强关联性地铁车站的界定及设计要点分析

刘立军,张蕊君

(中铁工程设计咨询集团有限公司城市轨道交通设计研究院,北京 100055)

1 概述

近年来随着城市轨道交通网络的完善，轨道交通换乘车站比例不断提高，车站与车站之间、车站与整个轨道交通网络之间的关联性日益加强，原有的单站设计思路及方法逐渐暴露出大量弊端，迫切需要从设计源头进行突破，将单点车站设计转变为关联性设计，即将一些关联性较强的车站区间组织在一个大框架下统筹考虑，统一设计。因此强关联性车站的定义即为临近车站功能定位相互交叉、空间布局彼此制约、需按一座车站统筹设计的车站组[12]。

强关联性车站是继地铁换乘车站之后出现的对地铁设计产生重大影响的新型车站类型，较换乘车站由于涉及的服务区域范围更大，因此对整条地铁线路设计优劣的影响也更明显。

对强关联性车站的界定目前并没有统一的标准，多数情况下主要依靠设计人员的经验，因此在设计条件特别复杂，关联性又非常隐蔽的情况下，强关联性车站很难被发现，从而造成建筑设计走入歧途，虽投入大量的精力仍然无法取得良好的设计成果。

本文通过分类整理以及案例说明，重点分析隐蔽性强关联性车站的内在特点，希望对日后的设计起到借鉴作用。

2 强关联性车站最佳界定时机

目前国内地铁设计基本上可分为4个阶段[2]：可行性研究、方案设计、初步设计以及施工图设计。其中除可行性研究由总体院单独完成，其余3个阶段均由工点设计院完成，也就是说设计标段划分从总体设计已经确定。因此强关联性车站的最佳确定节点应当是可行性研究，否则就会面临进入工点设计阶段，强关联性车站被人为的划分为几家设计院，协调难度加大，最终的设计结果必然也难以统筹考虑。

3 强关联性车站的类型

目前存在的强关联性车站基本上有如下3种类型。

(1)各种类型的单点换乘车站[10-11]。

由于换乘车站内任意一条线路的车站方案均受与其换乘的另一座车站的影响，事实上换乘车站成为规模最小的强关联性车站。近年来随着轨道交通建设经验的逐步丰富，业主以及总体设计院均认同换乘车站的关联性影响，因此很容易按照强关联性车站进行标段划分。目前基本上存在2种方式：①同期实施换乘车站的设计、管理以及建设均由同一批单位完成；如：北京地铁4、9号线换乘车站国家图书馆站，广州地铁1、3号线换乘车站体育西路站，深圳地铁1、3号线换乘站老街站；②前期已完工并通车运营的车站，预留换乘车站仍由原设计单位完成。如：北京地铁5、7号线换乘车站磁器口站，深圳地铁3、9号线换乘车站红岭站，5、7、15号线三线换乘车站西丽站。

(2)成熟商业开发区内沿商业街方向敷设的站间距较近车站组[7-8]。

该类型车站无论是否属于换乘车站，受商业开发的影响，通常会结合地铁设计完成整个片区的地下商业街开发，因此在标段划分方面应按照强关联性车站进行划分。具体实例如：深圳地铁7号线华新站、华强北站、华强站及华新站至华强北站区间、华强北站至华强站区间三站两区间。

(3)站间距较小，车站含有停车线、区间设商业开发、临近车站方案出现多次联动调整，且存在彼此制约因素的车站组。

实例如：红岭北站、园岭站两站一区间。

上述3种类型强关联性车站，前2种特征较为明显，便于在可行性研究阶段确定并实施，第3类具有隐蔽性，难以被发现。根据深圳地铁9号线红岭北站—园岭站的设计实例，介绍其相关性的确定与否对车站方案的影响。

4 隐蔽性强关联性车站设计实例介绍

红岭北站、红园区间以及园岭站(以下简称红园站)为深圳地铁9号线自西向东第15、16两站一区间，位于深圳福田区与罗湖区分界处。沿红岭北路东侧绿化带南北向敷设，分别跨越八卦三路、梅园路十字路口，展艺路丁字路口，桃园路十字路口、笋岗路十字路口，如图1所示。

图1 深圳地铁9号线线路方案及红园站示意

车站在可行性研究阶段并未界定为强关联性车站，按照两站一区间的传统设计手法进行设计，基于这2座车站完全由一家设计院负责设计，后经多次方案修改才发现其关联性，经与业主以及总体院沟通将其界定为强关联性车站进行设计才顺利完成设计任务。现将设计要点介绍如下。

