付婷


摘??要:場坪豎向高程方案設計是城市軌道交通車輛基地設計的重要內容。文章分析了車輛基地場坪高程的控制性因素,基于豎向設計理論分析了車輛基地常見的場坪豎向高程方案,并以某停車場為例,結合停車場總平面布置,分析選址范圍內地勢特點及與其他控制性因素的關系,對停車場場坪進行豎向設計研究,確定了廠前區及軌行區內部各區域均不等高的場坪豎向設計方案,在保障停車場洪澇安全、滿足停車場生產及運營功能需求的前提下,節省了工程投資。
關鍵詞:軌道交通???車輛基地???場坪標高???豎向設計
中圖分類號:TU892
Analysis?and?Application?of?the?Vertical?Design?of?the?Pad?of
Urban?Rail?Transit?Vehicle?Bases
FU?Ting
(China?Railway?Siyuan?Survey?and?Design?Group?Co.,?Ltd.,?Wuhan,?Hubei?Province,?430063?China)
Abstract:?The?design?of?the?vertical?elevation?scheme?for?the?site?is?an?important?part?of?the?design?of?urban?rail?transit?vehicle?bases.?The?article?analyzes?the?controlling?factors?of?the?site?elevation?of?vehicle?bases,?analyzes?the?common?vertical?elevation?schemes?of?the?site?of?vehicle?bases?based?on?the?vertical?design?theory,?takes?a?certain?parking?lot?as?an?example?to?analyze?the?topographical?characteristics?within?the?site?selection?range?and?the?relationship?with?other?controlling?factors?in?combination?with?the?overall?layout?of?the?parking?lot,?conducts?vertical?design?research?on?the?site?of?the?parking?lot,?and?determines?the?vertical?design?scheme?of?the?site?with?uneven?heights?in?each?area?in?the?front?area?and?the?track?area?of?the?parking?lot,?which?saves?engineering?investment?on?the?premise?of?ensuring?flood?safety?of?the?parking?lot?and?meeting?its?requirements?of?production?and?operation?functions.
Key?Words:?Rail?transit;?Vehicle?base;?Site?elevation;?Vertical?design
車輛基地作為城市軌道交通系統的后勤保障基地,占地面積較大,且常選址于城市外圍,地塊內一般地勢起伏較大,有時還涉及水塘處理、自然水系改造等工程,導致其土方工程量較大。在設計車輛基地系統方案時需結合總平面布置方案進行詳細的場坪豎向設計分析,充分利用并改造自然地形,確定合理的場坪高程方案,在滿足規范要求及車輛基地生產、運營功能需求的前提下,盡可能減少土方工程量,降低工程投資。
1??軌道交通車輛基地場坪高程控制性因素
1.1??防洪防澇要求
確定車輛基地場坪高程首先必須保證滿足防洪防澇安全要求。根據《地鐵設計規范》要求,站場線路的路肩高程需根據基地附近的內澇水位和周邊道路高程進行設計,沿海或江河附近地區車輛基地車場線路的路肩設計高程不應小于1/100洪水頻率標準的潮水位、波浪爬高值和安全高之和,安全高通常采用0.5?m[1]。特殊情況下,若車輛基地場坪高程不得不低于百年洪澇水位標高時,應采取擋水墻設計、強排泵站設置等措施,以滿足防洪防澇要求[2]。
1.2??土方工程
車輛基地在進行場地平整時,須根據已確定的場坪高程方案,對現狀地勢高于場坪的區域進行挖方處理,對現狀地勢低于場坪的區域進行填方處理。扣除車輛基地內路基基床表層填料等必須外購的特殊填料外,其余填方一般應盡可能考慮利用場內挖除土方,做到場內挖填平衡,減少土方外運及外購,縮短項目工期并節省土方工程投資。
1.3??市政道路接駁
為保證車輛基地內人員和車輛的出入需求,周邊需配套市政道路,車輛基地一般設置有不少于2個出入口與場區周邊市政道路接駁。車輛基地的場坪高程一般宜高于周邊市政道路平均路面標高0.5?m以上,并考慮出入口位置通段道路與相鄰市政道路銜接平順,高差不宜過大并保證雨水不倒灌。此外,場坪高程的設置還需考慮電力、通信、燃氣等管道的引入[3]。
1.4??排水方案
車輛基地場坪排水一般采用重力自流方式排水,并使匯水面至出水口的徑路盡可能短而順直。車輛基地排水系統與選址范圍地勢相關,若地勢整體呈單面坡,可由高至低沿地勢低處排水;若地勢存在高低起伏,則可設置為多區域多出口排水[4]。為保證車輛基地場坪雨水順利排放,場坪高程的確定須結合車輛基地對外排水接入點標高及涵洞底標高等統籌考慮,一般需根據接入點的標高以及車輛基地內涵洞(若有)最低點標高來反推場坪標高下限值。
1.5??出入線及車場線縱斷面條件
