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摘要:
通过对广州市轨道交通十一号线沙河站建筑方案的分析研究,在站址环境、限制条件不断复杂化,标准车站形式的适用性受到限制的情况下,提出异形站型的突破和尝试;并探讨新形势下新型岛式错层站台形式的合理性与可行性。
关键词:广州地铁 站址环境 建筑布置形式 异形车站 岛式错层站台
中图分类号:U231文献标识码: A
一、引言
地铁地下车站的建筑布置形式受到诸多因素的制约而灵活多变;在建筑方案设计中,往往需要根据各个车站的特点,因地制宜地作出与站址环境条件相适应的车站方案;并通过综合分析比选,最终对车站形式加以确定。
目前,国内已建的地下车站形式,比较常见的标准站型是:地下二(三)层标准岛式车站,地下一层侧式车站;还有地下二(三)层双岛或侧岛组合的车站等等。但近年来,随着国内各地城市地下轨道交通的迅猛发展,在地下车站实施条件越加困难且常规车站形式无法解决种种矛盾的情况下,一些异形的车站形式随之而产生。例如,大连地铁1号线的七十九中站,受到周边条件限制(有效断面窄),而采用了地下三层错站台的布置形式。深圳地铁1号线国贸站,受到区间下穿高层建筑而需大面积桩基托换的限制,而采用了地下三层叠侧式站台的布置形式。而北京地铁5号线的雍和宫站,当年修建环线时预留的站台宽度无法满足换乘客流需求,故将西侧预留道床扩宽改造为站台,结果西侧站台就比东侧低,形成了错层站台。
二、岛式错层站台形式的研究探讨
为更好地解决地面交通堵塞的问题,广州地铁不断大规模扩建,但随之站址环境、限制条件不断地复杂化,车站设计、施工难度也不断增加;标准车站形式的适用性也受到一定程度的限制,从而催生了异形车站形式的探讨与思考。
为此,本文结合我院广州市轨道交通十一号线沙河站投标方案建筑布置形式的分析研究,探讨新形势下新型岛式错层站台形式的合理性与可行性。
2.1工程概况
广州市轨道交通十一号线(以下简称11号线)是广州市的环形城市骨干线。沙河站为11号线与已建的广州市轨道交通六号线工程(以下简称6号线)的换乘站。
车站位于广州繁华的商业区,以商业、居住为主,人流密集。站址所处的先烈东路,现状道路交通繁忙,车流量大;其南面为11-23层不等的高层临街建筑,北面则以是2-3层的低层建筑为主,夹杂有4-8层的建筑。
2.2方案分析
基于站址环境的复杂和特殊,下面就设计中的限制条件、重难点以及分析推导过程详细论述,以便对该车站建筑布置的形成能够清楚了解。
2.2.1方案设计的限制条件
1、换乘条件的限制:已建的6号线,呈西南-东北走向斜跨先烈东路以及广州大道北与先烈东路交界西北角地块内:因6号线全线贯通时地面民宅拆迁工作仍未完成,最终过站处理——先完成站台层和东端风亭,站厅层及其他设备区待日后建设。6号线车站为暗挖站台,轨面广州高程为(-11.483)至(-11.675);站前沙河顶至沙河区间为盾构工法,左右线均以约3.95%的坡度由北往南斜跨先烈东路爬升。
2、轨面标高的限制:本站轨面标高受控于车站东西两端区间的控制。其一,车站东端区间,下穿沙河涌:根据地形资料该河涌深度约6m,宽度约30m。其二,车站西端与6号线的沙河——沙河顶区间相交错:左线区间斜跨先烈东路的埋深约为18.2-19.5m,右线为19.8-21.1m;其埋深标高控制着11号线车站的轨面埋深。
3、地块现状及规划条件的限制:在6号线车站东端风亭的南侧,有两幢B2孖骑楼建筑,目前不得进行拆除。沙河站地块控规修改通过规划审查:现修改为公共绿地兼容社会停车场用地。
2.2.2车站方案的分析推导
在满足车站功能的前提下,要使得11号线与6号线换乘的站位、站型与周边地块规划发展相协调;与已建成开通的6号线暗挖站台合理接驳换乘;并结合现状交通疏解、建筑拆迁、管线迁改等难点,方案考虑可灵活分期实施,是本车站设计的重难点。方案设计中如何在“换乘服务水平的功能性”与“实施难易程度的可行性”之间,取得相对合理、适度的平衡点,是设计过程中解决关键矛盾的主要思路。
首先,两线换乘方式的确定:从两线平面关系分析,结合地块的现状和规划情况,从减少换乘的平面距离考虑,两站站厅设于广州大道北与先烈东路交界西北角地块内,进行换乘大厅连通的换乘,是合理可行的。
