沈阳地铁2号线一期工程线路设计回顾与总结

周敏黄睿

(北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 100037)

沈阳地铁2号线一期工程线路设计回顾与总结

周敏黄睿

(北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 100037)

系统简略回顾沈阳地铁2号线一期工程的线路及总体设计情况，总结与思考前期规划的经验，根据其中设计变化调整情况，对城市轨道交通从前期规划到后期实施提出借鉴和思考建议，如加强工程规划和管理，引入设计速度和运营速度的概念等。

沈阳地铁2号线一期工程;线路设计;总结;建议

沈阳地铁2号线一期工程于2011年底建成通车，自建成伊始就获得良好的客流效益和社会效益，得到市民和业内人士的高度赞扬。该线自2004年开展研究，2005年获得国家发改委建设规划批复，2006年获得国家发改委工程可行性研究批复，2006年年底完成初步设计，随后完成施工图设计，至2011年底建成通车，历时7年多。2号线一期工程建设期间，正是国内省会城市第一轮轨道交通建设的集中期，因此，总结和反思该线的设计过程，对沈阳乃至其他城市今后的轨道交通建设具有重要的借鉴意义。本文拟就线路专业及其总体性的特点进行总结和分析。

1 工程概况

2号线一期工程线路起自黄河北大街松山路路口，终至浑南上深沟(见图1)。主要沿黄河大街、北陵大街、青年大街、浑南大街布置，沿途经过北陵公园、沈阳北站、市府广场等大型客流集散点。线路全长21.6 km，共设19座车站。平均站间距1 161.333 m，最大站间距1 512 m，最小站间距为716 m。

图1 沈阳市地铁2号线一期工程

2 线路设计与方案调整回顾

2号线一期工程经历了建设规划、工程可行性研究、初步设计和施工图设计四个阶段。从项目前期立项至建成通车，从线路规划设计的角度，主要有三类大的调整。

2.1 第一类：线路起终点的调整

在建设规划报告中，本工程起点位于城市二环白山立交与黄河北大街的路口。在工程可行性研究(以下简称“工可”)过程中，编制单位建议2号线一期起点宜往北延伸约1 km至松山路路口，主要原因：1)白山路为城市二环快速路，二环北侧的三台子区域居民住宅楼较多，起点往北延伸一区间，可更好地照顾快速路北侧沿线的客流，同时为城市向北发展创造条件;2)白山路与黄河北大街路口没有设站条件。该意见得到业主、规划及业内专家的认可，最终线路起点站定在松山路站。

2号线一期工可获得国家批复后，由于车辆段选址的调整，线路往南延伸了约2.6 km，结合沿线的规划调整，增加了两座车站，分别是下深沟站和上深沟站，见图1。

2.2 第二类：配线的调整

一期工程最终的配线如图2所示。配线图的调整除了终点段因延伸两站两区有所变化外，最大的变化在于故障停车线的方向调整。在原工可设计中，考虑到崇山路站与市府广场站之间可以利用故障车停车线组织临时小交路的可行性，在真正实施过程中，为了将配线实施与区间工法进行统一，将崇山路站北端停车线设置在车站南端，将市府广场北端停车线调整到车站南端，这样，使得停车线的实施与矿山法区间统一起来，并使得本工程满足“能盾则盾”的原则，降低了施工风险和环境影响。

图2 一期工程最终配线图

配线的另一处调整是取消了文体路站与规划地铁5号线的联络线。在本工程实施过程中，从网络的角度分析了5号线的走向，并结合沈阳线网的调整，认为该线在文体路站已经基本没有实施的可能性，因为该线向东的路由已经基本被堵死。另外，原线网规划中M5线为环线，车辆段综合基地位于1号线的十三街车辆段，M1线在修建时已经预留了M5线的联络线接口，故综合这两个因素，取消了该联络线接口。

2.3 第三类：重难点车站调整引起线路调整

以崇山路站和工业展览馆站最为典型。

2.3.1 崇山路站

崇山路站的变化，主要是由于在工可阶段对地下管线考虑较少，另外施工场地的协调也有一定的难度。崇山路站位于北陵大街与崇山路交叉口，呈南北向布置，在原线网中与规划5号线换乘(见图3)。

