地鐵出入口的海綿城市設(shè)計研究

孫正晉 鄭州地鐵集團(tuán)有限公司助理工程師

李孝普 鄭州地鐵集團(tuán)有限公司工程師

田 兆 鄭州中建深鐵軌道交通有限公司工程師

地鐵是公眾出行的重要交通工具，在城市的發(fā)展中占有重要的地位。現(xiàn)階段,城市雨洪問題日益突出，對地鐵建設(shè)和運(yùn)行產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。北京、上海和廣州等城市都曾發(fā)生過由于極端氣候引起的地鐵基坑塌陷、站點(diǎn)進(jìn)水等事故。

為了解決城市雨洪問題，我國正在大力推行海綿城市建設(shè)，使城市具有像海綿一樣的吸水、存水、釋水功能，使城市在雨水處理方面能夠具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。海綿城市通過自然途徑與人工措施的結(jié)合，最大限度地實現(xiàn)雨水的就地滲透、凈化和收集，并且雨水回收后可作為生活用水、澆灌用水等。在國家大力推行海綿城市建設(shè)的今天，地鐵工程作為城市現(xiàn)代化的系統(tǒng)性工程，也應(yīng)該成為海綿城市建設(shè)的一環(huán)，以期能夠以更生態(tài)可持續(xù)的方式促進(jìn)海綿城市的建設(shè)與發(fā)展。

從實際情況來看，在地鐵的運(yùn)行系統(tǒng)中，不同地區(qū)每年都會發(fā)生地鐵車站被淹問題，而此類情況對于地下設(shè)備以及人員安全都會造成嚴(yán)重威脅[1]。為了從根本上有效解決城市地鐵被淹的問題，需要著重做好地鐵出入口的海綿城市設(shè)計工作，針對不同類型地鐵的出入口進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，為海綿城市建設(shè)取得更加良好的發(fā)展提供必要的條件。

1 基于海綿城市設(shè)計的地鐵出入口類型

因為地形地貌和周邊環(huán)境的差異，使得海綿城市設(shè)計的地鐵出入口也各不相同，因此用地條件、綠地空間等相關(guān)方面也不盡相同。所以在對地鐵出入口進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要結(jié)合實際情況進(jìn)行分析，以確保不同類型的地鐵出入口都能夠發(fā)揮防水、節(jié)能的作用。

1.1 地鐵出入口分類

通過實踐調(diào)研能夠看出，當(dāng)前不同城市的地鐵出入口主要分成兩種類型：一是結(jié)合所處空間位置進(jìn)行分類；二是根據(jù)地下車站出入口和周邊城市空間的銜接進(jìn)行分類。其中，獨(dú)立式的出入口又可以細(xì)化分成多種類型，因此在對其進(jìn)行設(shè)計的過程中，要結(jié)合不同地區(qū)的實際情況和用地情況進(jìn)行設(shè)計。

1.2 適用于海綿城市設(shè)計地鐵出入口分類

在海綿城市設(shè)計過程中，要充分結(jié)合地鐵出入口和周邊場地的具體關(guān)系，針對綠地、場地等進(jìn)行合理利用，才能落實相關(guān)措施，以此充分實現(xiàn)調(diào)節(jié)雨洪的效果。其中，適用于海綿城市設(shè)計的地鐵出入口，主要分成合建式出入口、下沉式出入口以及獨(dú)立式出入口。

2 不同地鐵出入口類型的海綿城市設(shè)計策略

2.1 各類型的車站特點(diǎn)以及設(shè)計策略

2.1.1 獨(dú)立布置在人行道的地鐵出入口

對于這種類型的地鐵出入口，在進(jìn)行海綿城市設(shè)計的過程中，要結(jié)合周邊的人行道匯水情況，確保下墊面設(shè)計成硬質(zhì)的地面。而針對與街區(qū)廣場聯(lián)合的地鐵出入口，要著重做好和周邊廣場匯水區(qū)域的匯水協(xié)同處理工作，下墊面是硬質(zhì)的，可能分布一定的綠地[2]。同時，在場地周圍設(shè)置相應(yīng)的隔離暗渠，以此有效規(guī)避雨水的危害。

2.1.2 根據(jù)地鐵出入口的污染物特點(diǎn)進(jìn)行有效設(shè)計

由于地鐵出入口的污染物具有很大的差異性，因此對于城市面源污染也會產(chǎn)生不同的影響。地鐵出入口在很大程度上會被周邊地表徑流污染，污染物的數(shù)量和具體的污染程度取決于地鐵出入口的周邊環(huán)境，因此在針對不同污染物的出入口進(jìn)行設(shè)計的過程中，要結(jié)合污染物的具體情況采取有效的清除方式。

2.1.3 加寬道路紅線情況下的出入口設(shè)計工作

針對獨(dú)立布置在人行道的地鐵出入口進(jìn)行設(shè)計的過程中，要結(jié)合空間就近原則進(jìn)行設(shè)計。通常情況下，因為地鐵的水平通道相對來說比較短，因此需要針對道路紅線進(jìn)行加寬。在海綿城市設(shè)計過程中，因為涉及的場地比較有限，因此要進(jìn)一步采取截污棄流等相關(guān)措施。在此過程中，可以采取單向海綿設(shè)計措施，確保超標(biāo)雨水徑流系統(tǒng)和城市雨水管網(wǎng)進(jìn)行有效的銜接，從而才能呈現(xiàn)出良好的設(shè)計成效。