再而,两线竖向关系的推敲:一般情况下,车站轨面埋深,往往决定了车站的建筑形式。常见的站型有侧式和岛式两种,而岛式站台多用于中间站。按常规思路,沙河站为中间站,首选按标准的地下二层岛式车站进行设计,这也是标书资料的方案思路。但经两线标高核算分析,11号线车站西端头与6号线区间结构净距离只有约2.3米太小有冲突,需要调整以解决矛盾。(图一)
图一 岛式标准站台分析示意图图三 岛式错层站台分析示意图
结合站址特点,解决线路矛盾思路有两个方向:途径一,平面上11号线车站避开与6号线区间交错处的埋深最不利点;途径二,剖面上11号线车站站台适当上抬、下降以避开6号线区间埋深。(图二)
图二解决途径分析示意图
途径一,平面解决方案:利用6号线区间南高北低的条件,11号线可以通过北移或东移站位,避开埋深最不利点,但方案均存在实施难度极高,经济代价极高的问题。
途径二,剖面解决方案:若11号线线路整体上抬,上穿6号线区间;则存在问题:A、上抬距离受限于东侧河涌埋深,B、车站形式需设为浅埋一层侧式站台,区间明挖段加长,车站主体开挖面加大;C、增加拆迁面积、管线迁改、交通疏解难度。结论:难度极高,不合理。若11号线线路单线或双线下降,暗挖站台,下穿6号线区间,但存在问题:1、站厅、站台提升高度大。2、换乘功能差:增大与6号线换乘的垂直距离(11号线-6号线:先23、24m往上,再13m往下;反向也有同样困难;3、运营线路下方深埋暗挖站台风险大、造价高; 结论:功能性较差且风险大,不理想。
图四 岛式错层站台产生分析示意图
上述平面和剖面常规方案都不能理想地解决关键矛盾,我们试着寻求突破:能否有非常规的形式而较理想地解决矛盾问题?!
客观条件是6号线区间南高北低,按标准地下二层岛式车站进行设计,11号线右线能上穿6号线区间,但左线却与6号线区间冲突相碰。若11号右线标高不变,仅左线上抬,形成岛式错层的站台型式,能否可以有效解决矛盾?经标高核算,右线不变、左线上抬2.85m的情况下,11号线东端下穿沙河涌,西端上穿6号线沙河——沙河顶区间,明挖车站设置于东西两端的控制标高之间——力求减少两线换乘高差、简化施工工法的明挖(结合盖挖)方案,得以“隙缝求存”;合理、可行。(图三、图四)
最终,设计思路确定为:11号线站位不作移动,车站采用地下二层左高右低的岛式错层站台形式,作为方案深化比选的前提条件。
2.3案例思考
上述方案最终确定以地下二层岛式错层站台形式作为方案深化的前提条件,是基于站址环境限制而作出的特殊考虑:在标准车站布置和常见明挖站厅、暗挖站台结合的车站布置均无法较好地解决该站关键矛盾的情况下,异形站台的产生就有了其特定的合理性。当然,岛式错层站台对比标准岛式站台,其使用功能的确是有一定的局限性:1、错层站台之间,需要增设多组楼梯进行上下联络,以满足左右线乘客换乘需求;2、站台错层之后,岛式的两侧站台无形是分隔开,中柱两侧的楼扶梯就不能按标准岛式站台那样互为利用考虑,需要增加楼扶梯的数量以满足两侧站台正常情况乘客上下车的需求以及紧急情况下乘客疏散的要求;3、乘客从站厅往站台乘车,在站厅层付费区进入楼扶梯时则需选择左、右线乘车方向,故需在此做好客流引导的导向设计。
总而言之,島式错层车站从功能效益而言,比标准岛式车站逊色;从规模投资和运营管理而言,造价成本也会较标准岛式车站有所增加。但是,对比暗挖深埋站台车站的服务水平、换乘功能、施工难度、风险系数以及投资成本,这种明挖的异形车站还是有其合理性,是值得研究探讨的方案思路。
三、分析研究结论
本文结合广州市轨道交通十一号线沙河站投标方案,对地下二层岛式错层站台建筑布置形式的提出和探索,是新形势下的一种探索和尝试,也是传统设计理念的突破和拓展。随着国内地铁建设事业的不断发展,各大城市轨道交通线网不断完善加密,国内其他城市也会在地铁建设中遇到条件受限、常规思路难以解决等的类似问题。本文提出的异形车站的设计思路和观点,仅仅是抛砖引玉,供大家探讨与思考。
参考文献
1、张喜正. 漆文年. 新型地铁车站形式的探讨.城市快轨交通. 2005年04期
