重慶軌道交通6號線線路設計特點分析

楊學金

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，710043，西安∥工程師)

重慶主城區依山環水，溝多坡陡。城市用地受自然條件影響，呈沿江自由式發展，并逐步形成分散、分片、多中心、組團式的城市結構形態。城市軌道交通的修建對于加強組團間的聯系、促進城市協調發展，起到至關重要的作用。

根據《重慶市城鄉總體規劃(2007—2020)》，主城區軌道交通遠景線網規劃為“九線一環”形態，線路總長為513 km。其中，重慶軌道交通6號線是《重慶市快速軌道交通建設規劃(2011—2016)》中確定建設的1條骨干線路，與已建成的1、2、3號線共同構成重慶市快速軌道交通的基本骨架。本文論述了6號線在線路選線設計過程中不同于重慶其他軌道交通線路的設計特點，以供交流。

1 重慶軌道交通6號線工程概況

6號線主線路全長61 km，其中高架線為13 km，其余為地下線;共設27座車站，其中，高架站6座，地下站21座。支線全長12 km，均為地下線，設5座車站(不含禮嘉站)。6號線全線平均站間距為2.217 km，最大站間距8 794 m，為向家崗至龍鳳溪區間，最小站間距962 m，為大劇院至江北城區間;設車輛段2座，停車場1座，并與1、2、3號線合設控制中心于兩路口。

6號線主線線路走向為:茶園南站—通江大道—茶園路—銅鑼山—長江—渝中半島—嘉陵江—江北城大街—五黃路—紅黃路—龍山大道—金通大道—嘉陵江—縱二路—橫二路—中梁山—碚青路—天生路—五路口站。支線線路走向為:禮嘉站—金渝大道—金山大道—會展大道—會展中心北站。(見圖1)

6號線穿越銅鑼山、中梁山，跨過長江、嘉陵江等天然障礙，給選線設計帶來極大困難。線路設計中協調好各方利益，并在復雜的設計環境中選擇一條最優的線路，是6號線設計成功的關鍵。

2 線路設計特點

2.1 超長線路

6號線主線起于茶園新區的茶園南站，終于北碚區的五路口站，線路全長61 km;支線起于禮嘉站，終于會展中心北站，線路全長12 km。主支線線路全長達73 km，為國內已建和在建城市軌道交通線路中超長線路之一。此外，在設計中與規劃等部門溝通，預留了主線向南延伸4 km至鹿角北、支線向北延伸13 km至三圣的條件，預計線路總長將達90 km。超長軌道交通線路給運營方案的選擇、車站配線的設置等帶來眾多挑戰。因此，線路設計過程中要緊密結合超長線路的實際情況，合理確定車站配線方案、車站型式、敷設方式和線路平縱斷面，為線路提供多種可供選擇的運營方案。在6號線的設計過程中，根據客流分布特征及車站設置條件設置了3個運營交路(見圖2)。既滿足超長軌道交通線路中間大、兩端小的客流特征，又保證了高質量的服務水平，同時節約了用車數量，降低了車輛空載運行區段，有利于節能降耗。

圖1 重慶軌道交通6號線線路走向示意圖

圖2 重慶軌道交通6號線運行交路示意圖

2.2 有支線接軌，且要兼顧獨立運營

6號線支線(禮嘉站至會展中心站)全長12 km，共設5座車站(不含禮嘉站)。支線先期開通運營時與主線共線運營，形成Y型運營線路(見圖3)。同時，為應對會展中心開辦展會時的突發大客流情況，預留了在禮嘉站組織支線部分小交路列車折返的條件。根據不同時期的線路條件和運營交路的組織，對禮嘉站的配線型式進行了合理設置(見圖4)，以使遠期支線向兩端延伸后，形成可與6號線換乘的獨立線路。因此，針對不同時期的運營要求，設計時既要考慮現階段6號線主線與支線之間設施與界限的兼容性，又要考慮今后支線的各種變化。總之，6號線的設計需要從建筑、結構、機電、信號、通信等多個方面考慮不同階段的要求，既要做好當前工程中同步施工的設計，也要為將來線路升級改造預留充分的條件。

