預留地鐵站點的城市核心區地下空間總體設計

黃本良

(上海市地下空間設計研究總院有限公司， 200125， 上海∥高級工程師)

城市核心區地下空間開發的目標是有效利用土地進行合理布局，創造多層次立體發展的地下城市空間。由于開發時序的不同，往往地下空間與地鐵不能同步實施。先期實施地下空間，可推進整個城市建設進程；后期實施地鐵，將進一步支撐城市核心區的集約開發。目前，國內外對地鐵先于商業開發、地鐵區間預留盾構區間穿越的條件[1]、地下空間預留地鐵車站實施的條件[2]，以及道路預留地鐵實施的條件[3]等均有研究，而少有城市核心區地下空間為遠期地鐵預留實施可能性的研究。本文以鄭州市雙鶴湖片核心區地下空間的總體設計為例，闡述了地下空間先期開發中需綜合考慮預留地鐵實施條件等問題。

1 先期實施的地下空間與預留的后期城市軌道交通的平衡與協調

1) 先期實施的地下空間：其位于2017年第十一屆中國(鄭州)國際園林博覽會的B區會場，與地面景觀先期實施，服務于鄭州港區雙鶴湖片區核心區。

2) 后期實施的城市軌道交通：因地鐵線路為遠期規劃，缺少具體線位、站點設計。

3) 平衡先期實施的地下空間與預留的后期城市軌道交通：由于地下空間開發的不可逆性，對先于地鐵建設的地下空間，需為遠期地鐵線路、區間、車站進行預留；同時提前防范后期地鐵的實施對地下空間的影響，對涉及地鐵的地下空間關鍵節點進行總體設計，為地鐵工程的實施作預留。

4) 協調先期實施的地下空間與預留的后期城市軌道交通：鄭州市雙鶴湖片區核心區為產城融合發展的先導區，其公共區域內綜合開發地下空間的主要內容有地下商業、車庫、綜合管廊及車庫聯絡道，總建筑面積約31萬m2。該核心區內規劃有13號線和17號線兩條地鐵線路，涉及到的車站包括 13號線的中央公園站、鶴首外環路站，以及17號線的中央公園站、航興路站，其中中央公園站為換乘站。城市核心區地面為園博園景區，同時還存在大量水系，該區域地下空間開發涉及多種建設因素，如地鐵線路與3條人工河道、1個人工湖存在交叉，各地下建設項目之間亦具有較強的相關性。13號線和17號線均為遠期規劃線路，但地面景觀及地下空間的建設較為迫切，因此，需考慮預留、銜接軌道交通線路及站點[4]。

2 地下空間預留地鐵站點的設計策略

2.1 地鐵線路的預留

設置地下車庫聯絡道，有助于進一步保障城市核心區地塊較高強度的開發，可連通區內相鄰地塊的地下車庫，在實現核心區停車資源共享的同時，可進一步提高停車資源的利用率。地下綜合管廊將地下管線集于一體，如“大動脈”為周邊地塊服務，可以避免道路反復開挖。地鐵較好的流通性將盤活整個城市的地下空間，使得各地下空間的功能和效用呈幾何級增長，帶動區域協調發展。車庫聯絡道、地下綜合管廊、地鐵三者構成地下空間的骨架脈絡，將周邊地下商業、車庫等連通。地下空間的總體設計原則為“先于城市而融于城市”，其需為地鐵與雙子塔的后期實施預留施工條件與空間。

原方案中地鐵換乘車站(中央公園站)布置在湖心島，不利于周邊市民的使用。考慮到地鐵應更好地服務于核心區，將地鐵17號線向東移至航興路下方，這有利于公園及車庫的接駁，更有利于地鐵綜合效益的發揮。鄭州市雙鶴湖核心區地鐵線路的預留見圖1。

由于車庫聯絡道和地下綜合管廊從人工河底、湖底穿過，而地鐵線路從車庫聯絡道及地下綜合管廊下方穿過，如果人工河道、湖底的埋深過深，將最終影響地鐵線路的穿行標高。通過召開景觀、橋梁、河道及地下空間的專家論證會，經梳理人工河道上、下游標高，最終確定地下空間與河底的最小間距，將人工河道及湖底標高抬升，以便于后期地鐵線路的進一步實施，見圖2。

為了后期地鐵區間順利穿行，結合地鐵預留及其經濟性考慮，通過對比地下綜合管廊、車庫聯絡道的組合方案，為了避免埋深過大，為后期地鐵穿行帶來困難，選擇車庫聯絡道和地下綜合管廊平行布置的方式。采用圖3所示的方案1：車庫聯絡道與地下綜合管廊獨立設計，內側為地下綜合管廊，外側為車庫聯絡道。該方案的優勢為：①地下綜合管廊的主體尺寸不受車庫聯絡道的影響，相互干擾較小；②主體結構埋深均較淺；③投資低。

2.2 主要節點的預留

考慮到對地面景觀的影響，在雙鶴湖中央公園處，預計采用的是地下線路及地下車站模式，故對地下線路及車站的預留進行研究。根據GB 50157—2013《地鐵設計規范》，結合鄭州地鐵1號線使用的6節編組B型車進行了線路預留。

