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1 引言
圖2 廣州地鐵3號線客村站乘降情況
圖1 北京地鐵5號線某車站乘降情況
截止2011年7月底,國內軌道交通運營城市已有13個,總計有51條線路,運營里程達到了1592km,我國現有28個城市已獲得規劃批準,計劃至2015年前后建設96條軌道交通線路,建設線路總長2500多公里,總投資超過1萬億,軌道交通建設已經進入到一個快速發展的階段。但是軌道交通已經成網的城市普遍存在一個問題,那就是車站的設計都是以客流預測為基本依據,但是客流預測具有不確定性,北京(圖1)、廣州(圖2)等城市都出現了部分車站擁擠,客流超過預測的例子。
表1為北京地鐵5號線劉家窯站客流和實測客流情況,高峰小時的初期實測客流達到遠期預測客
表1 劉家窯站預測客流與實際客流對照表
站名全日進站量(初/遠期)(人次)早高峰小時進站量(初/遠期) (人次)
劉家窯預測值13,634 /27,9652,290/4,856
實測值107,00013,545
流的2.7倍,如何才能在保證車站投資最少的情況下,提高乘客使用的舒適性,是目前各個城市面臨的問題。
地鐵車站按照站臺形式可以分為島式站臺車站、側式站臺車站、島側混合站臺車站,其中島式站臺是最常見的一種形式,具有站臺面積利用率高,提升設施公用,能靈活調劑客流,使用方便、管理集中等優點,常用于大客流的車站。島式站臺車站按照站臺的寬度有可以分為8米島式、10.5島式、12米島式、12.5米島式、14米島式等,其中12米島式站臺主要用于客流較大車站,在各個城市采用的都比較多,本文就12米島式站臺的幾種方案進行對比,旨在探討一種安全、適用、經濟的結構形式,為以后的設計提供依據。
2 12米島式站臺地鐵車站選型
2.1 雙柱對稱站
12m站臺雙柱站,該類型車站目前在國內各個城市比較普遍,其標準剖面如圖3。
該斷面結構受力對稱、均勻,跨度均小于7m,結構構件尺寸相對較小。對于車站建筑的布置,為了保證側站臺2.5的要求,兩個中柱梁之間的凈距只有5.2米左右。只能滿足布置兩組有效寬度1米的扶梯加一組1.8米寬的樓梯,車站站臺至站廳上下行均可設置自動扶梯,樓梯為遠期備用,運營服務質量較高。但是該方案站廳層、站臺層的通透性較差,側站臺寬度只能保證規范規定的2.5米,對于客流不穩定的車站實用性相對較差。
圖3 深圳地鐵5號線五和站橫剖面
該類型車站在全國使用較多,如深圳地鐵5號線五和站(圖3)、前海灣站、 成都地鐵1號線騾馬市站、沈陽地鐵2號線三臺子站、北陵公園站、岐山路站等。
2.2.單柱對稱站
12米站臺單柱對稱站,該類型車站目前比較少見,其標準剖面如圖4、5。
圖4 北京地鐵4號線蒲黃榆站橫剖面
12m站臺單柱對稱站,結構受力對稱、均勻,結構跨度9.20m,需要選取較大的結構厚度才能滿足要求。對于車站建筑的布置,柱子兩邊的側站臺寬度一致,考慮樓梯梯對側站臺側影響,一側布置2.4米的樓梯,一側布置有效寬度1米的扶梯,兩邊側站臺均較寬,大于規范規定的最小2.5米的要求,但是要是一邊樓梯,一邊扶梯,兩個側站臺的站臺寬度不均衡,車站站臺至站廳只可設置一組上行自動扶梯,樓梯為下行乘客使用,運營服務質量相對較低,但是該方案站廳層、站臺層的通透性較好,側站臺寬度達到3米以上,滿足遠期客流的變化,但
圖5 12米單柱對稱站明挖標準橫剖面
是該方案兩側側站臺寬度相差比較大,適合上下行客流相差比較大的車站。
該類型車站在全國比較少,主要適用于周邊環境復雜的暗挖車站,如北京地鐵16號線小馬廠站(方案階段)(圖5)、北京地鐵5號線蒲黃榆站(圖4)等。
2.3 單柱偏跨站
12m站臺單柱偏跨站,一般偏跨0.2米-1.8米不等,此結構受力不均勻,結構跨度不均勻,偏跨1.8米的,結構跨度達到10m,接近結構受力極限,且頂板受力不對稱,頂梁承受比較大的扭矩,對結構不利,需要選取很大的結構厚度才能滿足要求。對于車站建筑的布置,可有三種方案:
(1) 跨度大的一側布置凈寬1.8米單向樓梯,跨度小的一側布置一組有效寬度1.0米的扶梯;
(2) 跨度大的一側布置凈寬2.4米雙向樓梯,跨度小的一側布置一組有效寬度1.0米的扶梯;
(3) 跨度大的一側布置凈寬1.8米雙向樓梯和有效寬度1.0米的上行自動扶梯,跨度小的一側布置一組有效寬度1.0米的下行扶梯;
圖7 北京地鐵15號線12島式站臺橫剖面
圖6武漢地鐵6號線12島式站臺橫剖面
這三個方案站廳層、站臺層的通透性均較好,設有上下行自動扶梯和備用樓梯的方案,運營服務質量較高,兩個側站臺寬度均稍寬,只設一組樓扶梯的方案,側站臺可以做到3米以上,可增加站臺乘客的排隊乘客使用面積,但是運營服務質量稍差。
該類型車站主要有武漢市地鐵6號線前進村站(圖6),北京地鐵15號線關莊站、望京東站(圖7)、等。
3 結語
軌道交通工程是百年工程,投資大、工期長、專業多,從規劃、設計、建設到運營,為乘客服務是最終目的,況且地下工程土建結構工程是不可逆的,拆除是很困難的。就12米島式站臺的車站結構形式都有以上幾種類型,就建筑功能來說,單柱優于雙柱,偏跨優于中跨,但是合理的車站形式是由使用功能、車站區位、城市規劃、工程地質、水文地質、城市交通、環境保護、施工方法、工期及造價等條件綜合決定的,選擇合理的車站結構型式必須經過使用功能分析、結構方案論證、工程經濟性分析、多方案綜合比選等過程。合理的車站形式是車站功能、結構方案、造價等綜合最優的方案。
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