圖3 Y型運行交路示意圖

圖4 支線接軌站——禮嘉站配線示意圖

2.3 線路設計限制條件多

重慶地上地下新老構筑物眾多，地面高層建筑鱗次櫛比，且地下存在很多不明障礙物，市政交通設施復雜。6號線穿越重慶市最繁華的渝中半島，沿線遍布現代建筑與文物古跡。這些都給線路選擇帶來了眾多意想不到的困難。遇到不可克服的障礙物時只能避讓，因此，要選定一條符合功能要求、滿足行車要求且經濟合理的路線是很不容易的。

2.4 小半徑曲線多

6號線采用100 km/h的 B型車。根據 GB 50157—2003《地鐵設計規范》要求，一般情況下最小曲線半徑為500 m，困難情況下最小曲線半徑為400 m。但6號線在設計過程中遇到了很多不可克服的障礙，導致線路在設計中采用了很多半徑為300 m的小半徑曲線。采用小半徑曲線的一種原因是重慶規劃道路紅線曲折多變，如江北城站大里程方向受江北城大街偏轉的影響;另一種原因是有眾多障礙物限制，如在江北城站至五里店站的1 427 m區間內，線路連續穿越了江北城大街互通式立交、對山立交、五里店互通式立交等，且6號線在江北城站與9號線同站臺換乘，在五里店站與環線同站臺換乘，由此6號線設置了3處300 m的小半徑曲線。為減少小半徑曲線對運營產生的不利影響，小半徑曲線宜集中布置，并盡量靠近車站端部。

2.5 橋隧結合

重慶市地形變化劇烈，屬于典型的山城。在線路選線過程中根據地形變化情況，靈活選擇線路的敷設方式，主城區不像其他城市一樣采用地下線，而是高架與地下交錯布置，形成了“上天入地、穿山跨河”的獨特的線路敷設方式。6號線穿兩山(銅鑼山、中梁山)、跨兩江(長江、嘉陵江)、越一島(渝中半島)，呈現“七明八暗”的敷設形式，形成橋梁、隧道交錯的線路特點，好似一條軌道交通線鑲嵌在山城之中，列車運行時成為山城中一道流動的靚麗風景線。

2.6 公軌合建

6號線自南向北一次跨越長江，兩次跨越嘉陵江，相應建有東水門長江大橋(公軌合建橋)、千廝門嘉陵江大橋(公軌合建橋)和蔡家嘉陵江大橋(軌道交通專用橋)。其中，東水門長江大橋主橋為雙塔部分斜拉梁橋，大橋上層路面為設計速度40 km/h的雙向四車道城市次干路;千廝門嘉陵江大橋主橋為單塔單索面部分斜拉梁橋，采用雙層鋼桁梁結構，上層道路設計同東水門大橋。

在國內已建和在建的軌道交通線路中，一條線路多次跨越通航干流的情況極為少見，而多次采用公軌合建橋梁的軌道交通線路更是沒有先例。在6號線的線路設計中，充分考慮大跨度橋梁的伸縮變形和橋梁荷載的影響，3座大橋的主橋均采用直線段，其軌道結構采用無砟軌道型式。

2.7 局部線路上下變位重疊

6號線在冉家壩和大龍山兩站與規劃的5號線同臺換乘(見圖5)，由此在花卉園—大龍山—冉家壩—光電園的區間線路形成垂直重疊關系。根據工程籌劃安排和施工工法選擇，花卉園站至光電園站區間均采用全斷面隧道掘進機施工。長距離的上下重疊區間隧道給全斷面隧道掘進機施工帶來了諸多困難，為盡量給區間施工和將來的運營創造有利條件，線路設計過程中綜合運用平面和縱斷面的交互設計，在三維空間范圍內將兩線位置設計為最佳狀態。

