地鐵車輛基地場坪標高優化設計分析

□文/趙 謙

地鐵車輛基地選址受線位走向、接軌車站位置、出入段線平面等因素控制且占地面積較大，征地選址較為困難，是地鐵車輛基地前期設計的重難點；而車輛基地選址往往面臨場區內及周邊現狀地形較為復雜的情況，若土方設計方案處理不當，會增加施工難度且車輛基地工程造價較高。

車輛基地場坪標高直接影響車輛基地土方工程，標高設計控制因素很多，主要有：百年一遇洪水位或潮水位標高；出入段線平縱斷面設計；通段道路坡度；車輛段站場排水；重大管線遷改[1]。保證總平面布置分區明確、布局合理、占地緊湊、工藝流程順暢以及考慮車輛基地與接軌車站、出入段線設計銜接的合理性的前提下，有效結合車輛基地現狀地形，優化場坪標高設計，是車輛基地方案需要重點考慮的因素。

本文以我國西部地區某停車場方案優化為例，根據其選址范圍內現狀地形復雜，高差大等特點，在滿足車輛基地功能使用的前提下，合理設置場評標高，平衡土石方，優化總平面布置，實現節省工程造價的目的。

1 工程概況

1.1 項目定位

該地鐵線為城市軌道交通線網骨干線路，線路西端設車輛基地一座。根據線網規劃，該車輛基地定位為停車場，承擔本線配屬列車的乘務、停放、列車技術檢查、洗刷清掃和定期消毒等日常維護保養及運用任務。

1.2 選址及現狀地形

基地選址位于洼地內，地塊大致呈東西向布置，地塊東西方向長約770 m，南北方向長邊約190 m，總占地面積約12.79 hm2，現狀為農田、樹木，地勢高低起伏。場地標高自東向西大約為903～920 m，高差起伏較大，最大高差將近20 m。

出入場線經接軌車站引出，沿主干道路敷設，下河流并兩次下穿某既有鐵路線，引入停車場。

2 出入線方案

該基地位于地鐵線接軌車站西南側，出入線在站后與正線接軌，利用渡線分別與左右正線相連。結合地鐵線位、接軌車站站位以及基地位置，對出入段線路方案進行研究。

2.1 平面設計

2.1.1 原方案

出入線接軌車站為側式車站，位于主干道路南側。線路自站后接軌，以R-300及R-250曲線將線路調整至路中并沿主干路向西敷設，轉向南后以R-250曲線下穿既有鐵路線，繼續向南下穿河流并二次下穿既有鐵路線，之后以R-250向東與停車場咽喉區接軌。該出入段線方案全線采用明挖法，線間距為5 m。

2.1.2 優化方案

結合接軌車站站位深度將出入段線接軌站站位進行優化，將接軌車站站位向西調整至路中，側式站優化為島式站，出入線接軌方式由原方案交叉渡線岔心引出優化為站前與站后兩組單渡線與正線接軌，保證與正線接軌點處線間距具備盾構條件。

出入段線全長1 283.68 m，線路自接軌車站后與正線接軌，線路沿某主干道路街敷設，轉向南后以R-300曲線依次下穿既有鐵路線路、河流，轉向東再次穿越該鐵路線并盾構至XAK1+145處改為明挖，線路終點設于洞口處并與停車場咽喉區相接。

1）對接軌車站站站位進行調整優化，較比選方案最小曲線半徑由R-250優化至R-300，降低鋼軌與列車車輪磨耗，同時避免區域拆遷。

2）接軌車站站優化為島式站，出入線至站后引出，線間距滿足盾構條件，減少土方開挖，降低工程造價。

3）出入段盾構段控制因素較多，需下穿河流，兩次下穿鐵路及大片廠房。若采用明挖法，拆遷面積較大且對鐵路運行干擾較大，拆遷困難。經過對工可方案優化后，盾構區間線間距調整為12～14 m，滿足盾構施工條件，降低了線路通過鐵路時產生的風險以及協調難度。

2.2 縱斷面設計

因出入段線需要滿足折返功能的要求，右線以2‰坡度向上延伸210 m；以20‰坡度向上延伸340 m，在317.5m處第一次下穿既有鐵路線及河流；后以26‰坡度向上延伸600 m第二次穿越既有鐵路線；下穿某次干道路后以平坡接入基地，出入段線最大縱坡為26‰。

3 總平面布置方案

3.1 方案比選

站場線路路肩高程應根據基地附近內澇水位和周邊道路高程設計。沿河或江河附近地區車輛基地的車場線路路肩設計高程應≮1/100洪水頻率的潮水位、波浪爬高值和安全之和[2]。原方案采用一級場坪標高，但場地現狀地形較為復雜，西側場外標高比場坪標高高7 m，需修建高大擋墻收坡，工程風險較高；場段東側場坪標高較場區外標高高9 m，需進修建護坡與場外過渡，場區邊坡支護方案較為復雜且場地占地相應增加。場區內部高差近20 m，土方工程填挖方量較高。見表1。

表1 停車場總平面布置方案比較

由于出入段線由西側引入場區，咽喉區與停車列檢庫及遠期預留生產用房與工程車庫設置于場區地勢較低的東側，結合停車列檢庫所位置地勢條件及出入段線最大坡度要求，與東側出入口現狀道路順暢銜接，停車列檢庫及軌行區咽喉區場坪標高為910 m。同時為保證出入段線與咽喉區接軌點明挖隧道覆土達到結構要求并降低土方開挖規模，同時結合西側出入口現狀道路高程，停車場二級場坪場坪標高為918 m，綜合辦公樓等生活用房設置于二級場坪，一二級場坪標高通過護坡相接。

