陳立濤

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300142)

當(dāng)前，城市軌道交通處于高速發(fā)展階段，如深圳市線網(wǎng)規(guī)劃由2015年提出的20條線路調(diào)整為目前的32條線路，北京、上海、西安、成都等地也相繼發(fā)布新一輪城軌線網(wǎng)規(guī)劃。城市規(guī)劃的升級(jí)和遠(yuǎn)期人口規(guī)模的調(diào)整，會(huì)對(duì)早期預(yù)測(cè)的客流量及流動(dòng)形態(tài)產(chǎn)生深刻影響[1]，如一條線路當(dāng)前規(guī)劃的起終點(diǎn)站，在新的線網(wǎng)修編中可能變成中間站或者換乘站。因此，在地鐵干線起終點(diǎn)設(shè)計(jì)中需盡量為線路繼續(xù)延伸預(yù)留條件，增強(qiáng)線路遠(yuǎn)景適應(yīng)能力及靈活性，尤其對(duì)于起終點(diǎn)客流量較大的情況，預(yù)留延伸條件是化解遠(yuǎn)期客流組織風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約工程投資的有效途徑之一。在杭州地鐵I號(hào)線一期工程16號(hào)路站的設(shè)計(jì)中，因規(guī)劃不穩(wěn)定，分別按終點(diǎn)站和中間站研究了相應(yīng)配線及換乘形式，提出包容性的設(shè)計(jì)方案，為二期延伸預(yù)留了條件，雖然初期投資略有增加，但該方案能較好應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)期多種變化，整體效益較高[2]。結(jié)合崗廈北站周邊規(guī)劃、地下建構(gòu)筑物及關(guān)聯(lián)線路等控制因素，依托深圳地鐵14號(hào)線及11號(hào)線東延項(xiàng)目設(shè)計(jì)，對(duì)崗廈北站兩端線路延伸方案進(jìn)行深入研究并提出經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)留接口設(shè)置方案[3]。

1 項(xiàng)目概況

深圳市城市軌道交通14號(hào)線工程是《深圳市軌道交通規(guī)劃(2012～2040)》中深圳都市經(jīng)濟(jì)圈軌道網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，已經(jīng)列入深圳市城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃，于2017年7月正式得到國(guó)家發(fā)改委批復(fù)(發(fā)改基礎(chǔ)[2017]617號(hào))。該項(xiàng)目主要串聯(lián)福田中心、清水河、布吉、橫崗、大運(yùn)新城、坪山新區(qū)、坑梓、沙田等地區(qū)并預(yù)留遠(yuǎn)期延伸至惠州的工程條件，能夠加強(qiáng)深圳中心區(qū)與東部組團(tuán)及深惠兩市間聯(lián)系，是支撐整個(gè)東部發(fā)展軸的市域快線，對(duì)支持深圳東進(jìn)戰(zhàn)略、完善區(qū)域交通運(yùn)輸網(wǎng)具有重要意義。

深圳地鐵14號(hào)線起自崗廈北站，終于沙田站，全長(zhǎng)50.335 km，均為地下線，共設(shè)站17座，車輛基地按1段1場(chǎng)布置，總投資393.2億元；線路最高設(shè)計(jì)速度為120 km/h，一般曲線半徑取850 m，采用8列A型車編組，有效站臺(tái)長(zhǎng)度186 m，最大坡度為30‰[4-5]。

深圳地鐵11號(hào)線目前已經(jīng)通車運(yùn)營(yíng)，主要串聯(lián)福田中心、南山、前海、寶安機(jī)場(chǎng)、福永、沙井及松崗等片區(qū)，是連接城市核心區(qū)與濱海區(qū)的市域快線，同時(shí)兼顧機(jī)場(chǎng)快線功能。線路起自福田站，終于碧頭站，全長(zhǎng)51.936 km，共設(shè)站18座，設(shè)松崗車輛段1座，采用A型車8列編組，最高運(yùn)行速度為120 km/h，起點(diǎn)福田站預(yù)留了延伸條件。根據(jù)深圳市軌道交通四期建設(shè)規(guī)劃，11號(hào)線將向東延伸至上海賓館或大劇院，遠(yuǎn)期延至黃貝嶺，東延線將在崗廈北站與14號(hào)線換乘(如圖1)。