針對與街區(qū)廣場連接的地鐵出入口而言，其地面大多都是硬質(zhì)的，會有少量的綠化帶，在這樣的情況下要在設(shè)計過程中應(yīng)用帶狀與點(diǎn)狀綠化措施，盡可能采取透水鋪裝、生態(tài)深溝、植草溝等相關(guān)措施，同時實現(xiàn)雨水的回收利用等。在針對不同的地鐵出入口設(shè)計海綿城市的過程中，要留有足夠的場地，要著重考慮綠化帶和公園綠化雨水管理設(shè)施等相關(guān)內(nèi)容，著重做好截污等相關(guān)工作，銜接區(qū)域范圍內(nèi)的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)和超標(biāo)的雨水徑流排放系統(tǒng)，以此提高地鐵防御內(nèi)澇的能力。

2.2 各類型車站的雨水管理目標(biāo)和措施

2.2.1 雨水管理目標(biāo)

針對雨水管理目標(biāo)來說，要充分結(jié)合相對應(yīng)的海綿城市設(shè)計原則等相關(guān)內(nèi)容明確相對應(yīng)的目標(biāo)，確保目標(biāo)具備可行性和針對性。在設(shè)置目標(biāo)的過程中，要高度關(guān)注徑流峰值控制目標(biāo)、徑流污染物控制目標(biāo)、雨水資源化利用目標(biāo)等相關(guān)內(nèi)容，針對不同的目標(biāo)進(jìn)行明確劃分，并設(shè)定相對應(yīng)的量化指標(biāo)和定性指標(biāo)，然后針對不同的目標(biāo)進(jìn)行貫徹落實，確保不同人員能夠明確目標(biāo)的具體情況，然后履行相應(yīng)的職責(zé)。對于洪澇風(fēng)險高的站點(diǎn)，如在城市歷史遺產(chǎn)地段有內(nèi)澇點(diǎn)，要注重加強(qiáng)防控工作。因為地鐵涉及的類型存在較大的差異，所以要進(jìn)一步結(jié)合場地匯水、污染物等相關(guān)內(nèi)容，充分明確相應(yīng)的雨水管理目標(biāo)，并且逐步進(jìn)行細(xì)化。

2.2.2 主要措施

在實際的設(shè)計和施工過程中，針對具體措施而言，要充分結(jié)合場地的具體規(guī)模以及綠化率等相關(guān)情況，根據(jù)實際的雨水管理目標(biāo)選擇相應(yīng)的措施。針對在人行車道獨(dú)立布置的地鐵出入口而言，因為硬質(zhì)的地面相對較多，空間更加集約，所以要著重做好雨水資源處理工作，針對公園或者綠化帶比較多的地區(qū)，要針對性選取綠色雨水處理措施。與公園或人行綠化帶結(jié)合的出入口空間布置在道路紅線內(nèi)，不影響管線鋪設(shè)，與綠化帶或公園綠化有機(jī)結(jié)合，這種形式的前提一般是道路紅線寬度須達(dá)到90 m 以上。海綿措施的應(yīng)用必須具備充足的場地，通常與綠化帶或公園綠化雨水管理措施結(jié)合考慮，徑流雨水應(yīng)通過截污等預(yù)處理后，引入綠地內(nèi)的生物滯留設(shè)施、植草溝等低影響開發(fā)設(shè)施，并銜接區(qū)域內(nèi)的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)和超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，提高內(nèi)澇防治能力。

2.3 車站雨水系統(tǒng)設(shè)計流程

在設(shè)計不同類型地鐵出入口的過程中，設(shè)計流程存在很大的差異性，因為涉及的綠地面積不同，所以要進(jìn)行區(qū)別設(shè)計。針對獨(dú)立式的出入口來說，因為大多數(shù)都是硬質(zhì)的地面，所以在這樣的情況下要設(shè)計出灰色基礎(chǔ)設(shè)施。在設(shè)計過程中，要盡可能應(yīng)用透水性的鋪裝材料，確保相關(guān)材料的應(yīng)用能夠針對雨水進(jìn)行有效凈化，做好污水的隔離和節(jié)流，并采取初期的棄流設(shè)施，然后再進(jìn)一步根據(jù)小型綠地情況進(jìn)行有效操作。同時，針對雨水的存儲情況進(jìn)行調(diào)整，盡可能采取出入口周邊及梯段下方空間設(shè)計方法并配備與之對應(yīng)的雨水調(diào)控設(shè)施。

針對與街區(qū)廣場結(jié)合和與公園或人行綠化帶融合的地鐵出入口來說，所涉及的綠化面積比較多，在這樣情況下可以設(shè)計相應(yīng)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，然后進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，確保綠色的設(shè)施能夠在地鐵出入口展開相對應(yīng)的設(shè)計和施工。針對地鐵的硬質(zhì)地面而言，可以有針對性地應(yīng)用透水的鋪裝材料，確保雨水能夠自然滲漏。

3 結(jié)語

針對不同類型的地鐵出入口，要結(jié)合相關(guān)情況和具體特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的設(shè)計方法和實施策略。針對不同的設(shè)計流程進(jìn)行充分分析，從具體情況出發(fā)，充分掌握地鐵出入口的具體特點(diǎn)，明確實際的雨水管理目標(biāo)，并采取行之有效的措施和設(shè)計流程，貫徹落實實事求是的基本原則，不斷進(jìn)行試運(yùn)行和檢驗，以此確保設(shè)計方案更符合實際情況，使設(shè)計方案具備實效性和可行性，才能有效進(jìn)行施工。需要注意，在具體操作的過程中，仍然要著重關(guān)注一系列影響因素，有很多地方都值得進(jìn)一步探究和完善，例如相關(guān)設(shè)施的美觀性、功能性和節(jié)能環(huán)保性等要求。此外，要充分考慮特別容易出現(xiàn)內(nèi)澇的站點(diǎn)，采取特殊性的處理措施，以此確保城市建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。