趙 提
(中國鐵路設計集團有限公司,天津 300142)
南京地鐵?6?號線為國家發改委批復的《南京市軌道交通第二期建設規劃(2015 — 2020)》中的一條線路。線路起點為南京南站,途經南部新城、中心城區、紫金山、黑墨營、燕子磯和新港開發區,止于棲霞山站,共設站?18?座,全線長約?33?km。
6?號線劉家庫站至線路終點區段途經南京棲霞山片區,主要位于金陵石化煉油廠以東、棲霞大道以北和棲霞山以西區域。從劉家庫站后分別接正線和出入線,正線下穿濱江河、滬寧支線和北象山,至規劃棲霞山景區廣廳設棲霞山站,后沿九鄉河東側向北延伸至便民河路設棲霞山北站,與規劃?14?號線換乘。出入線出劉家庫站后沿濱江河北側行進,之后下穿濱江河、金陵石化鐵路專用線后接入棲霞山車輛段(圖?1)。

圖1 6 號線棲霞山片區線路平面示意圖
根據?2015?年獲批的《棲霞山片區控制性詳細規劃》,確定棲霞山片區“以佛教文化為主題,以棲霞山風景區為核心,集休閑賞秋、生態涵養、工業遺產、民國文化功能為一體的休閑旅游度假區及文化創意產業區”的功能定位,以及“一心、兩帶、十片區”的空間布局結構。
棲霞廣廳是棲霞山城市總體設計的重要片區。項目用地東至九鄉河,西臨紅楓路,北臨規劃支路,南臨棲霞大道,是集旅游服務、文化展示體驗、休閑、娛樂、酒店、商業等多種功能于一體的大型文化建筑綜合體。總用地面積?24.69?hm2。地上建筑面積?190?256?m2,地下建筑面積?206?102?m2,總建筑面積?396?358?m2。棲霞廣廳項目于?2014?年啟動前期項目研究,目前處于方案設計階段。
地鐵?6?號線棲霞山片區現狀環境復雜,沿線控制因素較多。主要包括銀茂鉛鋅銀礦、北象山、長江四橋、九鄉河、濱江河、金陵石化專用線、滬寧鐵路、五福家園小區等。
(1)銀茂鉛鋅銀礦。南京銀茂鉛鋅礦業有限公司開采礦區位于棲霞區棲霞寺附近。礦體賦存在-475~-625?m?之間,平均厚度?23.1?m,傾角為?70~80°,主要采用井下開采。目前-525?m?和-575?m?中段為主要回采中段,最低回采中段為-625?m?中段,現探明礦產深度為?-1?000?m。6?號線與礦區位置關系見圖?2。根據南京銀茂鉛鋅礦業有限公司提供的礦區地表變形觀測資料,該礦區范圍內局部仍存在輕微的地表變形及沉降現象,因此現狀評估地質災害危險性中等。

圖2 6 號線與礦區位置關系示意圖
(2)長江四橋南接線。南京長江四橋南接線南向連接南京繞越高速公路,南北向橫穿棲霞片區,全線采用?6?車道高速公路標準,設計速度?120?km/h。
(3)九鄉河。九鄉河是長江下游的一條支流,現狀河口寬約?60?m,河堤標高?11.6?m,河底標高約?5.3?m。該河為通江行洪河道,枯水期與豐水期水位差很大,有拓寬改造規劃,規劃河道寬度?66?m,規劃河底標高+2.5?m。
(4)金陵石化專用線。金陵石化專用線為南京金陵石化有限公司石油運輸專用鐵路線,線路東西向穿越棲霞山片區。
(5)五福家園小區。五福家園為既有住宅小區,于?2006?年建成,約有?7?000?人,主要為?6?層建筑,主入口朝南,連接至棲霞大道。
2015年《南京市城市軌道交通第二期建設規劃(2015—2020)》獲得國家發改委批復。在棲霞山片區,6?號線于?0?號路設劉家庫站,出站后向東下穿北象山、長江四橋后在棲霞廣廳設棲霞山站,之后下穿南京銀茂鉛鋅礦、九鄉河,沿九鄉河東側向北,在鐵路專用線北側設棲霞山北站。規劃?14?號線從長江北側向南下穿長江后,在棲霞山北站與?6?號線換乘,6?號、14?號線之間設置聯絡線。線路方案見圖?3。

