深圳地鐵11號線南山站方案的選擇與反思

馮 杰 陳 宏

中鐵第六勘察設計院集團有限公司 天津 300133

引言

改革開放40年來，我國經濟取得了舉世矚目的成就，城市化水平不斷提高，隨著城市規模不斷擴大，城市道路快速化的需求也越來越大，同時軌道交通經過近20年的快速發展，各城市軌道交通已基本形成網絡或規劃多條線路，換乘地鐵車站也越來越多。

軌道交通基本沿城市主干道敷設，因此軌道交通與城市快速路的交叉或平行也越來越多。如何綜合快速化市政隧道與地鐵換乘車站的關系及其他邊界條件，選擇合理兩者的組合形式及車站換乘方案，對車站功能、工程造價等起決定性作用。本文主要通過分析深圳地鐵11號線南山站方案的選擇及對已實施車站方案的設計反思，為類似工程提供設計參考。

1 工程概況

南山站位于桂廟路（濱海大道）與南山大道交叉路口，為地鐵11號線與12號線的換乘站，近期11號線沿濱海大道呈東西向敷設，12號線沿南山大道呈南北向敷設。沿桂廟路（濱海大道）東西向有即將實施的桂廟路快速化改造工程，采用隧道連續下穿前海路、南新路、南山大道、南海大道。工程按城市快速路標準建設，主路為雙向六車道加集散車道，地面道路為雙向六～八車道，主路設計行車速度主道為80km/h，地面道路40km/h。

圖1 車站站位圖

2 設計邊界條件

2.1 地面建筑及道路交通

車站所處路口西北象限為憶利達綜合樓（6F），東北象限為光彩新天地（27F）、荔園大廈（24F），東南象限為光彩新世紀（30F），西南象限為新綠島大廈（21F）。南山大道路（南山區主干道）寬40m，雙向8車道，交通繁忙；桂廟路（濱海大道）（深圳市主干道）寬74m，12（含4條輔道）車道，交通量非常大。站址周邊環境及道路交通見圖2。

圖2 車站周邊環境圖

2.2 地下管線

車站周邊控制性管線較多，主要為沿桂廟路（濱海大道）東西向：管底埋深5.56-6.4m的φ2.0m污水管、南山大道東側埋深3m的1.8×1.2m雨水箱涵、南山大道西側埋深3.65m的5.0*1.5m雨水箱涵；沿南山大道方向：桂廟路北側埋深3.6m的3.6×1.5m雨水箱涵、桂廟路南側埋深3.6m的1.5×1.5m雨水箱涵、埋深約為3.6m的φ1000的污水管。主要地下管線見圖3。

圖3 地下管線平面圖

2.3 規劃

車站用地規劃主要以商業、居住為主，站位周邊基本已實現規劃，西南象限向南村即將城市舊改。規劃見圖4。

圖4 規劃示意圖

2.4 客流預測

11號線南山站以及與12號線的換乘預測客流見表1、表2。（單位：人次/小時）

2.5 工程地質條件

車站所在位置原始地貌為海積-沖積平原。場區內地勢平坦，現地面高程一般在3.16～4.34m之間，上覆地層主要由海陸交互相淤泥質黏土、含有機質砂，全新統沖洪積砂層，上更新統沖洪積黏性土、軟土、砂層組成，表層為人工填土，人工填土層厚度不均，厚度0.20～9.80m，大部分地段分布有較厚的填砂，填砂層大多超過5.0m，最大達9.80m。填筑材料主要為塊石、黏性土及砂礫，局部為雜填土(主要為建筑、生活垃圾等)，下伏基巖為燕山期粗?；◢弾r。

表1 遠期晚高峰客流預測

表2 遠期晚高峰換乘客流預測

3 設計重難點分析

3.1 與桂廟路快速化改造工程的關系

經前期多方案比選，桂廟路快速化改造工程在南山大道節點處采用隧道方案，雙向8車道斷面寬約38m，車站與隧道的關系處理為本站重難點。

3.2 車站站位的選擇

周邊以居住及商業為主，客流的較大，4個象限較為均勻，從客流吸引的角度考慮，車站站位宜采用跨路口方案，同時應兼顧車站與桂廟路隧道的關系及管線改遷的可行性，因此站位的選擇是本站的重難點。

