李紅偉

（鄭州市軌道交通建設(shè)管理辦公室，河南 鄭州 450000）

城市軌道交通高架線過渡段規(guī)劃研究

李紅偉

（鄭州市軌道交通建設(shè)管理辦公室，河南 鄭州 450000）

過渡段作為線路的重要組成部分，雖然敷設(shè)比例相對(duì)較小，但其規(guī)劃的合理與否對(duì)周邊用地及城市景觀的影響卻是深遠(yuǎn)的。本文對(duì)過渡段的概念進(jìn)行了說明，并闡述了過渡段的平縱斷面線形及選址，討論了過渡段與道路的位置關(guān)系，為城市軌道交通線路過渡段的合理規(guī)劃提供了一定的指導(dǎo)作用。

過渡段；城市軌道交通；規(guī)劃設(shè)計(jì)；選址；線路敷設(shè)方式

1 研究背景及現(xiàn)狀

對(duì)于線路敷設(shè)方式，普遍認(rèn)為城市中心區(qū)采用地下線，市郊結(jié)合部和郊區(qū)采用高架線或地面線。隨著人們對(duì)城市軌道交通高架線認(rèn)識(shí)和研究的不斷深入，高架線在線路中的占比在不斷提升，因而過渡段的占比也相應(yīng)增加。過渡段規(guī)劃是否合理是選擇線路敷設(shè)方式的重要因素，部分線路沒有過渡段的設(shè)置條件，就無法進(jìn)行線路敷設(shè)方式的轉(zhuǎn)換。全采用地下線，造價(jià)較高，而全采用高架線，又會(huì)中心城區(qū)帶來振動(dòng)噪聲，因此需要對(duì)過渡段進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，在合理的地段布設(shè)高架線的過渡段。

過渡段作為一種特殊的線路敷設(shè)方式，目前針對(duì)過渡段的研究基本都是從結(jié)構(gòu)方面出發(fā)的，比如，王聚輝對(duì)過渡段的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式方案存在的問題進(jìn)行分析，建議采用剛性結(jié)構(gòu)過渡，并對(duì)剛性結(jié)構(gòu)過渡的結(jié)構(gòu)形式和造價(jià)進(jìn)行探討。崔春霞等人從路橋過渡段的力學(xué)特性和設(shè)計(jì)計(jì)算理論，確定了合理的路橋過渡段長(zhǎng)度，并提出了確定過渡段長(zhǎng)度的部分理論依據(jù)。然而從規(guī)劃設(shè)計(jì)方面對(duì)城市軌道交通過渡段加以研究的卻少之又少，非常有必要針對(duì)過渡段的規(guī)劃進(jìn)行系統(tǒng)研究。

2 過渡段

2.1 過渡段的概念。過渡段是線路由地下線過渡為地面線或高架線（或相反）的一種線路敷設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)了兩種不同線路敷設(shè)方式的轉(zhuǎn)換，如圖1。過渡段也是線路敷設(shè)方式的一種，只不過過渡段的長(zhǎng)度在整條線路中的比例非常小，因而人們常把線路敷設(shè)方式主要分為地下線、地面線和高架線。

圖 1 過渡段示意圖

2.2 過渡段的形式。過渡段有敞開式和封閉式兩種。敞開式過渡段一般包括U形槽和填土路基段，如圖2。封閉式過渡段一般還包括罩棚，如圖3。

采用敞開式過渡段時(shí)，雨雪天氣時(shí)會(huì)影響線路的正常運(yùn)營，因此要格外注意排水系統(tǒng)。敞開式過渡段不需要照明，能節(jié)約部分電能，不用罩棚則節(jié)約部分建筑材料。

