李天

（華東建筑設(shè)計研究院有限公司， 上海 200000）

1 項目概況

2019 年12 月27 日云南省被列入全國交通強國試點， 昆明綜合交通樞紐項目是國家確認的6 個試點項目之一。 2030 年昆明綜合交通樞紐項目旅客吞吐量達到1.2 億人次， 其中： 新建T2、 S2 為本文重點論述的技術(shù)成果。 其規(guī)劃指標： 2030 年國內(nèi)外旅客吞吐量達到6700 萬人次。

1.1 現(xiàn)狀地形

場地呈典型的喀斯特巖溶地貌， 地形最大的特點是高差大， 地勢有一定的起伏。 站坪標高（2096.2）與自然地形約有75m 的高差， 工作區(qū)內(nèi)部呈中間高（2050） 兩側(cè)低的趨勢。 （如圖1 所示）。

圖1 場地現(xiàn)狀地形平面剖面圖

1.2 功能群體

如表1 所示： 建設(shè)區(qū)域分為航站區(qū)與工作區(qū)兩大部分。 主要建筑設(shè)計群體集中在航站區(qū)。 功能包括T2航站樓、 交通中心（地鐵、 高鐵、 地面交通綜合換乘中心）、 立體停車樓、 酒店及辦公。 工作區(qū)主要是輔助航站區(qū)功能設(shè)置的一些廠房及辦公以及商業(yè)開發(fā)。

表1 6700 萬旅客所對應(yīng)T2 航站樓及附屬工程的功能規(guī)模

1.3 道路交通

1） 軌道交通包括三條地鐵軌線（6 號、 9 號、 嵩明線）， 以及渝昆高鐵昆明樞紐段， 兩者均在此設(shè)長水機場站； 2） 高架及地面道路： 南北向有昆曲高速等三條高速， 以及320 國道等三條快速路。 東西向有兩條高速以及兩條快速路。

1.4 技術(shù)難點

1） 航站區(qū)南北區(qū)域的75m高差的場坪設(shè)計； 2）工作區(qū)400 萬方用地的場坪設(shè)計；3） 建筑群落如何與大高差地形結(jié)合； 4） 大高差條件下交通建筑群落的自身空間邏輯； 5） 市政道路如何接入60m高差的建筑群落； 6） 大高差場地上建筑群落的出入口、 垂直與水平交通的組織； 7） 大體量建筑群位于60m高填方場地的結(jié)構(gòu)安全問題； 8） 高架道路與60m高差邊坡的關(guān)系。 實際工程的問題遠不止這些， 本文列舉八大較為典型的技術(shù)難點來分析， 并闡述實際工程中的應(yīng)對策略。

2 建筑群落與75m高差地形的結(jié)合

場地存在75m高差， 勢必出現(xiàn)高填方的安全性問題， 根據(jù)初勘資料， 場地存在大小溶洞119 個， 紅黏土、 次生紅黏土等不良地質(zhì)體厚度大， 分布范圍廣，加上昆明當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度高（8.5 度） 罕遇地震峰值加速度達到0.577g， 使得高填方及邊坡的穩(wěn)定性問題尤為突出， 我們站在7 建筑安全、 經(jīng)濟、 美觀三原則角度， 進行總體控制。

2.1 整場場坪設(shè)計原則

遵循場地原有地貌高差進行場坪設(shè)計， 避免高填方， 減少土方量， 節(jié)省投資。 如圖2 所示， 航站區(qū)大體量建筑群落位于75m高差巖溶上， 需要巖土工程特殊處理。 工作區(qū)場坪采用土方平衡原則， 保留并利用現(xiàn)狀水系進行景觀和泄洪設(shè)計。 航站區(qū)及工作區(qū)均采用邊坡設(shè)計解決75m場地高差。

圖2 全場場平設(shè)計

2.2 航站區(qū)建筑群與場坪結(jié)合設(shè)計

1） 航站區(qū)場坪： 如圖2 所示， 對于75m高差，建筑面積約150 萬m的建筑群， 用地緊張， 需要在航站區(qū)局部高填方平整， 爭取更多建設(shè)用地， 并縮小75m高差。 最終將最大高差縮小至50m左右。 高填方（30m）， 地基處理除了常規(guī)的強夯置換之外， 亦采用滿鋪3 萬根碎石樁， 提高地基的承載力及抗滑移破壞能力。

2） 邊坡設(shè)計： 如圖2 右上側(cè)剖面圖示， 針對50m高差， 按巖土設(shè)計要求， 須逐級放坡設(shè)計， 在保證安全性前提下， 綜合坡比確定在1 ∶2.3 （ ＞正常1∶3）， 是為了使放坡段盡可能少占用地。 具體設(shè)計中， 約每十米高度斜坡設(shè)一級平臺（最小3m的施工平臺）， 50m高差共設(shè)置約四級平臺。 建筑設(shè)計中，可根據(jù)需要放大中間任一平臺做為建設(shè)用地， 經(jīng)過放寬后的平臺， 可以將邊坡破壞曲線外移， 也利于邊坡的安全性。 對于平臺段， 建筑柱子、 橋墩均須設(shè)置在此段， 因為斜坡會對柱子或橋墩產(chǎn)生水平推力， 但低于5m的斜坡對建筑柱子水平推力較小， 橋墩對于水平荷載的抵抗力較強。 在場地利用緊張的情況下， 亦可將邊坡改為垂直擋墻， 用高造價來爭取更多用地。工作區(qū)邊坡設(shè)計亦如此。