出入線縱斷面條件直接影響場坪高程方案;而為防止車輛停放、檢修時出現“溜車”的情況,車場線一般設置于平坡上。《地鐵設計規范》要求:出入線的最大坡度為35‰;車場內庫外停放車的線路坡度不應大于1.5‰,咽喉區道岔坡度不宜大于3.0‰[1]。必要時可充分利用規范對道岔區坡度的限定要求來確定車輛基地場坪高程,咽喉區范圍坡度可不設置為平坡,在滿足規范要求的前提下盡可能節省土方工程投資[5]。
2??場坪豎向設計
2.1??豎向設計概述
豎向設計即基于建設項目的使用功能,結合場地的自然地形、項目平面功能布局及工程施工技術條件,并兼顧安全、經濟及景觀等方面的需求,對場地的室外高程進行合理設計。豎向設計中的場地排水系統方案應結合現場重要建構筑物及周邊路網豎向控制,須包含場內排水設計和場外排水設計,并滿足防洪需求[6]。豎向設計是城市軌道交通車輛基地總圖設計的重要內容,一般應結合車輛基地總平面布置統籌考慮。根據各分區整平面之間連接方式的不同,豎向設計的布置形式一般可分為平坡式、階梯式和混合式3種[7]。
2.2??常見的場坪豎向高程方案
本論文主要針對常規地面車輛基地進行場坪豎向高程分析研究,特殊設計的車輛基地場坪高程不在本次討論范圍。常見的車輛基地場坪豎向高程方案如圖1所示。
(1)方案一:此方案為平坡式,即整個場區標高全部在一個整平面上,見圖1所示,場坪高程為
式(1)中:H場坪為場坪高程;H百年為百年一遇洪澇水位標高;0.5為安全高。
(2)方案二:此方案將車輛基地分為軌行區和廠前區兩大區域,分區域設置不同的場坪豎向高程,見圖1所示,場坪高程為
式(2)中:H1>H2≥H百年+0.5。
(3)方案三:此方案先將車輛基地分為軌行區和廠前區兩大區域,再將軌行區分為運用庫和檢修庫兩個小區域,分區域設置不同的場坪豎向高程,見圖1所示,場坪標高為
式(3)中:H1>H2>H3≥H百年+0.5。
(4)方案四:當車輛基地選址范圍內地勢起伏較大,結合車輛基地總平面布置方案(庫房位置、出入口布置等),可將整個車輛基地范圍內均設置為不等高場坪,即軌行區與廠前區不等高,且軌行區內各區域均不等高。
4???實例分析
本文以合肥3號線南延線深圳路停車場為例進行場坪豎向設計分析及場坪高程確定。
4.1??工程概況
深圳路停車場工程概況見圖2所示。停車場選址于線路起點館驛路站北側地塊,具體位于三河路、深圳路、創新大道、袁店路所夾地塊內,停車場呈東西向布置。
4.2??各項控制性因素
根據深圳路停車場洪(澇)水位計算分析報告,停車場百年一遇水位值為27.54?m。因此,根據深圳路停車場百年水位標高確定的停車場場坪高程最低值為27.54+0.5=28.04(m)。
由圖2可知,停車場選址內地勢西高東低,結合停車場站場總平面布置情況,停車場主要庫房及出入口均位于地塊西側,停車場軌道交通工程范圍內的土方平衡標高約為30.8?m,高于場坪高程最低值28.04?m。
由圖2可知,停車場共設置有2個出入口,其中主出入口接駁北側袁店路,銜接點標高約29.8?m;次出入口接駁南側深圳路,銜接點標高約31.1?m。因此,為保證停車場出入口道路順利接駁,場坪高程宜在28.04?m的基礎上適當抬高。
根據初步雨水排水方案,深圳路停車場各雨水分區排入市政雨水出口的標高值分別為27.06?m、26.61?m、22.58?m、24.02?m,均低于百年水位標高值。因此停車場場坪高程不受排水方案控制。
停車場出入線下穿東側三河路范圍路面標高為26.58?m,見圖2所示。要達到土方平衡的場坪標高(30.8?m),出入線下穿道路后須采用37.6‰的縱坡向上,超出規范允許最大值(35‰)。若出入線下穿道路后采用34.6‰的縱坡,至出入線終點時場坪標高只能至30?m,此時停車場挖方遠大于填方,且次出入口標高將低于深圳路路面標高約0.77?m,接駁困難。
4.3??綜合分析及場坪方案判定
綜合分析,停車場場坪標高宜在30?m的基礎上抬高,但出入線縱斷面條件已接近極限。而根據《地鐵設計規范》要求,停車場咽喉區可設置在一定坡度的坡道上。因此,停車場場坪豎向高程采用方案四,即軌行區與廠前區不等高,且軌行區內各區域均不等高。
停車場出入線終點處場坪標高取30?m,咽喉區通過設置1.5‰的上坡將場坪抬高至30.818?m后變為平坡接入運用庫,主庫區室外場坪標高約為31.1?m,北側廠前區室外場坪標高約30.2?m。此場坪豎向高程方案滿足洪澇要求、規范縱坡要求,可保證土方挖填平衡,且道路與排水接駁順暢。
5??結語
場坪及豎向高程設計對于城市軌道交通車輛基地方案設計具有重要意義,論文通過總結影響車輛基地場坪高程及豎向設計的關鍵性因素,并結合工程實例進行具體分析,確定了廠前區及軌行區內部各區域均不等高的場坪豎向設計方案,盡可能降低了工程投資。后續項目在進行車輛基地場坪豎向高程設計時,應盡量合理利用場地現狀地勢,并結合車輛基地總平面布置確定場坪高程方案,保證場地建設與使用的合理性、經濟性。
參考文獻
[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.地鐵設計規范:GB50157-2013?[S].北京:中國建筑工業出版社,2014.
[2] 占俊.市域(郊)鐵路車輛基地場坪標高設計研究[J].現代城市軌道交通,2023(4):24-30.
[3]羅偉釗.城市軌道交通車輛段站場設計研究與實踐[J].現代城市軌道交通,2021(8):12-16.
[4]潘藝.已建成停車場/車輛段防淹排澇措施的優化設計[J].城市軌道交通研究,2022(9):111-116.
[5] 苗賽松,王九州,朱小軍.地鐵場段路基場坪高程的確定[J].交通世界,2020(8):34-36.
[6]曾冠博,張勇,謝瑋.山地城市大型工業用地場地設計要點[J].重慶大學學報,2022(10):30-32.
[7] 鄧媛.淺談工業場地豎向設計[J].陜西煤炭,2021(2):160-162.