圖3 原規劃方案平面示意圖
該方案中,6?號線線路下穿銀茂鉛鋅礦,該礦區開采已造成局部地段的采空塌陷,目前仍在開采中,未來可能會形成一定范圍的采空區。通過對?6?號線工程地質災害危險性進行評估,將棲霞山片區采空地面塌陷危險性大小劃分為大、中、小?3?個危險區,如圖?4?所示。其中,A?區采空地面塌陷地質災害危險性大,B?區采空地面塌陷地質災害危險性中等,C?區采空地面塌陷地質災害危險性小。從地質災害危險性綜合評估分布圖中可以看到,棲霞山片區建設規劃方案中部分線路及棲霞山站位于?A?區,采空地面塌陷地質災害危險性較大,采空地面塌陷風險高,同時棲霞山周邊巖溶較發育,可能受到巖溶地面塌陷、山體滑坡的影響,工程建設具有較大的風險;另外,6?號線在金陵石化專用線北側設棲霞山北站與規劃?14?號線換乘,由于?14?號線下穿長江,線位受長江江底標高制約,導致換乘站埋深較大為?35?m。根據《南京市城市軌道交通資源共享》要求,6?號、14?號線之間需設聯絡線,且該站為?6?號、14?號線終點站,站后均設有折返線,因此,棲霞山北站存在工程體量較大、投資高,基坑較深、施工風險大的問題,棲霞山北站建筑方案如圖?5?所示。

圖4 地質災害危險性綜合評估分布圖

圖5 原規劃方案棲霞山北站總平面圖
通過以上分析,我們認為原規劃方案工程風險大、施工難度高、總投資大,因此考慮研究繞避礦區的線路方案。
該方案線路出劉家庫站后向東北方向沿鐵路專用線北側敷設,下穿濱江河后在長江四橋與九鄉河之間設棲霞山站,規劃?14?號線從長江北側向南下穿長江后與?6?號線在棲霞山站換乘,兩線之間設置聯絡線,線路方案如圖?6?所示。該線路方案?6?號、14?號線線站位均避開銀茂鉛鋅礦主開采區,平行換乘聯絡線設置方便,但是?14?號線斜穿長江地段江面相對較寬,下穿江底線路長,且小曲線半徑過江地段采用大直徑盾構施工難度大,工程風險高。另外,14?號線過江后下穿長江南岸戰備油庫油罐,該油庫為金陵石化向武漢輸送原油的補給站,協調難度大。

圖6 方案 1 平面示意圖
本方案中?6?號、14?號線采用平行換乘,換乘站位于鐵路專用線以北,長江四橋與九鄉河之間。6?號線車站為地下三層島式站,14?號線車站為地下三層側式站,均設站后折返線,且兩線間設聯絡線。6?號線共設置?2?個出入口、2?組風亭,沿便民河路南側設置;14?號線共設置?2?個出入口、2?組風亭,沿便民河路北側設置,拆遷面積共計?4?443?m2。車站方案如圖?7?所示。

圖7 方案 1 棲霞山站總平面圖
該車站方案為平行換乘,聯絡線設置方便,2?線均為站后折返,有利于行車組織。但是從車站功能來講,2?線僅通過共用地下一層站廳換乘,換乘便捷性較差;車站在鐵路南側設置出入口困難,對鐵路南側地區,如五福家園小區、棲霞廣廳、棲霞風景區客流吸引能力差,不能有效覆蓋棲霞山片區。從工程實施來講,受長江江底制約,2?站均為地下三層站,車站規模大、開挖基坑深,施工難度及風險較大;6?號線站后折返線下穿九鄉河,明挖施工將阻斷河道,河道疏導困難,需同相關部門協調。
該方案線路出劉家庫站后向東南方向敷設,先后下穿濱江河、鐵路專用線后轉入棲霞大道,從北象山南側下穿長江四橋,在規劃棲霞廣廳南側設棲霞山站,取消棲霞山北站,并預留向東延伸條件。規劃?14?號線從長江北側向南下穿長江后在金陵石化專用線北側設棲霞山北站,之后繼續向南在棲霞廣廳設棲霞山站與?6?號線換乘,2?線之間設置聯絡線。線路方案如圖?8?所示。