圖1 深圳地鐵11、14號(hào)線平面位置示意[10]

2 崗廈北站線路方案研究

2.1 崗廈北站周邊概況

崗廈北站位于深圳福田中心區(qū)。該區(qū)是全市行政文化中心和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)商務(wù)中心，人口眾多、客流密集；周邊城市軌道交通線路共有7條，其中2號(hào)線、10號(hào)線、11號(hào)線東延線與14號(hào)線在本站換乘；崗廈北站西側(cè)800 m處為規(guī)劃水晶島工程，位于市民中心前廣場(chǎng)，是集公園、游憩、軌道交通及人行商業(yè)等多功能于一體的下沉式休閑廣場(chǎng)；崗廈北站西側(cè)1 200 m處為福田站，車站全長(zhǎng)1 023 m，最寬處78.86 m，平均深度32.2 m，共設(shè)8線4站臺(tái)，是匯集了高速鐵路、地鐵及地面公交、出租系統(tǒng)等多種交通設(shè)施于一體的城市地下綜合交通樞紐[6]。

2.2 崗廈北站客流預(yù)測(cè)及延伸必要性分析

根據(jù)客流預(yù)測(cè)成果：14號(hào)線與11號(hào)線在崗廈北站客流交換量較大，沙田至碧頭方向過(guò)軌量初、近、遠(yuǎn)期高峰斷面分別為0.74萬(wàn)人/h，1.06萬(wàn)人/h及1.24萬(wàn)人/h。14號(hào)線是快速市域干線，需擴(kuò)大站臺(tái)規(guī)模來(lái)滿足旅客換乘需要，供電、信息等設(shè)備系統(tǒng)規(guī)模也需擴(kuò)大，投資將大幅增加，不利項(xiàng)目實(shí)施(如圖2)。

圖2 崗廈北站客流斷面示意[9]

崗廈北站旅客乘降以換乘為主，換乘系數(shù)達(dá)到88.81%，大量客流集中于一個(gè)車站換乘會(huì)導(dǎo)致旅客通道及站臺(tái)長(zhǎng)期處于高負(fù)荷狀態(tài)，客流組織風(fēng)險(xiǎn)增大，易發(fā)生擁擠、踩踏等事故，危及乘客安全[7]；利用延伸線路增加福田中心區(qū)換乘站點(diǎn)，能夠增加旅客換乘選擇的靈活性，進(jìn)而有效緩解崗廈北站換乘壓力。

14號(hào)線與11號(hào)線同為快速干線，具備過(guò)軌運(yùn)營(yíng)條件，但是崗廈北站為四線換乘站，采用部分列車過(guò)軌運(yùn)營(yíng)僅能減少14號(hào)線與11號(hào)線間換乘量，無(wú)法徹底解決崗廈北站換乘量大的矛盾。大客流換乘需要延長(zhǎng)列車在該站停留的時(shí)間[8]。根據(jù)計(jì)算：14號(hào)線列車在崗廈北站折返時(shí)間為132 s，相較于遠(yuǎn)期要求133 s僅富余1 s，儲(chǔ)備量嚴(yán)重不足，會(huì)影響遠(yuǎn)期14號(hào)線運(yùn)輸能力。因此，崗廈北站有必要繼續(xù)延伸，為提升14號(hào)線運(yùn)輸能力提供支撐(如表1)。

表1 崗廈北站遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流換乘量(人次/h)[9]