3.3 整體埋深及層數

本站是換乘站和桂廟路隧道的綜合體，如何考慮整體埋深及車站的層數對綜合投資影響較大，是本站的重難點。

3.4 換乘形式的選擇

11號線南山站與遠期12號線換乘，本站換乘客流為24721人/小時，換乘客流大，換乘客流占比55.4%，如何結合站位、與隧道關系及換乘功能選擇合適換乘形式是本站的重難點。

3.5 管線改遷

本站為地鐵換乘站與市政隧道的綜合體，周邊管線復雜，如何結合車站及隧道方案選擇合理的管線改遷路由及方式是本站的重難點。

3.6 工法、工序及交通疏解

桂廟路（濱海大道）、南山大道均為深圳市主干道，交通流量大，施工期間不能中斷交叉路口的交通，車站應綜合地質、交通疏解及工期等因素，選擇合理的工法、工序及交通疏解方案。

4 車站方案選擇

4.1 與下穿隧道的關系

11號線南山站與隧道平行，經研究，隧道無法與車站脫離設置，只能設置于地下一層，為減小車站埋深，考慮車站與隧道共板合建，如圖所示。

圖5 南山站橫斷面圖

4.2 車站站位及層數

桂廟路隧道沿桂廟路設置于地下一層，本站不是11號線首末站，不應設置成一層側式車站，故考慮為兩層車站，結合隧道可跨路口設置。南山大道無其他控制因素，12號線應跨路口設置，可考慮地下兩層或地下四層的方案。

4.3 換乘形式

考慮站位、換乘客流、車站與隧道的關系等因素，車站采用十字島側（站臺至站臺）換乘，主要對以下三個方案進行比選，如下表所示。

表3 換乘方案比選

4.4 站臺寬度

南山站采用島式站臺形式。依據規范及技術要求進行站臺寬度計算：

島式站臺總寬度(m)B=2b+n×z+t，其中b=(Q上、下×ρ/L)+M=[(13347+5427)×1.25/27]×0.5/181.24+0.25=2.65m,取3.5m。

式中：ρ—站臺上人流密度，取0.5m2/人；

L —屏蔽門長度，取181.24m（8輛編組）。

島站臺寬度B=2b+n×z+t=2×3.5+2×1.3+4.2=13.8m，采用14m島式站臺。

4.5 管線改遷

桂廟路北側埋深3.6m的3.6×1.5m雨水箱涵、埋深約為3.6m的φ1000的污水管改遷至桂廟路西側至前海泵站，減小車站與隧道的整體埋深；沿濱海大道東西向的管底埋深5.56-6.4m的φ2.0m污水管、南山大道東側埋深3m的1.8×1.2m雨水箱涵、南山大道西側埋深3.65m的5.0*1.5m雨水箱涵均改至車站南側，因空間緊張，部分附屬結構需先行實施；管徑較小、埋深較淺水管及通信管線結合鋼便橋進行懸吊。

4.6 工法、工序及交通疏解

（1）工法

本站基坑范圍內砂層較厚，圍護結構采用連續墻施工，主體結構采用明挖順筑法施工，主體南側部分市政隧道采用蓋挖法施工，路口采用鋼蓋板。

（2）工序及交通疏解

一期圍擋路口實施鋼便橋；二期實施車站主體，桂廟路交通導至主體南北兩側，南山大道交通恢復至鋼便橋上方；三期實施北側附屬（地面部分暫不實施），交通恢復至主體上方；四期實施市政隧道南側部分及南側附屬，交通改至車站主體及北側附屬上方；最后將交通恢復至車站主體及隧道上方，完成車站地面結構。