图3 崇山路最终方案

在初步设计方案的设计过程中，发现：崇山路桥桩中间以及桥桩的南侧均有大型污水管线，其中桥桩中间的污水管线管径为2 400 mm×2 200 mm，埋深6.4 m，桥桩南侧污水管线管径为1 400 mm×1 300 mm，埋深3.98 m;地下管线控制了崇山路站站位和远期5号线站位;原工可确定方案的明挖施工场地难以协调。

2.3.2 工业展览馆站

工业展览馆站方案的调整是由于实施单位主动降低了施工风险所致。工业展览馆站是2号线与规划5号线的换乘站，位于青年大街文化路立交桥处。该立交桥为连续梁型桥，桥桩桩长约18 m，桩径1.45 m，为3层立交桥，其中最下层为东西向下拉槽，第二层为环岛平交路口，最上层为南北向快速路(见图4)。

图4 工业展览馆站站址环境

在工可阶段和初步设计阶段，工业展览馆站站位设在文化路立交桥下，为分离岛式设计。与5号线换乘关系为十字换乘(见图5，图中黑点为桥桩)，并详细研究了桥桩与车站主体的关系(见图6)，两线线间距35.6 m，单侧站台宽6.3 m。主体采用PBA工法(地下式盖挖法)，小导洞距桥桩净距不足2 m。

图5 工业展览馆站初设方案

图6 工业展览馆站站中横断面

专家对此方案争议较大，最终提出：1)原则同意分离式洞内降水方案，鉴于本站环境条件十分复杂，建议深化NTRM(新管幕工法)和补充调整站位的暗挖方案，做多方案比较;2)建议进一步核实站厅、站台连接通道宽度、外挂断面及行车隧道各部尺寸，尽量减小断面，压缩面积以降低施工风险。

由于考虑文化路立交桥为连续梁桥，并且沈阳区域地下水丰富，车站PBA施工大范围与桥桩近距离接触，桥梁的不均匀沉降难以有效控制，同时该方案内部尺寸受桥桩控制而不足，最终将车站挪出车站桥桩区域，将车站主体移至立交桥西北角，与5号线的通道换乘，整座车站采用明挖3层施工(见图7)。

图7 工业展览馆站最终方案

3 总结与思考

3.1 对前期规划的经验借鉴

3.1.1 加强线路的功能性研究

本工程建成伊始，即达到日20万人次/d以上的客流，取得较好的客流效益和社会效益。同时，工程在修建过程中，弃议较少，线站位方案基本稳定，这些都得益于在前期研究过程中，各方对本线的功能定位取得了较为一致的意见，本线在沈阳线网中是南北主干线，支持“金廊”规划的实现。

因此，在线网规划研究阶段，就应当对线路在城市和线网中的功能定位进行重点研究，往往功能定位较为清晰的线路，其实施过程一般较为顺利，在其路由选择上很少反复。

3.1.2 加强线路起终点的研究

受工程投资的控制，线路的起终点在建设规划阶段就基本确定，工可阶段只能微调。本工程起终点发生变化原因各异，另一方面也说明前期研究阶段尚存在一定的不足。

因此，在线网和建设规划阶段，应重点研究全线的起终点以及本期工程的起终点。一般全线的起终点在线网规划中的研究，应结合城市综合规划和线网架构综合确定，而本期工程的起终点与车辆段选址、全线小交路折返点、城乡规划的临界点紧密相关。建设规划中线路方案的起终点应紧密结合城市总体规划中的近期建设规划，并考虑工程起终点车站与周边线网的衔接关系等综合确定。

3.1.3 工可阶段重视基础资料和边界条件

本工程工可依据总规、线网规划、控规、建设规划、道路红线、沿线地形图，以及沿线重要的地下构筑物，这也是本工程后期实施较为顺利的重要原因。但另一方面，因地下管线在工可阶段较少被考虑，导致了后期工程设计有所反复。因此，建议在工可阶段，应将重要地下管线，如大型重力流管线或高压电力与沿线桥桩等地下构筑物按同等设计深度考虑。同时，工可阶段应对方案成立的前提边界条件，如明挖的施工场地，暗挖的施工竖井场地等事先初步调查和协调。事实上，临时占地的补偿也是工程投资的一部分，工可理应对此有所考虑。

