高嵩

(青島理工大學，山東青島 266033)

0 引言

近年來，為了解決城市日益突出的交通問題，地下鐵道呈快速發(fā)展之勢。地鐵車站的設計選型按線路走向分為側式站臺，島式站臺及島、側式混合站臺。地下車站一般多采用島式站臺設計，地面車站和高架車站一般多采用側式站臺設計，但由于城市中心區(qū)環(huán)境復雜，受周邊條件、施工方法、工期等方面限制，地鐵車站的建筑結構形式不能套用常規(guī)模式，必然會出現(xiàn)多元化的趨勢:深圳地鐵一號線續(xù)建桃園站根據站址環(huán)境和線路條件，車站設計為島式站臺，采用明挖施工，地下2層［1］;廣州地鐵三號線番禹廣場站設計為島式站臺，采用明暗結合的形式，明挖部分為地下3層，暗挖部分為小斷面的單層雙孔［2］;北京地鐵十號線呼家樓站基于邊界制約條件，最終確定采用雙洞雙層分離島式站臺的建筑形式作為實施方案［3］;廣州地鐵5號線小北站，周邊條件很復雜，車站線路方向不具備明挖條件，采用立體交叉洞室群車站［4］。文獻［5］結合北京地鐵10號線光華路站的實例，在分析分離島式車站結構形式和特點的基礎上，介紹了此類車站設計施工中的難點，該站中洞采用洞樁法施工，兩側洞采用中隔壁法施工。文獻［6］以北京工體北路站為例主要論述因立交橋橋樁將站改為分離島站臺的原因，詳細介紹車站的建筑方案設計，但該文僅僅闡明一般橋樁對車站的影響卻沒有涉及站位選址地質對車站的影響。大連地鐵2號線交通大學站路面下主要為填土、卵石層和巖層，這樣的工程地質不易修建大斷面地鐵車站，可采用分離島式的站臺形式，即將車站縱向一分為二以減小車站斷面面積、降低工程施工難度，中間通過聯(lián)絡通道來實現(xiàn)分離站臺之間的客流連接和換乘。

1 工程概況

1.1 工程簡介

大連地鐵2號線交通大學站位于大連交通大學門前，黃河路路面下，為2號線中間站，沿黃河路而設，車站主體基本為東西走向。車站北側均為多層住宅建筑，南側為大連交通大學。沿車站方向的黃河路規(guī)劃路紅線寬度為45 m。黃河路為交通干道，有多條公交線路及無軌電車車道。車站范圍地下管線主要分布在黃河路下，管線較多，車站所在區(qū)域南側建筑離道路較遠，北側建筑離道路較近。黃河路車輛密集，人行道混行，車流量較大，地下管線較多，在這樣的條件下，南側設置出入口、風亭條件較好，北側設置出入口、風亭條件較困難，需拆遷建筑物。

1.2 設計客流

本站客流根據《大連市地鐵二號線一期工程總體設計》提供的客流資料分析，綜合考慮車站的實用性、經濟性、站址環(huán)境、線路條件并結合大連市未來發(fā)展規(guī)劃，超高峰系數(shù)取1.25，遠期設計客流量大約為6 000人次/h，客流主要為交通大學學生及附近居民。

2 車站主體建筑形式變更

2.1 車站形式變更原因

地勘結果報告詳見圖1。由圖1可知交通大學站選址地段地貌為馬欄河階地，表覆第四系全新統(tǒng)填土層，其下為第四系全新統(tǒng)沖洪積卵石，下伏震旦系五行山群長嶺子組強、中等風化碎裂巖和鈣質板巖，碎裂巖母體為鈣質板巖，該段斷裂、斷層發(fā)育，巖石擠壓破碎嚴重，節(jié)理裂隙發(fā)育－極發(fā)育。

本車站范圍內地下水類型主要是第四系孔隙水和基巖裂隙水、巖溶水，前者主要賦存于第四紀地層的孔隙和基巖裂隙中，后者主要賦存于隱伏灰?guī)r的溶洞、溶隙之中?？紫端饕x存于素填土層、卵石層中，水量豐富;基巖裂隙水主要賦存于強、中風化巖層中，略具承壓性，水量豐富。地下水位埋深為3 m左右。