綜上分析，為滿足遠(yuǎn)期客流換乘需求，減小車站規(guī)模及投資，降低客流組織風(fēng)險(xiǎn)，提升運(yùn)輸能力儲(chǔ)備，崗廈北站有必要在設(shè)計(jì)施工中預(yù)留繼續(xù)延伸條件。

2.3 崗廈北站線路方案概況

崗廈北站是14號(hào)線起點(diǎn)站，位于深南大道與彩田路交口， 2號(hào)線、10號(hào)線、11號(hào)線東延線在此與14號(hào)線換乘，其中14號(hào)線與11號(hào)線東延線構(gòu)成雙島四線同臺(tái)同向換乘形式，站臺(tái)寬16 m，14號(hào)線位于雙島內(nèi)側(cè)，線間距6 m； 2號(hào)線并行于14號(hào)線北側(cè)，采用擴(kuò)大站廳的換乘形式。14號(hào)線出站向東下穿皇崗立交、福田河后折向北；11號(hào)線東延線自福田站預(yù)留節(jié)點(diǎn)引出，向東上跨4號(hào)線后接入崗廈北站，出站后外包14號(hào)線向東延伸至大劇院；公園南停車場(chǎng)由14號(hào)線與11號(hào)線共享，出入場(chǎng)線自本站東側(cè)引出。

14號(hào)線在崗廈北站小里程端設(shè)置站后折返線及故障停車線，預(yù)留與11號(hào)線設(shè)置過(guò)軌渡線條件，在需要時(shí)滿足14號(hào)線左線列車過(guò)軌運(yùn)行至11號(hào)線左線的需求；大里程端設(shè)置1組交叉渡線和兩組單渡加交叉組合渡線，交叉渡線可滿足14號(hào)線延伸工程施工期間臨時(shí)組織站前折返需求，右線組合過(guò)軌渡線可實(shí)現(xiàn)11號(hào)線右線列車過(guò)軌運(yùn)行至14號(hào)線右線功能及停車場(chǎng)收車功能，左線組合過(guò)軌渡線可實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)出車功能[10](如圖3)。

圖3 崗廈北站線路配線示意

3 崗廈北站延伸線方案研究及預(yù)留接口概況

3.1 深圳地鐵14號(hào)線延伸方案研究

根據(jù)2016年12月公示的《深圳市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2016～2030)》32條線網(wǎng)規(guī)劃，遠(yuǎn)期20號(hào)線起點(diǎn)為會(huì)展中心，14號(hào)線延伸至?xí)怪行呐c規(guī)劃20號(hào)線換乘，可增加旅客在福田中心區(qū)換乘選擇的靈活性，緩解崗廈北站換乘壓力。

該方案線路自崗廈北站折返線中部引出，曲線直緩點(diǎn)距車站端部約150 m，出站后采用400 m的曲線半徑向南下穿市民中心南廣場(chǎng)，在站端西側(cè)約300 m處下穿11號(hào)線右線，以400 m的曲線半徑下穿4號(hào)線、怡景中心城西北角后沿中心四路前行，下穿1號(hào)線后至?xí)怪行脑O(shè)站并與規(guī)劃20號(hào)線換乘。

14號(hào)線在崗廈北站設(shè)置站后折返線，同時(shí)需滿足故障停車條件，按規(guī)范要求折返線范圍內(nèi)設(shè)計(jì)坡度為2‰；遠(yuǎn)期14號(hào)線向南延伸時(shí)需將該段落坡度調(diào)整為29‰。因此，施工過(guò)程中主體結(jié)構(gòu)不僅要在平面上設(shè)分線喇叭口過(guò)渡結(jié)構(gòu)，而且需要將縱向預(yù)留坡度由2‰調(diào)整為29‰的喇叭口過(guò)渡結(jié)構(gòu)，坡度變化通過(guò)填充墊層實(shí)現(xiàn)?？紤]縱向過(guò)渡不能影響預(yù)留14號(hào)線與11號(hào)線過(guò)軌道岔的設(shè)置，為滿足跨越凈距要求，11號(hào)線進(jìn)站前坡度需由2‰調(diào)整為-29.791‰，此調(diào)整不利于制動(dòng)及節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)(如圖4)。

