楊清林

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，430063，武漢//高級(jí)工程師)

車輛基地是城市軌道交通必不可少的設(shè)施。車輛基地占地面積大，對(duì)城市發(fā)展和規(guī)劃影響也大[1-4]。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市用地越來越緊張，能夠給予城市軌道交通車輛基地的用地越來越少，具有良好建設(shè)條件的地塊則更少[5-11]。因此,今后車輛基地的用地將會(huì)出現(xiàn)很多不利于按常規(guī)車輛基地進(jìn)行設(shè)計(jì)的限制因素。

車輛基地地塊位置與接軌站距離過近，或由于城市規(guī)劃、既有實(shí)際情況、物業(yè)開發(fā)等因素，使得出入段(場)線設(shè)置困難；如車輛基地設(shè)置為全地下形式，則建設(shè)費(fèi)用巨大，后期運(yùn)營費(fèi)用也很大，且基地內(nèi)外交通和消防不易解決。這樣，就產(chǎn)生了地下敞開式的車輛基地形式，即沒有蓋的地下式車輛基地。

1 車輛基地形態(tài)特點(diǎn)

城市軌道交通車輛基地建設(shè)形式總體上可分為高架式、地面式、地下式3種，其中地下式可分為全地下式和半地下式。全地下式車輛基地特點(diǎn)為相關(guān)房屋和設(shè)施埋設(shè)在地下，上部設(shè)置頂板，頂板上有建筑物或道路、綠化等市政公用設(shè)施。半地下式特點(diǎn)為車輛基地場坪低于周邊地面，形成下凹區(qū)，相關(guān)房屋和設(shè)施設(shè)置在下凹區(qū)。設(shè)置在下凹區(qū)的房屋頂面標(biāo)高高于或低于周邊地面標(biāo)高，或與周邊地面標(biāo)高相平。本文所論述的地下敞開式車輛基地即為房屋頂面與周邊地面標(biāo)高相平的形式[12-16]。

地下敞開式車輛基地的設(shè)置情況和條件為：受用地條件限制，基地出入段(場)線不能爬升至原地面；為減少投資和運(yùn)營成本，不設(shè)置為全地下式或無條件設(shè)置為全地下式的基地。

地下敞開式車輛基地主要形態(tài)為站場場坪標(biāo)高低于既有地面標(biāo)高，形成下凹區(qū)。設(shè)有軌道的建筑物、與運(yùn)營相關(guān)的構(gòu)筑物和設(shè)施均設(shè)置在下凹區(qū)，與軌道關(guān)系不大的辦公設(shè)施、生活設(shè)置、輔助生產(chǎn)設(shè)施等設(shè)置在地面。其形態(tài)特征具體表現(xiàn)在： ①下凹區(qū)周邊設(shè)置擋土墻; ②段內(nèi)道路至下凹區(qū)道路有大坡度，并有坡度限制; ③下凹區(qū)排水采用抽排形式; ④大面積的屋面或進(jìn)行物業(yè)開發(fā)，或設(shè)置綠化和景觀，或設(shè)置社會(huì)設(shè)施; ⑤必要時(shí)需設(shè)置地面至下凹區(qū)建筑物屋頂?shù)臉蛄骸?/p>

2 設(shè)計(jì)因素分析

(1)下凹區(qū)范圍確定。下凹區(qū)范圍的大小決定了土石方、擋土墻、排水量等的大小。下凹區(qū)范圍應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)性質(zhì)及設(shè)置條件確定，原則是設(shè)有軌道的庫房、與正線或各庫密切相關(guān)建筑物設(shè)置在下凹區(qū)，其他設(shè)置在地面。

(2)出入段(場)線、車場線路坡度設(shè)置。線路坡度對(duì)場坪標(biāo)高確定的影響大，同時(shí)決定著基地建設(shè)土石方開挖量。為減小下凹區(qū)深度、減少土方開挖量，出入段(場)線應(yīng)盡量加大坡度，設(shè)計(jì)時(shí)坡度可按不大于40‰設(shè)置，同時(shí)段(場)咽喉區(qū)道岔坡度也可按不大于3‰設(shè)置。