但優化方案一級場坪標高低于百年洪水位913.5 m，應增加相應防洪設施。如段內增建雨水泵房，停車場周邊擋墻應加高并兼做攔水壩，每個單體外圍繞建筑修筑排水溝匯入段內雨水管網。

3.2 優化方案

3.2.1 總平面布置

基地設有停車列檢庫、洗車庫、工程車庫、綜合樓、污水處理站及換熱站，見圖1。總平面采用盡端順接式布置，停車列檢庫近期建成北側10股道10個列位，遠期預留至30列位；周月檢庫作為遠期預留，與停車列檢庫合設，設置在停車列檢庫南側。洗車庫與工程車庫為遠期預留，位于停車列檢庫北側。

圖1 停車場總平面布置

3.2.2 功能分區布置

根據使用功能劃分為車輛運用生產區、辦公生活區、綠化景觀區三部分。結合場區現狀地形條件及土方填挖平衡，停車場場區設置兩級場坪。出入段線由西側接入，因出入段線至咽喉區接軌處與場區標高較低區域高差較大，結合現狀地形，將出入段線與咽喉區接軌處設置與隧道內，同時為滿足涵洞結構覆土要求，將線路設計標高適當降低，因此停車列檢庫及咽喉區等運用生產產區域設置在場區東側較低區域內。該區域為一級場坪。

綜合辦公區處于地塊西側的高場坪區域，主要由生產生活辦公用房、食堂、浴室及乘務員公寓組成；綠化景觀區位于地塊的中部及東側的高場坪區域以及兩階場坪之間的邊坡區域，由大面積綠化景觀及職工休閑活動用地組成；信號辦公區位于地塊高場坪區域，可以俯瞰整個咽喉區，由信號樓與辦公樓等組成。三個區域分區明確，但又互相聯系并確保了人流、車流互不干擾。見圖2。

圖2 功能分區

3.2.3 場坪標高優化思路

場區內現狀場地標高為903.2～920.4 m，呈現西高東低走向，停車場南側現狀道路標高為902.7～9 920.8 m，南側河流標高約為902～9 918 m，場區及周邊道路、河流起伏落差均較大，西側現狀道路標高為924.5～9 925 m，北側現狀道路為905.6～9 924.7 m，東側為住宅小區，標高為904 m。百年洪水位為913.5 m。如使用一級場坪，段內土方填挖量較大，工程造價較高。一級場坪場區內現狀地面高差為10m，考慮東北側及東南側周邊道路標高較低及土方填挖平衡節省降低工程投資，標高定為910 m，由于一級場坪標高低于百年洪水位，應做好相應防洪措施。考慮車輛基地圍墻兼做截水壩，圍墻基礎高出場坪標高0.5 m，可抵抗段外雨水倒灌，同時車輛基地設雨水泵站，增加段內排水能力，建筑單體與室外場坪標高高差≮300 mm，單體外圍繞建筑修筑排水溝匯入段內雨水管網。

二級場坪位于場區西側，因出入段線采用明挖涵洞直接與咽喉區接軌，需滿足涵洞結構覆土深度要求，結合西側場區現狀地面標高及土方填挖平衡，二級場坪標高定為918 m。

結合車輛基地現狀復雜的地形，采用二級場坪設計，可大大減少土方開挖，降低工程量，減少工程投資。

3.2.4 出入口及道路布置

在基地較高的西南側二級場坪設置主出入口，與城市規劃道路連接；在基地東北角較低的一級場坪設置次出入口。車輛基地內交通運輸道路和消防道路統一考慮，既滿足生產和交通運輸的需要，又滿足一旦發生火災時消防車的通過能力。在布置道路時使道路形成環狀，主要道路為雙車道，路寬7 m，次要車道為單車道，路寬4 m。整個場區以3條主干道溝通，提高了主干道的使用效率，減少了支路的增設。停車列檢庫四周設置環路，便于司乘和運用人員進出，人流車流干擾相對較少。

4 結語

車輛段軌行區及運用庫、檢修庫必須設計為統一場坪標高，非軌行區等生活辦公區域，在滿足相關物料運輸、防洪及排水的要求基礎上，可以不受場坪標高控制。在特殊情況下，場區內及場區周邊地形起伏較大時，場內建筑物依地勢而建，有利于節約工程費用，優化土石方工程。

通過結合該工程實例方案優化分析，可以得出以下設計要點與結論。

1）出入段線與車輛基地接軌處設在涵洞內接軌，相對于傳統的大開挖量并設置U型槽至地面接軌是一個創新，有效結合現狀地形，一定程度減少開挖量，節省了大量土方工程，降低了工程造價。

2）車輛基地總平面布置結合出入段線接軌，場區內現狀地面西高東低高差較大的特點，設置為二級場坪。將咽喉區及停車列檢庫等運用生產區設置在較低的一級場坪之上，其他生活辦公區域設置于西側較高的二級場坪之上，進一步優化土方工程，在一定程度上實現了填挖平衡并有效降低工程造價。

3）節約土地、功能合理、布局緊湊。充分利用場地內地塊，依據生產和辦公需求合理的進行功能分區，建筑布局本著相對集中、互不干擾、又有聯系的原則，營造環境優美的現代化集約型車輛基地。