影響地鐵車站方案設(shè)計(jì)的因素

1、摘 要 分析了地鐵建筑方案設(shè)計(jì)的內(nèi)外要素，歸納了方案設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，探討了方案設(shè)計(jì)的方法，并進(jìn)行了實(shí)例分析，對(duì)地鐵車站方案設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞 地鐵車站 方案設(shè)計(jì) 控制因素 1 概述 地鐵車站建筑方案設(shè)計(jì)是地鐵設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最難把握、最令人頭痛的一個(gè)環(huán)節(jié)。地鐵設(shè)計(jì)因其涉及專業(yè)多、內(nèi)外部邊界條件復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度非常大，尤其是方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員往往感到無(wú)從下手。做車站方案之前，首先要掌握本工程的技術(shù)要求、明確車站的功能定位和熟悉外部邊界條件，這些準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。這是方案設(shè)計(jì)的基本要求，也是設(shè)計(jì)工作的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。 確定方案首先要理清對(duì)象，吃透條件，根據(jù)邊界條件確定總體方

2、案，然后進(jìn)行外部協(xié)調(diào)，與內(nèi)部各專業(yè)配合，并一步步地深入下去，直至方案確定。大的方案確定后，要完成最終方案還應(yīng)當(dāng)有一個(gè)深化的過程，即由粗到細(xì)過程，這也是為將來的初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。 2 方案設(shè)計(jì)中需要考慮的內(nèi)外因素2 1 影響方案設(shè)計(jì)的外界因素很多 影響車站方案的主要因素有: 車站功能定位，周邊規(guī)劃條件，環(huán)境要求，工程造價(jià)，工程風(fēng)險(xiǎn)，道路交通，地上地下管線、建構(gòu)筑物，工期要求，業(yè)主的總體思路等等，往往符合條件的方案不只一個(gè)，其主導(dǎo)因素判斷是否正確是選擇方案成敗的關(guān)鍵。2 2 方案設(shè)計(jì)內(nèi)部需充分協(xié)調(diào)各系統(tǒng)、各專業(yè) 地鐵建筑方案設(shè)計(jì)決不是簡(jiǎn)單將所有功能房間拼在一起就可以了。建筑師不僅需要充

3、分協(xié)調(diào)車站的供電、通風(fēng)空調(diào)、通信信號(hào)、低壓配電與照明、給排水及消防、火災(zāi)報(bào)警、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控等設(shè)備專業(yè)房間的關(guān)系，滿足功能分區(qū)合理，管線敷設(shè)便捷，還要充分考慮到運(yùn)營(yíng)管理用房使用的便利。 3 方案設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 方案設(shè)計(jì)前的主要準(zhǔn)備工作就是收集、了解一切方案設(shè)計(jì)必須的資料，具體包括技術(shù)要求、功能定位、外部邊界條件三大要素。( 1) 技術(shù)要求，對(duì)整個(gè)地鐵線路土建、設(shè)備系統(tǒng)等提出的統(tǒng)一要求，是設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守的法則。( 2) 功能定位，車站在線網(wǎng)中的定位( 換乘關(guān)系) 及在本條線的定位( 中間站、折返站、終點(diǎn)站、樞紐站等) ，根據(jù)客流和這些條件可以確定車站的規(guī)模和基本形式。( 3) 外部條件，包括城市

4、規(guī)劃條件，環(huán)境要求，交通狀況，地上地下建構(gòu)筑物，地下管線以及涉及到其行政主管部門的專項(xiàng)要求等等，外部條件是確定方案的關(guān)鍵因素。 4 方案設(shè)計(jì)基本方法 先根據(jù)車站站位情況，與城市規(guī)劃、交通、管線等部門及周邊建筑物產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，初步確定出基本可行的車站形式、施工方法和地面出入口、風(fēng)亭位置，形成車站方案，按照形成的車站方案再與城市規(guī)劃、交通、管線等部門及周邊建筑物產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)、確認(rèn)，根據(jù)進(jìn)一步的協(xié)調(diào)結(jié)果形成續(xù)表較穩(wěn)定的車站方案，然后再進(jìn)行協(xié)調(diào)，再調(diào)整，最終確定方案。需要強(qiáng)調(diào)的是: 最終穩(wěn)定的方案設(shè)計(jì)并非協(xié)調(diào)一次、兩次的結(jié)果，每一次的協(xié)調(diào)都可能出現(xiàn)新的問題，方案設(shè)計(jì)的進(jìn)一步深入也會(huì)出現(xiàn)新的問題

