強關聯性地鐵車站的界定及設計要點分析

劉立軍,張蕊君

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司城市軌道交通設計研究院,北京 100055)

1 概述

近年來隨著城市軌道交通網絡的完善，軌道交通換乘車站比例不斷提高，車站與車站之間、車站與整個軌道交通網絡之間的關聯性日益加強，原有的單站設計思路及方法逐漸暴露出大量弊端，迫切需要從設計源頭進行突破，將單點車站設計轉變為關聯性設計，即將一些關聯性較強的車站區間組織在一個大框架下統籌考慮，統一設計。因此強關聯性車站的定義即為臨近車站功能定位相互交叉、空間布局彼此制約、需按一座車站統籌設計的車站組[12]。

強關聯性車站是繼地鐵換乘車站之后出現的對地鐵設計產生重大影響的新型車站類型，較換乘車站由于涉及的服務區域范圍更大，因此對整條地鐵線路設計優劣的影響也更明顯。

對強關聯性車站的界定目前并沒有統一的標準，多數情況下主要依靠設計人員的經驗，因此在設計條件特別復雜，關聯性又非常隱蔽的情況下，強關聯性車站很難被發現，從而造成建筑設計走入歧途，雖投入大量的精力仍然無法取得良好的設計成果。

本文通過分類整理以及案例說明，重點分析隱蔽性強關聯性車站的內在特點，希望對日后的設計起到借鑒作用。

2 強關聯性車站最佳界定時機

目前國內地鐵設計基本上可分為4個階段[2]：可行性研究、方案設計、初步設計以及施工圖設計。其中除可行性研究由總體院單獨完成，其余3個階段均由工點設計院完成，也就是說設計標段劃分從總體設計已經確定。因此強關聯性車站的最佳確定節點應當是可行性研究，否則就會面臨進入工點設計階段，強關聯性車站被人為的劃分為幾家設計院，協調難度加大，最終的設計結果必然也難以統籌考慮。

3 強關聯性車站的類型

目前存在的強關聯性車站基本上有如下3種類型。

(1)各種類型的單點換乘車站[10-11]。

由于換乘車站內任意一條線路的車站方案均受與其換乘的另一座車站的影響，事實上換乘車站成為規模最小的強關聯性車站。近年來隨著軌道交通建設經驗的逐步豐富，業主以及總體設計院均認同換乘車站的關聯性影響，因此很容易按照強關聯性車站進行標段劃分。目前基本上存在2種方式：①同期實施換乘車站的設計、管理以及建設均由同一批單位完成；如：北京地鐵4、9號線換乘車站國家圖書館站，廣州地鐵1、3號線換乘車站體育西路站，深圳地鐵1、3號線換乘站老街站；②前期已完工并通車運營的車站，預留換乘車站仍由原設計單位完成。如：北京地鐵5、7號線換乘車站磁器口站，深圳地鐵3、9號線換乘車站紅嶺站，5、7、15號線三線換乘車站西麗站。

(2)成熟商業開發區內沿商業街方向敷設的站間距較近車站組[7-8]。

該類型車站無論是否屬于換乘車站，受商業開發的影響，通常會結合地鐵設計完成整個片區的地下商業街開發，因此在標段劃分方面應按照強關聯性車站進行劃分。具體實例如：深圳地鐵7號線華新站、華強北站、華強站及華新站至華強北站區間、華強北站至華強站區間三站兩區間。

(3)站間距較小，車站含有停車線、區間設商業開發、臨近車站方案出現多次聯動調整，且存在彼此制約因素的車站組。

實例如：紅嶺北站、園嶺站兩站一區間。

上述3種類型強關聯性車站，前2種特征較為明顯，便于在可行性研究階段確定并實施，第3類具有隱蔽性，難以被發現。根據深圳地鐵9號線紅嶺北站—園嶺站的設計實例，介紹其相關性的確定與否對車站方案的影響。

4 隱蔽性強關聯性車站設計實例介紹

紅嶺北站、紅園區間以及園嶺站(以下簡稱紅園站)為深圳地鐵9號線自西向東第15、16兩站一區間，位于深圳福田區與羅湖區分界處。沿紅嶺北路東側綠化帶南北向敷設，分別跨越八卦三路、梅園路十字路口，展藝路丁字路口，桃園路十字路口、筍崗路十字路口，如圖1所示。

圖1 深圳地鐵9號線線路方案及紅園站示意

車站在可行性研究階段并未界定為強關聯性車站，按照兩站一區間的傳統設計手法進行設計，基于這2座車站完全由一家設計院負責設計，后經多次方案修改才發現其關聯性，經與業主以及總體院溝通將其界定為強關聯性車站進行設計才順利完成設計任務。現將設計要點介紹如下。

