大連前牧地鐵車站設(shè)計(jì)方案研究

呂海英

摘 要：地鐵車站結(jié)構(gòu)形式以全地下站為主，但是在一些特殊環(huán)境因素控制下，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別特殊形式，如地上站，高架站，半地下站等。文章以大連地鐵 4 號(hào)線前牧車站為背景，從車站規(guī)模、功能、站后區(qū)間形式、施工工法、拆遷等方面，對(duì)半地下站方案及全地下站方案進(jìn)行多方位對(duì)比分析。經(jīng)過綜合研究，最終推薦前牧地鐵車站采用半地下車站形式。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;車站形式;半地下站;控制因素;方案設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU411

1 工程概況

大連地鐵4號(hào)線是大連核心區(qū)北部一條重要的東西聯(lián)絡(luò)線，西起營城子，東至龍頭石，沿旅順北路、幸福村規(guī)劃路、松江路、東方路、梭魚灣規(guī)劃綠帶、梭魚灣規(guī)劃25號(hào)路、大石化規(guī)劃路地下敷設(shè)。線路正線長27.823 km，全部為地下線，設(shè)站19座，最大站間距2.648 km（營城子站 — 幸福村站），最小站間距0.781km（金家街站 — 東方路站），平均站間距1.499km。4號(hào)線西部設(shè)置牧城驛車輛段及出入段線。4號(hào)線與其他各線均有換乘，在整個(gè)地鐵線網(wǎng)中起著重要的作用，其整體線位如圖1所示。

前牧站是大連地鐵4號(hào)線中的第3個(gè)站，站前為幸福村站及牧城驛車輛段，站后為牧城驛水庫站。幸福村站與前牧站站間距為2 028 m，前牧站與牧城驛水庫站站間距為1 710 m。前牧站位于大連營城子鎮(zhèn)前牧村，場(chǎng)地周圍環(huán)境較為開闊，車站站址范圍內(nèi)基本為前牧村農(nóng)田、拆遷空地及村民房屋，東側(cè)為南北走向的牧川路（遠(yuǎn)期規(guī)劃為主干道）、牧城驛水庫防洪道及牧城驛水庫。站址范圍內(nèi)暫無管線鋪設(shè)。車站南北側(cè)規(guī)劃為居住用地、綠地、交通設(shè)施用地，尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。車站南側(cè)規(guī)劃路紅線寬40m，東側(cè)牧川路規(guī)劃紅線寬50m（圖2）。

車站地貌為剝蝕低丘陵地貌，局部為丘間低洼谷地，地形起伏較大，場(chǎng)地周邊渾圓狀丘頂綿延起伏。車站范圍內(nèi)典型地質(zhì)從上至下依次為：素填土，碎石，粉質(zhì)黏土，強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r，中風(fēng)化石灰?guī)r，車站底板持力層為強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r。地下水主要是第四系孔隙水、基巖裂隙水，穩(wěn)定水位位于地表以下6.7 m，主要受大氣降水和周邊牧城驛水庫補(bǔ)給，地下水位變化幅度2～4 m，最終以地下徑流的方式排泄（圖3）。

2 車站方案

2.1 車站站位

前牧站站前需接軌幸福村站及牧城驛車輛段，由于牧城驛車輛段用地范圍及車輛段位置已確定，站后有牧城驛水庫防洪道、牧川路及牧城驛水庫，車站位置不可無限向站后移動(dòng)，因此，前牧站站位必須位于牧城驛車輛段與牧城驛水庫之間。

前牧站的設(shè)置不僅要滿足設(shè)置站前停車線、車輛段出入線對(duì)爬坡能力及高程的要求，還需要滿足站后區(qū)間覆土及客流的需求，致使前牧站的設(shè)置條件較為受限。基于站前和站后限制條件，本文提出地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案、地下二層標(biāo)準(zhǔn)島式車站方案、地下二層島式擴(kuò)大車站方案3個(gè)方案。

2.2 地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案（方案1）

地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案為半地下站方案，本方案車站位于車輛段規(guī)劃用地范圍內(nèi)，即車站位于牧川路與規(guī)劃路交叉口西北側(cè)地塊內(nèi)，沿規(guī)劃路東西向布置，車站所在位置已拆遷成空地，為建材臨時(shí)堆場(chǎng)。場(chǎng)地環(huán)境較為開闊，車站的北側(cè)及西側(cè)為農(nóng)田或拆遷空地，東南方向?yàn)榍澳链澹瑬|側(cè)為南北走向的牧川路（遠(yuǎn)期規(guī)劃為主干道）與牧城驛水庫，站址范圍內(nèi)暫無管線鋪設(shè)。

本方案存在車站標(biāo)高的問題：①車站軌面標(biāo)高受車輛段標(biāo)高及出入線坡度接軌限制，出入線坡度按線路規(guī)范要求最大可設(shè)計(jì)為35‰，此時(shí)車站軌面標(biāo)高最多可下壓至12.48 m;②車站軌面標(biāo)高又受站后區(qū)間覆土限制，車站東側(cè)為牧川路，遠(yuǎn)期規(guī)劃為主干道，此處有區(qū)間隧道下穿，需保證區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)頂覆土不小于3 m，因此車站軌面標(biāo)高最多提升至13.48 m，車站軌面標(biāo)高在12.48～13.48 m中選擇。

