1 概述

地鐵工程是一項極其龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)性工程[1]，涉及到制造技術(shù)、市政、民生、工民建、鐵路等方面，甚至還涉及海事、航空、軍事等領(lǐng)域，其實施難度大、工程投資大、工期長。而地鐵設(shè)計則是地鐵工程的核心和靈魂，在近三十個地鐵設(shè)計專業(yè)和系統(tǒng)中，有一個極其重要的問題需要解決，那就是怎么保證這項龐大、復(fù)雜的設(shè)計工作能夠有條不紊地順利進(jìn)行，而且各專業(yè)、系統(tǒng)間紛繁復(fù)雜的接口不出現(xiàn)錯誤和矛盾。要想方設(shè)法協(xié)調(diào)不同專業(yè)間的方案，使總體方案最優(yōu)，既能降低施工風(fēng)險，也能節(jié)省工程投資、縮短工期，這就需要有一個能夠縱觀全局、運籌帷幄的專業(yè)去做統(tǒng)領(lǐng)性的工作，這就是地鐵設(shè)計中的總體專業(yè)，這個專業(yè)的負(fù)責(zé)人就是總體。

鑒于總體工作的重要性和復(fù)雜性，對總體的要求也自然不低，總體應(yīng)該能夠有全局觀，對整個地鐵設(shè)計工程全面了解，全方位把握?？傮w除了對本專業(yè)十分精通外，還需要對車輛、限界、軌道、行車、供電、通信信號等系統(tǒng)有一定的掌握，懂得車站建筑結(jié)構(gòu)、區(qū)間結(jié)構(gòu)等，熟悉房屋拆遷、交通疏解、管線遷改，尤其是能夠組織協(xié)調(diào)不同專業(yè)對總體性方案進(jìn)行優(yōu)化。

而在眾多的地鐵設(shè)計專業(yè)中，最能勝任總體工作的只有線路專業(yè)，其原因主要在于線路專業(yè)幾乎與所有專業(yè)都有關(guān)，而各專業(yè)存在困難及各專業(yè)間存在矛盾需要解決時，也只有線路專業(yè)才能解決，另外，線路專業(yè)設(shè)計負(fù)責(zé)人通常是鐵道工程專業(yè)畢業(yè)，其所學(xué)的專業(yè)相對比較廣，比較符合要求。線路專業(yè)無論在地鐵設(shè)計中內(nèi)部各專業(yè)間的協(xié)調(diào)，還是在對外與政府部門、業(yè)主、施工、監(jiān)理的協(xié)調(diào)中，都是必不可少的專業(yè)，而且具有獨特的優(yōu)勢。在最初的地鐵設(shè)計中，擔(dān)任總體的必須是線路專業(yè)，只是在地鐵建設(shè)高速發(fā)展時期，逐漸由線路以外的其他專業(yè)擔(dān)任總體，但是，實踐證明，其他專業(yè)擔(dān)任總體時，很多工作都是相對比較被動、吃力。

2 設(shè)計工作特點和內(nèi)容

2.1 線路專業(yè)的工作特點

地下鐵道線路設(shè)計是個系統(tǒng)工程，涉及多個專業(yè)及系統(tǒng)，需要各專業(yè)及系統(tǒng)的互相配合，無論是在土建施工中還是在軌道鋪設(shè)、機(jī)電系統(tǒng)安裝階段，線路設(shè)計均有著重要的引領(lǐng)作用，且線路設(shè)計的特點是工作量大、難度大，是一項綜合性的工作，需要綜合考慮及協(xié)調(diào)土建、車輛、限界、軌道、供電、通信信號、給排水等[2]，在地鐵設(shè)計中起到龍頭的作用，要求設(shè)計者有全面的知識、較強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力。其主要特點如下：

2.1.1 線路專業(yè)的穩(wěn)定和修改影響面非常廣

在地鐵設(shè)計中，總體專業(yè)的穩(wěn)定至關(guān)重要，很多專業(yè)的設(shè)計都需要待線路基本確定之后才能開展設(shè)計，以避免不必要的重復(fù)工作，原則上，對線路的修改必須慎重。當(dāng)然，由于線路設(shè)計受到的制約因素非常多，不同程度的修改是不可避免的，甚至在施工過程中也要不斷進(jìn)行微調(diào)。

有些線路修改是比較大的，如廣州地鐵5號線，在線路基本穩(wěn)定時，在公開征求意見時，有不少市民提出在動物園南門增設(shè)車站的要求，以滿足動物園旅客及周邊密集的辦公和住宅的乘客出行的要求，線路進(jìn)行較大的改動，線路長度增加約800 m，且增加了一座車站，為此，絕大部分的設(shè)計均需重新進(jìn)行。

有些修改卻只是微調(diào)，如廣州地鐵3號線支線的天河客運站的線路，在車站和區(qū)間已經(jīng)施工的情況下，由于地鐵線網(wǎng)的調(diào)整，地鐵3號線的支線不再需要預(yù)留向東北方向延伸的條件，因此，此站的站后折返線由曲線修改成直線，由此影響到車站建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)等專業(yè)的設(shè)計。