3） 建筑群體與場地的結(jié)合： 在場坪及邊坡設(shè)計原則下， 考慮梯田是云南當(dāng)?shù)靥厣鼐埃?例如元陽梯田等， 以及諸如哈尼族特殊傳統(tǒng)民居等當(dāng)?shù)亟ㄖ嵺`， 將建筑群落采用獨具當(dāng)?shù)靥厣牡涫讲季帧?/p>

設(shè)計之初， 我們先進行了建筑群功能布局。 如圖3 所示， 按照機場設(shè)計經(jīng)驗， 以航站樓為中心， 往工作區(qū)依次展開功能布局： 首先按照公交優(yōu)先原則， 先是地鐵， 上疊大巴和出租車等公共交通組成GTC， 然后是兩側(cè)的立體停車樓， 上疊酒店， 中間區(qū)域的旅游集散， 最外側(cè)為高鐵（換乘量少）。 再往北為工作區(qū)遠期開發(fā)， 包括商業(yè)、 辦公、 酒店等功能。

圖3 航站區(qū)建筑群與場平設(shè)計

方案設(shè)計中， 航站樓在第一級平臺2096.2 的基礎(chǔ)上， 下沉兩層， 形成標高2087 的第二級平臺， 根據(jù)地鐵線路高度， 將邊坡設(shè)計的標高2069 中間平臺放大作為第三級平臺， 建設(shè)地鐵站線及站房， 且使地鐵線路橋梁變?yōu)榈鼗?節(jié)省了投資。 第四級2049 平臺的確定， 是根據(jù)斜穿建筑群落的高鐵線路標高以及保證線路下方可通車的要求。 進而形成了四級平臺跌落式建筑群落布局。

我們可以看到第三級2069 標高大平臺中間端，存在用垂直擋墻設(shè)置多級下沉平臺， 原因是此處匯集了地鐵、 高鐵及GTC復(fù)雜的建筑、 橋梁工程， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 為了減少安全風(fēng)險， 柱子與橋墩都落在平臺上。東西兩側(cè)的邊坡設(shè)計詳見下文。

2.3 市政道路與建筑、 邊坡設(shè)計的結(jié)合

本案作為交通建筑， 有多層市政高架道路連接，設(shè)計將道路與邊坡設(shè)計相結(jié)合， 使得道路盡可能不占用地。 如圖4 所示， 但會存在以下問題。

圖4 道路系統(tǒng)與邊坡結(jié)合設(shè)計

1） 邊坡設(shè)計的每級平臺標高與道路設(shè)計不一致，各級平臺標高可根據(jù)道路、 高架標高的需要進行微調(diào)； 2） 道路會存在縱向坡度， 所以邊坡平臺與地面道路較難結(jié)合， 大規(guī)模仍是采用高架道路， 橋墩落在邊坡平臺段的做法； 3） 道路半徑與邊坡弧線不一致的情況， 可以有少量的橋墩落至邊坡斜坡段， 需要橋梁結(jié)構(gòu)專業(yè)核算水平荷載對橋墩的影響； 4） 高架道路斜切邊坡的情況， 可以將邊坡設(shè)置成局部擋墻來為道路爭取空間； 5） 道路局部放大的情況， 例如閘機口、平交口等， 可將邊坡平臺放大， 結(jié)合擋墻來設(shè)計。

3 大高差條件下的建筑群落的空間布局研究

3.1 建筑群規(guī)劃結(jié)構(gòu)

由于建筑群位于不同標高平臺， 易在最上層高架道路上形成第五鳥瞰視角， 因此建筑群落的規(guī)劃結(jié)構(gòu)尤為重要。 在前文提到的建筑設(shè)計之初的功能規(guī)劃布局， 已經(jīng)考慮了整體空間采用“梯田式” 跌落的建筑群落空間。

具體設(shè)計中， 建筑與建筑之間的組織結(jié)構(gòu)采用“中軸串聯(lián)多級院落” 的方式。 如圖5 所示， “中軸”是指沿一二期全場南北向， 從南至北依次為原有T1航站樓、 S1 衛(wèi)星廳， 新建S2 衛(wèi)星廳、 T2 航站樓、GTC、 高鐵、 工作區(qū)開發(fā)， 自然形成了一條空間中軸。此軸線從T2 航站樓依次發(fā)生四次跌落， 每次跌落均采用“幾字型” 收尾， 最后一級跌落運用高鐵與“幾字型” 健身中心形成的院落收頭。

