线段设计论文：地铁线段设计探索范文

作者：李连生单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司

方案比较

通过两种布置方式的比对，可以看出，左右线并行分开布置和左右线上下重叠布置对桩基础影响差异非常大，如表1所示。从表1可以看出，左右线并行分开布置时，华中酒店影响桩基础共计87根，仅左线就影响主楼75根。这75根桩均为深基础桩，如果对桩基础进行托换，一是工程造价相当高，二是工程风险非常大，没有可行性;百货广场大厦西南角的裙楼桩基础几乎全部需要托换处理，工程风险也相当大。另外，32层金辉大厦主楼桩基承重柱受力太大，风险将更大。

采用左右线上下重叠布置，对桩基础影响大大降低。华中酒店裙楼桩基础为－10．0m，调整线路埋深，采取加固措施能顺利通过;百货广场大厦端，采用桩基主动托换，做托换梁，把原来的结构柱与托换梁连接起来，使上部的荷载转换到托换梁上，再通过托换粱传递到另外新施筑的托换桩上，代替原来的桩来承受上部建筑的荷载即可，如图4所示。通过对两种布线方式比较可以看出，采用左右线分线布线时，线路对桩基础影响太大，工程实施非常困难，存在不可预见的施工风险，几乎没有可行性;采用左右线上下重叠布线，线路能在华中酒店裙楼下通过，对百货广场大厦裙楼桩基础进行托换即可通过，工程相对简单，方案具有可行性。

华中酒店和百货广场大厦是罗湖至大剧院段，四站三区间线路平面设计研究的难点，实际上罗雨干渠、发展中心大厦、天安国际大厦、华盛商贸大厦、广深铁路三线桥以及人民桥和电影大厦等大型建筑也“卡住”线位，采用左右线上下重叠的布置能减轻相互干扰。鉴于以上因素，线路自罗湖站出站后至大剧院站进站前的1．139km线路，采用左右线上下重叠布线，实现线路贯通是对建筑物影响最小的合理方案。

上下重叠的布线优势和特点

罗湖至大剧院段的线路设计，采用了非常用的线路设计和工程设计组合方式，其工程复杂程度为国内罕见、国内首例。线路自罗湖站中心至大剧院站中心，全长2．584km，左右线完全重叠布置地段1．139km。根据线路所经区域的边界条件，采用了两端左右线并行等高、并行不等高，上下线重叠的“立体混和”布线方式，能解决地面高层建筑拥挤，地下桩基础密布，地下大型排水干渠和综合管线密集等一系列对线路走向的严重干扰问题，做到线路选择位置最优、周边环境影响最小。

1罗湖站至国贸站区间

线路自罗湖站出站，向北敷设至人民南路路段。人民南路中心位置埋设有钢筋混凝土(6．1m×1．7m×2m)大型排水干渠———罗雨干渠，干渠距离路西侧建筑罗湖大厦、罗湖小学、深房广场等高层建筑较近，线路通过困难，只能选择北侧通过。北侧虽然条件相对较好，但是线路只能布置于罗雨排水干渠与发展中心大厦、国贸大厦以及天安国际大厦之间。

1．1车站站位的选址

线路受罗雨干渠、发展中心大厦和天安国际大厦的控制，国贸站站位选择在罗雨干渠东侧，人民南路与嘉宾路交叉口处。车站主体结构沿人民南路东侧布置，呈南北走向。站位所在路口的东北角有知名的国际贸易大厦，东南角是南国影院下沉式绿化广场，西南角是国际商业大厦。国贸站站位受规划要求和周边建筑物的影响，设计为侧式车站，站台在右侧。车站主体采用左右线重叠的地下三层钢筋混凝土框架结构，地下一层为站厅层，地下二层为右线站台层，地下三层为左线站台层。