2.1.2 線路設(shè)計是所有專業(yè)的基礎(chǔ)和前提，且貫穿地鐵建設(shè)的全過程

線路要給所有專業(yè)提供資料，以便各專業(yè)順利開展設(shè)計，線路每進(jìn)行一次調(diào)整，各專業(yè)就要進(jìn)行一次設(shè)計修改，由此可見，線路設(shè)計是所有專業(yè)的基礎(chǔ)和前提，地鐵除線路以外的專業(yè)主要包括：行車與運營組織、車輛、限界、軌道、路基、車站建筑、高架和地下結(jié)構(gòu)、工程防水、通風(fēng)空調(diào)與供暖、給水與排水、供電、通信、信號、自動售檢票系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、門禁、運營控制中心、車輛基地、防災(zāi)、環(huán)境保護(hù)。

在地鐵建設(shè)的全過程中，即前期研究、可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工，上述的關(guān)系均存在且反復(fù)進(jìn)行，也就是說，線路在不斷進(jìn)行修改與完善，同時也在不斷提供給各專業(yè)進(jìn)行設(shè)計與修改。例如，在廣州地鐵各條線路的每個階段的設(shè)計中，線路的設(shè)計通常都有好幾個版本。如廣州地鐵3號線的施工圖設(shè)計中，就有3個版本，每個版本修改后均需要發(fā)工作聯(lián)系單向各專業(yè)開放，并且需要詳細(xì)說明每個版本相對上一個版本的修改內(nèi)容，以便線路專業(yè)本身有相應(yīng)的記錄，更能方便各專業(yè)進(jìn)行修改設(shè)計。

2.1.3 線路優(yōu)化方案所產(chǎn)生的社會和經(jīng)濟(jì)效益

地鐵設(shè)計中，車站建筑專業(yè)可以通過調(diào)整車站位置或者出入口、風(fēng)亭位置，以更好吸引周邊乘客，或方便乘客乘坐地鐵，或減少房屋拆遷，取得較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益；結(jié)構(gòu)專業(yè)可通過優(yōu)化施工方案或者改善注漿、加固方法，以節(jié)省工程投資和降低施工風(fēng)險；信號專業(yè)可通過采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高列車高速效率和安全性能。總之，各專業(yè)與系統(tǒng)，均有不同的方法，要設(shè)法提高效率、確保施工安全、降低工程造價與施工風(fēng)險。

例如，廣州地鐵5號線大坦沙至西村段線路，最初方案是過江后沿南岸路行走，在荔港南灣設(shè)了座車站，此方案與內(nèi)環(huán)路高架橋并行，而且要下穿橋樁非常密集的西場立交，實施難度非常大，而且沒有在中山八路和西場設(shè)置車站，對中山八公交樞紐及周邊密集的居住客流、西場周邊大量的居民出行沒有照顧到。為此，進(jìn)行了線路優(yōu)化，線路第二次過珠江后，下穿廣三鐵路橋梁，在中山八公交站場設(shè)中山八站，之后下穿東風(fēng)西路南側(cè)的房屋，并在東風(fēng)西路設(shè)置西場站，比之前方案增加一座車站，方便周邊居民及乘客的出行，社會效益十分明顯，同時，大大降低了施工風(fēng)險、工程投資，縮短了工期。

又如，廣州地鐵5號線廣州火車站至小北區(qū)間，有一段需要以盾構(gòu)施工方法穿越灰?guī)r溶洞發(fā)育區(qū)，隨著溶洞勘察精度的提高，線路縱斷面的優(yōu)化工作也不斷推進(jìn)，經(jīng)過反復(fù)精心的細(xì)化和調(diào)整，使得線路穿越溶洞的施工風(fēng)險一步步降低，并輔以洞內(nèi)超前補勘、地面和洞內(nèi)注漿相結(jié)合等措施，使得盾構(gòu)施工得以順利開展，最終取得了成功。

再如，廣州地鐵5號線的動物園至楊箕區(qū)間，在穿越中山一路與梅東路T字形的內(nèi)環(huán)路高架立交橋的橋樁時，最初的線路方案需要進(jìn)行5根樁的樁基托換，費時費錢且風(fēng)險高，后來經(jīng)過多次線路平面微調(diào)和現(xiàn)場踏勘，減少了2根的樁基托換；而珠江新城至獵德區(qū)間，需要下穿花城廣場人行隧道較長的樁基，若按照一般的節(jié)能坡的縱斷面設(shè)計，則需要進(jìn)行難度極大的密集的樁基托換，為此，經(jīng)過多輪的縱斷面方案比選，最終確定采用非節(jié)能坡設(shè)計，同時有一個豎曲線半徑亦不得不采用了困難條件下的設(shè)計值，當(dāng)然，仍滿足規(guī)范和行車等要求，經(jīng)過優(yōu)化，使得盾構(gòu)隧道從樁基下方穿過，避免了托換。

