城市軌道交通車輛基地場坪標高的確定

劉成文

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，430063，武漢∥高級工程師）

車輛基地是城市軌道交通系統安全運營的重要保證，一般每條線路至少設置一處車輛基地。車輛基地占地多、投資比重高，且處于寸土寸金的城市規劃用地中，合理確定車輛基地場坪標高不僅關系到車輛基地設施安全及與周邊市政的良好銜接，同時也是車輛基地設計的重要依據，直接決定了工程的合理性和投資大小，故在設計中必須引起高度重視。

1 車輛基地場坪標高問題的提出

車輛基地場坪標高的確定，主要考慮以下因素：

1）出入線坡度應盡量小（最大坡度≤35‰），以利于運營及行車安全。

2）與周邊規劃道路有良好的銜接，盡量不破壞規劃道路。

3）盡量減少車輛基地區域內填挖方工程，以降低工程造價。

4）應符合防洪標準、岸線規劃和通航要求，不得危害堤防安全，影響河勢穩定和行洪暢通。按照《地鐵設計規范》，場坪標高應基于100年一遇的洪水位經計算確定。

5）跨河等影響行洪的車輛基地建設方案需符合《中華人民共和國河道管理條例》的要求。

根據 GB 50157—2003《地鐵設計規范》第22.10.2條的規定：“沿海或江河附近地區車輛段與綜合基地的線路路肩設計高程不應小于1／100潮水位、波浪爬高值和安全高之和”。此條為強制性條款，設計時必須嚴格執行。其條文解釋中說明，重現期采用100年一遇標準系參照現行《鐵路路基設計規范》Ⅰ、Ⅱ級鐵路設計標準，安全高通常采用0.5m。

但在各具體工程設計中，若無條件按照以上強制性條款執行，將會出現工程技術、經濟明顯不合理的情況。已經遇到的問題有：

1）雖然車輛基地位于地域河流水系中，但無100年一遇的水文資料；

2）車輛基地處于江河附近，或同時處于江河與湖泊附近，如果按照規范強制性條款執行，則建設工程的填方量巨大，不僅直接影響工程實施的可行性，同時大大增加工程投資。

因此，在現有規范條款下，如何合理確定車輛基地的場坪標高，顯得日益重要。

2 典型工程的解決實例

2.1 北京地鐵6號線五里橋車輛段

2.1.1 工程條件及設計方案

北京地鐵6號線為北京市軌道交通東西向骨干線之一，其一期工程全長約29km。五里橋車輛段于6號線一期工程的終點——草房站后從地下引出。車輛段中部有常營中心溝穿越。該溝為溫榆河水系的行洪河道之一。車輛基地距離溫榆河約1 800m。本工程位置與周邊水域相互關系如圖1所示。

圖1 五里橋車輛段周邊水域示意圖

五里橋車輛段的規劃用地位于朝陽北路、東高路、高安屯東路（規劃）、航研所東路（規劃）圍成地塊內（見圖2）。地塊總用地約36.7hm2，其中車輛段用地約25hm2，剩余為市政規劃用地。地面標高為24～30m。

圖2 五里橋車輛段段址示意圖

根據該工程的勘察報告，車輛段段址的歷年最高水位如下：1959年，水位接近自然地面；1971—1973年，水位接近自然地面；近3～5年水位標高為26.0m（上層滯水）。抗浮設防水位為22.0～24.0m。周邊道路中，朝陽北路路面標高為26.3～26.8m；常營東路路面標高為 24.8～26.1m；常營路路面標高為26.1～26.8m。

考慮到段址現地面平均高程為26.0m，為使工程填挖方盡量平衡，以降低工程造價，設計場坪標高取26.6m。在此條件下，車輛段出入線縱坡已達到規范要求的最大限坡35‰。

2.1.2 場坪標高方案確認

規劃部門尚無溫榆河河道百年洪水位高程的資料，而設計規范的強制性條文必須按照百年水位高程設計。就此情況，專門委托水利勘測設計部門進行了“五里橋車輛段涉及常營中心溝防洪影響評價”。評價報告從行洪設計標準、設計水位、壅水計算、沖刷分析等各方面進行了計算和分析，并給出了報告結論：溫榆河50年一遇水位為23.76m，根據回水長度425m計算，對車輛段無影響；同時，車輛段工程對行洪、防澇、防汛、河勢穩定等均無影響。

由此可知，評價報告仍未解決規范要求按照百年設防水位考慮場坪標高的根本問題，為此最終提請水務部門邀請相關專家進行論證。論證結論如下：建設工程區域無百年洪水資料，考慮下游溫榆河入口處50年一遇洪水位為23.76m，百年一遇的參考水位定為24.76m，結合工程建設區周邊地面標高，車輛段場坪標高取26.6m是合理的。