2、杜昌锦. 地铁车站站位与站型选择的研究. 建材技术与应用. 2004年03期
通过对广州市轨道交通十一号线沙河站建筑方案的分析研究,在站址环境、限制条件不断复杂化,标准车站形式的适用性受到限制的情况下,提出异形站型的突破和尝试;并探讨新形势下新型岛式错层站台形式的合理性与可行性。
关键词:广州地铁 站址环境 建筑布置形式 异形车站 岛式错层站台
中图分类号:U231文献标识码: A
一、引言
地铁地下车站的建筑布置形式受到诸多因素的制约而灵活多变;在建筑方案设计中,往往需要根据各个车站的特点,因地制宜地作出与站址环境条件相适应的车站方案;并通过综合分析比选,最终对车站形式加以确定。
目前,国内已建的地下车站形式,比较常见的标准站型是:地下二(三)层标准岛式车站,地下一层侧式车站;还有地下二(三)层双岛或侧岛组合的车站等等。但近年来,随着国内各地城市地下轨道交通的迅猛发展,在地下车站实施条件越加困难且常规车站形式无法解决种种矛盾的情况下,一些异形的车站形式随之而产生。例如,大连地铁1号线的七十九中站,受到周边条件限制(有效断面窄),而采用了地下三层错站台的布置形式。深圳地铁1号线国贸站,受到区间下穿高层建筑而需大面积桩基托换的限制,而采用了地下三层叠侧式站台的布置形式。而北京地铁5号线的雍和宫站,当年修建环线时预留的站台宽度无法满足换乘客流需求,故将西侧预留道床扩宽改造为站台,结果西侧站台就比东侧低,形成了错层站台。
二、岛式错层站台形式的研究探讨
为更好地解决地面交通堵塞的问题,广州地铁不断大规模扩建,但随之站址环境、限制条件不断地复杂化,车站设计、施工难度也不断增加;标准车站形式的适用性也受到一定程度的限制,从而催生了异形车站形式的探讨与思考。
为此,本文结合我院广州市轨道交通十一号线沙河站投标方案建筑布置形式的分析研究,探讨新形势下新型岛式错层站台形式的合理性与可行性。
2.1工程概况
广州市轨道交通十一号线(以下简称11号线)是广州市的环形城市骨干线。沙河站为11号线与已建的广州市轨道交通六号线工程(以下简称6号线)的换乘站。
车站位于广州繁华的商业区,以商业、居住为主,人流密集。站址所处的先烈东路,现状道路交通繁忙,车流量大;其南面为11-23层不等的高层临街建筑,北面则以是2-3层的低层建筑为主,夹杂有4-8层的建筑。
2.2方案分析
基于站址环境的复杂和特殊,下面就设计中的限制条件、重难点以及分析推导过程详细论述,以便对该车站建筑布置的形成能够清楚了解。
2.2.1方案设计的限制条件
1、换乘条件的限制:已建的6号线,呈西南-东北走向斜跨先烈东路以及广州大道北与先烈东路交界西北角地块内:因6号线全线贯通时地面民宅拆迁工作仍未完成,最终过站处理——先完成站台层和东端风亭,站厅层及其他设备区待日后建设。6号线车站为暗挖站台,轨面广州高程为(-11.483)至(-11.675);站前沙河顶至沙河区间为盾构工法,左右线均以约3.95%的坡度由北往南斜跨先烈东路爬升。
2、轨面标高的限制:本站轨面标高受控于车站东西两端区间的控制。其一,车站东端区间,下穿沙河涌:根据地形资料该河涌深度约6m,宽度约30m。其二,车站西端与6号线的沙河——沙河顶区间相交错:左线区间斜跨先烈东路的埋深约为18.2-19.5m,右线为19.8-21.1m;其埋深标高控制着11号线车站的轨面埋深。
3、地块现状及规划条件的限制:在6号线车站东端风亭的南侧,有两幢B2孖骑楼建筑,目前不得进行拆除。沙河站地块控规修改通过规划审查:现修改为公共绿地兼容社会停车场用地。
2.2.2车站方案的分析推导
在满足车站功能的前提下,要使得11号线与6号线换乘的站位、站型与周边地块规划发展相协调;与已建成开通的6号线暗挖站台合理接驳换乘;并结合现状交通疏解、建筑拆迁、管线迁改等难点,方案考虑可灵活分期实施,是本车站设计的重难点。方案设计中如何在“换乘服务水平的功能性”与“实施难易程度的可行性”之间,取得相对合理、适度的平衡点,是设计过程中解决关键矛盾的主要思路。
首先,两线换乘方式的确定:从两线平面关系分析,结合地块的现状和规划情况,从减少换乘的平面距离考虑,两站站厅设于广州大道北与先烈东路交界西北角地块内,进行换乘大厅连通的换乘,是合理可行的。