圖4 崗廈北站南延方案示意[10]

3.2 深圳地鐵11號(hào)線延伸線方案研究

深圳地鐵11號(hào)線已于2016年6月28日正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。根據(jù)線網(wǎng)四期建設(shè)規(guī)劃，11號(hào)線自福田站向東延伸至大劇院，遠(yuǎn)期延至黃貝嶺，福田火車站已經(jīng)預(yù)留11號(hào)線下穿通過(guò)條件。結(jié)合沿線規(guī)劃、地下建構(gòu)筑物及關(guān)聯(lián)線路等重大控制要素，研究了沿深南大道延伸方案和沿福華路延伸方案。

(1)沿深南大道延伸方案：線路出崗廈北站后，外包14號(hào)線并行向東，先后下穿14號(hào)線正線、公園南停車場(chǎng)出入線、福田河、北環(huán)電纜隧道后引入上海賓館站，出站后下穿1號(hào)線，繼續(xù)沿深南大道向東至大劇院，該方案受北環(huán)電纜隧道及地鐵1號(hào)線高程控制，上海賓館站需設(shè)置為地下四層站(如圖5)。

圖5 崗廈北站11號(hào)線沿深南大道延伸方案示意

(2)沿福華路延伸方案：線路出崗廈北站后，外包14號(hào)線并行向東，出站后繞避皇崗立交橋樁基，先后下穿14號(hào)線、公園南停車場(chǎng)出入線、1號(hào)線、福田河及福田中學(xué)地塊后沿福華路向東至大劇院，該方案取消了上海賓館站(如圖6)。

(3)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析如表2。

(4)建議

綜合11號(hào)線東延線方案研究，沿深南大道延伸方案受1號(hào)線干擾較大，上海賓館設(shè)站埋深較大，且遠(yuǎn)期延伸至大劇院站需在京基地塊設(shè)站(地塊內(nèi)規(guī)劃塔樓高約700 m)，工程難度及協(xié)調(diào)難度較大；沿福華路延伸方案沿線受控因素相對(duì)簡(jiǎn)單，但需對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整。由于遠(yuǎn)期路由方案的不確定性，建議14號(hào)線崗廈北站采用包容性設(shè)計(jì)，利用兩方案出站后約300 m共路由段落作為萬(wàn)能接口，在皇崗立交前結(jié)束明挖段，主體結(jié)構(gòu)預(yù)留側(cè)向延伸接口。該方案能夠滿足11號(hào)線東延線遠(yuǎn)期多通道延伸需求。

圖6 崗廈北站11號(hào)線沿福華路延伸方案示意

表2 崗廈北站11號(hào)線東延線方案優(yōu)缺點(diǎn)分析[11]

4 結(jié)論

依據(jù)客流預(yù)測(cè)成果分析崗廈北站線路續(xù)延的必要性，對(duì)14號(hào)線及11號(hào)線續(xù)延方案進(jìn)行深入研究，提出崗廈北站預(yù)留接口設(shè)計(jì)方案：(1)14號(hào)線在崗廈北站西端150 m處折返線上設(shè)置半徑為400 m平面分線喇叭口過(guò)渡結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)置坡度為29‰縱向分線喇叭口過(guò)渡結(jié)構(gòu)，利用填充層調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)故障停車2‰的坡度要求，線路在保證14號(hào)線站后折返、故障停車及與11號(hào)線過(guò)軌運(yùn)營(yíng)等功能需求前提下可續(xù)延至國(guó)展中心；(2)在崗廈北站東側(cè)300 m處設(shè)置半徑為400 m平面分線喇叭口過(guò)渡結(jié)構(gòu)，利用比選方案共線段落作為萬(wàn)能接口，可增加11號(hào)線東延方案的路由彈性[12]。