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【摘要】:地铁的建设涉及大量的城市建设资金,及要占据很大的城市地下空间,占用的城市资源更是多方面的和大量的。城市地铁的建设就要运用科学的管理,合适的施工方案选择和先进的施工技术,才能达到高的工程质量,也能节约建设资源。而地铁车站的建设是地铁建设的重要环节,地铁车站的埋深对工程造价影响重大,众所周知地铁的埋设深度越小,肯定会降低工程造价,但地铁车站的埋深受诸多因素的影响,我们要详细分析这些因素,争取尽可能的降低其埋设深度。
【关键词】:地铁车站工程造价降低埋深
中图分类号:U231+.4 文献标识码:A 文章编号:
1、前言
随着我国城镇化的发展,城市规模的不断扩大,城市交通面临严重的压力,很多大中城市都有较为严重的城市交通拥堵问题。对此,解决的良好方法是建设城市轨道交通,而在其中,地铁是相当常用的一种方式。在控制地铁的工程造价中,控制地铁车站的成本是极其重要的环节,因为在土建工程投资中车站土建工程占45%左右,减小地下车站埋深可以有效降低车站土建工程造价,对降低地铁建设成本具有重要意义。
2、地下车站埋深的影响因素
(1) 站位的选择因素。
由于要满足市民交通目的地的需求,地铁车站往往位于城市中心区,其附近的建筑物和地下构筑物就相当密集,选择或布置不当将会增加动建筑物或构筑物的拆迁及地下管线搬移等前期工程量,因此其站位布置直接关系到车站的埋深情况。因此,应在满足规划、确保车站容纳客流的前提下,合理选择站位,优化车站总平面布置方案,最大限度地减少车站埋深,从而降低车站的工程造价。
(2)建筑高度的因素。
对于地铁车站而言,建筑高度会受限界、結构类型、建筑功能要求、设备高度等因素的限制,造价受此影响较大,但一般不容易减少。在确保车站功能的前提下,应尽量减小其建筑高度,缩小车站建筑的规模,因其土建综合造价很高,因此可从车站公共区、管理及设备用房、车站附属建筑物等3个方面入手,通过减少车站建筑面积而有效地控制土建造价。
(3)地下管线的因素。
位于市区的地下车站,因为城市市政工程的要求,在底下埋置着错综复杂的各种地下管线,电缆、光纤、天燃气、自来水、下水道、网线等地下管线,在收集到详细地下管线资料后,要根据其分布情况确定车站站位和埋深。车站站位要尽量避开管线密集处,从平面位置上与多数地下管线错开,以减少管线处理数量。如平面位置上难以错开,则车站埋深原则上要比管线深,即从高程上与地下管线错开。地下管线是影响埋深的重要因素。合理地处理地下管线,可明显降低工程造价。
(4)冻层的因素。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰,冻土中有一定数量的未冻水存在。不含冰的岩土称为寒土。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉,冻胀是因为凝结的冰块非常坚固,膨胀的冰块将土顶上来,并形成大土包。因此,冻层对主体结构有非常不利的影响,为保证主体结构的正常使用,安全使用及使用寿命,车站的主体结构埋置于冻层以下是必要的。但是,有些管线也需要置于冻层以下,因此,也可归结到合理处理地下管线问题。
(5)线路坡度的因素。
《地铁设计规范》中“车站宜布置纵断面的凸型部位上”的设计原则,这样就可以保证线路最大限度的接近地面,可以有效的减少底板埋设深度。但《地铁设计规范》同时规定“地下车站站台计算长度段线路坡度宜采用2%。,在困难条件下,可设在不大于3‰的坡道上”,“站台计算长度段线路应设在一个坡道上”,在这种规定下,大量的工程实例往往是车站均设计在坡度为2‰到3‰、长度为300至400m的坡道上。由于受最小控制埋深限制,致使底板埋深增加0.5到1.0m,主体结构高度也因此也可能增加,地铁的造价有可能增加的投资将达达数千万元。
3、降低地铁车站埋深对造价控制的意义
(1)降低建造成本。
减少地铁车站的埋深可以降低车站的土建工程投资,从而使地铁总投资得到明显的节约。假设地下车站的埋深为H(即基坑埋设深度),H=h1+h2,h1为从底板埋深至车站建筑顶面高度(即车站建筑高度),h2为地面至车站建筑顶面的高度。h1减小使底板埋深H减小,从而使基坑深度变浅,总体的基坑壁总面积会减少就使基坑围护、支撑、降水工程量等减少,又由于高度的减少导致总体的基坑体积变小,使开挖的土方量减少,出入口通道、风道风井、扶梯等的工程量也减少,这些都将必直接降低了工程的人、材、机的支出,总的工程造价就降低了。由于是车站建筑高度的降低,必定会是主体工程的各方面的工程量,工程消耗有所降低。而且在之后的装饰工程中,也将因总体积的减少而工程量减少,这二者带来了工程造价的降低。