圖8 方案 2 平面示意圖
該線路方案中?14?號線下穿長江地段江面相對較窄,過江線路短,有利于工程實施,且?6?號、14?號線避開銀茂鉛鋅礦主開采區,工程建設遭受采空地面塌陷地質災害危險性小(圖?9)。另外,6?號線取消了棲霞山北站,由14?號線增設棲霞山北站,同樣能滿足鐵路北側居民日常出行。棲霞山以東的華僑城目前有大量居住人口,該線路方案?6?號線具備向東延伸條件,有利于將來帶動華僑城發展。

圖9 方案 2 地質災害危險性綜合評估分布圖
14?號線沿長江四橋過江后與?6?號線在棲霞廣廳地塊西南側換乘,設棲霞山站。14?號線為地下一層島式站(半地面廳),設站前折返線;6?號線為地下兩層島式站,設站后折返線,既可通過地下一層換乘大廳換乘,也可通過“臺-臺”方式換乘,6?號線部分共設置?3?個出入口和?4?組風亭。本方案需拆遷九鄉河東側?1~5?層住宅共計?5?673?m2。車站方案如圖?10?所示。

圖10 方案 2 棲霞山站總平面圖
該車站方案開挖深度淺,車站整體施工難度小。在服務功能上換乘距離較短,換乘大廳集散功能強,能夠與棲霞廣廳地塊和棲霞山風景區緊密結合,并與未來棲霞山文化產業區規劃有軌電車?1?號、2?號線形成換乘樞紐,可以有效服務專用鐵路線以南地區客流。另外,14號線在鐵路以北設棲霞山北站可以服務鐵路以北地區客流,基本上兼顧整個棲霞山片區。但也存在缺點,其中14?號線車站站前折返線使用便利性稍差,6?號線站后折返線下穿九鄉河明挖施工將阻斷河道,河道疏導困難需同相關部門協調。
6?號線遠期劉家庫站至棲霞山站區間高峰小時單向斷面客流?4?029?人次,全日客流?2.8?萬人次,兩方案基本相當,其中換乘客流?1.8?萬人次、地面上客?1?萬人次。
其中,方案?1?棲霞山站全日地面上客量中本地客流5?400?人次、旅游客流?2?700?人次、東側接駁客流?1?900?人次。該方案會增加本地客流,而損失部分棲霞山旅游客流和東側接駁客流。方案?2?棲霞山站全日地面上客量中本地客流?5?000?人次、旅游客流?3?000?人次、東側接駁客流?3?000?人次。
表?1?給出了兩方案綜合分析比較數據。由表?1?可知,方案?2?相比方案?1?協調難度小,車站規模小,總投資少,且與棲霞山片區總體規劃結合好,線站位方案較為合理。

表1 線路方案綜合比較表
南京地鐵?6?號線在棲霞山片區線路大范圍壓覆礦,且需與規劃?14?號線換乘,涉及到的外部因素較多。經對銀茂鉛鋅礦的開采范圍進行調查,對不同范圍的地質災害危險性進行綜合評估,線路方案盡量繞避地質災害危害性大的采空區范圍,降低工程風險。在此基礎上結合南京市軌道交通線網規劃、建設規劃、棲霞山片區總體規劃,從線路敷設條件、工程實施難度、換乘便捷性、客流服務水平、工程造價等方面對方案進行分析比選,最終認為方案?2(南線方案)較為合理。
[1] 南京地鐵集團有限公司. 南京城市軌道交通線網規劃(2009)[R]. 江蘇南京:南京地鐵集團有限公司,2009.
[2] 南京地鐵集團有限公司. 南京市城市軌道交通建設規劃(2015-2020)[R]. 江蘇南京:南京地鐵集團有限公司,2009.
[3] 南京地鐵建設有限責任公司. 南京市城市軌道交通線網規劃車輛基地資源共享專題研究成果報告[R]. 江蘇南京:南京地鐵集團有限公司,2012.
[4] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 南京市地鐵 6 號線工程總體設計報告[R]. 天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2016.
[5] 王翔昊,楊崢. 某地鐵跨海隧道工程選線研究[J]. 鐵道工程學報,2015(12).
[6] 江蘇南京地質工程勘察院. 南京地鐵六號線工程地質災害危險性評估報告[R]. 江蘇南京:江蘇南京地質工程勘察院,2016.