考慮列車爬坡及線路接軌方面等因素，最終采取出入線坡度最小方案，即軌面標(biāo)高確定為13.48 m，對(duì)應(yīng)站前出入線長1 055 m，最大坡度30.87‰，此方案滿足站后區(qū)間覆土最低3 m要求（圖4、圖5）。

本方案的優(yōu)點(diǎn)：投資規(guī)模小，客流吸引較好。本方案的缺點(diǎn)：前牧站受南側(cè)規(guī)劃路標(biāo)高影響較大，占用牧川路西側(cè)地塊，站后區(qū)間需明挖法施工。

2.3 地下二層標(biāo)準(zhǔn)島式車站方案（方案 2）

地下二層標(biāo)準(zhǔn)島式車站方案為全地下車站方案，本方案車站位于牧川路與規(guī)劃路交口，此時(shí)，線路的出入線長度為1 182 m，最大坡度為31.67‰。車站站臺(tái)寬度11 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬19.70 m，總長198 m，建筑面積11245.70m2。車站設(shè)置4個(gè)出入口、2組風(fēng)亭，軌面標(biāo)高7.727 m（圖6、圖7）。

本方案的優(yōu)點(diǎn)：車站不占用地塊，不受規(guī)劃路標(biāo)高影響，站后區(qū)間采用全盾構(gòu)。本方案的缺點(diǎn)：客流吸引較差，投資規(guī)模較大。

2.4 地下二層島式擴(kuò)大車站方案（方案3）

地下二層島式擴(kuò)大車站方案為地下二層島式車站+商業(yè)開發(fā)方案（全地下方案）。本方案在地下二層標(biāo)準(zhǔn)站方案的基礎(chǔ)上，加入商業(yè)開發(fā)因素，將停車線等明挖部分作為商業(yè)開發(fā)，加長車站，擴(kuò)大建筑面積，加大商業(yè)開發(fā)，綜合利用土地，吸引客流。車站位置、出入線的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)地下二層方案一致。車站為地下二層島式車站，站臺(tái)寬度11m，總長667m，標(biāo)準(zhǔn)段寬19.70 m，建筑面積36356.50m2。車站設(shè)置12個(gè)出入口（含商業(yè)開發(fā)8個(gè)出入口）、4組風(fēng)亭（含商業(yè)開發(fā)2組風(fēng)亭），軌面標(biāo)高7.727 m（圖8）。

3 車站方案比選

本文從車站規(guī)模、功能、站后區(qū)間形式、施工工法、拆遷等方面對(duì)3個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比如下（表1）。

（1）地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案（方案1）的優(yōu)勢(shì)為，出入線坡度為30.87‰，為3個(gè)方案中最小的;明挖段493m，為3個(gè)方案最短;車站規(guī)模最小;對(duì)道路無影響，無需交通疏解及管線遷改工程，客流吸引較好;總投資約5.67億，為最低。缺點(diǎn)為，需要占用交通建設(shè)用地，對(duì)景觀要求較高。

（2）地下二層標(biāo)準(zhǔn)島式車站方案（方案2）的優(yōu)勢(shì)為，車站為跨路口地下車站，不占用地塊。缺點(diǎn)為，路口東側(cè)均為規(guī)劃綠地，乘車客流吸引一般;出入線坡度為31.67‰，明挖長度為611 m;車站主體范圍內(nèi)拆遷量大，總投資約7.86億（較高）。

（3）地下二層島式擴(kuò)大車站方案（方案3）的優(yōu)勢(shì)為，客流吸引較強(qiáng)，不占用地塊無需征地，具有商業(yè)開發(fā)的條件，有一定的商業(yè)價(jià)值。缺點(diǎn)為，規(guī)模過大，總投資約11.7億（最高），車站主體范圍內(nèi)拆遷量大。

綜合以上研究分析可以看出，地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案（方案1，半地下站方案）雖然存在占用地塊、對(duì)景觀要求高等缺點(diǎn)，但是在經(jīng)濟(jì)、吸引客流、拆遷等方面存在較大優(yōu)勢(shì)，故本文將地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案（方案1，半地下站方案）作為推薦方案。

4 結(jié)束語

通過綜合比選，最終確定前牧站站位及車站形式為地面站廳地下站臺(tái)二層島式車站方案（方案1，半地下站方案）作為4號(hào)線貫通方案。此方案在不利條件下，很好地解決了站前停車線的設(shè)置、車輛段出入線對(duì)爬坡能力及高程的要求，而且還滿足了站后區(qū)間覆土及客流的需求，為經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的方案。

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收稿日期2020-01-08

責(zé)任編輯 朱開明

Research and design of Dalian Qianmu

subway station

Lv Haiying

Abstract： The structure of subway station is mainly underground station， but under the control of some special environmental factors， there will be some special forms， such as ground station， elevated station， semi-underground station and so on. Taking Qianmu station of Dalian metro line 4 as the study case， this paper makes a multi-directional comparative analysis of the semi-underground station scheme and the whole underground station scheme from the aspects of station scale， function， in-section form after the completion of station civil engineering works， construction method， demolition， etc. With the comprehensive study， Qianmu metro station is recommended as a semi-underground station.

Keywords： subway station， station form， control factors， scheme design， semi-underground station