2.1.4 所有重要的協(xié)調(diào)工作中，總體起主導(dǎo)作用

在地鐵設(shè)計和建設(shè)中，協(xié)調(diào)工作量非常大，類型也多種多樣，對這些協(xié)調(diào)工作中，絕大部分都需要線路專業(yè)參與，而比較重要的協(xié)調(diào)工作中，線路專業(yè)還起到主導(dǎo)作用，究其原因，一方面，線路走向、站位的選擇，會直接影響到規(guī)劃、客流吸引、房屋拆遷、管線遷改、換乘等重大問題，另一方面，很多專業(yè)的調(diào)整與優(yōu)化，均建立在線路調(diào)整與優(yōu)化的基礎(chǔ)上。

例如，在配合廣州南站高鐵樞紐的規(guī)劃協(xié)調(diào)中，具體需要幾條地鐵線路接入，這時線路專業(yè)就起到了非常關(guān)鍵的主導(dǎo)作用，從客流出行出發(fā)，到分配到地鐵所需要承擔(dān)的客流，再分析每條線路的客流強(qiáng)度，再從主要可能的各主要區(qū)域與南站的客流走廊進(jìn)行分析，先大體得出至少需要3條地鐵線路接入，然后作出初步的線路方案，形成地鐵接駁高鐵樞紐的專題線路方案，在協(xié)調(diào)工作中起到了不可或缺的作用。

又如，在廣州地鐵2號線與3號線北延段的嘉禾站換乘方案協(xié)調(diào)中，由于還涉及2 號線在此站折返、站后需要接車輛段等復(fù)雜的情況，協(xié)調(diào)工作反復(fù)多次，持續(xù)幾個月的時間，在每次協(xié)調(diào)中，線路專業(yè)先在前次協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了方案優(yōu)化與調(diào)整，在協(xié)調(diào)會議中，又對各專業(yè)提出的方案進(jìn)行綜合與判斷，最終確定了同站臺換乘的最便捷的方案。

再如，在協(xié)調(diào)確定廣州地鐵5、6號線在大坦沙站的聯(lián)絡(luò)線方案時，5號線為高架線，6號線為地下線，聯(lián)絡(luò)線需要由高架至地下，又要避開第三限界的房屋，避免拆遷，線路專業(yè)經(jīng)過多方案比選，提出了由5號線區(qū)間的左右線間及早由高架向下以最大的坡度轉(zhuǎn)向地下，既避免了拆遷，又使高架橋的體量變小，減少了景觀、視野的不良沖擊。

2.2 設(shè)計內(nèi)容

地鐵線路設(shè)計內(nèi)容重要、豐富、廣泛、繁雜，與總體作用相關(guān)的主要內(nèi)容有[3]：

（1）地鐵線路的線位選擇、走向確定；

（2）線路起終點的比選、確定；

（3）車站站位的比較與確定；

（4）車站施工方法的比較與確定；

（5）區(qū)間施工方法的比較與確定；

（6）車站、區(qū)間埋深的協(xié)調(diào)與確定；

（7）線路與沿線建（構(gòu)）筑物關(guān)系的比較與確定；

（8）線路沿線管線遷改的總體方案；

（9）線路配線方案的比較與確定；

（10）跨越或穿越江、河、湖泊的方案比較與確定；

（11）本工程與既有、規(guī)劃地鐵線路換乘方案的確定；

（12）車輛段選址、出入段線方案確定；

（13）車站站名的確定；

（14）特殊地質(zhì)路段（如硬巖、溶洞、斷裂帶、孤石等）線路及施工方案的確定。

3 線路設(shè)計的總體作用

3.1 對總體專業(yè)的要求

地鐵設(shè)計中，對總體專業(yè)的要求非常高，包括鐵路設(shè)計，通常只能由線路專業(yè)才能勝任，近年來，隨著地鐵建設(shè)的飛速發(fā)展，以及各專業(yè)對地鐵系統(tǒng)的充分理解與汲收，逐漸其他專業(yè)亦可以承擔(dān)總體的重任，如建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)等，地鐵設(shè)計中對總體要求總結(jié)如下：

（1）必須有全局觀，能夠把握大的方案，對重大的技術(shù)問題要進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和作出正確選擇；

（2）知識面要廣，除精通本專業(yè)（或者系統(tǒng)外），需要對地鐵主導(dǎo)專業(yè)或系統(tǒng)（如建筑、結(jié)構(gòu)、車輛、行車、限界、通風(fēng)、通信信號、供電等）有所掌握，對其余專業(yè)或系統(tǒng)有較為充分的了解；

（3）對重大方案的把握能做到又快又準(zhǔn)，對重大施工風(fēng)險的敏銳性高、警覺性強(qiáng)；

（4）熟知各專業(yè)、系統(tǒng)的主流方案和先進(jìn)技術(shù)，并具備較高的決策能力；

（5）具有相當(dāng)高的協(xié)調(diào)能力，包括能自如地協(xié)調(diào)總體組內(nèi)部、工點、業(yè)主、施工與監(jiān)理單位、各政府主管部門等各方的各種技術(shù)、政策等主要問題；

（6）具備預(yù)知各種風(fēng)險并提前做出針對性預(yù)案的能力，如土建施工的薄弱環(huán)節(jié)或路段，通信信號調(diào)試中可能存在的風(fēng)險等；