A版設計方案的地鐵主體縱跨(位于)卵石層與碎石巖層，對于暗挖的地鐵站主體建筑來說，堵水幾乎無法做到;該地鐵車站選址場地普遍分布有素填土、雜填土，土質不均，局部夾有碎石、塊石，屬較不穩(wěn)定土體，易造成局部坍塌，所以不適宜大斷面施工。為了有效解決施工過程中的降水、堵水問題，從安全方面考慮，對設計方案進行了變更，最終采用了B版方案。

圖1 大連交通大學站的水文地質圖Fig.1 Hydrogeology condition of Dalian Jiaotong University Station

2.2 交通大學站A版設計

交通大學車站A版設計僅僅從車站的客流情況、實用性、經濟性、站址地面環(huán)境、線路條件等方面考慮，采用地下雙層標準島式站臺，地下一層為站廳層，站廳由中部的公共區(qū)及兩端的設備管理用房2部分組成;站臺層位于地下2層，由設備管理用房區(qū)、乘車區(qū)及軌道區(qū)3部分組成。

因黃河路與西安路相交，站位距西安路步行街僅一站之遙，車流、人流量很大并且有多條公交線路及無軌電車車道，所以斷路施工容易造成交通擁堵以及市民的出行不便，加之地下卵石層在施工過程中的降水、堵水問題難以解決(詳見2.1部分)，因此本站施工方案擬采用暗挖方式。

2.3 大連交通大學站B版設計

2.3.1 車站總平面設計

交通大學站設在黃河路路面下，沿黃河路而設，大連交通大學門前，車站計算站臺中心里程為CK18+551.593;起、終點里程分別為CK18+462.893、CK18+637.193;車站長度為174.3 m。B版設計平面圖見圖2。

車站4個出入口(均按6級人防防護)設在車站的4個象限內，而且各出入口均能夠均勻、分散、便捷的吸納大部分客流。車站1號和2號出入口位于車站南側，順黃河路方向設置，方便吸引交通大學及住宅區(qū)的客流，現(xiàn)狀為綠化帶，基本位于道路紅線外;車站3號和4號出入口位于車站北側，順黃河路方向設置，方便吸引交通大學北側住宅區(qū)域客流，位于道路紅線外， 其中4號出入口為預留出入口。

圖2 大連交通大學站B版初步設計總平面圖Fig.2 General plan of Dalian Jiaotong University Station in Version B preliminary design

車站共設3組風亭，其中2組風亭均位于車站南側，交通大學地塊內，現(xiàn)為綠化帶，3號風亭位于車站北側，拆遷房屋地塊內。風道內設置人防防護門或封堵板，結合人防要求設置。

無障礙電梯接入3號出入口通道設置，建成后結合市政無障礙設施一起設置。

車站主體建筑及附屬建筑施工期間及施工完畢后，均不占用周邊建筑的消防車道，且與其他建筑間均滿足消防距離要求。

因用地緊張且周邊多為交通與住宅設施，配套不夠完善，地鐵車站不再考慮站外公廁、自行車棚等設施。

2.3.2 車站平、剖面設計

為滿足交通大學車站的各項使用功能又避免大斷面暗挖風險，將站臺層沿道路走向按分離島形式布置;為了解決施工占道影響交通的問題且合理利用地下空間，將站廳層垂直于道路布置，與站廳層形成空間上的“#”字形垂直交叉形式，站廳層與站臺層通過斜向暗挖通道聯(lián)通。交通大學車站2個外掛設備用房區(qū)均布置在站位的南側，北側設一獨立的出入口，3廳均采用外掛形式布置，明挖施工，為了有效地將地下水堵在車站外，明挖部分采用地連墻外輪廓結構。

地下1層、2層、3層、4層由中部的公共區(qū)及外掛設備管理用房2部分組成。集中布置車站主要的管理用房及通風機房、弱電、消防泵房等設備用房，并設有一條直通地面的專用通道。地下3層聯(lián)絡通道公共區(qū)由欄桿及進出站閘機分隔成付費區(qū)、非付費區(qū)2部分，付費區(qū)內通過斜通道通往站臺層的2組樓、扶梯，共包括2部上行自動扶梯、2部樓梯;付費區(qū)中部設有1部直達站臺的垂直電梯。B版初步設計站廳層如圖3所示。