根據現有湖底、河道及地下空間的條件，對地鐵線路平面進行設計。其中，圓曲線的最小半徑為300 m，圓曲線與直線之間設置長20 m緩和曲線；正線的最大坡度為30‰；列車進、出站的運行速度為30 km/h[5]。

地下空間結構如果采用樁基礎模式，需明確地鐵線路走向及站點的具體位置，并根據盾構機的行進方式進行精準預留。該方案存在的缺點是僅給遠期地鐵預留提供比較單一的可行方案，使后續地鐵調整的空間很有限。因此，不考慮對涉及區域進行加固，不設置抗浮樁，并為避免遠期地鐵施工及其使用對場地的擾動，地下空間結構基礎采用梁板式筏基，以提高結構的自身剛度和抗變形能力。同時為了滿足后續地鐵區間的多種穿越可能，要求其與地下空間結構底板的凈距不得小于2.0 m，見圖4。

地下空間結構基坑開挖深度為9.40 m。其北側緊鄰規劃的中央公園站，西側與北側將有地鐵隧道通過。對地下空間圍護結構進行設計時，需對其周圍建筑物進行綜合考量，避免影響后期地鐵盾構施工。鄰近地鐵側的地下空間結構采用SMW(勁性水泥土攪拌墻)法圍護型式，圍護采用兩級放坡。

2.3 主要站點的預留

地鐵中央公園站為換乘站，選擇在地下商業空間的東北角，有利于帶活其東側區域商業，提升商業價值。13號線站廳位于地下一層，與南側地下商業空間無縫連通。17號線站廳位于地下二層，與其西側地下商業空間直接連通，并預留河道穿過條件。13號線和17號線通過樓扶梯形成“L”形換乘[6]。

地下商業空間應預留與地鐵的連接條件，充分利用公共出行便利性，將地鐵人流吸引到地下商業空間，助力商業人氣提升，以提升商業價值。地下商業空間的設計預留與地鐵無縫連接，在地下建筑空間內預留連接通道，其結構措施為在鄰近地鐵位置設置可拆除地下外墻，并在連接口處進行結構預留，方便后期地鐵接入。地下商業空間預留地鐵盾構區間穿越的下沉式廣場處連接地鐵中央公園站。對下沉式廣場采用增厚底板的措施以抗浮。下沉式廣場中鋼結構玻璃頂蓋的柱子基礎由底板往上布置，為遠期地鐵區間盾構下穿預留位置，提升了地鐵出入口的識別性及環境品質。如圖5所示，將C車庫整體東移，為南北向的車站布置在中央公園下方預留條件。

2.4 后期站點的實施

先期實施的地下商業空間為后期軌道交通站點工程預留條件，后期中央公園站(現為雙鶴湖站)成功按預留條件完成了設計及施工。17號線(現為鄭州機場至許昌的市域鐵路線)車站為南北向地下三層島式站臺，車站東側為先期實施的地下空間C車庫，西側為航興路(現為雍州路)，南側為先期實施的地下空間商業B區；13號線(現為18號線)為東西向地下兩層島式站臺。17號、13號兩線形成L型換乘。17號線采用B型車，近、初期采用4節編組，遠期采用6節編組。實施換乘的地鐵車站采用三層三跨(局部雙層三跨)的箱型框架結構，基坑深度17.0～25.5 m，圍護結構為鉆孔灌注樁。目前，站點主體及附屬工程已建設完成，處于裝修階段。換乘站南側、北側區間盾構均已施工結束，并成功穿越地下空間，實現雙線貫通[7]。后期軌道交通站工程的有效實施，可檢驗先期地下空間實施的預留條件的有效性。

3 結語

1) 城市核心區地下空間開發的目標是有效利用土地進行合理布局，以創造多層次、立體發展的地下城市空間。車庫聯絡道、地下綜合管廊、地鐵構成地下空間的骨架脈絡。地下空間開發具有不可逆性，地鐵線路為遠期規劃，缺少具體線位及站點設計；而先行的地下空間應富有前瞻性，需考慮到未來地鐵相關節點的有效預留，從而盤活整個核心區的地下空間，使各地下空間區域協調發展。

2) 綜合考慮核心區地下空間，明確地鐵預留線路走向，做到線路可通，特別是主要線位以及未來可能增加線路的預留；從核心區地塊統籌協調，明確地鐵區間大致走向，做到區間可行，特別是主要節點如標志性建筑位置的預留；由地下空間具體項目出發，做到車站可調，特別是站位的微調、連接及其保護預留等。

3) 雙鶴湖片區核心區地下空間的總體設計，固化了地鐵車站位置，預留了地下商業空間與地鐵的無縫連接，避免了地下商業空間底板結構與地鐵盾構區間的沖突，抬升了地鐵下穿的景觀河道及湖底，比選了地下車庫聯絡道與綜合管廊斷面布置，調整了車庫預留位置等。目前，地下空間一期工程已竣工預留，17號線地鐵及中央公園換乘站基本已按預留進行設計，且主體結構及相鄰盾構區間已完成實施，共同助力雙鶴湖核心區建設成為功能完善、環境優良、現代化的新區。