市政下穿通道地鐵車站合建設(shè)計分析

1、市政下穿通道地鐵車站合建設(shè)計分析摘要：文中以具體工程為例，對市政下穿通道與地鐵車站合建設(shè)計過程中的設(shè)計思路、設(shè)計方案以及設(shè)計要點做分析，希望對后期類似工程提供設(shè)計經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：市政下穿通道；地鐵車站；合建設(shè)計隨著我國城市快速發(fā)展，城市人口出行交通量快速增長且多樣化，各類交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也加快推進(jìn)，實現(xiàn)城市總體規(guī)劃的時空目標(biāo)。城市為解決道路擁堵問題，客流大的城市主干道規(guī)劃有地鐵線路，出現(xiàn)了市政下穿通道與規(guī)劃地鐵共路而發(fā)生沖突的問題。以往的設(shè)計思路多為分步設(shè)計、分期實施，但主要存在以下問題：（1）地鐵車站臨近市政通道設(shè)置，市政通道與車站實施征地規(guī)模較大，造成地下空間資源浪費，且車站附屬出入口設(shè)置需

2、過街與下穿通道沖突，功能較差。（2）地鐵采用區(qū)間下穿或側(cè)穿市政通道段，車站設(shè)置避開市政通道，避免與市政通道沖突，車站未設(shè)置在客流大的交叉口，造成客流覆蓋功能較差。為減少征地拆遷，避免地下空間資源浪費，避免分步分期建設(shè)造成工程投資浪，實現(xiàn)市政下穿通道與地鐵車站設(shè)置功能最優(yōu)，更好服務(wù)人們出行，更好契合城市發(fā)展。本文將通過具體工程案例，對市政下穿通道與地鐵車站合建設(shè)計中涉及到的問題進(jìn)行研究分析，為后續(xù)類似工程提供相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗。1項目背景潘墩站為福州地鐵6號線一期第一個車站，車站位于倉山區(qū)潘墩路與林浦路交叉口，沿林浦路方向布置，為地下三層（含下穿隧道）島式車站，大里程端設(shè)單渡線，小里程端設(shè)折返線，車站

3、總長601.9m，設(shè)置4個附屬出入口。潘墩下穿通道位于林浦路與潘墩路交叉口，為地下一層，與潘墩站合建，同期實施，隧道總長680m，其中北側(cè)U型槽段280m，箱型結(jié)構(gòu)隧道段160m，南側(cè)U型槽段240m。2設(shè)計思路（1）根據(jù)城市總體規(guī)劃及城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，林浦路與潘墩路交叉口同時規(guī)劃有市政下穿通道及地鐵車站，設(shè)計應(yīng)考慮兩者的空間關(guān)系銜接。（2）市政下穿通道與地鐵6號線工程建設(shè)時序相近，為減少征地拆遷避免地下空間資源浪費，避免分步分期建設(shè)造成工程投資浪費，采用下穿通道與地鐵車站合建的方式。（3）結(jié)合市政下穿通道及地鐵車站的規(guī)模、埋深及工程造價等特點，工程方案采用下穿通道地下一層、地鐵車站地下三

4、層（站廳層為負(fù)二層）的豎向布置。（4）潘墩站為6號線起點站，需要折返功能，車站大里程段設(shè)單渡線，小里程段設(shè)折返線，車站規(guī)模大，在滿足功能、規(guī)范等要求下，應(yīng)盡可能地減小車站埋深，減少施工風(fēng)險及工程投資。3設(shè)計方案3.1平面設(shè)計潘墩下穿通道位于林浦路與潘墩路交叉口，為實現(xiàn)林浦路快速化目標(biāo)，交叉方式采用下穿通道立交方式，設(shè)計速度為80km/h，雙向六車道，主體結(jié)構(gòu)三個部分，U型槽+下穿隧道+U型槽形式。下穿通道總長680m，線路中心線最小半徑為1000m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬29.9m，其中北側(cè)U型槽段280m，箱型結(jié)構(gòu)隧道段160m，南側(cè)U型槽段240m。潘墩站位于林浦路與潘墩路交叉口，沿林浦路方向布置，采

