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摘要:随着我国城市的不断发展,多个城市正大力发展地铁及市政高架桥等交通建设,地铁和市政高架桥一般沿城市主要道路敷设,因此,经常会出现地铁线路与市政高架桥共通道敷设的情况,如何处理好两工程的相互关系是其重难点。本文在总结共通道敷设常见情形的基础上,对工程重难点进行分析,提供多种处理思路,并以某地铁线路为工程实例,对线站位方案进行深入研究,从客流吸引、线路条件、与高架桥的关系、与周边建(构)筑物的关系、工程实施难度等因素进行综合比选,确定合理的线站位方案。
关键词:地铁;高架桥;共通道;相互关系
引言:
随着我国经济高速发展,城市化进程逐渐加快,多个城市正处于大力发展地铁之中,为了更好地服务居民出行,地铁线路一般沿人流密集的主干道敷设。与此同时,为了解决交通拥堵问题,我国多个城市也加快了城市道路基础设施的建设,如市政高架桥、公路隧道等,其一般敷设于城市交通性主干道。
因此,在城市建设过程中经常会出现地铁线路与市政高架桥共通道敷设的情况,此时,如何处理好地铁线路与市政高架桥的相互关系是其重难点[1],本文在总结共通道敷设常见情形的基础上,对线路方案进行深入研究,提供多种处理其相互关系的思路,希望给后续类似的工程设计提供一定的参考意义。
1.共通道敷设常见情形
当地铁线路与市政高架桥共通道敷设时,其建设时序对其工程方案影响较大,根据其建设时序的不同,可分为以下几种情形。
(1)地铁与高架桥同期建设
若地铁与高架桥建设时序相近,地铁与高架桥可考虑同期建设[2],同期建设可更好地处理两工程的相互关系[3],减小其相互影响,确保工程安全可靠,且可避免对道路的二次开挖,减小对周边环境的影響,因此,同期建设是较好的一种处理方式,但若两工程建设时序相差较远,因远期工程存在一定的不确定性,且存在立项审批等问题,则此种情形不适合同期建设。
(2)地铁晚于高架桥建设
与地铁相比,高架桥的立项审批及工程实施较为容易,因此地铁晚于高架桥建设是较为常见的一种情形,为了减小桥墩对地面道路交通的影响,高架桥一般沿道路路中敷设,其占据了道路的主要资源,留给地铁建设的空间较小,地铁线站位设置较为困难[4],因此,本文重点针对此种情形进行深入研究,提供多种处理思路。
(3)高架桥晚于地铁建设
若高架桥晚于地铁建设,当地铁建成运营后,其占据了道路的主要资源,高架桥的施工不可避免地会对地铁结构造成一定的安全影响[5],且此种情形下高架桥墩很难设置为路中独墩形式,其对地面道路交通影响较大,因此,在城市建设过程中,应尽量避免高架桥晚于地铁建设的情形。
2.线路方案研究
地铁与高架桥同期建设可更好地处理两工程的相互关系,是较为理想的一种情形,且已有大量相关研究及成功实例,本文不做赘述,高架桥晚于地铁建设对地铁结构影响较大,一般不建议采用此种建设时序,在实际工程设计中,地铁晚于高架桥建设是较为常见的情形,且其受控因素多,地铁实施较为困难,因此本文重点针对此种情形进行深入的方案研究。
2.1工程重难点
地铁晚于高架桥建设时,高架桥一般沿路中敷设,占据道路主要资源,地铁建设时,需对既有高架桥进行避让,需重点考虑以下因素:
(1)地铁车站结构与高架桥桩基应保持合理的净距,以保证工程的安全性,此外,当高架桥下方净空受限时,还应充分考虑地铁车站施工的可实施性。
(2)地铁车站布置应充分考虑道路两侧的建(构)筑物,避免与大型建(构)筑物发生冲突,减小对道路两侧地块的影响。
(3)针对地铁与高架桥并行段,除应考虑地铁车站的工程可行性,还应对地铁区间进行深入研究,避免与高架桥桩基等重要控制因素冲突,保证地铁区间的工程可行性。
2.2主要解决思路
针对上述工程重难点,主要的解决思路如下:
(1)针对线站位通道进行方案比选研究。地铁晚于高架桥建设时,高架桥占据道路主要资源,若道路较为狭窄或道路两侧建(构)筑物密集,则地铁线站位布置空间有限,工程实施难度大,因此可考虑研究地铁线路沿其它道路敷设的方案,避免与高架桥共通道敷设,并综合考虑客流吸引、线路条件、换乘节点、与周边建(构)筑物的关系、工程实施难度等因素,确定合理的线站位方案。