(3)生產(chǎn)、辦公及生活設(shè)施地點(diǎn)設(shè)置。需考慮設(shè)置在下凹區(qū)和設(shè)置在地面對(duì)生產(chǎn)、生活的影響及工程量大小;需考慮輔助生產(chǎn)設(shè)施、辦公生活設(shè)施位置對(duì)運(yùn)營生產(chǎn)便利性及工程量大小的影響。為減少工程量，運(yùn)用庫、聯(lián)合車庫、工程車庫等設(shè)有軌道的庫房、牽引變電所、污水處理間可設(shè)置在下凹區(qū)，其他如綜合樓、物資庫等設(shè)置在下凹區(qū)外的地面。

(4)大面積庫屋頂上蓋與周邊道路路面標(biāo)高的銜接。站場場坪標(biāo)高對(duì)屋面與周邊道路的順利銜接有較大影響，也影響挖方工程量的大小，因此，應(yīng)結(jié)合周邊道路標(biāo)高，綜合考慮出入段(場)線坡度、屋面與基地外道路之間通道坡度的設(shè)置。

(5)下凹區(qū)與外部道路的連接。下凹區(qū)與外部應(yīng)最少設(shè)置2條道路與外界連接，以滿足運(yùn)輸和消防要求。

(6)下凹區(qū)雨水排放對(duì)運(yùn)營安全有較大影響。為保證下凹區(qū)排水暢通，不影響運(yùn)營生產(chǎn)，下凹區(qū)雨水的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)取100年。

3 青龍山停車場設(shè)計(jì)方案

無錫地鐵2號(hào)線青龍山停車場，設(shè)置在線路西端的梅園開元寺站(終點(diǎn)站)西北端，與梅園開元寺站接軌，南北向布置(見圖1、圖2)[17]。

青龍山停車場規(guī)模為：停車列檢22列位(其中遠(yuǎn)期預(yù)留8列位)，雙周/三月檢2列位(遠(yuǎn)期預(yù)留)；圍墻內(nèi)面積7.49×104m2，下凹區(qū)面積5.9×104m2，房屋總建筑面積35 946.91 m2。其中，遠(yuǎn)期預(yù)留工程的土建工程一次建成。另外，在運(yùn)用庫屋頂設(shè)置道路公交停保場，停車規(guī)模200輛。

停車場地塊設(shè)置在青龍山路、青龍山二路、青龍山及青龍山社區(qū)所圍合區(qū)域，地勢(shì)南低北高，用地范圍內(nèi)的地面標(biāo)高有明顯的差異。北部標(biāo)高約13～14 m，中間標(biāo)高約7～9 m，南部標(biāo)高約6.5～6.8 m。

圖1 青龍山停車場平面圖

圖2 青龍山停車場鳥瞰圖

根據(jù)規(guī)劃和現(xiàn)狀，出入場線沿青龍山二路路下布置。為避免拆遷青龍山住宅社區(qū)，出入場線必須穿過住宅區(qū)后才能敞開爬坡。但由于規(guī)劃給定停車場地塊長度和地形條件所限，出入場線從過住宅區(qū)后至道岔區(qū)范圍以30‰坡度爬高后已無再爬高的可能。根據(jù)以上限制條件，站場場坪設(shè)計(jì)高程為2.6 m，停車場現(xiàn)地面標(biāo)高為6.5～14.0 m，因此，停車場需設(shè)置為地下敞開式。

停車場運(yùn)用庫、牽引混合變電所、污水處理場設(shè)置在下凹區(qū)。停車場綜合樓、食堂、浴室、機(jī)動(dòng)車停車場等設(shè)施設(shè)于停車場頭部，即出入場線東側(cè)地面上。為減少土石方開挖量，廠前區(qū)標(biāo)高定為6.6 m，與停車場站場場坪標(biāo)高相差4 m，停車場尾部站場場坪與地面高差約11.5 m。廠前區(qū)與停車場下凹區(qū)設(shè)置有道路和人行樓梯，以方便生產(chǎn)運(yùn)輸和人員行走。