當(dāng)采用帶有罩棚的封閉式過渡段時(shí)，如果罩棚是不透光材質(zhì)，需要合理設(shè)置罩棚的窗口數(shù)量和位置，以增加采光來減少照明，節(jié)約電能；如果采用透光率很高的材質(zhì)，乘客從地下昏暗的光線環(huán)境下突然到光線很強(qiáng)烈的環(huán)境，會(huì)給乘客帶來視覺上的不適。如果使用半透光材質(zhì)，乘客就可以有一個(gè)過渡的過程來適應(yīng)外界強(qiáng)烈的光線，也體現(xiàn)了以人為本的理念。封閉式過渡段既可以降低振動(dòng)噪音對(duì)沿線的影響，又可以防止雨雪天氣對(duì)軌道及車輛運(yùn)行造成的不良影響。

圖2 敞開式過渡段

圖3 封閉式過渡段

2.3 過渡段的尺寸

2.3.1 長(zhǎng)度。為了便于討論，本文將過渡段的長(zhǎng)度范圍加以界定：從地下線洞口處直至高架線的標(biāo)準(zhǔn)梁處。

過渡段起到承接地下和高架線路的作用，它的長(zhǎng)度受車輛類型和編組、地下埋深、高架高度、縱坡坡度、用地條件等眾多因素的影響，并且對(duì)周邊環(huán)境和施工條件要求較高，對(duì)環(huán)境有一定程度的影響，所以過渡段應(yīng)該在線路縱坡設(shè)計(jì)范圍內(nèi)采取較大縱坡，盡量縮短過渡段的長(zhǎng)度，這樣既可以減少對(duì)土地的占用和對(duì)地面道路的阻隔，又可以減少工程量。

經(jīng)過實(shí)地調(diào)研和網(wǎng)上獲取資料得到部分線路過渡段的大約長(zhǎng)度如表1。建議過渡段的長(zhǎng)度一般控制在500m左右，在保證最大縱坡的要求下盡量縮短過渡段長(zhǎng)度。

2.3.2 寬度。過渡段的寬度受到車輛限界、運(yùn)行速度、牽引方式、施工設(shè)施等因素的影響。部分線路過渡段寬度見表1。過渡段的斷面寬度應(yīng)根據(jù)限界及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸確定，雙線過渡段寬度一般控制在10m左右，單線過渡段寬度一般控制在5m左右，并且為了滿足安裝封閉設(shè)施的要求，在過渡段標(biāo)準(zhǔn)寬度外放1～2m作為預(yù)留條件。

表 1 國內(nèi)部分線路過渡段長(zhǎng)度和寬度統(tǒng)計(jì)表

3 過渡段線形

3.1 平面。由于過渡段剛度變化的均勻性很難控制，地鐵車輛行駛在過渡段時(shí)難免會(huì)增加乘客乘車不適感，因而一般情況下，過渡段應(yīng)設(shè)置在直線地段。當(dāng)?shù)匦螚l件受到限制或過渡段正好位于線路轉(zhuǎn)彎地段時(shí)，也可謹(jǐn)慎地將過渡段設(shè)置在曲線上，宜選擇較大的曲線半徑。

3.2 縱斷面。一般情況下，過渡段的縱坡設(shè)計(jì)參照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》即可。為了節(jié)約運(yùn)營時(shí)的能耗，在條件允許的情況下，過渡段也可以設(shè)計(jì)成單面的縱斷面節(jié)能坡。

假設(shè)過渡段洞口地面到頂板的距離為1m，頂板距軌面的距離為4m，標(biāo)準(zhǔn)梁的軌面距地面距離為H，所以列車出洞后爬升了H+5m才過渡到高架線上。陶明鶴建議節(jié)能坡的坡度大約為20‰，過渡段如果按照這個(gè)坡度設(shè)計(jì)節(jié)能坡的話，經(jīng)計(jì)算得出過渡段的長(zhǎng)度如表2。過渡段計(jì)算長(zhǎng)度比前面建議的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些，因而應(yīng)根據(jù)具體情況來確定過渡段的長(zhǎng)度。

四是強(qiáng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。采油院標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，堅(jiān)持與科研成果同步，與新產(chǎn)品同步的原則，及時(shí)將新成果、新產(chǎn)品組織轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)，并隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，及時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。