5、，這些問題就是新一輪協(xié)調(diào)的開始，直至方案穩(wěn)定。另外，在初步設(shè)計(jì)審查中也可能出現(xiàn)車站方案變動(dòng)的情況，此時(shí)，仍需采用上述方法最終穩(wěn)定方案，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案就是在這種反復(fù)中產(chǎn)生的。 5 地鐵方案設(shè)計(jì)工程實(shí)例分析 前面闡述了影響車站方案設(shè)計(jì)的內(nèi)外因素，設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作以及設(shè)計(jì)方法，下面根據(jù)北京地鐵16 號(hào)線達(dá)官營(yíng)站、紅蓮南路站方案演變的工程實(shí)例，分析如何確定車站方案。5 1 達(dá)官營(yíng)站: 交通、管線、換乘因素起主導(dǎo)作用 北京地鐵 16 號(hào)線達(dá)官營(yíng)站位于廣安門外大街和三里河南延路交叉路口的北側(cè)，與在建的 7 號(hào)線換乘。路口的北側(cè)主要為高層住宅，國(guó)家話劇院，南側(cè)為蓮花河，河邊有一個(gè)加油站和一公交車場(chǎng)。廣安門外

6、大街為北京東西向的主干路，車流量非常大，沿廣外大街路下有5 000 3 000 的熱力溝，沿三里河南延路下有 3 400 2 300 的污水管溝，路中有110 kV 的高壓塔線。7 號(hào)線車站由于受廣外大街交通及路下熱力、電力管線的影響采用暗挖。受 7 號(hào)線軌面及站前河道的影響，16 號(hào)線需下穿 7 號(hào)線，因此車站軌面埋深很深( 見圖 1) 。 根據(jù)車站換乘功能的要求，之前考慮過 16 號(hào)線跨廣安門外大街與 7 號(hào)線 T 形換乘的形式，但線路需下穿 7 號(hào)線暗挖車站，16 號(hào)線車站主體伸至蓮花河河底，施工風(fēng)險(xiǎn)極大，且區(qū)間下穿加油站，需要拆除，協(xié)調(diào)難度也非常大。考慮上述因素 16 號(hào)線站位設(shè)置在廣

7、外大街的北側(cè)，與 7 號(hào)線形成 L 型的換乘關(guān)系。根據(jù) L 型的換乘關(guān)系，如 16 號(hào)線明挖 4 層方案，則需要拆除路上高壓塔線，改移費(fèi)用高、工期長(zhǎng)，協(xié)調(diào)難度大，因此 16 號(hào)線也采用暗挖法施工。先考慮暗挖兩層，車站端頭局部三層做換乘廳與 7 號(hào)線站廳平接，后來演變到 16 號(hào)線暗挖三層，兩線站廳層平齊，付費(fèi)區(qū)采用 10 m 寬的通道雙向換乘，非付費(fèi)區(qū)設(shè)置 6 m 寬的聯(lián)絡(luò)通道，此方案兩線車站互通性較好，進(jìn)出站和換乘都較方便。此方案采用通道雙向換乘，在早晚高峰客流較大時(shí)，兩線換乘人員全部上返站廳，便于運(yùn)營(yíng)管理，但在平峰時(shí)段所有換乘人員走行的距離較長(zhǎng)，如能在 7 號(hào)線站臺(tái)端部設(shè)置一換乘節(jié)點(diǎn)，能使

8、 7 號(hào)線換乘 16 號(hào)線的乘客大大減小走行距離，且能組織單向換乘，此方案對(duì)換乘功能更好，增加此節(jié)點(diǎn)，需要對(duì)7 號(hào)線主體進(jìn)行改造，增加此節(jié)點(diǎn)需要增加工期6 個(gè)月，不能滿足7 號(hào)線工期。但暗挖三層站屬全國(guó)首例，結(jié)構(gòu)專家提出存在施工風(fēng)險(xiǎn)，建議采用暗挖兩層站。按專家意見對(duì)兩層方案深入研究，為了更便于換乘，根據(jù)地面道路情況，最終采用車站主體采用暗挖兩層，外掛明挖三層，其中兩層作為換乘廳的方案。( 見圖2)5 2 紅蓮南路站 車站位于紅蓮南路和蓮花河的交叉口處，為與規(guī)劃 11 號(hào)線的換乘站。站址周邊規(guī)劃主要是住宅和部分商業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)用地，河道兩側(cè)規(guī)劃為綠化帶。 站位處主要控制因素有: 蓮花河及跨河橋梁、沿蓮