(2)路侧设站方案比选研究。高架桥一般占用道路路中资源,若道路较宽或道路两侧地块建(构)筑物退距足够时,可考虑地铁线路沿路侧布置,此种情形时应重点对车站及区间与沿线的高架桥桩及建(构)筑物的相互关系进行深入研究,保证线站位的工程可行性。
(3)高架桥实施时预留地铁建设条件[6][7]。若高架桥尚未实施,可对地铁与高架桥相互关系进行深入研究与对接协调,针对高架桥与地铁线路冲突点,调整高架桥的布置形式、平纵断面、桥墩位置等因素,预留地铁车站及区间的建设条件,保证工程的可行性。
3、工程实例
3.1工程概况
某市地铁线路1沿道路1敷设,地铁线路1为远期规划线路,于道路4西侧设置一座车站,于道路5附近设置一座车站与地铁线路3换乘,此外,根据线路走向,地铁线路1于道路6西侧及道路5东侧段线路均沿道路1北侧走行。道路1为现状道路,其道路4东侧段现状已建成路中高架桥,道路4西侧段现状为地面段,拟对道路4西侧段进行改造,于路中新建道路高架桥。地铁线路1晚于该高架桥建设,因此对该段线站位进行深入研究,确定合理的地铁线站位及高架桥方案,保证两工程的可行性。
3.2控制性因素
(1)换乘线路
地铁线路1于道路5附近设站与地铁线路3换乘,地铁线路3为在建线路,于道路1北侧设站。
(2)周边地块情况 道路1北侧地块1、地块2、地块3地下室均紧贴道路红线设置,道路1南侧地块4地下室范围退让红线约55m。
(3)周边其它建(构)筑物
地铁线路2为既有地铁线路,地铁线路1与地铁线路2不进行换乘,区间形成立交。道路1于道路4东侧段为既有高架桥,于道路4西侧段拟新建高架桥,在新建高架桥后,道路1与道路4路口拟形成互通立交1,道路1与道路6路口拟形成互通立交2。
3.3方案比选
结合地铁线路1线路走向及周边控制性因素,并充分考虑地铁线路1与道路1高架桥的相互关系及工程可实施性,研究了如下3个方案。
3.3.1方案一:道路1南侧敷设方案
地铁线路1于道路6西侧由路北侧转至路南侧,而后沿道路1南侧敷设,并于道路4西侧设站,于道路5东侧设站与地铁线路3换乘,而后由路南侧转至路北侧,其主要特点如下:
(1)该段线路设置2座车站,可较好地服务周边地块,并与其它地铁线路进行换乘,客流吸引情况较好。
(2)线路线形较差,需由路北侧转至路南侧,再由路南侧转至路北侧,存在2处S弯及多处小曲线半径。
(3)道路5东侧车站设置于道路南侧,与地铁线路3换乘距离较远,换乘较为不便。
(4)道路4西侧车站设置于道路南侧,避让路中高架桥,因地块4退让红线较多,车站设置条件相对较好,工程实施难度较小。
(5)区间线路由道路北侧转至南侧时需拟建高架桥预留区间穿越条件,区间线路穿越互通立交1及互通立交2时均需拟建高架桥预留区间穿越条件。
3.3.2方案二:道路1北側敷设方案
地铁线路1沿道路1北侧敷设,并于道路4西侧设站,于道路5东侧设站与地铁线路3换乘,其主要特点如下:
(1)该段线路设置2座车站,可较好地服务周边地块,并与其它地铁线路进行换乘,客流吸引情况较好。
(2)线路线形较好,无小曲线半径。
(3)道路5东侧车站设置于道路北侧,与地铁线路3换乘距离较近,换乘较为便捷。
(4)道路4西侧车站设置于道路北侧,因地块1、地块2、地块3地下室均紧贴道路红线设置,车站及区间均与地块地下室冲突,工程实施难度极大。
(5)区间与互通立交1多个既有高架桥桩冲突,工程实施难度极大。
3.3.3方案三:道路3敷设方案
地铁线路1由道路1往北偏转接至道路3,并于道路4东侧设站与地铁线路2换乘,过道路5后往南偏转接至道路1,其主要特点如下:
(1)该段线路仅设置1座车站,且车站周边为湖泊,对周边地块覆盖不足,客流吸引情况差。
(2)线路线形较差,需由道路1往北偏转至道路3,再由道路3往南偏转接至道路1,存在2处S弯及多处小曲线半径,且线路长度相比方案一及方案二增加约600m。