表 2 按20‰節(jié)能坡設(shè)計(jì)計(jì)算過渡段長(zhǎng)度

4 過渡段選址

過渡段直接影響著線路對(duì)城市道路或用地的阻斷作用和對(duì)城市景觀的干擾，它的選址受到很多因素的影響，是城市軌道交通選線成敗的重要一環(huán)，需要進(jìn)行綜合比選來確定。影響過渡段位置選擇的主要因素有：

4.1 城市總體規(guī)劃及土地利用。過渡段的選址要符合城市發(fā)展的總體規(guī)劃，根據(jù)城市規(guī)劃對(duì)沿線土地的使用規(guī)劃、開發(fā)計(jì)劃、功能劃分、利用形態(tài)、開發(fā)強(qiáng)度、線路周圍的地理?xiàng)l件等因素，合理選擇過渡段的位置，一般選擇利用道路綠化帶或偏僻的綠地等非建設(shè)用地、閑置土地、公園和城市功能過渡區(qū)、道路隔離帶或綠化帶等位置。

在工程實(shí)踐中，應(yīng)優(yōu)先考慮結(jié)合地形等自然條件設(shè)置過渡段，既減少土地占用，又減輕甚至改善對(duì)周圍環(huán)境的影響。如利用山地高差（圖4或綠地圖5）方式。

4.2 環(huán)境影響。考慮振動(dòng)和噪聲對(duì)周邊的影響。根據(jù)規(guī)劃線路的走向，對(duì)沿線的居住條件、居住主體和建筑類型等進(jìn)行分析，確定線路沿線的環(huán)境等級(jí)要求，通過調(diào)整高架線或者地下線的長(zhǎng)度和走向來局部調(diào)整過渡段的位置，選擇對(duì)噪聲和振動(dòng)不敏感的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，減少對(duì)周邊的居住群體的影響。

圖 4 利用山地高差設(shè)置過渡段

圖 5 利用綠地設(shè)置過渡段

洞口至地下線的一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的上部，由于覆土厚度小，振動(dòng)相對(duì)明顯，一般在上面布置綠地、公交站點(diǎn)、停車場(chǎng)等對(duì)振動(dòng)不敏感的設(shè)施。如果在周邊布置有建筑，這些建筑也應(yīng)該對(duì)振動(dòng)噪聲相對(duì)不那么敏感。

4.3 與城市景觀的協(xié)調(diào)。過渡段會(huì)對(duì)周邊城市景觀產(chǎn)生影響，需要對(duì)城市景觀進(jìn)行詳細(xì)分析才能使過渡段的設(shè)置既與城市景觀協(xié)調(diào)，又順暢銜接不同的敷設(shè)方式。

圖 6 過渡段與周邊環(huán)境的融合

圖 7 過渡段與周邊環(huán)境的融合

地下線（高架線）通過過渡段突然鉆出（鉆入）地面，較大的變化幅度會(huì)對(duì)周邊城市景觀造成一定程度的破壞，但如果規(guī)劃處理得當(dāng)，就可以控制在人們接受的水平甚至做到與周邊景觀的互動(dòng)，提高周邊景觀的觀賞效果和乘客乘坐地鐵心情的舒適性。如圖6過渡段較為隱蔽，實(shí)現(xiàn)了與周邊建筑和綠地的自然融合。如圖7過渡段兩側(cè)都是公路，線路在兩條公路中間從地下鉆出地面后逐漸過渡到高架線，這樣就會(huì)與兩側(cè)的公路融為一體，三條不同的線路在空間上錯(cuò)落有致，立體感強(qiáng)烈，會(huì)給乘客帶來不一樣的視覺感受。

圖 8 過渡段與周邊環(huán)境的融合

從景觀方面考慮，建議采用帶有罩棚的封閉式過渡段，罩棚的尺寸要覆蓋整個(gè)過渡段長(zhǎng)度范圍。根據(jù)過渡段周邊本來的面貌，對(duì)罩棚結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)性化的設(shè)計(jì)，使罩棚的外觀能夠與周邊環(huán)境景觀完美的融為一體，并與之互動(dòng)，遙相呼應(yīng)。如圖8過渡段的護(hù)欄采用淺綠色，與周邊的綠地自然融為一體，線路從地下鉆出地面也顯得不那么突兀。