1．2线路布设转换方式

罗湖站出站端的交叉渡线北端至国贸站，为线路左右线等高并列平行布置和左右线上下重叠布置的转换段。转换段在罗湖火车站站前广场东北侧至人民路路段，为减轻地铁施工对人民南路交通、春风路高架桥墩及罗雨干渠的影响，线路选择了盾构施工。罗湖站为本线的起点站，线路自折返线交叉渡线外，左右线线间距迅速拉开，在线间距10m处设置盾构始发井;始发井以后的线路逐渐拉大线间距至12m以上，保证盾构施工隧道净距。在国贸站端头井之前，左线通过反向曲线，使左线与右线重叠进入国贸站，如图5所示。

2国贸站至老街站区间

国贸站出站后，线路于天安国际大厦附近折向北西，下穿华中酒店和百货广场大厦裙楼，走华盛商贸大厦与金辉大厦之间进入老街站。

2．1车站站位选址

站位选择在老东门旧城改造地段，布置在永新商业城西南侧地块。本地块已经列入拆迁改造范围。老街站站位受规划要求和周边建筑物的影响，设计为侧式车站，站台在左侧。车站的主体结构形式与国贸站基本相同。

2．2线路线位的调整设计(线路平面采用复曲线)

国贸站至老街站区间，主要控制点为华中酒店、百货广场大厦裙楼、华盛商贸大厦与金辉大厦间的空隙。线路通过细部调整线位，尽最大可能减少和减轻对桩基础的影响，并兼顾老街站设站要求。

线路由天安国际大厦折向北西至老街站前，转角70°，采用一个曲线，不管曲线如何调整，对百货广场大厦裙楼的桩基础影响都较大。采用复曲线后，通过调整曲线半径、YY点和曲线的缓和曲线长度试看对桩基础影响程度，经反复试线，选用了半径300m接半径330m的复曲线。由于采用了复曲线，曲线两端设计为不等长缓和曲线，有效躲避了华中酒店主楼(12层)桩基础和百货广场主楼(22层)桩基础，百货广场大厦裙楼端的线位也趋近于合理的位置，桩基础的影响降至最小。国贸站至老街站区间平面设计，如图6所示。

3老街站至大剧院站区间

老街站至大剧院站，主要控制点是广深铁路高架桥桥墩基础桩、布吉河上的人民桥和电影大厦地下连续墙等。线路从老街站出站折向西南，采用半径300m的曲线，不等长缓和曲线，调整线路走向，尽量减轻对广深铁路高架桥、布吉河人民桥及电影大厦地下连续墙的影响。采用了左右线上下重叠的设计，有效减轻了两座桥的桩基础托换数量。线路进入解放路以后逐渐拉开，由上下重叠布置转为平行布置，进入大剧院之前，完全平行等高。线路线形调整过程，同国贸站至老街站区间。老街站至大剧院站区间平面设计，如图7所示。

适应上下重叠方案的纵断面设计

线路的纵断面设计与平面线形设计相呼应，罗湖站与国贸站区间和老街站与大剧院站区间，各设置一处由左右线并行等高形式转向左右线上下重叠形式的线路转换段。线路左右线两线的高程、高程差、埋深，根据线路线形、地质条件、施工方法、建筑物的地下桩基础情况综合确定。罗湖站到大剧院站区间隧道穿越之处均为繁华商业、经贸中心，也是交通较繁忙路段，沿线环境复杂，影响区间隧道设计的建筑物主要有华中酒店、百货广场大厦、广深铁路桥、布吉河人民桥及电影大厦连续墙等。为减少对周边建筑物的影响，设计首次在国内采用了单洞双层隧道及双洞重叠隧道的结构形式。罗湖站至大剧院站段区间隧道，包含了单洞双层隧道、重叠隧道过渡段及双洞重叠隧道等重叠隧道的全部断面形式。所以，线路坡度、坡段、变坡点位置及竖曲线半径，要与结构设计相配合，特别是单洞双层隧道时左右线高程差、变坡点、坡段长度以及竖曲线半径要严格一致，确保上下层剖面线形相同，如图8所示。