3.2 对实施过程的经验借鉴

3.2.1 功能完善与工程可行的平衡

工程实施过程中的线路功能与工程难度之间的矛盾贯穿了整个工程的实施过程。通过本工程的实践，笔者认为应做到“风险可控，功能不失，减小影响”。

本工程大部分车站偏于路口一侧设置，如工业展览馆站为避免立交桥的不均匀沉降，车站偏于路口一角明挖施工，虽不能全面照顾四周客流，但规避了施工风险，并减小了工程实施对道路交通的影响，使得工程得以顺利进行。整个2号线一期工程在实施过程中没有发生社会影响性较大的工程事故，工程建成通车后取得的较好客流效益也充分体现了整个工程的路由选择、站点分布的合理性和决策的正确性。

3.2.2 线路设计的全局性和连续性思想

线路专业是城市轨道交通工程的上游专业，同时也是总揽全局的专业，进行着整个工程的总图设计。在城市轨道交通工程中必须具有全局性和连续性的思想。

全局性指的是在工程设计中，线路专业有必要在全盘考虑基础边界条件的基础上，综合协调线路、运营、建筑、结构等相关影响专业，通过“旋转、拉直、平纵结合”的方式使线路尽量顺直，并使得各专业综合效果最好。

连续性思想指的是线路规划设计过程中，要随着城市和线网规划的发展预留本线延伸和线网连接条件。本工程在实施过程中，沈阳市启动了新一轮线网规划和建设规划的研究工作。在新规划中，2号线向北延伸约15 km，比原线路向北多延伸约8 km，车站增加6座;向南延伸约15 km，与原方案长度基本一致，但车站增加6座。线路专业在方案研究的过程中，始终是从全线系统配置的角度出发来研究该项工作，考虑全线大小交路的设置、车辆段和停车场功能划分及规模、主变电所分布和数量;在新线网修编过程中，新增线路充分利用2号线一期工程为原线网预留的接口，方便资源共享，并在新的线网中考虑线路延长导致的综合维修基地功能不足的问题，使得本工程在设计实施过程中，与新一轮线网规划和建设规划保持了连续性，充分保证了2号线全线功能的发挥。

3.3 思考与建议

3.3.1 加强工程规划和管理

在2号线一期工程实施过程中，因车辆段南移引起整个工程增加两站两区间，从另一方面体现了城市轨道交通与城市规划建设不协调的一面，基于此，提出以下建议：

1)线网规划应尽量与城市总体规划(以下简称“城市总规”)同步或依据城市总规进行编制，线网规划成果应纳入城市总规，并协调两者的不和谐之处，为城市开发建设和轨道交通的客流形成良好互动。线网的控规成果实际上是城市黄线的一部分，应根据《城市黄线管理办法》和《城乡规划法》进行管理，并报相关部门审批。沿线用地的控制性详细规划应考虑城市轨道交通因素，最好的方式是提高站点周边的开发强度，并在沿线考虑用地强度的平衡。

2)在建设规划编制过程中，相关部门应加强对建设方案中沿线用地性质和规模的审核，并要求对沿线工程范围直接影响区域中尚未出让的用地编制控制性详细规划，作为工可报批的相关依据。

3)工可报告中的客流预测应以沿线批复的控规为依据，客流预测规模指导车辆选型和系统规模设置。工可的专家审查和批复增加沿线用地性质和强度的审查。

沿线用地控规的调整、出让等必须严格按《城乡规划法》的规定进行审批和管理。

3.3.2 线路设计规范5.3.7 的商榷

GB 50517—2003《地铁设计规范》中 5.3.7“折返线和停车线应布置在面向车挡或区间的下坡道上，隧道内的坡度宜为2‰…”，2号线一期工程线路终点站上深沟站后折返线接出入段进入上深沟车辆段，上深沟站也是全线南端小交路折返点。根据该条款，本段线路纵断面采用如图8设计。