再而,两线竖向关系的推敲:一般情况下,车站轨面埋深,往往决定了车站的建筑形式。常见的站型有侧式和岛式两种,而岛式站台多用于中间站。按常规思路,沙河站为中间站,首选按标准的地下二层岛式车站进行设计,这也是标书资料的方案思路。但经两线标高核算分析,11号线车站西端头与6号线区间结构净距离只有约2.3米太小有冲突,需要调整以解决矛盾。(图一)
图一 岛式标准站台分析示意图图三 岛式错层站台分析示意图
结合站址特点,解决线路矛盾思路有两个方向:途径一,平面上11号线车站避开与6号线区间交错处的埋深最不利点;途径二,剖面上11号线车站站台适当上抬、下降以避开6号线区间埋深。(图二)
图二解决途径分析示意图
途径一,平面解决方案:利用6号线区间南高北低的条件,11号线可以通过北移或东移站位,避开埋深最不利点,但方案均存在实施难度极高,经济代价极高的问题。
途径二,剖面解决方案:若11号线线路整体上抬,上穿6号线区间;则存在问题:A、上抬距离受限于东侧河涌埋深,B、车站形式需设为浅埋一层侧式站台,区间明挖段加长,车站主体开挖面加大;C、增加拆迁面积、管线迁改、交通疏解难度。结论:难度极高,不合理。若11号线线路单线或双线下降,暗挖站台,下穿6号线区间,但存在问题:1、站厅、站台提升高度大。2、换乘功能差:增大与6号线换乘的垂直距离(11号线-6号线:先23、24m往上,再13m往下;反向也有同样困难;3、运营线路下方深埋暗挖站台风险大、造价高; 结论:功能性较差且风险大,不理想。
图四 岛式错层站台产生分析示意图
上述平面和剖面常规方案都不能理想地解决关键矛盾,我们试着寻求突破:能否有非常规的形式而较理想地解决矛盾问题?!
客观条件是6号线区间南高北低,按标准地下二层岛式车站进行设计,11号线右线能上穿6号线区间,但左线却与6号线区间冲突相碰。若11号右线标高不变,仅左线上抬,形成岛式错层的站台型式,能否可以有效解决矛盾?经标高核算,右线不变、左线上抬2.85m的情况下,11号线东端下穿沙河涌,西端上穿6号线沙河——沙河顶区间,明挖车站设置于东西两端的控制标高之间——力求减少两线换乘高差、简化施工工法的明挖(结合盖挖)方案,得以“隙缝求存”;合理、可行。(图三、图四)
最终,设计思路确定为:11号线站位不作移动,车站采用地下二层左高右低的岛式错层站台形式,作为方案深化比选的前提条件。
2.3案例思考
上述方案最终确定以地下二层岛式错层站台形式作为方案深化的前提条件,是基于站址环境限制而作出的特殊考虑:在标准车站布置和常见明挖站厅、暗挖站台结合的车站布置均无法较好地解决该站关键矛盾的情况下,异形站台的产生就有了其特定的合理性。当然,岛式错层站台对比标准岛式站台,其使用功能的确是有一定的局限性:1、错层站台之间,需要增设多组楼梯进行上下联络,以满足左右线乘客换乘需求;2、站台错层之后,岛式的两侧站台无形是分隔开,中柱两侧的楼扶梯就不能按标准岛式站台那样互为利用考虑,需要增加楼扶梯的数量以满足两侧站台正常情况乘客上下车的需求以及紧急情况下乘客疏散的要求;3、乘客从站厅往站台乘车,在站厅层付费区进入楼扶梯时则需选择左、右线乘车方向,故需在此做好客流引导的导向设计。
总而言之,島式错层车站从功能效益而言,比标准岛式车站逊色;从规模投资和运营管理而言,造价成本也会较标准岛式车站有所增加。但是,对比暗挖深埋站台车站的服务水平、换乘功能、施工难度、风险系数以及投资成本,这种明挖的异形车站还是有其合理性,是值得研究探讨的方案思路。
三、分析研究结论
本文结合广州市轨道交通十一号线沙河站投标方案,对地下二层岛式错层站台建筑布置形式的提出和探索,是新形势下的一种探索和尝试,也是传统设计理念的突破和拓展。随着国内地铁建设事业的不断发展,各大城市轨道交通线网不断完善加密,国内其他城市也会在地铁建设中遇到条件受限、常规思路难以解决等的类似问题。本文提出的异形车站的设计思路和观点,仅仅是抛砖引玉,供大家探讨与思考。
参考文献
1、张喜正. 漆文年. 新型地铁车站形式的探讨.城市快轨交通. 2005年04期
2、杜昌锦. 地铁车站站位与站型选择的研究. 建材技术与应用. 2004年03期