9、花河西側(cè) 110 kV 的高壓塔線，地下3 400 2 300 的污水溝，綠化帶內(nèi)有 6 棵二級(jí)古樹; 河?xùn)|路下有 DN 1 000的污水管，沿紅蓮南路有 2 600 1 000 排向蓮花河的雨水方溝。從地面、地下管線情況看車站設(shè)置在河?xùn)|較好，車站沿蓮花河邊設(shè)置，避開河道藍(lán)線，遠(yuǎn)期 11 號(hào)線也設(shè)置在河?xùn)|，與 16號(hào)線形成 T 形換乘，但此方案對(duì)車站西側(cè)客流吸引不利。河?xùn)|綠地寬度僅為 40 m，兩邊建筑物密集，貼紅線建設(shè)，車站的出入口、風(fēng)道設(shè)置均較困難，兩端的風(fēng)道均從車站頂出，侵入道路紅線較多，且距離周邊建筑較近。河西綠地相對(duì)較寬，有 60 m，車站如果設(shè)置在河西明挖需要改移高壓塔線，需要改移

10、污水溝，遷移古樹，管線改移費(fèi)用很高，協(xié)調(diào)難道很大，考慮到這些因素，車站設(shè)置在河?xùn)|，此為原初步設(shè)計(jì)方案。由于河?xùn)|站位，區(qū)間線路距離周邊住宅較近，環(huán)評(píng)報(bào)告出來后，發(fā)現(xiàn)不能滿足環(huán)評(píng)要求，且車站施工期間占用原宣武交通隊(duì)院子較多，協(xié)調(diào)難度很大。 綜合考慮管線、環(huán)境因素，且為了更好地給 11號(hào)線預(yù)留換乘條件及更均衡的吸引河兩側(cè)的客流，對(duì)原方案進(jìn)行了大的調(diào)整。調(diào)整考慮兩個(gè)方案: 方案一( 見圖 3) ，16 號(hào)線設(shè)在河西，為避免改移管線和古樹采用暗挖島車站，11 號(hào)線跨河上穿 16 號(hào)線站廳，采用側(cè)式站臺(tái)，兩線形成“十”字島側(cè)換乘。該方案 11 號(hào)線軌面埋深較淺，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)對(duì)乘客使用較為便捷，但由于是側(cè)站臺(tái)，

11、進(jìn)出站和換乘人員均需在站臺(tái)選擇方向，另外遠(yuǎn)期 11 號(hào)線下穿河道部分較淺，施工需要拆除蓮花河上的橋梁，11 號(hào)線為側(cè)式車站，橫向跨度較大，施工也存在較大風(fēng)險(xiǎn)。 方案二( 如圖 4) ，16 號(hào)線兩個(gè)區(qū)間分別設(shè)在河道的兩側(cè)，車站則采用分離島式，為避免改移管線和古樹車站也采用暗挖法施工。11 號(hào)線下穿 16 號(hào)線采用島式車站，跨河設(shè)置，采用暗挖法施工，兩線形成雙“十”字換乘，該方案兩條線對(duì)河兩側(cè)的客流吸引均較均衡，且換乘點(diǎn)較多，能組織單向換乘。綜合各方面的因素，確定采用分離島方案 通過后期工程部、前期部還有管線綜合與相關(guān)外部條件協(xié)調(diào)，發(fā)現(xiàn)河西方案和分離島方案附屬部分并不能完全避開高壓線和污水管，仍需改移，且分離島全暗挖車站規(guī)模大，工程造價(jià)較明挖標(biāo)準(zhǔn)站高將近 2 個(gè)億，因此方案又回到河?xùn)|。通過對(duì)原初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，車站向河移動(dòng)了6 m，車站部分進(jìn)入河堤，車站及區(qū)間與東側(cè)建筑距離增加，能滿足環(huán)評(píng)要求，車站施工期間減小了對(duì)交通隊(duì)的影響; 車站埋深增加 4 m，使車站能從河底伸過河西設(shè)置出入口，也為遠(yuǎn)期 1