4.4 地質(zhì)條件。過渡段的施工涉及到地下、地面和高架三種施工環(huán)境，工程難度比一般線路大，因此在進(jìn)行過渡段位置選擇時(shí)要著重考慮選擇地質(zhì)和水文條件都比較好的地段，以達(dá)到保障施工安全和降低工程造價(jià)的目的。

5 過渡段與道路的關(guān)系

根據(jù)過渡段與線路所沿道路的關(guān)系，一般分為位于路中與位于路側(cè)兩種方式。

5.1 位于路中。過渡段設(shè)置在道路中間，一般選擇位于道路中央的分隔帶內(nèi)，但對(duì)道路交通有一定的影響，隔斷了線路兩側(cè)的溝通，施工時(shí)一般需加寬路面，因而會(huì)帶來道路兩側(cè)一定程度的拆遷。如果沒有道路中央分隔帶，應(yīng)將原來道路拓寬，增加分隔帶給高架線提供設(shè)置場(chǎng)所。由于距離線路兩側(cè)建筑較遠(yuǎn)，加之有道路的背景噪聲，產(chǎn)生的噪聲污染對(duì)線路兩側(cè)影響相對(duì)較小，見圖9。

圖 9 過渡段位于道路中央分隔帶內(nèi)

地下線轉(zhuǎn)換成高架線的出洞方式可分為雙線同時(shí)出洞和單線先后出洞兩種，其縱斷面如圖10和11所示。

圖 10 雙線同時(shí)出洞

雙線同時(shí)出洞時(shí)，由于線路橫向?qū)挾容^大，所占用城市道路寬度也比較大，但影響道路長(zhǎng)度較短，適宜路幅較寬的地段，是經(jīng)常采用的一種出洞方式。

圖 11 單線先后出洞

當(dāng)城市道路路幅較窄，并且有必要在該路段內(nèi)設(shè)置過渡段時(shí)，單線先后出洞是一種較好的線路轉(zhuǎn)換方式。由于單線先后出洞必然要經(jīng)過很長(zhǎng)的距離才能保證雙線都過渡到高架線的標(biāo)準(zhǔn)梁處，所以它占用道路縱向距離較長(zhǎng)，而且有時(shí)需跨過路口，工程也較為復(fù)雜，因此是在特殊情況下采用的一種過渡方法。

5.2 位于路側(cè)。這種方式一般是結(jié)合城市規(guī)劃，與街區(qū)改造同步實(shí)施，以避免大量的拆遷，但它建成運(yùn)營后對(duì)周圍環(huán)境影響較大，需采取減振降噪措施，一般在環(huán)境要求不高的地段采用，見圖12。

圖 12 過渡段在路側(cè)

位于路側(cè)的過渡段，出洞方式也分為雙線同時(shí)出洞和單線先后出洞兩種。由于過渡段位于道路紅線以外，幾乎不影響道路交通，但對(duì)該側(cè)沿線影響較大。

6 結(jié)語

城市軌道交通線路過渡段規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及范圍廣，考慮因素多，要特別注重過渡段的規(guī)劃設(shè)計(jì)。首先做到服從城市總體規(guī)劃、通過合理選擇過渡段位置與形式、達(dá)到與周邊景觀的互動(dòng)融合、合理利用土地并進(jìn)行相應(yīng)控制、降低振動(dòng)噪聲的環(huán)境影響。其次考慮工程實(shí)施的便捷，盡量將過渡段選擇在地質(zhì)和水文條件良好的地段，繞避或改移地下管線，最后要合理規(guī)劃過渡段尺寸，謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)過渡段的平縱斷面。

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U239.5

A

1671-0037（2014）10-17-3

李紅偉（1979-），男，碩士，研究方向：軌道交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)。