图8 终点站出入段纵断面图

采用上述条款设计的主要原因是避免车辆在折返时溜车进入车站，从而威胁站内作业，但遵循该条款的代价是使得线路埋深加大，出入段线坡度加大，并且增加一处排水泵站。这种情况在城市轨道交通的设计中较为常见，出入段线兼小交路折返线，如宁波1号线一期工程终点站后也采用此方式设计。事实上，车辆在此处并无停车需求，在进行折返作业时列车驾驶员始终存在，并监视和操纵列车。香港地铁的折返线设计并无面向区间下坡的要求。因此，建议该条款进行以下修改：“有停车需求功能的折返线和故障车停车线应面向区间下坡，隧道内的坡度宜为2‰…”，因此线路则可直接以2‰爬坡，减小出入段线的爬坡难度。

3.3.3 引入设计速度和运营速度的概念

目前城市轨道交通设计时各系统均按最高车速80 km/h进行设计，但信号系统在设计ATP(列车自动防护)时，将车速限制在72 km/h左右，主要考虑ATP防护启动时的系统控制延时，以避免车辆超过80 km/h。但这样的设计直接导致车辆最高速度受限，影响了折返时间和全程旅行时间，因此，多条线路包括北京5号线和本工程均在线路通车后采取了修改ATP的防护速度。

对此，建标-2008《城市轨道交通建设标准》也提出一些改正措施，如第三十三条“车辆构造速度应高于车辆设计最高速度的10%或10 km/h。车辆设计最高速度应满足列车最高运行速度，并允许出现瞬间超速5 km/h”，在条文解释说明中指出“瞬间一般指2～3 s”。

事实上，建标颁布后，ATP防护速度在设计中仍然是一个争议性很大的问题，争论的焦点在于，往往设计单位的车辆只是工艺专业，并不承担车辆制造方面的责任和风险;而在招标过程中，车辆厂商往往根据车辆最高运营速度进行投标，对瞬间超速不予同意，原因是难以验证。根据笔者参与本工程以及北京、宁波等地工程的经验，建议在城市轨道交通设计中引入“最高设计速度”和“最高运营速度”，系统最高设计速度提到90 km/h，而实际运营最高速度为80 km/h，不再提瞬间最高速度的概念，速度提高后对线路、限界、轨道等行车系统标准的影响很小。事实上，目前在铁路设计中即采用了设计速度和最高运营速度两个指标。

［1］北京城建设计研究总院有限责任公司.沈阳地铁二号线一期工程可行性研究报告［R］.北京，2005.

［2］北京城建设计研究总院有限责任公司.沈阳地铁二号线一期工程初步设计：第二篇 线路［R］.北京，2006.

［3］北京城建设计研究总院有限责任公司.沈阳地铁二号线一期工程施工图设计：第一篇 线路［R］.北京，2007.

［4］北京城建设计研究总院有限责任公司.沈阳市城市轨道交通建设建设规划(2012—2018)［R］.北京，2010.

［5］GB/T 50157—2003地铁设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2003.

［6］建标-2008城市轨道交通建设标准［S］.北京：中国计划出版社，2008.

Review and Summary of the Line Design of Shenyang Subway Line 2 First-stage Project

Zhou Min Huang Rui
(Beijing Urban Engineering Design＆Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100037)

The paper systematically reviewed the line design of Shenyang subway Line 2 first-stage project and the overall design，summarized and reflected on the experience of preplanning and presented advice for urban rail transit from preplanning up to later-stage implementation according to the design modifications，such as strengthening project planning and management，introducing the concept of design speed and operation speed，etc.

Shenyang subway Line 2 first stage-project;line design;summary;proposals

U239.5

A

1672-6073(2013)05-0030-05

10.3969/j.issn.1672-6073.2013.05.008

2012-12-22

2013-01-19

周敏，男，高级工程师，从事城市轨道交通线路规划与设计工作，zhoumin1979@sohu.com

(

郝京红)