(3)道路4东侧设站可与地铁线路2换乘,但因道路3红线宽度仅30m,且道路两侧建(构)筑物密集,该车站工程实施难度大。
(4)区间线路切割大量地块,对周边影响较大。
(5)线路选取其它通道路由,避免与高架桥共通道敷设,与高架桥相互无影响。
三个方案比较情况如表1所示,方案二客流吸引、线路条件及换乘情况均较好,但其车站及区间均与地块地下室冲突,区间与多个既有高架桥桩冲突,工程实施难度极大;方案三与高架桥相互无影响,但其客流吸引、线路条件较差,且车站工程实施难度大,区间线路切割大量地块,对周边影响较大;方案一线路条件较差,与地铁线路3换乘距离较远,但其客流吸引情况较好,工程实施难度较小,且与既有高架桥桩无冲突,需拟建高架桥预留区间穿越条件。综合考虑上述因素,方案一相对更优。
4、研究结论
(1)地铁线路与市政高架桥共通道敷设时,需重点考虑两工程的建设时序,其中,地铁线路晚于高架桥建设是较为常见的情形。
(2)针对地铁线路晚于高架桥建设的情形,主要的解决思路有线站位通道的比选研究、路侧设站方案的比选研究及高架桥实施时预留地铁建设条件。
(3)工程设计中,需根据实际工程条件,从客流吸引、线路条件、与高架桥的关系、与周边建(构)筑物的关系、工程实施难度等因素进行综合比选,确定最为合理的线站位方案。
参考文献:
[1]郎庆辉.城市轨道交通线路下穿高架桥方案研究[J].隧道与轨道交通,2018(3):23-26.
[2]胡显鹏.地铁站与高架桥同期同位分离式合建方案设计研究[J].城市轨道交通研究,2018(12):92-96.
[3]刘建芳.武汉地铁王家湾站设计技术要点[J].城市轨道交通研究,2018(8):174-177.
[4]楚航.地铁车站下穿高架桥设计方案探讨及工程实践[J].铁道勘察,2019(5):86-91.
[5]周智海,陈芳.拟建市政道路高架桥对其下既有轨道结构安全影响评估[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2020(6):59-65.
[6]邱丽丽,张学军,路璐.城市轨道交通预留工程风险分析及对策[J].城市轨道交通研究,2013(2):1-5.
[7]刘帮俊,乔云强.预留轨道交通通道的桥梁设计研究[J].都市快轨交通,2015(6):65-70.
关键词:地铁;高架桥;共通道;相互关系
引言:
随着我国经济高速发展,城市化进程逐渐加快,多个城市正处于大力发展地铁之中,为了更好地服务居民出行,地铁线路一般沿人流密集的主干道敷设。与此同时,为了解决交通拥堵问题,我国多个城市也加快了城市道路基础设施的建设,如市政高架桥、公路隧道等,其一般敷设于城市交通性主干道。
因此,在城市建设过程中经常会出现地铁线路与市政高架桥共通道敷设的情况,此时,如何处理好地铁线路与市政高架桥的相互关系是其重难点[1],本文在总结共通道敷设常见情形的基础上,对线路方案进行深入研究,提供多种处理其相互关系的思路,希望给后续类似的工程设计提供一定的参考意义。
1.共通道敷设常见情形
当地铁线路与市政高架桥共通道敷设时,其建设时序对其工程方案影响较大,根据其建设时序的不同,可分为以下几种情形。
(1)地铁与高架桥同期建设
若地铁与高架桥建设时序相近,地铁与高架桥可考虑同期建设[2],同期建设可更好地处理两工程的相互关系[3],减小其相互影响,确保工程安全可靠,且可避免对道路的二次开挖,减小对周边环境的影響,因此,同期建设是较好的一种处理方式,但若两工程建设时序相差较远,因远期工程存在一定的不确定性,且存在立项审批等问题,则此种情形不适合同期建设。
(2)地铁晚于高架桥建设
与地铁相比,高架桥的立项审批及工程实施较为容易,因此地铁晚于高架桥建设是较为常见的一种情形,为了减小桥墩对地面道路交通的影响,高架桥一般沿道路路中敷设,其占据了道路的主要资源,留给地铁建设的空间较小,地铁线站位设置较为困难[4],因此,本文重点针对此种情形进行深入研究,提供多种处理思路。