停車場內(nèi)設(shè)置環(huán)形道路，設(shè)兩個(gè)出入口分別與青龍山路和青龍山二路相連，以滿足消防及生產(chǎn)運(yùn)輸需求。

根據(jù)規(guī)劃，停車場需進(jìn)行上蓋開發(fā)，即在運(yùn)用庫上設(shè)置道路公交停車場。為此，運(yùn)用庫柱網(wǎng)布置需按上蓋開發(fā)形式設(shè)置，并設(shè)置兩處橋梁與青龍山路連接。

下凹區(qū)排水采用抽排方式。設(shè)置雨水抽升站和廢水抽升站，將雨水和處理后的生產(chǎn)廢水抽排至市政排水系統(tǒng)中。

青龍山停車場基本按初步設(shè)計(jì)所確定的地下敞開式加運(yùn)用庫上蓋設(shè)置道路公交停保場進(jìn)行建設(shè)，設(shè)計(jì)和建設(shè)期間，方案無大的變化(見圖3)。

圖3 青龍山停車的剖面示意圖

青龍山停車場設(shè)計(jì)較好地實(shí)現(xiàn)了地鐵停車場和道路公交停保場的各項(xiàng)功能要求，其地下敞開式設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性。通過近3年的運(yùn)營驗(yàn)證，停車場運(yùn)營效果良好[18]。

4 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

4.1 下凹區(qū)范圍

下凹區(qū)的大小決定了整個(gè)工程的大小，因此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是合理確定下凹區(qū)范圍。應(yīng)只將設(shè)有軌道的建(構(gòu))筑物和與運(yùn)營密切相關(guān)的設(shè)施設(shè)置在下凹區(qū)，如運(yùn)用庫、檢修庫、牽引變電所、污水處理間等；輔助生產(chǎn)、辦公及生活設(shè)施應(yīng)設(shè)置在地面，盡量減小下凹區(qū)的范圍，以減少工程量。

4.2 出入段(場)線、車場線的坡度

出入段(場)線、車場線的線路坡度決定著站場場坪標(biāo)高。合理確定線路坡度，有利于提高站場場坪標(biāo)高，減少與地面的高差，減小擋土墻的高度，減少土方開挖量。

(1)出入段(場)線在允許的條件下可采用大坡道。結(jié)合安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮，建議采用35‰的線路坡度。

(2)車場線應(yīng)設(shè)定合理、安全的坡度。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和行車安全性綜合考慮，車場庫外線坡度可設(shè)置為2.5‰，盡量抬高場坪標(biāo)高，以減少建設(shè)工程量。

4.3 下凹區(qū)與外部道路的連接

根據(jù)車輛基地周邊道路具體情況，合理設(shè)置下凹區(qū)道路的出入口位置，且下凹區(qū)出入口不少于2處。綜合考慮場坪標(biāo)高、市政道路位置、銜接地面道路標(biāo)高，采用合理的坡度順接，以滿足人行、車行的安全。下凹區(qū)至地面道路坡度不應(yīng)大于7%。

4.4 大庫屋頂與周邊道路的銜接

如在大面積庫屋頂進(jìn)行上蓋綜合開發(fā)，則需綜合考慮場坪標(biāo)高、大庫屋頂完成面標(biāo)高、市政道路標(biāo)高的關(guān)系，設(shè)置車行橋梁，采用合理的坡度順接，以滿足上蓋的人行、車行安全。

4.5 下凹區(qū)雨水排放

由于下凹區(qū)低于地面，下凹區(qū)的雨水、生產(chǎn)廢水必須采用抽升形式排放，為此應(yīng)設(shè)置雨水抽升站和污水抽升站。雨水排水系統(tǒng)能力建議按100年一遇暴雨重現(xiàn)期考慮。雨水排水管道管徑應(yīng)比常規(guī)地頂排水管道適當(dāng)加大，建議加大50%。