2.2 武漢軌道交通1號線漢口北停車場

2.2.1 工程條件

武漢軌道交通1號線漢口北停車場選址于黃陂區，北臨后湖及其支流，南臨泵站河及其邊上40m寬的規劃道路，東臨21m寬規劃道路，場址地面高程約16～18m，總占地面積約11hm2（見圖3）。場址東側約400m為66m寬的城市主干道（巨龍大道）。泵站河平行于武漢軌道交通1號線正線，為后湖洪水排洪通道，跨越民生堤后，排入府河，其設計起排水位為17.62m（按1985國家高程基準計，下同）。

圖3 漢口北停車場場址示意圖

從停車場周邊的水域可知，該地區水系發達：西邊的府河與北邊的灄水河匯集后，流入長江；后湖緊鄰停車場，并設有泵站河作為后湖排澇通道；泵站河所排湖水匯入府河后進入長江。在距離場址約1.5 km處設有民生堤及后湖排水泵站。

根據防洪評價報告和水利部門相關的調查資料，漢口北停車場場址區域水文情況如下。

1）百年洪水位標高為27.7m。

2）后湖泵站的主汛期調蓄控制水位為18.123m。水位在17.623m以上至18.123m時，視天氣情況，請示后起排；水位超過18.123m時，下雨或預報有大雨，應先行開機，邊起排邊匯報。

3）自1984年建立水位監測站以來，后湖最高洪水位出現在1991年，為18.266m；民生堤1975年至今最高水位出現在1991年，為18.266m。后湖常年蓄水位為18.123m，冬季為17.123m。

4）周邊市政設施高程：場址東側約400m的巨龍大道路面標高為20.10～20.63m，有較高的防內澇功能。因漢正街搬遷，漢口北已經形成武漢市新興規劃城區之一，其區域路網控規標高一般在20.5m左右。

2.2.2 設計方案

1）按照《地鐵設計規范》確定的方案：百年防洪設計水位為27.7m＋0.5m＝28.2m，與既有巨龍大道路面高差約7.6m，與場址現地面高差約10.2m。由此造成土石方工程量大，工程投資大。

2）按照周邊道路，結合后湖泵站起排水位、后湖百年水位確定的方案：參照周邊巨龍大道既有道路標高＋1.57m，則停車場場坪標高可確定為22.2m（因后湖地區無百年水位，其中1.57m預估了該因素）。

2.2.3 場坪標高的確認

根據上述分析，由于后湖地區沒有百年水位資料，為了對該湖泊百年水位進行預測，由相關部門對后湖地區進行了湖水位頻率分析。后湖排澇標準為十年一遇三日暴雨（249mm）。根據《府澴河出口河段綜合整治可行性研究報告》和《湖北省排澇規劃報告》，后湖百年一遇暴雨遭遇外江1954年型水位的概率極小，即內湖遭遇百年一遇暴雨時，后湖泵站可開機排澇。

后湖泵站自1987年開始有汛期水位觀測資料，因此本次后湖湖水位頻率分析計算采用系列為1987—2010年。結果表明，后湖百年一遇湖水位為21.03m，考慮潮水位、波浪爬高值和安全高后，可設為22.2m。

通過對調查收集資料的研究分析，漢口北停車場場坪（路肩）設計高程采用22.2m是基本可行的。

3 建議

結合以上典型工程案例，現提出如下原則建議：

1）由于場坪標高為城市軌道交通車輛基地工程設計的重要基礎數據，直接關系到工程投資的經濟合理性和基礎設施的安全性，對設計規范的理解必須結合工程區域的市政道路規劃、內澇水位、區域市政基礎設施控規標高、區域防洪基礎設施等實際情況，再經具體分析、比較后作出確定。

2）對于地處河流、湖泊附近而沒有百年水位資料的情況，需請相關水利部門進行會審確認。

3）由于《地鐵設計規范》相關條文未對有關情況作出詳細解釋，建議隨著城市軌道交通建設的發展，結合出現的新情況，對有關條文應作適當調整，使之具有廣泛的包容性和適應性。

［1］1988國務院令第3號 中華人民共和國河道管理條例［S］.

［2］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［3］JB 104—2008城市軌道交通工程項目建設標準［S］.

［4］TB 10001—2005鐵路路基設計規范［S］.

［5］GB 50091—2006鐵路車站及樞紐設計規范［S］.

［6］GB 50187—93工業企業總平面設計規范［S］.