5、用跨路口布置方式，車站為地下三層島式車站，車站有效站臺位于下穿隧道正下方，大里程端設(shè)單渡線，小里程端設(shè)折返線，車站總長601.9m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬20.12.06m，設(shè)置4個附屬出入口及3個風(fēng)亭。受地鐵車站平曲線不侵入有效站臺、車站小里程端設(shè)折返線并預(yù)留遠(yuǎn)期延伸條件，地鐵線路中心線與下穿通道中心線無法完全擬合，因此北側(cè)U型槽與車站結(jié)構(gòu)平面存在不吻合的情形。如圖1所示。3.2縱斷面設(shè)計下穿通道采用“穿通型縱坡，最大縱坡采用4，最小縱坡采用0.2，因下穿通道箱型結(jié)構(gòu)隧道段與地鐵車站共板合建，因此該段縱坡與地鐵車站縱坡保持一致，采用地鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)定2。兩側(cè)U型槽段與車站縱坡不一致，無法共板合建，夾層采用

6、砂土回填，壓實度槽5。如圖2所示。3.3橫斷面設(shè)計3.3.1典型斷面一：箱型結(jié)構(gòu)隧道共板段市政通道設(shè)置雙向六車道，兩側(cè)設(shè)檢修道，主體墻厚0.7m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為29.9m。地鐵車站有效站臺11m，主體墻厚0.9m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為20.1m。3.3.2典型斷面二：U型槽與車站分離段市政通道設(shè)置雙向六車道，兩側(cè)設(shè)檢修道，U型槽結(jié)構(gòu)厚0.7m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為29.9m。地鐵車站有效站臺11m，主體墻厚0.9m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為20.1m。3.4結(jié)構(gòu)設(shè)計潘墩站為地下三層車站，其中負(fù)一層為市政通道（箱型框架結(jié)構(gòu)+U型槽結(jié)構(gòu)），負(fù)二、負(fù)三層分別為站廳層及站臺層（箱型框架結(jié)構(gòu)）。市政通道與潘墩站主體結(jié)構(gòu)按交叉范圍不同，基坑圍

7、護(hù)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計分三個部分。3.4.1基坑圍護(hù)設(shè)計基坑采用明挖法施工，結(jié)構(gòu)型式為復(fù)合結(jié)構(gòu)。（1）市政通道斜跨車站主體結(jié)構(gòu)區(qū)域，采用深基坑（地下三層車站主體結(jié)構(gòu)）外掛淺基坑（地下一層市政通道，含U型槽段）的開挖形式。深基坑采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，淺基坑根據(jù)基底埋深不同選用SMW工法樁+內(nèi)支撐和放坡+土釘支護(hù)的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。（2）市政通道上跨車站主體結(jié)構(gòu)區(qū)域，采用坑中坑方案，外坑下穿隧道部分采用SMW工法樁+內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)坑采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。（3）市政通道上跨盾構(gòu)區(qū)間區(qū)域，市政通道根據(jù)基底埋深不同選用SMW工法樁+內(nèi)支撐和放坡+土釘支護(hù)的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式

8、。3.4.2主體結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）196m范圍市政通道斜跨車站主體結(jié)構(gòu)，該區(qū)域采用底板設(shè)置抗拔樁以滿足市政隧道抗浮需求。（2）350m范圍市政通道平面上與車站主體重合，該區(qū)域利用車站結(jié)構(gòu)柱抬升至市政通道底板，市政通道底板與車站頂板砂土互層回填實現(xiàn)上部荷載的傳遞（根據(jù)二者豎向關(guān)系，其中有270m范圍為下穿通道與車站頂板共板）。（3）134m范圍市政通道U型槽位于潘墩站林浦站盾構(gòu)區(qū)間上方，該區(qū)段根據(jù)抗浮計算需求在上、下行盾構(gòu)區(qū)間之間及盾構(gòu)外側(cè)設(shè)置抗拔樁。3.5路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)：4cmSMA-13C改性瀝青瑪蹄脂碎石+6cmAC-16C中粒式瀝青混凝土+AC-25C粗粒式瀝青混凝土調(diào)平層，