h2减小同样使底板埋深H减小,则基坑围护、支撑、降水、土方等工程量减少,出入口通道、风道风井、扶梯等的工程量同样也减少,也是能达到降低地铁车站工程造价的效果。
(2)减少维护费用。
由于总体高度的降低,地铁车站的总的体积,规模会有所减少,当然在地铁车站的运营过程中,会很明显降低维护的费用,其中包括扶梯减少,其运营成本必然可减少。
(3)使乘客便捷。
地铁车站的建筑高度降低,楼梯的踏步阶数减少,减少了乘客在车站中的拥挤时间,节省了时间,也减少了体力耗费,更是没让乘客因过长时间拥挤导致更。更糟的心情。
4、降低车站埋深的措施建议
(1)改进地下管线的设计原则。
在我国,按现行管理体制,各种地下管线分属不同的产权单位,有不同的行政主管部门管理,建设单位和总体设计单位常将地下管线的处理作为一项动迁工程委托产权单位设计、施工。这样的后果是,因为各自的技术标准,经济效益不同,难以作出总体最优的方案,往往会协调的不好而导致增加地铁车站埋深。所以,将地下管线纳入总体设计是相当必要的,统筹做技术经济分析,以总体最优为原则统一制定各专业的设计原则,再做专业设计,此过程中进行来回比较,确定经济合理的车站埋深,最大限度的降低工程造价。
(2)优化设计降低车站建筑高度。
车站建筑的结构形式要与地下管线的铺设,地形,地表物等环境协调结合,尽可能使底板埋深达到最小。如车站宜布置纵断面的凸型部位上,或拱型车站,纵向管线可利用凹部穿越,都能使底板最大限度的接近地面。在设计阶段,总体设计综合考虑各方面因素,在可能的条件下,优化轨道、底板等的设计,争取采取其最小的高度。除了这些主体的结构设计外,其他的配套设备也可以通过优化设计降低其高度,如可以优化风道、接触网等设备设计。总而言之,控制地铁车站的埋深设计各个专业和各个部门,我们只要多从总体上加以考虑,各方积极协调,达成共识,相互配合,可优化的空间是相当大的,可降低的工程造价也是相当可观的。
5、结束语
地铁的建设需要耗费大量的城市资源、城市建设资金等,也可以立竿见影的解决城市交通问题,意义深远。积极研究可降低工程造价的诸多环节,对控制工程造价,节约城市投资等相当重要,而地铁车站埋深对地铁工程造价影响从此文来看是可见一斑的,有效减少地铁车站埋深,降低总体工程造价意义深远。
【参考文献】
[1]《地铁车站施工》杨会军等人民交通出版社
[2]《地铁工程造价实例一本通》张国栋 机械工业出版社
[3]《地铁工程建造技术》姜晨光化学工业出版社
【关键词】:地铁车站工程造价降低埋深
中图分类号:U231+.4 文献标识码:A 文章编号:
1、前言
随着我国城镇化的发展,城市规模的不断扩大,城市交通面临严重的压力,很多大中城市都有较为严重的城市交通拥堵问题。对此,解决的良好方法是建设城市轨道交通,而在其中,地铁是相当常用的一种方式。在控制地铁的工程造价中,控制地铁车站的成本是极其重要的环节,因为在土建工程投资中车站土建工程占45%左右,减小地下车站埋深可以有效降低车站土建工程造价,对降低地铁建设成本具有重要意义。
2、地下车站埋深的影响因素
(1) 站位的选择因素。
由于要满足市民交通目的地的需求,地铁车站往往位于城市中心区,其附近的建筑物和地下构筑物就相当密集,选择或布置不当将会增加动建筑物或构筑物的拆迁及地下管线搬移等前期工程量,因此其站位布置直接关系到车站的埋深情况。因此,应在满足规划、确保车站容纳客流的前提下,合理选择站位,优化车站总平面布置方案,最大限度地减少车站埋深,从而降低车站的工程造价。
(2)建筑高度的因素。
对于地铁车站而言,建筑高度会受限界、結构类型、建筑功能要求、设备高度等因素的限制,造价受此影响较大,但一般不容易减少。在确保车站功能的前提下,应尽量减小其建筑高度,缩小车站建筑的规模,因其土建综合造价很高,因此可从车站公共区、管理及设备用房、车站附属建筑物等3个方面入手,通过减少车站建筑面积而有效地控制土建造价。
(3)地下管线的因素。
位于市区的地下车站,因为城市市政工程的要求,在底下埋置着错综复杂的各种地下管线,电缆、光纤、天燃气、自来水、下水道、网线等地下管线,在收集到详细地下管线资料后,要根据其分布情况确定车站站位和埋深。车站站位要尽量避开管线密集处,从平面位置上与多数地下管线错开,以减少管线处理数量。如平面位置上难以错开,则车站埋深原则上要比管线深,即从高程上与地下管线错开。地下管线是影响埋深的重要因素。合理地处理地下管线,可明显降低工程造价。