4.1 車站控制性要素(強關聯性界定要點)

4.1.1 紅嶺北站換乘節點分析

整個初步設計經歷了換乘節點由T型島島分期建設、十字島島同期建設、十字島側同期建設、十字島側(內置停車線)同期建設車站方案4個階段的演變，每一個階段除了對紅嶺北站有重大影響外，同時影響到7、9號線相鄰的區間和車站，特別是紅園區間和園嶺站均需要做顛覆性的方案調整。

4.1.2 雨水箱涵遷改方案的分析

沿梅園路、八卦三路敷設的8 m×4 m埋深7 m的雨水箱涵必須改移出該路，方可實現7號線的設站方案。但對于管線的遷改方案，在不同階段提出的解決方案也不同。方案一：由7號線八卦路站出站后直接拐至桃園路，僅與紅園區發生關系，對車站影響最小；方案二：由紅嶺北站西端綠化帶一側轉入紅嶺北站后再向東沿展藝路進行改移，該方案需要對7號線的西端、跨展藝路的區間進行重新設計，同時也需要對設在梅園路下與雨水管線共路徑的區間進行保護。

4.1.3 平坡方案排水設計分析

9號線全線車站均采用平坡的排水設計方案，因此存在較長車站排水不暢的問題。紅嶺北站根據行車的要求需要設置停車線，且停車線范圍內必須設置與車站同樣的坡度(平坡)，因此停車線的設置直接影響紅園站的排水設計。據此車站采用了停車線區間設置以及停車線站內設置2個方案。方案一紅園站1 000 m范圍內均為平坡，排水難以解決；方案二停車線設置在站內，區間可通過調整坡度，減少平坡的長度進而優化排水方案。這2個方案的選擇對紅嶺北站、紅園區間以及園嶺站產生顛覆性的影響，因此在選擇過程中慎而又慎。

4.1.4 地面坡度變化分析

由于紅嶺北站與園嶺站的地面高程相差3.2 m，通常通過區間調整坡度來解決車站覆土不均的問題。受紅園站停車線方案的影響，如果采用4.1.3條的方案一，即停車線設置在紅園區間，則園嶺站的車站覆土接近5.7 m，處于上下均不合理的區間；采用方案二，則可以很容易的規避上述問題。

4.1.5 停車線影響分析

停車線是紅園站另一個核心影響因素。對停車線的方案選擇經歷了如下幾個方案。方案一：根據行車以及線路提供的第一版方案，即停車線設在紅園區間的12 m島式交叉渡線停車線，該方案較好地滿足了行車組織的要求；方案二是采用了側式車站的外置停車線方案，由于停車線設置在側式線路的一側，因此僅滿足停車要求不滿足行車專業提出的車輛折返的要求；方案三采用了停車線設在側式車站站內，該方案與方案二相同，僅滿足停車需要，不能滿足車輛折返的需要。

4.1.6 商業開發影響分析[7-8]

作為紅園區間明挖施工的附屬品，區間的商業開發可以極大的提高遠期車站運營的經濟性和社會效益，同時根據深圳規劃相關資料，車站周邊的老城區已經納入舊城區的改造計劃，進而強化地鐵商業開發對整個區域的提升效果。為了獲得最佳的效果，最好是通過區間商業開發將紅嶺北站與園嶺站同時貫通。雖然近期會增加一部分土建投資，但遠期的經濟效益非常可觀。

4.1.7 集中冷站、蓄冷水池影響分析[9]

本線創新性地采用了集中冷站、蓄冷水池等先進的環控通風系統，但由于需要相應的土建空間，因此增加了車站的造價以及車站方案的布置難度。

上述7點控制性因素均從不同的角度確定紅園站為強關聯性車站，需按照強關聯性車站進行統一設計，但由于經驗缺乏對強關聯性車站未能及時發現、確定，因此經歷了多階段方案演進過程。

4.2 紅園站初步設計各階段思路回顧[1-6]

4.2.1初步設計第一階段(預留7號線換乘節點方案)

深圳地鐵9號線提前7號線開展初步設計工作，設計基于9號線設計條件預留7號線。此階段紅園站按照紅嶺北站、紅園區間、園嶺站初步設計劃分的標段開展各部分初步設計。

存在問題：(1)紅園站1000 m范圍內為平坡，需設置多處廢水泵房解決排水問題；(2)由于兩站地面高差為3.2 m，受到區間停車線平坡的影響如果采用標準層高車站，紅嶺北站的車站覆土如果為2.5 m的話，園嶺站的覆土為5.7 m，車站埋深設計不合理。紅嶺北站7號線區間線路如圖2所示。