4.1 车站控制性要素(强关联性界定要点)

4.1.1 红岭北站换乘节点分析

整个初步设计经历了换乘节点由T型岛岛分期建设、十字岛岛同期建设、十字岛侧同期建设、十字岛侧(内置停车线)同期建设车站方案4个阶段的演变，每一个阶段除了对红岭北站有重大影响外，同时影响到7、9号线相邻的区间和车站，特别是红园区间和园岭站均需要做颠覆性的方案调整。

4.1.2 雨水箱涵迁改方案的分析

沿梅园路、八卦三路敷设的8 m×4 m埋深7 m的雨水箱涵必须改移出该路，方可实现7号线的设站方案。但对于管线的迁改方案，在不同阶段提出的解决方案也不同。方案一：由7号线八卦路站出站后直接拐至桃园路，仅与红园区发生关系，对车站影响最小；方案二：由红岭北站西端绿化带一侧转入红岭北站后再向东沿展艺路进行改移，该方案需要对7号线的西端、跨展艺路的区间进行重新设计，同时也需要对设在梅园路下与雨水管线共路径的区间进行保护。

4.1.3 平坡方案排水设计分析

9号线全线车站均采用平坡的排水设计方案，因此存在较长车站排水不畅的问题。红岭北站根据行车的要求需要设置停车线，且停车线范围内必须设置与车站同样的坡度(平坡)，因此停车线的设置直接影响红园站的排水设计。据此车站采用了停车线区间设置以及停车线站内设置2个方案。方案一红园站1 000 m范围内均为平坡，排水难以解决；方案二停车线设置在站内，区间可通过调整坡度，减少平坡的长度进而优化排水方案。这2个方案的选择对红岭北站、红园区间以及园岭站产生颠覆性的影响，因此在选择过程中慎而又慎。

4.1.4 地面坡度变化分析

由于红岭北站与园岭站的地面高程相差3.2 m，通常通过区间调整坡度来解决车站覆土不均的问题。受红园站停车线方案的影响，如果采用4.1.3条的方案一，即停车线设置在红园区间，则园岭站的车站覆土接近5.7 m，处于上下均不合理的区间；采用方案二，则可以很容易的规避上述问题。

4.1.5 停车线影响分析

停车线是红园站另一个核心影响因素。对停车线的方案选择经历了如下几个方案。方案一：根据行车以及线路提供的第一版方案，即停车线设在红园区间的12 m岛式交叉渡线停车线，该方案较好地满足了行车组织的要求；方案二是采用了侧式车站的外置停车线方案，由于停车线设置在侧式线路的一侧，因此仅满足停车要求不满足行车专业提出的车辆折返的要求；方案三采用了停车线设在侧式车站站内，该方案与方案二相同，仅满足停车需要，不能满足车辆折返的需要。

4.1.6 商业开发影响分析[7-8]

作为红园区间明挖施工的附属品，区间的商业开发可以极大的提高远期车站运营的经济性和社会效益，同时根据深圳规划相关资料，车站周边的老城区已经纳入旧城区的改造计划，进而强化地铁商业开发对整个区域的提升效果。为了获得最佳的效果，最好是通过区间商业开发将红岭北站与园岭站同时贯通。虽然近期会增加一部分土建投资，但远期的经济效益非常可观。

4.1.7 集中冷站、蓄冷水池影响分析[9]

本线创新性地采用了集中冷站、蓄冷水池等先进的环控通风系统，但由于需要相应的土建空间，因此增加了车站的造价以及车站方案的布置难度。

上述7点控制性因素均从不同的角度确定红园站为强关联性车站，需按照强关联性车站进行统一设计，但由于经验缺乏对强关联性车站未能及时发现、确定，因此经历了多阶段方案演进过程。

4.2 红园站初步设计各阶段思路回顾[1-6]

4.2.1初步设计第一阶段(预留7号线换乘节点方案)

深圳地铁9号线提前7号线开展初步设计工作，设计基于9号线设计条件预留7号线。此阶段红园站按照红岭北站、红园区间、园岭站初步设计划分的标段开展各部分初步设计。

存在问题：(1)红园站1000 m范围内为平坡，需设置多处废水泵房解决排水问题；(2)由于两站地面高差为3.2 m，受到区间停车线平坡的影响如果采用标准层高车站，红岭北站的车站覆土如果为2.5 m的话，园岭站的覆土为5.7 m，车站埋深设计不合理。红岭北站7号线区间线路如图2所示。