(4)冻层的因素。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰,冻土中有一定数量的未冻水存在。不含冰的岩土称为寒土。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉,冻胀是因为凝结的冰块非常坚固,膨胀的冰块将土顶上来,并形成大土包。因此,冻层对主体结构有非常不利的影响,为保证主体结构的正常使用,安全使用及使用寿命,车站的主体结构埋置于冻层以下是必要的。但是,有些管线也需要置于冻层以下,因此,也可归结到合理处理地下管线问题。
(5)线路坡度的因素。
《地铁设计规范》中“车站宜布置纵断面的凸型部位上”的设计原则,这样就可以保证线路最大限度的接近地面,可以有效的减少底板埋设深度。但《地铁设计规范》同时规定“地下车站站台计算长度段线路坡度宜采用2%。,在困难条件下,可设在不大于3‰的坡道上”,“站台计算长度段线路应设在一个坡道上”,在这种规定下,大量的工程实例往往是车站均设计在坡度为2‰到3‰、长度为300至400m的坡道上。由于受最小控制埋深限制,致使底板埋深增加0.5到1.0m,主体结构高度也因此也可能增加,地铁的造价有可能增加的投资将达达数千万元。
3、降低地铁车站埋深对造价控制的意义
(1)降低建造成本。
减少地铁车站的埋深可以降低车站的土建工程投资,从而使地铁总投资得到明显的节约。假设地下车站的埋深为H(即基坑埋设深度),H=h1+h2,h1为从底板埋深至车站建筑顶面高度(即车站建筑高度),h2为地面至车站建筑顶面的高度。h1减小使底板埋深H减小,从而使基坑深度变浅,总体的基坑壁总面积会减少就使基坑围护、支撑、降水工程量等减少,又由于高度的减少导致总体的基坑体积变小,使开挖的土方量减少,出入口通道、风道风井、扶梯等的工程量也减少,这些都将必直接降低了工程的人、材、机的支出,总的工程造价就降低了。由于是车站建筑高度的降低,必定会是主体工程的各方面的工程量,工程消耗有所降低。而且在之后的装饰工程中,也将因总体积的减少而工程量减少,这二者带来了工程造价的降低。
h2减小同样使底板埋深H减小,则基坑围护、支撑、降水、土方等工程量减少,出入口通道、风道风井、扶梯等的工程量同样也减少,也是能达到降低地铁车站工程造价的效果。
(2)减少维护费用。
由于总体高度的降低,地铁车站的总的体积,规模会有所减少,当然在地铁车站的运营过程中,会很明显降低维护的费用,其中包括扶梯减少,其运营成本必然可减少。
(3)使乘客便捷。
地铁车站的建筑高度降低,楼梯的踏步阶数减少,减少了乘客在车站中的拥挤时间,节省了时间,也减少了体力耗费,更是没让乘客因过长时间拥挤导致更。更糟的心情。
4、降低车站埋深的措施建议
(1)改进地下管线的设计原则。
在我国,按现行管理体制,各种地下管线分属不同的产权单位,有不同的行政主管部门管理,建设单位和总体设计单位常将地下管线的处理作为一项动迁工程委托产权单位设计、施工。这样的后果是,因为各自的技术标准,经济效益不同,难以作出总体最优的方案,往往会协调的不好而导致增加地铁车站埋深。所以,将地下管线纳入总体设计是相当必要的,统筹做技术经济分析,以总体最优为原则统一制定各专业的设计原则,再做专业设计,此过程中进行来回比较,确定经济合理的车站埋深,最大限度的降低工程造价。
(2)优化设计降低车站建筑高度。
车站建筑的结构形式要与地下管线的铺设,地形,地表物等环境协调结合,尽可能使底板埋深达到最小。如车站宜布置纵断面的凸型部位上,或拱型车站,纵向管线可利用凹部穿越,都能使底板最大限度的接近地面。在设计阶段,总体设计综合考虑各方面因素,在可能的条件下,优化轨道、底板等的设计,争取采取其最小的高度。除了这些主体的结构设计外,其他的配套设备也可以通过优化设计降低其高度,如可以优化风道、接触网等设备设计。总而言之,控制地铁车站的埋深设计各个专业和各个部门,我们只要多从总体上加以考虑,各方积极协调,达成共识,相互配合,可优化的空间是相当大的,可降低的工程造价也是相当可观的。
5、结束语
地铁的建设需要耗费大量的城市资源、城市建设资金等,也可以立竿见影的解决城市交通问题,意义深远。积极研究可降低工程造价的诸多环节,对控制工程造价,节约城市投资等相当重要,而地铁车站埋深对地铁工程造价影响从此文来看是可见一斑的,有效减少地铁车站埋深,降低总体工程造价意义深远。
【参考文献】
[1]《地铁车站施工》杨会军等人民交通出版社
[2]《地铁工程造价实例一本通》张国栋 机械工业出版社
[3]《地铁工程建造技术》姜晨光化学工业出版社