圖2 紅嶺北站7號線區間線路示意

4.2.2 初步設計階段二(島島十字換乘方案)

該階段明確7、9號線同期設計。受7號線紅嶺北站與下一站筍崗站僅有600 m距離，且紅嶺北站站前設有單渡線、筍崗站為疊層車站等線路條件的限制，7號線的紅嶺北站必須采用跨路口島式車站。9號線紅嶺北站站前設有停車線且位于路側綠化帶內，根據線路條件也為島式車站。通過初步分析配線對車站規模的影響，9號線采用雙層島式車站明挖站前停車線，7號線采用三層島式車站暗挖站前單渡線的方案是最經濟合理的。

存在問題：(1)島島十字換乘舒適性差，換乘能力較弱；(2)紅園區間物業開發空間與園嶺站隔斷，商業開發基本沒有價值，存在大量土建浪費；(3)第一階段的(1)、(2)問題未予解決。

4.2.3初步設計第三階段(島側十字換乘，停車線外置)

車站采用島側十字換乘方案，7號線受線路條件的限制必須采用島式車站，9號線則采用側式、停車線外置車站。考慮到9號線區間商業開發最終確定9號線雙層側式、7號線三層島式十字換乘車站。如圖3所示。

圖3 紅園站第三階段線站位示意

方案進入到該階段單純從某一個車站或者區間來說，均已經達到了規模最小，功能最優，但是均存在一些弊端難以克服。具體如下。

(1)紅嶺北站在這階段車站功能最優，規模控制到最小，換乘節點也采用了島側十字換乘，紅嶺北站站廳層也與紅園區間的商業開發區進行了連接，盡管受雨水箱涵改移至展藝路以后使得這種連接不很順暢(需要上跨雨水箱涵)。出入口風亭均設置在城市綠化帶內，對周邊的影響最小。

(2)紅園區間的商業開發存在較大的問題，盡管與紅嶺北站可以通過上跨雨水箱涵實現連通，但由于該區間無法與園嶺站連通，該商業開發區實質上是一個完全獨立的空間，商業開發價值大打折扣。

(3)園嶺站為了降低車站覆土大幅度的提高了車站的站廳層和站臺層的層高，站臺層空間主要是用于集中冷站以及蓄冷水池。站廳層由于布置了大量非本站專用設備，空間利用不合理，存在公共區乘客使用不便、車站管線交叉嚴重、無法與物業區進行連接等多種問題。

4.2.4初步設計第四階段(島側十字換乘，停車線內置)

在完成第三階段初步設計文件以后，逐漸發現前面敘述中提到的7點控制性因素，經過分析總結提出紅園站為強關聯性車站。經與總體溝通將紅園站作為一個整體車站進行設計，進而實現整體功能的最優化配置。

停車線由側式區間外側移至紅嶺北站站內兩正線中間；區間正線中間因設置停車線，使園嶺站的區間有空閑空間，用于設置集中冷站和蓄冷水池。由于區間不再設置停車線，因此紅園區間可以采用7%的縱坡提升園嶺站的軌面埋深，解決園嶺站車站覆土以及紅園站平坡排水的問題；集中冷站和蓄冷水池的遷走極大地釋放了園嶺站的內部空間，使得車站可以采用標準車站的層高，同時可以實現與紅園區間商業開發區的無障礙連接，提升了商業開發的價值以及乘客的舒適度。停車線設置在紅嶺北站站內，由此需要增加3 000 m2的土建規模，通過優化平面布置將增加的土建面積全部調整為商業開發空間，極大地增加了本站的商業開發價值。

通過對紅園站的統籌考慮，調整停車線并適當增加紅嶺北站的車站規模，平衡了車站各個專業的功能訴求，優化車站設計，如圖4所示。

圖4 紅園站第四階段線站位示意

5 結語

隨著地鐵網絡化的不斷深入，強關聯性車站日益成為地鐵線網節點設計的重要內容。但基于目前地鐵分標段設計的行業特點，對于強關聯性明顯的車站容易提前預判，但像紅園站這種強關聯性在設計初期比較隱蔽的地鐵車站，如果在可行性研究階段沒有被界定，總體設計階段又被人為分開，為之后各階段的設計帶來困難，也會形成巨大的設計遺憾。因此希望通過對強關聯性車站的介紹及實例分析，對同類型的車站設計起到借鑒作用。

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