5 設計亮點

5.1 下穿隧道與車站共板合建

地鐵與市政隧道共板合建，在降低綜合投資的同時，消除了市政隧道建設對地鐵車站的安全影響，減小了重復建設對城市交通及環境的影響。

5.2 清水混凝土的應用

本站在深圳地區地鐵工程中首先采用清水砼柱，采用圓柱，使站廳整體效果更為美觀，在柱體下部包裹不銹鋼板，使之便于運營維護，同時事先對疏散標識、插座及緊急停車按鈕等需在柱體上安裝設備預埋管線及孔洞，保證柱體的整潔及美觀。同時，車站無需再柱體外包裹石材或搪瓷鋼板等裝修材料，節約投資。車站效果見下圖。

圖6 清水混凝土柱效果圖

5.3 便捷的換乘關系，換乘距離短

11號線采用地下三層，12號線采用地下兩層方案為投資最省方案，因換乘客流大，采用島側換乘，綜合投資少且換乘便捷，換乘距離短。

5.4 便捷的進出站流線

地鐵11號線站廳層位于地下二層，12號線站廳層位于地下一層，且兩線遠期均為端進式站廳，各需兩個獨立出地面的出入口，如各出入口單獨接各站廳，則造成乘客進站選擇線路的不便，故考慮將接11號線四個出入口分段提升，第一次提升至12號線站廳層平面，預留與遠期12號線各出入口連接通道，第二次提升至地面，此舉不但使各象限不同層出入口連通，而且能使乘客進出站更為快捷地、合理地選擇路線。出入口連通方案見下圖。

圖7 出入口連通方案圖

5.5 部分附屬圍護結構先行實施

受場地及管線改遷影響，土建與前期工程交叉嚴重，結合整體施工方案優化，部分附屬圍護結構先行實施兼做作管線改遷的支護措施，待主體基坑施作完成后再進行附屬基坑開挖。該方案風險低、投資小，最大限度地減少前期與土建工程的交叉干擾，在優化工序節省工期方面有較強的借鑒意義。

6 設計反思

6.1 站臺寬度及站廳至站臺通行能力

本站為換乘站，近期11號線采用14m島式站臺，側站臺寬度3.6m，站臺至站廳采用4組樓扶梯（含換乘），雖滿足計算要求，但本站客流較大，同時隨著周邊地塊城市更新的完成及12號線的實施，客流可能還會進一步增長，超出原預測客流，則可能會在站臺或站廳部位造成一定擁堵。如站廳寬度增加1m，4組樓扶梯均采用兩扶夾一樓設置，則可大大提升站臺至站廳提升能力，同時因本站地下一層為隧道，與地下二、三層不同寬，如地下二、三層適當加寬，整體圍護結構增加不多，整體造價增加不大。

6.2 站廳公共區局部空間較小

11號線站廳設置4個出入口，因疏散距離問題，B號和C號出入口未對稱設置，在設置安檢后容易在下圖所示位置形式一個客流集中區，如能將站廳外擴區域東擴一跨，乃至擴至與右側公共區端部處，則可解決這一問題，同時獲得更好的視覺效果。

6.3 車站公共區柱截面尺寸較大

本站為地下三層雙柱三跨車站，且地下一層為隧道空間，經結構計算，地下二、三層內部結構柱尺寸需采用0.9m×1.3m方柱或是直徑1.2m圓柱，如再加上0.1m裝修厚度，則方柱柱體尺寸達到1.1m×1.5m,圓柱直徑1.4m，柱體尺寸過大，本站在深圳地區地鐵工程中首先采用清水砼圓柱，適當減小了柱體裝修尺寸，但站廳大部分為三柱和雙柱，柱子較多，整體效果不是太理想。如果考慮其他柱體形式，能在一定程序上減小柱體尺寸，如采用直徑800mm的鋼管柱或鋼管混凝土柱。

7 結束語

現在我國的地鐵建設已經進入了一個快速發展時期，換乘站與市政隧道的交集也越來越多，同時面對的其他邊界條件也越來越復雜。地鐵是一項百年工程，作為設計者，我們對方案進行多方比選，得出最優方案，不留遺憾。本文通過對深圳市軌道交通11號線南山站的設計進行總結，希望能為類似工程提供參考。