為減少下凹區(qū)排水量，大面積庫屋面排水在有條件時(shí)盡量設(shè)置排水槽(見圖4)，全部向下凹區(qū)外排放。擋土墻四周應(yīng)設(shè)置截水溝，以減少下凹區(qū)的積水量，減輕對(duì)運(yùn)營的影響。

圖4 青龍山停車場大庫屋頂排水槽

4.6 綜合考慮消防設(shè)施

地下敞開式車輛基地的消防要求較一般地面車輛基地嚴(yán)格，特別是大庫有上蓋物業(yè)的，應(yīng)考慮在大庫內(nèi)增加排煙、噴淋、擋煙垂壁等消防措施。

下凹區(qū)的人員消防疏散是消防工作的重點(diǎn)，必要時(shí)應(yīng)根據(jù)消防要求設(shè)置下凹區(qū)至地面的消防疏散樓梯。

4.7 下凹區(qū)場坪標(biāo)高低于地下水位時(shí)排水設(shè)施

當(dāng)?shù)叵滤桓哂趫銎簶?biāo)高時(shí)，建筑物基礎(chǔ)應(yīng)采取排水措施，以減少對(duì)基礎(chǔ)的破壞，應(yīng)根據(jù)水文資料，采用合理的地下水排水方案。如青龍山停車場地下水位標(biāo)高為1.33～2.83 m，場坪標(biāo)高為2.6 m，地下滲水量較大，則在整個(gè)運(yùn)用庫基礎(chǔ)下設(shè)置排水盲溝，集水抽排。由于擋土墻低于地面，滲水較多，故需考慮滲水的排放設(shè)施。

4.8 地下結(jié)構(gòu)防水

檢修地溝、地下室、電纜溝等設(shè)施的防水應(yīng)加強(qiáng)，以減少地下水向地溝和地下室滲透。如采用雙層加厚防水卷材等，同時(shí)也需加強(qiáng)地溝和地下室的排水。

4.9 加強(qiáng)綜合管線協(xié)調(diào)

整個(gè)車輛基地的管線需加強(qiáng)協(xié)調(diào)，特別是下凹區(qū)和地面區(qū)之間的管線，應(yīng)使各管線布局合理，盡量集中，減少管線通道。為方便工程后期的管線施工，在擋土墻上應(yīng)預(yù)留排管孔洞。

4.10 土建工程

地下敞開式車輛基地的運(yùn)營設(shè)施大部分設(shè)置在下凹區(qū)，遠(yuǎn)期擴(kuò)建時(shí)施工困難，且對(duì)正常運(yùn)營影響較大，因此，建議遠(yuǎn)期預(yù)留工程一次建成，或土建工程一次性完成。

5 結(jié)語

青龍山停車場設(shè)計(jì)方案新穎獨(dú)特，很好地實(shí)現(xiàn)了無錫地鐵2號(hào)線停車場功能需求，滿足了規(guī)劃要求，同時(shí)運(yùn)用庫上蓋設(shè)置了道路公交停車場，其在形式上巧妙地適應(yīng)了地形地貌條件，充分提升了土地利用率。停車場投產(chǎn)后，經(jīng)實(shí)際運(yùn)營證明使用效果良好。在使用過程中，發(fā)現(xiàn)過下凹區(qū)在暴雨時(shí)有排水不暢問題，其主要原因?yàn)槭┕べ|(zhì)量問題，同時(shí)排水管徑也稍顯不足。

本文結(jié)合無錫地鐵青龍山停車場設(shè)計(jì)案例，分析了地下敞開式車輛基地的特點(diǎn)和限制性因素，研究并闡述了地下敞開式車輛基地的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出了下凹區(qū)范圍、線路坡度、下凹區(qū)與外部道路的連接、下凹區(qū)排水、大庫屋頂與周邊道路的銜接、消防設(shè)施等關(guān)鍵要點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。研究成果可為類似地鐵車輛基地的設(shè)計(jì)提供參考。