（7）有較高的政策和上級指示領(lǐng)悟能力，能夠準(zhǔn)確、快速把握新政策、新規(guī)劃以及上級意圖的準(zhǔn)確落實。

3.2 總體作用

在地鐵設(shè)計和建設(shè)中，由于水文地質(zhì)、周邊環(huán)境、施工等方面因素影響，往往會遇到比較大的困難、風(fēng)險甚至事故，為盡量減少和降低工程風(fēng)險，規(guī)避上述問題，需要尋求較佳的多專業(yè)配合的方案，在此過程中，總體應(yīng)能做到提前預(yù)見并盡量避免或者在出現(xiàn)難以預(yù)估的實際事故時，得以最小的代價挽回最大的損失，而在此當(dāng)中，線路專業(yè)將是各專業(yè)中的龍頭專業(yè)，基本是牽一發(fā)而動全身的作用，可以說，沒有線路專業(yè)的參與，將無從實現(xiàn)。

3.2.1 優(yōu)化折返或出入段線方案，提高折返能力，滿足系統(tǒng)需求

地鐵線路的系統(tǒng)能力是地鐵設(shè)計建設(shè)的靈魂，全線的系統(tǒng)能力常常會被某個局部的能力所制約，如起、終點的折返能力，或者出入段線的能力等，因此，在設(shè)計中是總體專業(yè)重點關(guān)注的，而系統(tǒng)能力的提高或者改善往往會受到多專業(yè)、系統(tǒng)的限制，如線路、軌道、建筑、結(jié)構(gòu)、信號等，而各專業(yè)、系統(tǒng)需密切配合，此時，總體專業(yè)在各專業(yè)及系統(tǒng)設(shè)計中的作用將充分得到體現(xiàn)。

例如，廣州地鐵2、3號線換乘的嘉禾望崗站，在設(shè)計中，該車站需要同時滿足以下多個功能：2號線在此站折返、兩條線路共用的嘉禾車輛段的出入段線在此站接軌、兩條線路在此站換乘?？傮w設(shè)定的目標(biāo)主要包括：折返時間不大于90 s，出入段線需同時與2、3號線的正線接軌，兩條線路的換乘需實現(xiàn)最便捷的同站臺換乘。為此，總體組織線路、建筑、結(jié)構(gòu)、軌道、車輛段、信號、交通疏解、管線遷改等專業(yè)多次進(jìn)行方案研究與討論，而在此當(dāng)中，線路專業(yè)一方面從本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的角度出發(fā)、研究，做出了約6個有相當(dāng)價值的線路方案，供總體組討論，另外，廣泛收集和虛心聽取各專業(yè)、系統(tǒng)的意見、建議，不斷優(yōu)化和改善方案。經(jīng)過長時間的反復(fù)研討、修改和各層次各級的審查，最終確定在當(dāng)時條件下比較理想的方案：換乘方案采用同層雙島布置，2號線線路在內(nèi)側(cè)、3號線線路在外側(cè)，實現(xiàn)兩條線路4個主客流換乘方向的同站臺便捷換乘；2號線采用站后設(shè)置交叉渡線進(jìn)行折返的方案，可實現(xiàn)90 s的折返能力；車輛段出入段線與2號線折返線的端部連接，同時通過渡線與3號線的正線連接接軌。

3.2.2 優(yōu)化土建方案，改善換乘條件、降低工程風(fēng)險

在地鐵設(shè)計和建設(shè)的總體工作中，有一項非常重要的工作是在特殊水文、地質(zhì)、環(huán)境路段，需要縱觀全局對土建方案進(jìn)行審視[4]，是否有更優(yōu)的方案，使施工風(fēng)險最低、工程造價最小、施工工期最短。而要完成這項重要工作，自然是線路專業(yè)，因為線路專業(yè)可以從局部路段或者全線的范圍去通盤考慮，而且通過線路優(yōu)化的土建方案，往往比建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)的工點設(shè)計所優(yōu)化的方案更具優(yōu)勢，更具可實施性。

大坦沙島是廣州地區(qū)石灰?guī)r溶洞發(fā)育的區(qū)域，地鐵5、6號線均途經(jīng)此島，6號線以地下線路為主，由北向南貫穿該島，設(shè)置河沙和坦尾兩座車站，采用明挖法施工，區(qū)間則主要采用盾構(gòu)法施工。為確保施工安全，尤其是盾構(gòu)施工安全，總體多次組織線路、建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行方案比較和優(yōu)化，以線路專業(yè)為龍頭牽頭，并先通過加密鉆孔、超聲波檢測、物探等手段，盡量探清線路所經(jīng)區(qū)域的溶洞的布置、大小、埋深、充填物質(zhì)等詳細(xì)情況，然后著力進(jìn)行多個線路平縱斷面方案比選，各專業(yè)配合。盡量從線路平面上避開溶洞，確實不能避開的，就調(diào)整縱斷面設(shè)計，避免盾構(gòu)穿越大溶洞，經(jīng)過以線路專業(yè)為主的多次方案比選與優(yōu)化，確定推薦方案，并經(jīng)過各層次的專題論證與審查，以及專家的專項審查，以確保最終采用的方案最優(yōu)。