2.8 深埋長大隧道

6號線在劉家坪站至上新街站區間和向家崗站至龍鳳溪站區間分別穿越銅鑼山和中梁山。其中，銅鑼山隧道長5 630 m，中梁山隧道長4 313 m。兩山地形陡峭，線路埋深大，最大埋深分別為340 m和410 m。該線創造了國內已建和在建軌道交通單個區間隧道最長、埋深最大的記錄。城市軌道交通深埋穿山長隧道在國內比較少見，具有穿越地層復雜、施工風險性高、運營時防災救援難度大等特點，其施工方法的選擇和防災設備系統的配置是工程難點。而各案例的設計方案也不盡相同。為此，在6號線的設計過程中專門編制了《銅鑼山、中梁山隧道工程實施方案及防災研究專題報告》，用以指導線路設計、隧道施工，以及運營期間行車、供電、通風、消防、人員疏散等防災系統方案的配置。

2.9 高差大，縱坡大及車站埋深大

重慶自然地形落差極大，地形地貌變化劇烈。為了適應復雜多變的地形，線路中諸多區間均采用較大縱坡以適應地形變化，為車站設置創造良好條件。如在五里店站至紅土地站區間，為盡可能減小紅土地站的埋深，1 100 m長的線路采用了28.364‰的坡度，即使這樣，紅土地站的埋深仍達61 m。在向家崗站至龍鳳溪站區間，站間距為8 794 m。向家崗站設計高程為315 m，龍鳳溪站設計軌面高程為235 m，兩站的軌面高差為80 m。此外，為滿足區間施工的可行性和運營期間防災要求，在中梁山隧道內設置了人字形坡度，從而帶來了更大的高度差。中梁山隧道最高點為312 m，區間最低點為226 m，線路的連續坡降達86 m。

從以上數據可以看出，高差大、縱坡大、車站埋深大是6號線的又一個顯著特點，這大大增加了6號線線路縱斷面設計的難度。綜合協調地形高差、車站站位和埋深是6號線設計中首先要考慮的重要因素。

2.10 換乘車站形式多樣

在6號線的32座車站中，共有12座換乘車站，其幾乎囊括了地鐵換乘車站中的十字換乘、T型換乘、平行換乘等所有換乘形式。由于換乘形式復雜多變，在線路設計過程中需要充分考慮換乘車站的實施時序，做出同步實施和分期預留的合理判斷。因此，線路設計既要充分考慮本線工程，也要考慮換乘線路的可實施性。如在線網規劃中，6號線與5號線在大龍山站和冉家壩站有2站連續換乘(如圖5所示)，兩站均采用平行換乘形式，實現了乘客在兩線之間8個方向的便捷轉換。雖然該換乘形式要通過線路重疊和交叉來實現，極大地增大了線路設計的難度，但由于兩線采取了同步設計、同步施工的方法，圓滿解決了問題，達到了最優的換乘效果。

3 結語

重慶軌道交通6號線一期工程的五里店至大竹林段已于2012年9月開通運營，重慶軌道交通6號線在線路設計過程中所遇到的新特點、研究結論和設計經驗，將成為今后地鐵設計建設中可以借鑒的寶貴資料。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［2］JB 104—2008城市軌道交通工程項目建設標準［S］.

［3］中鐵第一勘察設計院集團有限公司.重慶市軌道交通6號線一期工程(上新街～禮嘉)可行性研究報告［R］.重慶:重慶市軌道交通設計研究院，2009.

［4］中鐵第一勘察設計院集團有限公司.重慶市軌道交通6號線二期工程(茶園南～上新街、禮嘉～五路口)可行性研究報告［R］.重慶:重慶市軌道交通設計研究院，2010.

［5］楊學金.河谷型城市軌道交通線路選線研究［J］.鐵道工程學報，2012(2):69.