圖5 建筑群規(guī)劃結(jié)構(gòu)

“多級院落” 是指沿中軸線兩側(cè)不同標高的空間院落， 每級院落功能相對獨立， 院落下部設(shè)置的39萬方近、 遠端停車樓， 形成了“多級院落” 及中軸的“空間基座”。

3.2 大高差建筑群的交通組織

本案建筑性質(zhì)為交通建筑， 因此在如此大高差跌落建筑群的人行、 車行系統(tǒng)組織尤為重要。 主要流線原則如下。

1） “3 +1” 車行網(wǎng)絡(luò)， 上文提到整個建設(shè)場地高差約50m， 建筑群出入口高差基本跟地形高差保持一致： 約60m。 為了將建筑群與市政道路系統(tǒng)銜接， 如圖六6 右下側(cè)圖示， 我們設(shè)計了“三層高架系統(tǒng)+地面道路系統(tǒng)”， 即“3 +1”： “3” 是出發(fā)層高架、 到達層高架、 車庫出入口； “1” 是地面道路系統(tǒng)。 出發(fā)層高架是位于最上部2113.7 國際及2105.2 國內(nèi)出發(fā)車道邊， 外接市政高速路， 內(nèi)部可以直接進入航站樓值機。 第二層為到達層高架路2088 標高， 主要是從航站樓到達的人流疏散， 包括大巴車、 出租車道邊，內(nèi)部可以將人流及時疏散， 接至外部市政高架路。 此外， 2088 層高架還承擔(dān)了近遠端酒店及辦公的出入口， 高鐵出發(fā)車道邊、 健身中心出入口的功能。 第三層為標高2073 的停車樓出入口高架， 此高架與第二層2088 高架功能相互補充。 地面道路作為近端停車樓第二出入口（市政測算結(jié)果） 以及遠端停車樓以及GTC、 酒店、 辦公等后勤出入口。

通過“3 +1” 車行網(wǎng)絡(luò)基本解決了所有建筑群落的進出口問題， 并將出發(fā)、 到達、 后勤、 車庫等車行系統(tǒng)空間上分開， 避免了車行交叉。

2） 內(nèi)部水平及垂直人行交通系統(tǒng)。 建筑群在空間主要分為三類： “中軸空間” 的T2 航站樓、 GTC、高鐵、 地鐵、 旅游集散中心、 健身中心； “空間基座”的停車樓（七層）； “多級院落” 的酒店及辦公（四～七層）； 設(shè)計的最終目的是將所有功能群體的人流引入或引出T2 航站樓， 樓內(nèi)有自身獨立的交通體系。

“中軸空間” 既是貫穿南北的空間結(jié)構(gòu)， 亦是將高鐵、 地鐵、 車庫、 大巴出租車停車場、 酒店、 健身中心等功能綜合起來與航站樓連接的空間。 其中GTC2078.5 層混流大通道基本承擔(dān)了將所有功能群體的人流引入或引出T2 航站樓的責(zé)任， 具體設(shè)計如圖6所示： ①針對“中軸空間” 的其他功能群， 如地鐵、高鐵、 旅游集散中心、 健身中心等， 均通過電扶梯等垂直交通引入到此層平面內(nèi)， 再與航站樓水平連接；②針對“多級院落” 的酒店及辦公； 單體內(nèi)部擁有自己的獨立出入口、 水平、 垂直交通體系， 設(shè)計在GTC2078.5 混流大通道層將其與航站樓連接起來； ③針對“空間基座” 的近端停車樓（七層）， 如圖6 右上側(cè)圖示， 在靠近航站樓方向設(shè)置一條庫內(nèi)車道邊，先將各層平面人流匯集到此處， 通過垂直交通引入到GTC2078.5 混流大通道層將其與航站樓連接起來， 遠端車庫亦是如此。

圖6 “3 +1” 車行系統(tǒng)及垂直人行交通

4 結(jié)語

雖然機場項目設(shè)計并不常見， 但建筑空間設(shè)計的本質(zhì)具有一致性， 希望會對其他項目有一定啟發(fā)意義。 回到文初所提的八大問題： 首先， 在大高差地形下， 建筑群體設(shè)計建議結(jié)合自然地貌， 注重第五立面的空間邏輯； 垂直交通是設(shè)計的難點， 最好用簡捷的單流線處理復(fù)雜群體， 避免人流混雜； 復(fù)雜的邊坡設(shè)計中也可以爭取到很多對設(shè)計有利的條件； 設(shè)置之初可將造價從各專業(yè)（尤其是巖土專業(yè)） 調(diào)控， 避免后期投資帶來的設(shè)計折扣； 多層道路系統(tǒng)需要有清晰的層次劃分， 避免混淆。 這也我們對于實踐的一些思考。

此外， 在我國國土資源中， 平面僅占到12%， 丘陵、 山地、 盆地可占到62%， 因此， 具有一定高差土地資源的建設(shè)開發(fā)經(jīng)驗， 對國家土地資源綜合利用具有長遠的意義。