地鐵的換乘方案是地鐵設(shè)計中非常重要的一項工作，涉及百年大計，地鐵設(shè)計者應(yīng)高度重視，尤其是起龍頭作用的線路專業(yè)。在進(jìn)行8號線與廣佛線沙園換乘站的方案設(shè)計時，在總體專業(yè)的牽頭和組織下，線路專業(yè)繼續(xù)發(fā)揮著重要的作用，經(jīng)多次現(xiàn)場踏勘、若干方案比選并結(jié)合兩條線路前后區(qū)間線路的具體條件，最終采用了地下三層同站臺換乘的便捷換乘方案，地下一層為站廳、地下二、三層為兩條線路的其中一個方向的線路的上行或下行線。又如，車陂南為4、5號線的換乘站，考慮到4號線的有效站臺較短、5號線有效站臺較長的特點，線路專業(yè)做了主要的幾種換乘方案，并與建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)多次會討后，采用了“T”字換乘的方案，兩線均采用島式站臺，便于客流的組織與疏散，兩站臺間增加了中間轉(zhuǎn)接層。

3.2.3 及時處理盾構(gòu)施工偏差

在廣州地鐵各線路建設(shè)中，或多或少出現(xiàn)過盾構(gòu)隧道施工偏差超過允許值的情況，究其原因，主要是由于以下情況造成：一是由于地質(zhì)原因，廣州的地質(zhì)為復(fù)合地層，巖面起伏不定，軟硬巖層分布不具規(guī)律，且可能存在互層，使得盾構(gòu)隧道存在軟硬不均的情況，往往導(dǎo)致隧道施工掘進(jìn)姿態(tài)難以控制的局面；二是人為因素，在盾構(gòu)施工過程中，技術(shù)人員可能由于疏忽大意或者是對地質(zhì)、盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)判斷錯誤，導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)失控，或者是出現(xiàn)偏差后急于糾偏，導(dǎo)致線路調(diào)整困難或者無法調(diào)整，這種情況占比較大；三是測量未及時跟上或者測量出現(xiàn)失誤所造成的，盾構(gòu)機(jī)邊掘進(jìn)，邊拼管片，此時，管片的平、縱、斷面測量要及時進(jìn)行，否則盾構(gòu)姿態(tài)偏差超標(biāo)也無法及時發(fā)現(xiàn)，這種原因出現(xiàn)情況極少。不管哪種原因，最重要的是施工單位和監(jiān)理單位要及時向業(yè)主和設(shè)計總體匯報，同時應(yīng)立即停止盾構(gòu)的施工，等總體組織線路及有關(guān)專業(yè)研究線路是否需要調(diào)整和怎樣調(diào)整后再行下一步的工序。

例如，廣州地鐵5號線坦尾至西場盾構(gòu)區(qū)間，在施工過程中，由于盾構(gòu)承包商在掘進(jìn)過程中的測量誤差，導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)出現(xiàn)較大的偏差，左偏92 mm，右偏308 mm，在該段已經(jīng)施工才發(fā)現(xiàn)，所以只能由線路專業(yè)進(jìn)行研究總體的解決方案，結(jié)構(gòu)、限界、軌道、供電等專業(yè)配合，最終進(jìn)行了線路平、縱斷面的微調(diào)。

3.2.4 正確決策施工后遺留問題，使隧道正常使用

地鐵結(jié)構(gòu)在施工完成后，由于隧道圍壓力、襯砌自重及變形、盾構(gòu)管片注漿盾構(gòu)、橋梁自重等原因，或者由于特殊施工方法，如冷凍法工后被冷凍地層的解凍等，往往會給隧道、橋梁、管片等帶來較大的影響，甚至可能會影響正常的軌道鋪設(shè)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的安裝，出現(xiàn)這種情況時，通常由總體召集線路、結(jié)構(gòu)、限界、軌道、供電等專業(yè)共同分析研究解決方案，當(dāng)然，最理想的是能夠通過線路龍頭專業(yè)將線路平、縱斷面微調(diào)后進(jìn)行各專業(yè)的施工，否則可能需要采取其他的補救措施，如適當(dāng)鑿除橋面、軌道加強(qiáng)、接觸網(wǎng)作特殊處理、電纜支架寬度調(diào)整等。

例如，廣州地鐵4號線某高架區(qū)間，施工后由于橋墩的不均勻沉降，導(dǎo)致部分地段橋面較高，給板式軌道的施工帶來極大的困難，即CA砂漿的厚度過厚或者過薄。經(jīng)過由線路專業(yè)為首的多專業(yè)的共同研究，線路縱斷面盡量調(diào)整，輔以適當(dāng)補厚或鑿除橋面的措施得以解決。

又如，廣州地鐵3號線的某車站的站后折返線，采用冷凍法施工，施工后被冷凍的地層在解凍過程中，產(chǎn)生較大的沉降，超過允許值，可能導(dǎo)致接觸網(wǎng)的安裝困難。經(jīng)多輪多專業(yè)會議及多方案研究，由于線路縱斷面不能作出調(diào)整，只能采取局部的軌道加強(qiáng)和接觸網(wǎng)支架作特殊處理的方案進(jìn)行解決。