9、平均厚度約23cm。常規(guī)下穿通道路面結(jié)構(gòu)：4cmSMA-13C改性瀝青瑪蹄脂碎石+6cmAC-16C中粒式瀝青混凝土+24cm水泥混凝土板+C15水泥混凝土調(diào)平層，平均厚度約52.5cm。采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)比常規(guī)路面結(jié)構(gòu)厚度減小0.3m，在相同凈空條件下，可減小地鐵車站整體埋深0.3m，減少工程投資約700萬元。3.6其他工程3.6.1排水工程下穿通道兩側(cè)設(shè)置雨水邊溝，并在最低點附近設(shè)置一座泵房,匯集U型槽段雨水及通道內(nèi)排水于集水井內(nèi),通過集水井內(nèi)的潛水泵提升后，最終排入就近水系。潛水泵選用防堵塞型潛水排污泵，采用3臺潛水泵流量為2000m3/h，揚程15m，功率132kW，兩用一備，三臺泵交

10、替使用。超過暴雨重現(xiàn)期時，三臺泵同時啟動。3.6.2交通工程在常規(guī)標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置外，考慮合建地鐵車站運營安全，在雙向進(jìn)口位置設(shè)置禁止運輸危險物品車輛駛?cè)霕?biāo)志以及限高門架，禁止運輸危險物品車輛和超限車輛進(jìn)入下穿通道。4下穿通道與地鐵車站合建設(shè)計要點（1）平面設(shè)計應(yīng)盡可能擬合下穿通道與地鐵車站中心線，后期結(jié)構(gòu)設(shè)計受力相對簡單，減少異形結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工難度，特殊情況車站亦可采用曲線站臺形式。（2）道路最小縱坡為0.3%，車站縱坡一般采用2，考慮兩者共板合建，應(yīng)優(yōu)先滿足地鐵車站縱坡要求，一致采用2坡度，下穿通道可加強(qiáng)排水設(shè)施設(shè)計。（3）采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，相比常規(guī)路面結(jié)構(gòu)可減少路面厚度，從而減小車站整體埋

11、深，減少工程投資及施工風(fēng)險。需要注意攤鋪瀝青路面層前應(yīng)對底板（共板）拉毛處理并撒布改性乳化瀝青透層油。（4）結(jié)構(gòu)計算荷載。下穿通道頂板除考慮上覆水土壓力外，按地鐵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)考慮20kPa的地面超載；車站頂板與下穿隧道共板段，車站頂板除考慮路面結(jié)構(gòu)層荷載外按城-A級標(biāo)準(zhǔn)考慮汽車荷載。車站中板按地鐵設(shè)計規(guī)范要求考慮裝修、吊頂、設(shè)備、人群等荷載。側(cè)墻按靜止土壓力計算水土壓力。下穿通道底板與車站頂板分離段，單獨考慮各自結(jié)構(gòu)板荷載。（5）結(jié)構(gòu)防水。防水等級按地鐵標(biāo)車站標(biāo)準(zhǔn)取一級。除結(jié)構(gòu)自防水外（下穿通道部分混凝土抗?jié)B等級P8），采用“全外包”防水設(shè)計，底板及側(cè)墻主要采用非瀝青基自粘膠防水卷材，頂板采用2.

12、5mm厚單組分聚氨酯防水涂料。（6）應(yīng)選用可靠的排水系統(tǒng)，避免暴雨期造成下穿通道給水，引發(fā)地鐵車站頂板滲漏水的風(fēng)險。5結(jié)語地鐵車站與下穿通道設(shè)計涉及諸多專業(yè)，兩者作為不同的交通設(shè)施體系有各自的特點，設(shè)計需同時依據(jù)地鐵車站與下穿通道的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與設(shè)計原則，并充分考慮下穿通道與地鐵車站合建設(shè)計要點，才能更好地利用空間關(guān)系，在滿足功能、技術(shù)規(guī)范等要求，合理設(shè)計車站與下穿通道合建，減少兩者間的交叉問題，并減少施工風(fēng)險及工程投資。本文對此類合建工程設(shè)計過程中的問題進(jìn)行分析研究，總結(jié)出合建的設(shè)計要點，希望對后續(xù)類似工程提供參考價值。參考文獻(xiàn)1CJJ37-2012城市道路工程設(shè)計規(guī)范S.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.2CJJ221-2015城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范S.北京：中國建筑工業(yè)