图2 红岭北站7号线区间线路示意

4.2.2 初步设计阶段二(岛岛十字换乘方案)

该阶段明确7、9号线同期设计。受7号线红岭北站与下一站笋岗站仅有600 m距离，且红岭北站站前设有单渡线、笋岗站为叠层车站等线路条件的限制，7号线的红岭北站必须采用跨路口岛式车站。9号线红岭北站站前设有停车线且位于路侧绿化带内，根据线路条件也为岛式车站。通过初步分析配线对车站规模的影响，9号线采用双层岛式车站明挖站前停车线，7号线采用三层岛式车站暗挖站前单渡线的方案是最经济合理的。

存在问题：(1)岛岛十字换乘舒适性差，换乘能力较弱；(2)红园区间物业开发空间与园岭站隔断，商业开发基本没有价值，存在大量土建浪费；(3)第一阶段的(1)、(2)问题未予解决。

4.2.3初步设计第三阶段(岛侧十字换乘，停车线外置)

车站采用岛侧十字换乘方案，7号线受线路条件的限制必须采用岛式车站，9号线则采用侧式、停车线外置车站。考虑到9号线区间商业开发最终确定9号线双层侧式、7号线三层岛式十字换乘车站。如图3所示。

图3 红园站第三阶段线站位示意

方案进入到该阶段单纯从某一个车站或者区间来说，均已经达到了规模最小，功能最优，但是均存在一些弊端难以克服。具体如下。

(1)红岭北站在这阶段车站功能最优，规模控制到最小，换乘节点也采用了岛侧十字换乘，红岭北站站厅层也与红园区间的商业开发区进行了连接，尽管受雨水箱涵改移至展艺路以后使得这种连接不很顺畅(需要上跨雨水箱涵)。出入口风亭均设置在城市绿化带内，对周边的影响最小。

(2)红园区间的商业开发存在较大的问题，尽管与红岭北站可以通过上跨雨水箱涵实现连通，但由于该区间无法与园岭站连通，该商业开发区实质上是一个完全独立的空间，商业开发价值大打折扣。

(3)园岭站为了降低车站覆土大幅度的提高了车站的站厅层和站台层的层高，站台层空间主要是用于集中冷站以及蓄冷水池。站厅层由于布置了大量非本站专用设备，空间利用不合理，存在公共区乘客使用不便、车站管线交叉严重、无法与物业区进行连接等多种问题。

4.2.4初步设计第四阶段(岛侧十字换乘，停车线内置)

在完成第三阶段初步设计文件以后，逐渐发现前面叙述中提到的7点控制性因素，经过分析总结提出红园站为强关联性车站。经与总体沟通将红园站作为一个整体车站进行设计，进而实现整体功能的最优化配置。

停车线由侧式区间外侧移至红岭北站站内两正线中间；区间正线中间因设置停车线，使园岭站的区间有空闲空间，用于设置集中冷站和蓄冷水池。由于区间不再设置停车线，因此红园区间可以采用7%的纵坡提升园岭站的轨面埋深，解决园岭站车站覆土以及红园站平坡排水的问题；集中冷站和蓄冷水池的迁走极大地释放了园岭站的内部空间，使得车站可以采用标准车站的层高，同时可以实现与红园区间商业开发区的无障碍连接，提升了商业开发的价值以及乘客的舒适度。停车线设置在红岭北站站内，由此需要增加3 000 m2的土建规模，通过优化平面布置将增加的土建面积全部调整为商业开发空间，极大地增加了本站的商业开发价值。

通过对红园站的统筹考虑，调整停车线并适当增加红岭北站的车站规模，平衡了车站各个专业的功能诉求，优化车站设计，如图4所示。

图4 红园站第四阶段线站位示意

5 结语

随着地铁网络化的不断深入，强关联性车站日益成为地铁线网节点设计的重要内容。但基于目前地铁分标段设计的行业特点，对于强关联性明显的车站容易提前预判，但像红园站这种强关联性在设计初期比较隐蔽的地铁车站，如果在可行性研究阶段没有被界定，总体设计阶段又被人为分开，为之后各阶段的设计带来困难，也会形成巨大的设计遗憾。因此希望通过对强关联性车站的介绍及实例分析，对同类型的车站设计起到借鉴作用。

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