3.3 與政府職能部門的協(xié)調(diào)作用

在地鐵線路建設(shè)中，各階段均需與政府不同部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，以穩(wěn)定線路站位方案，以及確定更為具體的車站建筑結(jié)構(gòu)、區(qū)間工法等技術(shù)方案，或者確定車輛段、控制中心、主變電站等的選址，在進(jìn)行協(xié)調(diào)之前，總體需要組織線路等有關(guān)專業(yè)研究方案，進(jìn)行方案比選，確定推薦方案，并在業(yè)主內(nèi)部進(jìn)行多次審查，先在業(yè)主層面形成統(tǒng)一意見，再由業(yè)主牽頭以業(yè)主名義與政府部門進(jìn)行協(xié)調(diào)。在很多協(xié)調(diào)工作中，尤其是土建方案協(xié)調(diào)中，線路專業(yè)是必不可少、且會起到主導(dǎo)作用的專業(yè)。

3.3.1 與規(guī)劃部門協(xié)調(diào)中的總體作用

與規(guī)劃部門協(xié)調(diào)的內(nèi)容很多，而其中最重要的是全線的線路、站位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定，因為此項沒有穩(wěn)定下來，其他所有的專業(yè)、系統(tǒng)均不能開展工作，其次是車輛段、控制中心、主變電站等選址的規(guī)劃確定。而前者更能體現(xiàn)線路專業(yè)的總體作用，后者與線路走向、線路長度、車站數(shù)量有著密切的關(guān)系，也從某種意義上說明了線路的總體作用。

例如，廣州地鐵5號線，由于此線路是廣州市重要的東西向主干線，其線路走向、站位頗受廣大市民和各界的重視，在與規(guī)劃部門的協(xié)調(diào)過程中，線路專業(yè)做了很多的局部方案比選，并充分進(jìn)行比較論證，而規(guī)劃部門十分重視，而且非常謹(jǐn)慎，也充分聽取廣大市民的意見。在線路、站位方案基本形成共識的同時，向社會征集意見，收到不少熱心、熱情市民的積極意見，其中，極具參考價值的主要有3條：西段線路，建議由南岸路改為經(jīng)中山八公交樞紐，并增設(shè)西場站；中部線路，區(qū)莊至楊箕段，強(qiáng)烈要求途經(jīng)動物園南門，并增設(shè)此站，以方便該區(qū)域龐大的居住、辦公客流出行；東段線路，即員村至大沙地段，建議線路路由從黃埔大道改為中山大道，理由是中山大道有極大的現(xiàn)狀客流需要5號線進(jìn)行疏導(dǎo)。據(jù)此，業(yè)主組織總體組認(rèn)真進(jìn)行研究，并多次與規(guī)劃進(jìn)行快速、高效的協(xié)調(diào)，最終決策：采納前兩條意見，后一條綜合考慮整個地鐵線網(wǎng)規(guī)劃的整體布局，維持原規(guī)劃路由。

又如，在確定2、3號線共用的嘉禾車輛段的選址時，線路專業(yè)也充分體現(xiàn)出總體的領(lǐng)頭作用，不斷地進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，做各種選址的線路及出入段線方案，反復(fù)地向業(yè)主匯報和推薦可行的方案，并由業(yè)主牽頭與規(guī)劃部門協(xié)調(diào)，而規(guī)劃部門則落實用地的性質(zhì)、是否已經(jīng)出讓、是否需要適當(dāng)調(diào)整用地性質(zhì)等，經(jīng)過較長時間的反復(fù)協(xié)調(diào)才得以落實。

3.3.2 與地鐵建設(shè)主管部門協(xié)調(diào)中的總體作用

具體的建設(shè)方案，通常是從初步設(shè)計開始直到竣工驗收交付運營，最集中、最具規(guī)模的是初步設(shè)計審查，之后，是分散的局部的方案調(diào)整，或者是各工點的方案的協(xié)調(diào)與確定等。與地鐵建設(shè)主管部門的協(xié)調(diào)也不例外，線路方案的確定也是最為重要的，因為如果線路有變動，哪怕是局部的調(diào)整，也會涉及到較多專業(yè)的調(diào)整與修改，甚至要重新進(jìn)行設(shè)計。

例如，地鐵5號線在確定坦尾至西村段具體的線路、過江施工工法、車站實施方案時，地鐵建設(shè)主管部門十分重視，指示地鐵公司做多方案比選，經(jīng)反復(fù)協(xié)調(diào)，待推薦方案基本成熟時，組織各相關(guān)單位進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場踏勘，再進(jìn)行方案的優(yōu)化。

3.3.3 與國土部門協(xié)調(diào)中的總體作用

與國土部門的協(xié)調(diào)也非常重要，因為涉及到用地的性質(zhì)是否為可建設(shè)用地，或者是否可轉(zhuǎn)化為可建設(shè)用地，地塊是否已經(jīng)出讓，尤其是車輛段、控制中心、主變電站、冷卻塔、出入口、風(fēng)亭、高架線路的用地等。

例如，在確定廣州地鐵某車輛段的選址和具體方案時，多次與規(guī)劃、國土協(xié)調(diào)，詳細(xì)落實方案所含的用地性質(zhì)、出讓情況等，過程中發(fā)現(xiàn)有部分為不可建設(shè)用地，后經(jīng)多方協(xié)調(diào)落實，可以置換為可建設(shè)用地，解決了車輛段選址的重大難題。