站臺層位于地下4層，由設備管理用房區(qū)、乘車區(qū)及軌道區(qū)3部分組成，站臺寬度2×5 m島式站臺，車站站臺計算長度按列車6節(jié)車輛編組，長度為118 m，計算站臺長度為113 m，本次設計側站臺寬度暫取5.0 m。站臺兩端布置有少量管理用房及電力、給排水用房、公共衛(wèi)生間等設備管理用房，中部為乘車區(qū)，設有通往站廳層的2組樓、扶梯，東端設有1部直達站廳的垂直電梯。B版站臺層設計如圖4所示，大連交通大學站空間模型見圖5。

圖3 大連交通大學站B版初步設計站廳層Fig.3 Concourse of Dalian Jiaotong University Station in Version B preliminary design

3 外掛分離島式車站存在的問題

3.1 結構安全及經濟適用性

該方案中立體交叉洞室的近距離施工相互影響，群洞效應突出［6］;另外為了保證洞室平交三岔口、空間立交處施工期間的力學轉換、接口處結構安全，其構件尺寸及配筋也需適當加強。這樣其施工進度必然變緩，施工復雜、安全性降低、造價也隨之升高。

3.2 使用功能

首先，該方案的設備用房被分為2個分散獨立的廳，使得機房、樓梯間和電纜間等有一定的重復且走道較多，使車站建筑面積增大，建筑面積有效使用率較低;其次，連接兩設備區(qū)的走線及管道延長，使耗材利用率降低。

對于乘客而言，進站流線較長，站廳公共區(qū)域較為狹窄，視野受限制，從環(huán)境心理的角度上來說不能很好地滿足乘客的心理要求。

3.3 運營、管理方面

該設計方案的設備管理用房分散且車站主體內部僅有站臺層連接，在運營、管理方面不方便。

4 結論與討論

大連交通大學站因水文地質不適宜大斷面建筑形式而打破了地鐵站常規(guī)式，選擇外掛分離島式，雖然此形式不及標準島安全和經濟實用，但在遇到此特殊情況或受橋樁(如北京工體北站路)影響時，可考慮采用此站臺形式。

大連的地質條件有建造地鐵的優(yōu)勢，但也有其自己的特點，其他一些濱海城市的地質也與大連地質相似(如青島)，通過對交通大學站的研究希望能夠引起設計人員的注意，在進一步研究的時候能夠吸取該站的經驗教訓，在解決現(xiàn)有問題的前提下優(yōu)化方案。

［1］ 李龍.深圳地鐵一號線續(xù)建桃園站建筑方案設計［J］.隧道建設，2009，29(2):198－201.(LI Long.Design of architectural scheme of Taoyuan station on No.1 line of shenzhen metro［J］.Tunnel Construction，2009，29(2):198－201.(in Chinese))

［2］ 姚蘭.廣州地鐵三號線番禹廣場站建筑方案設計［J］.隧道建設，2006，26(4):28－31.(YAO Lan.Design of architectural scheme of Panyu square station on line 3 of Guangzhou Metro［J］.Tunnel Construction，2006，26(4):28－31.(in Chinese))

［3］ 王正林.北京地鐵十號線呼家樓站建筑結構形式的選定［J］.隧道建設，2006，26(2):22－26.(WANG Zhenglin.Selection of architectural and structural types of Hujialou station on No.10 line of Beijing Metro［J］.Tunnel Construction，2006，26(2):22－26.(in Chinese))

［4］ 呂劍英.一座洞式群立體交叉的明暗挖結合地鐵車站的設計［J］.隧道建設，2009，29(3):284－289.(LV Jianying.Design of a metro station combined with tunnels crossing in space and constructed by cut and cover method and underground excavation method［J］.Tunnel Construction，2009，29 (3):284－289.(in Chinese))

［5］ 趙月.分離島式地鐵車站的結構設計和施工［J］.城市軌道交通研究，2005(2):54－57.(ZHAO Yue.Design and construction of the separated island platform station［J］.Urban Mass Transit，2005(2):54－57.(in Chinese))

［6］ 許俊峰.分離島式地鐵車站建筑設計分析［J］.隧道建設，2009，29(3):290－294.(XU Junfeng.Architectural design analysis of separated island-type metro station［J］.Tunnel Construction，2009，29(3):290－294.(in Chinese))