(jì)

城市軌道交通工程有地下、地面和高架3種敷設(shè)方式，這3種敷設(shè)方式對(duì)沿線建(構(gòu))筑物的影響是不同的，其中地面和高架對(duì)沿線建筑物和道路環(huán)境影響較大，需要結(jié)合線路區(qū)間隧道與沿線道路、建(構(gòu))筑物的關(guān)系進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)。

當(dāng)軌道交通采用地面敷設(shè)時(shí)，橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮線路兩側(cè)建筑物情況，與既有或規(guī)劃道路相結(jié)合；當(dāng)軌道交通采用高架敷設(shè)時(shí)，根據(jù)線路與所分布道路的相對(duì)位置關(guān)系，線路有路中、路側(cè)和機(jī)非隔離帶幾種形式；當(dāng)軌道交通采用地下敷設(shè)時(shí)，橫斷面設(shè)計(jì)需考慮隧道與沿線建(構(gòu))筑物的距離，保證施工和運(yùn)營(yíng)的安全。

3.5配線設(shè)計(jì)

配線是為了保證地鐵列車(chē)正常運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)合理調(diào)度，并滿足非正常情況下(事故、故障和災(zāi)害)組織臨時(shí)運(yùn)行和維修作業(yè)所設(shè)置的線路，主要包括車(chē)輛基地出入線、聯(lián)絡(luò)線、折返線、停車(chē)線、渡線和安全線[6]。

3.5.1出入段(場(chǎng))線設(shè)計(jì)

出入段(場(chǎng))線主要是連接車(chē)輛段或停車(chē)場(chǎng)至接軌車(chē)站的線路。出入段(場(chǎng))線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是正線(或正線延伸線)與出入段(場(chǎng))線的交點(diǎn)位置兩者有足夠的豎向凈距，保證安全施工和運(yùn)營(yíng)的要求。另外，當(dāng)出入段(場(chǎng))線兼顧列車(chē)折返功能時(shí)，應(yīng)具備一度停車(chē)的需要，結(jié)合行車(chē)要求，合理設(shè)置出入段(場(chǎng))線的坡度、坡向和坡段長(zhǎng)度[6]。

3.5.2折返線、停車(chē)線和單渡線設(shè)計(jì)

折返線、停車(chē)線和單渡線在線、站位穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合行車(chē)方案和工程實(shí)際合理確定全線配線設(shè)置情況。

3．5．3聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)

聯(lián)絡(luò)線是根據(jù)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、車(chē)輛基地分布位置和承擔(dān)任務(wù)范圍確定的[7]。

3.6調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)

調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)又稱線路平面及縱斷面調(diào)整，是在車(chē)站與區(qū)間隧道施工完成后，軌道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)前進(jìn)行的一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)工作，它的重要性關(guān)系到地鐵運(yùn)營(yíng)的安全。在車(chē)站和區(qū)間隧道施工過(guò)程中由于圍巖和結(jié)構(gòu)的變形、測(cè)量誤差和施工誤差等原因，導(dǎo)致建成后的車(chē)站和區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)位置不能完全匹配，若不進(jìn)行處理仍按原設(shè)計(jì)位置鋪軌，則局部結(jié)構(gòu)將侵入建筑限界，危及列車(chē)運(yùn)行安全而發(fā)生事故[8]。

調(diào)線調(diào)坡設(shè)計(jì)是在線路施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以竣工后的斷面測(cè)量數(shù)據(jù)為依據(jù)，調(diào)整線路平面或坡度，使結(jié)構(gòu)凈空盡量滿足建筑限界的要求[9]。

3.7換乘線路設(shè)計(jì)

換乘線路設(shè)計(jì)主要對(duì)相交線路的前后3站2區(qū)間進(jìn)行平、縱斷面設(shè)計(jì)，判定換乘線路平面和縱斷面的可行性，以穩(wěn)定換乘車(chē)站的換乘方案。

4結(jié)論與建議

在城市軌道交通工程設(shè)計(jì)中，線路專(zhuān)業(yè)作為所有設(shè)計(jì)的龍頭專(zhuān)業(yè)，具有總體性、階段性和全局性等特征，其前期工作強(qiáng)度大、技術(shù)復(fù)雜、與其他專(zhuān)業(yè)銜接緊密，在地鐵工程設(shè)計(jì)中起著“工程未動(dòng)、線路先行”的重要作用。線路線、站位的確定，平、縱斷面的設(shè)計(jì)，都直接關(guān)系到工程實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)、工程投資、運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和乘客的舒適度等。

線路設(shè)計(jì)必須綜合考慮各方面因素，深入仔細(xì)地研究線、站位方案，并積極與各市政部門(mén)、產(chǎn)權(quán)單位對(duì)接，逐步穩(wěn)定線、站位方案，最終確定科學(xué)、合理、可行、經(jīng)濟(jì)并有利于運(yùn)營(yíng)的線路平、縱斷面設(shè)計(jì)方案。本文為線路工作者提供了一整套設(shè)計(jì)思路和工作方法，篇幅有限，有些問(wèn)題未進(jìn)行深入研究，有待后續(xù)工作者進(jìn)行更深入、細(xì)致的研究工作。

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Design Contents and Methods of Line In Urban Rail Transit

ZHANG Wenzheng

(GuangzhouMetroDesignandResearchInstituteCo.,Ltd.,Guangzhou510010,Guangdong,China)

Abstract:Design is a very important part of rail transit projects. As a professional design of urban rail transit project, the alignment profession is the most important overall profession in the design of Metro and light rail. In this paper, the working contents of alignment designing methods of alignment profession are discussed. The author suggests that many factors, i.e. further study on line location and station location, negotiation with related authorities and scheme decision, have to be considered.

Keywords:urban rail transit; alignment; line and station location; siding; line revision and slope revision

中圖分類(lèi)號(hào)：U 45

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-741X(2016)04-0425-08

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.04.009

作者簡(jiǎn)介：張文正(1988—)，男，湖北漢川人，2012年畢業(yè)于北京交通大學(xué)，道路與鐵道工程專(zhuān)業(yè)，碩士，工程師，主要從事線路設(shè)計(jì)工作。E-mail: 460210270@qq.com。

收稿日期：2015-10-11; 修回日期: 2015-12-16