3.3.4 與民政部門協(xié)調(diào)中的總體作用

與民政部門協(xié)調(diào)的主要內(nèi)容是車站的站名，站名也是地鐵建設(shè)中非常重要的內(nèi)容，因為站名一旦確定，運營后要作修改是非常困難的，而且要付出幾百萬甚至幾千萬的費用，其主要原因是信號為主的很多系統(tǒng)軟件，以及本線路及全線網(wǎng)的標(biāo)識要同步修改更新。而車站站名的命名及確定，在廣州地鐵建設(shè)的一般流程是：線路專業(yè)先根據(jù)車站所在位置的地名、路名、標(biāo)志性建筑或者公交站名稱等先初步確定站名，然后再報民政局的地名辦審批，在此過程中，地鐵辦通常會組織協(xié)調(diào)確定。

例如，廣州地鐵5號線在與地名辦協(xié)調(diào)確定站名中，有幾座車站名稱更正較為明顯：東風(fēng)西路站改為西場站，花園酒店站改為淘金站，馬場站改為潭村站，魚珠站改為三溪站，茅崗站改為魚珠站等。

3.4 與業(yè)主、施工及監(jiān)理單位等協(xié)調(diào)的作用

在對外協(xié)調(diào)工作中，線路同樣起到相當(dāng)重要的、其他專業(yè)無法替代的總體性作用，這不僅僅局限于線路方案的協(xié)調(diào)本身，其他主要一些專業(yè)，尤其是建筑、結(jié)構(gòu)、軌道、供電等專業(yè)與系統(tǒng)的對外協(xié)調(diào)，這些專業(yè)所需要協(xié)調(diào)方案是否可行或者是否最優(yōu)，往往需要線路專業(yè)的確認(rèn)。

3.4.1 與業(yè)主協(xié)調(diào)中的總體作用

與業(yè)主的協(xié)調(diào)內(nèi)容廣泛，而且非常密切，其中線路方案、車站建筑、車站與區(qū)間工法、限界、軌道、供電、車輛段及出入段線等的協(xié)調(diào)，與線路專業(yè)直接相關(guān)，且線路專業(yè)的方案或意見將占主導(dǎo)作用。

例如，為盡快穩(wěn)定廣州地鐵3號線廈滘車輛段出入段線方案，線路專業(yè)牽頭做了幾組可行方案，并詳細(xì)列出各方案的優(yōu)缺點，給出相應(yīng)的推薦意見，然后通過總體組內(nèi)部審查后，由總體組聯(lián)系業(yè)主進(jìn)行多次協(xié)調(diào)與審查，最終確定較優(yōu)的實施方案。

3.4.2 與施工單位協(xié)調(diào)中的總體作用

與施工單位的協(xié)調(diào)主要分2種情況，一是施工單位提出施工方案、施工措施優(yōu)化，需要設(shè)計總體審查確認(rèn)，或者由于地質(zhì)、周邊環(huán)境條件變化引起施工方案的變更，需要設(shè)計總體協(xié)調(diào)審查；二是由于在施工中出現(xiàn)較大的偏差，超過允許值，需要與設(shè)計總體協(xié)調(diào)解決，如前述的盾構(gòu)施工偏差等。

例如，廣州地鐵3號線某車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)施工后，經(jīng)測量確認(rèn)，產(chǎn)生向線路中心線方向偏差而侵限，最大值達(dá)200 mm，于是向業(yè)主匯報，由業(yè)主組織施工、設(shè)計、監(jiān)理等單位共同研究對策，首先需要線路專業(yè)做方案是否可以通過調(diào)整線路平面進(jìn)行解決，在確定線路平面難以調(diào)整的情況下，再由限界、供電等相關(guān)專業(yè)研究相應(yīng)的解決方法，最終通過局部調(diào)整電纜支架長度及調(diào)整側(cè)墻上相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行解決。

3.4.3 與監(jiān)理協(xié)調(diào)中的總體作用

在地鐵建設(shè)中，設(shè)計直接與監(jiān)理協(xié)調(diào)的情況極少，但偶爾也會發(fā)生，這主要是由于監(jiān)理在方案審查中可能會產(chǎn)生不同的意見，需要與設(shè)計總體進(jìn)行協(xié)調(diào)解決。

例如，廣州地鐵5號線滘口至坦尾區(qū)間的敷設(shè)方式為高架，與內(nèi)環(huán)放射線高架橋并行跨越珠江，監(jiān)理在審查線路方案時，認(rèn)為地鐵的橋面應(yīng)適當(dāng)比內(nèi)環(huán)的高，這樣才能降低汽車可能失控掉到地鐵線路上的風(fēng)險，以及可以盡量避免汽車上的乘客由于種種原因拋物到地鐵線路上的情況發(fā)生，經(jīng)過與總體組，具體與線路專業(yè)的協(xié)調(diào)，線路專業(yè)對縱斷面按照監(jiān)理單位的意見作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與優(yōu)化。