(3)高架桥晚于地铁建设
若高架桥晚于地铁建设,当地铁建成运营后,其占据了道路的主要资源,高架桥的施工不可避免地会对地铁结构造成一定的安全影响[5],且此种情形下高架桥墩很难设置为路中独墩形式,其对地面道路交通影响较大,因此,在城市建设过程中,应尽量避免高架桥晚于地铁建设的情形。
2.线路方案研究
地铁与高架桥同期建设可更好地处理两工程的相互关系,是较为理想的一种情形,且已有大量相关研究及成功实例,本文不做赘述,高架桥晚于地铁建设对地铁结构影响较大,一般不建议采用此种建设时序,在实际工程设计中,地铁晚于高架桥建设是较为常见的情形,且其受控因素多,地铁实施较为困难,因此本文重点针对此种情形进行深入的方案研究。
2.1工程重难点
地铁晚于高架桥建设时,高架桥一般沿路中敷设,占据道路主要资源,地铁建设时,需对既有高架桥进行避让,需重点考虑以下因素:
(1)地铁车站结构与高架桥桩基应保持合理的净距,以保证工程的安全性,此外,当高架桥下方净空受限时,还应充分考虑地铁车站施工的可实施性。
(2)地铁车站布置应充分考虑道路两侧的建(构)筑物,避免与大型建(构)筑物发生冲突,减小对道路两侧地块的影响。
(3)针对地铁与高架桥并行段,除应考虑地铁车站的工程可行性,还应对地铁区间进行深入研究,避免与高架桥桩基等重要控制因素冲突,保证地铁区间的工程可行性。
2.2主要解决思路
针对上述工程重难点,主要的解决思路如下:
(1)针对线站位通道进行方案比选研究。地铁晚于高架桥建设时,高架桥占据道路主要资源,若道路较为狭窄或道路两侧建(构)筑物密集,则地铁线站位布置空间有限,工程实施难度大,因此可考虑研究地铁线路沿其它道路敷设的方案,避免与高架桥共通道敷设,并综合考虑客流吸引、线路条件、换乘节点、与周边建(构)筑物的关系、工程实施难度等因素,确定合理的线站位方案。
(2)路侧设站方案比选研究。高架桥一般占用道路路中资源,若道路较宽或道路两侧地块建(构)筑物退距足够时,可考虑地铁线路沿路侧布置,此种情形时应重点对车站及区间与沿线的高架桥桩及建(构)筑物的相互关系进行深入研究,保证线站位的工程可行性。
(3)高架桥实施时预留地铁建设条件[6][7]。若高架桥尚未实施,可对地铁与高架桥相互关系进行深入研究与对接协调,针对高架桥与地铁线路冲突点,调整高架桥的布置形式、平纵断面、桥墩位置等因素,预留地铁车站及区间的建设条件,保证工程的可行性。
3、工程实例
3.1工程概况
某市地铁线路1沿道路1敷设,地铁线路1为远期规划线路,于道路4西侧设置一座车站,于道路5附近设置一座车站与地铁线路3换乘,此外,根据线路走向,地铁线路1于道路6西侧及道路5东侧段线路均沿道路1北侧走行。道路1为现状道路,其道路4东侧段现状已建成路中高架桥,道路4西侧段现状为地面段,拟对道路4西侧段进行改造,于路中新建道路高架桥。地铁线路1晚于该高架桥建设,因此对该段线站位进行深入研究,确定合理的地铁线站位及高架桥方案,保证两工程的可行性。
3.2控制性因素
(1)换乘线路
地铁线路1于道路5附近设站与地铁线路3换乘,地铁线路3为在建线路,于道路1北侧设站。
(2)周边地块情况 道路1北侧地块1、地块2、地块3地下室均紧贴道路红线设置,道路1南侧地块4地下室范围退让红线约55m。
(3)周边其它建(构)筑物
地铁线路2为既有地铁线路,地铁线路1与地铁线路2不进行换乘,区间形成立交。道路1于道路4东侧段为既有高架桥,于道路4西侧段拟新建高架桥,在新建高架桥后,道路1与道路4路口拟形成互通立交1,道路1与道路6路口拟形成互通立交2。
3.3方案比选
结合地铁线路1线路走向及周边控制性因素,并充分考虑地铁线路1与道路1高架桥的相互关系及工程可实施性,研究了如下3个方案。
3.3.1方案一:道路1南侧敷设方案
地铁线路1于道路6西侧由路北侧转至路南侧,而后沿道路1南侧敷设,并于道路4西侧设站,于道路5东侧设站与地铁线路3换乘,而后由路南侧转至路北侧,其主要特点如下:
(1)该段线路设置2座车站,可较好地服务周边地块,并与其它地铁线路进行换乘,客流吸引情况较好。
(2)线路线形较差,需由路北侧转至路南侧,再由路南侧转至路北侧,存在2处S弯及多处小曲线半径。
(3)道路5东侧车站设置于道路南侧,与地铁线路3换乘距离较远,换乘较为不便。
(4)道路4西侧车站设置于道路南侧,避让路中高架桥,因地块4退让红线较多,车站设置条件相对较好,工程实施难度较小。
(5)区间线路由道路北侧转至南侧时需拟建高架桥预留区间穿越条件,区间线路穿越互通立交1及互通立交2时均需拟建高架桥预留区间穿越条件。
3.3.2方案二:道路1北側敷设方案
地铁线路1沿道路1北侧敷设,并于道路4西侧设站,于道路5东侧设站与地铁线路3换乘,其主要特点如下:
(1)该段线路设置2座车站,可较好地服务周边地块,并与其它地铁线路进行换乘,客流吸引情况较好。
(2)线路线形较好,无小曲线半径。
(3)道路5东侧车站设置于道路北侧,与地铁线路3换乘距离较近,换乘较为便捷。
(4)道路4西侧车站设置于道路北侧,因地块1、地块2、地块3地下室均紧贴道路红线设置,车站及区间均与地块地下室冲突,工程实施难度极大。
(5)区间与互通立交1多个既有高架桥桩冲突,工程实施难度极大。
3.3.3方案三:道路3敷设方案
地铁线路1由道路1往北偏转接至道路3,并于道路4东侧设站与地铁线路2换乘,过道路5后往南偏转接至道路1,其主要特点如下:
(1)该段线路仅设置1座车站,且车站周边为湖泊,对周边地块覆盖不足,客流吸引情况差。
(2)线路线形较差,需由道路1往北偏转至道路3,再由道路3往南偏转接至道路1,存在2处S弯及多处小曲线半径,且线路长度相比方案一及方案二增加约600m。
(3)道路4东侧设站可与地铁线路2换乘,但因道路3红线宽度仅30m,且道路两侧建(构)筑物密集,该车站工程实施难度大。
(4)区间线路切割大量地块,对周边影响较大。
(5)线路选取其它通道路由,避免与高架桥共通道敷设,与高架桥相互无影响。
三个方案比较情况如表1所示,方案二客流吸引、线路条件及换乘情况均较好,但其车站及区间均与地块地下室冲突,区间与多个既有高架桥桩冲突,工程实施难度极大;方案三与高架桥相互无影响,但其客流吸引、线路条件较差,且车站工程实施难度大,区间线路切割大量地块,对周边影响较大;方案一线路条件较差,与地铁线路3换乘距离较远,但其客流吸引情况较好,工程实施难度较小,且与既有高架桥桩无冲突,需拟建高架桥预留区间穿越条件。综合考虑上述因素,方案一相对更优。
4、研究结论
(1)地铁线路与市政高架桥共通道敷设时,需重点考虑两工程的建设时序,其中,地铁线路晚于高架桥建设是较为常见的情形。
(2)针对地铁线路晚于高架桥建设的情形,主要的解决思路有线站位通道的比选研究、路侧设站方案的比选研究及高架桥实施时预留地铁建设条件。
(3)工程设计中,需根据实际工程条件,从客流吸引、线路条件、与高架桥的关系、与周边建(构)筑物的关系、工程实施难度等因素进行综合比选,确定最为合理的线站位方案。
参考文献:
[1]郎庆辉.城市轨道交通线路下穿高架桥方案研究[J].隧道与轨道交通,2018(3):23-26.
[2]胡显鹏.地铁站与高架桥同期同位分离式合建方案设计研究[J].城市轨道交通研究,2018(12):92-96.
[3]刘建芳.武汉地铁王家湾站设计技术要点[J].城市轨道交通研究,2018(8):174-177.
[4]楚航.地铁车站下穿高架桥设计方案探讨及工程实践[J].铁道勘察,2019(5):86-91.
[5]周智海,陈芳.拟建市政道路高架桥对其下既有轨道结构安全影响评估[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2020(6):59-65.
[6]邱丽丽,张学军,路璐.城市轨道交通预留工程风险分析及对策[J].城市轨道交通研究,2013(2):1-5.
[7]刘帮俊,乔云强.预留轨道交通通道的桥梁设计研究[J].都市快轨交通,2015(6):65-70.