3.5 不同設(shè)計階段的總體作用

地鐵建設(shè)基本程序可以分為：立項（工可）-設(shè)計階段（初步設(shè)計、施工圖設(shè)計）-招標(biāo)-施工階段（土竣工驗收，之后就是交付運營。由此可見，在地鐵的建設(shè)過程中，設(shè)計工作貫穿其中，其階段分別為：工可、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計（含招標(biāo)設(shè)計）、施工配合，而線路專業(yè)在各個設(shè)計階段均能起到重要的總體性作用。

3.5.1 工可階段

在工可階段，主要是線路專業(yè)的工作，其所起的總體作用最為明顯，本階段需要重點解決的問題包括：系統(tǒng)制式的論證與選擇，穩(wěn)定線路走向、車站的站位，線路起、終點的論證與確定，線路敷設(shè)方式的選擇，論證項目建設(shè)的必要性和迫切性，項目的總體規(guī)模控制，投資估算等。

例如，廣州地鐵4號線，在做工可報告時，遇到了較大的一些問題，由于當(dāng)時線路所的區(qū)域的現(xiàn)狀客流非常少，不足以支撐項目建設(shè)，線路走向、車站位置的選擇也需要進(jìn)行較多的深入研究，因為現(xiàn)狀大部分區(qū)域均為空地或者規(guī)劃的道路，線路起、終點的確定也存在較多的爭議。針對諸多重要問題，線路專業(yè)設(shè)計人員不畏艱難，積極主動與其他專業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃等聯(lián)系，一方面收集沿線豐富的規(guī)劃資料，另一方面，做各種詳細(xì)的比較方案，及時主動向各級匯報，討論論證，經(jīng)過較長時間的努力，一個一個問題逐個擊破與解決，最后終于順利完成工程許可報告并立項，為開展后續(xù)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.5.2 初步設(shè)計階段

初步設(shè)計階段的主要任務(wù)是：確定具體的線路、站位，線路敷設(shè)方式及埋深，具體的車站建筑及施工方案，區(qū)間施工方法，各機(jī)電系統(tǒng)具體的方案，車輛段及出入段線的具體方案，控制中心、主變電站的具體設(shè)計方案，項目的工程投資（概算）。線路方案的確定尤其重要，如果此階段線路方案作了調(diào)整，哪怕是微小的調(diào)整，均會影響較多或者部分專業(yè)，需要重新設(shè)計或者調(diào)整，整個項目的概算也要重新做，如果調(diào)整與工可相比，超過政策的允許范圍的，工可還需要重新修編并重新報批，這就是線路專業(yè)作用的具體體現(xiàn)。

例如，廣州地鐵某線路，在初步設(shè)計預(yù)審?fù)旰?，基于城市?guī)劃與發(fā)展的調(diào)整變化，以及地鐵線網(wǎng)建設(shè)的需要，需要將線路的起點東延一站一區(qū)間，這一調(diào)整，不僅引起很多專業(yè)、系統(tǒng)的設(shè)計變化，工可也需重新修編后上報。

3.5.3 施工圖設(shè)計階段

施工圖階段的主要設(shè)計任務(wù)相對比較明確和簡單，就是各專業(yè)、系統(tǒng)根據(jù)初步設(shè)計確定的推薦方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，使設(shè)計達(dá)到可以用來施工的程度即可。當(dāng)然，各專業(yè)也會出現(xiàn)由于水文地質(zhì)、沿線建（構(gòu)）筑物及管線資料的進(jìn)一步細(xì)化、機(jī)電系統(tǒng)輸入條件更加明確等具體條件的變化，也會對初步設(shè)計的方案有所微調(diào)，只要調(diào)整和變化在允許的范圍內(nèi)，就可以不對初步設(shè)計產(chǎn)生影響，不需要重新進(jìn)行修改初步設(shè)計。

例如，廣州地鐵3號線支線終點站天河客運站，由于在進(jìn)行施工圖設(shè)計時，地鐵線網(wǎng)規(guī)劃是需要預(yù)留向東北方向的延伸條件，所以其站后折返線是采用了曲線設(shè)計。在馬上要開展折返線施工時，線網(wǎng)規(guī)劃卻做出了調(diào)整，3號線不需要延伸，而是由新規(guī)劃的號線取代其延伸的線位，因此，線路專業(yè)根據(jù)此輸入條件的變化及時作出了調(diào)整，即將站后折返線修改為直線，更利于列車的折返，線路微調(diào)后，有關(guān)的車站建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)也對施工圖作了調(diào)整。

3.5.4 施工配合階段

施工配合階段，各專業(yè)、系統(tǒng)的設(shè)計人員主要是配合施工單位解決在施工過程中出現(xiàn)的施工方案變更或者是施工中出現(xiàn)的問題。例如，前述的解決盾構(gòu)施工中出現(xiàn)的偏差問題等。

4 結(jié)語

地鐵建設(shè)是一項極其復(fù)雜和艱巨的任務(wù)，涉及到城市的方方面面，而作為建設(shè)核心的設(shè)計總體，可以起到靈魂的作用，線路專業(yè)更是靈魂中的靈魂，時時處處都起到總體的作用。文章采用理論結(jié)合實際的方法，通過在地鐵總體設(shè)計工作中，以大量的實際工程事例加以佐證，說明線路設(shè)計工作的重要性、艱巨性和實用性。

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