城市轨道交通高架线过渡段规划研究

李红伟

（郑州市轨道交通建设管理办公室，河南 郑州 450000）

城市轨道交通高架线过渡段规划研究

李红伟

（郑州市轨道交通建设管理办公室，河南 郑州 450000）

过渡段作为线路的重要组成部分，虽然敷设比例相对较小，但其规划的合理与否对周边用地及城市景观的影响却是深远的。本文对过渡段的概念进行了说明，并阐述了过渡段的平纵断面线形及选址，讨论了过渡段与道路的位置关系，为城市轨道交通线路过渡段的合理规划提供了一定的指导作用。

过渡段；城市轨道交通；规划设计；选址；线路敷设方式

1 研究背景及现状

对于线路敷设方式，普遍认为城市中心区采用地下线，市郊结合部和郊区采用高架线或地面线。随着人们对城市轨道交通高架线认识和研究的不断深入，高架线在线路中的占比在不断提升，因而过渡段的占比也相应增加。过渡段规划是否合理是选择线路敷设方式的重要因素，部分线路没有过渡段的设置条件，就无法进行线路敷设方式的转换。全采用地下线，造价较高，而全采用高架线，又会中心城区带来振动噪声，因此需要对过渡段进行系统深入的研究，在合理的地段布设高架线的过渡段。

过渡段作为一种特殊的线路敷设方式，目前针对过渡段的研究基本都是从结构方面出发的，比如，王聚辉对过渡段的传统结构形式方案存在的问题进行分析，建议采用刚性结构过渡，并对刚性结构过渡的结构形式和造价进行探讨。崔春霞等人从路桥过渡段的力学特性和设计计算理论，确定了合理的路桥过渡段长度，并提出了确定过渡段长度的部分理论依据。然而从规划设计方面对城市轨道交通过渡段加以研究的却少之又少，非常有必要针对过渡段的规划进行系统研究。

2 过渡段

2.1 过渡段的概念。过渡段是线路由地下线过渡为地面线或高架线（或相反）的一种线路敷设方式，实现了两种不同线路敷设方式的转换，如图1。过渡段也是线路敷设方式的一种，只不过过渡段的长度在整条线路中的比例非常小，因而人们常把线路敷设方式主要分为地下线、地面线和高架线。

图 1 过渡段示意图

2.2 过渡段的形式。过渡段有敞开式和封闭式两种。敞开式过渡段一般包括U形槽和填土路基段，如图2。封闭式过渡段一般还包括罩棚，如图3。

采用敞开式过渡段时，雨雪天气时会影响线路的正常运营，因此要格外注意排水系统。敞开式过渡段不需要照明，能节约部分电能，不用罩棚则节约部分建筑材料。

当采用带有罩棚的封闭式过渡段时，如果罩棚是不透光材质，需要合理设置罩棚的窗口数量和位置，以增加采光来减少照明，节约电能；如果采用透光率很高的材质，乘客从地下昏暗的光线环境下突然到光线很强烈的环境，会给乘客带来视觉上的不适。如果使用半透光材质，乘客就可以有一个过渡的过程来适应外界强烈的光线，也体现了以人为本的理念。封闭式过渡段既可以降低振动噪音对沿线的影响，又可以防止雨雪天气对轨道及车辆运行造成的不良影响。

图2 敞开式过渡段

图3 封闭式过渡段

2.3 过渡段的尺寸

2.3.1 长度。为了便于讨论，本文将过渡段的长度范围加以界定：从地下线洞口处直至高架线的标准梁处。

过渡段起到承接地下和高架线路的作用，它的长度受车辆类型和编组、地下埋深、高架高度、纵坡坡度、用地条件等众多因素的影响，并且对周边环境和施工条件要求较高，对环境有一定程度的影响，所以过渡段应该在线路纵坡设计范围内采取较大纵坡，尽量缩短过渡段的长度，这样既可以减少对土地的占用和对地面道路的阻隔，又可以减少工程量。

经过实地调研和网上获取资料得到部分线路过渡段的大约长度如表1。建议过渡段的长度一般控制在500m左右，在保证最大纵坡的要求下尽量缩短过渡段长度。

2.3.2 宽度。过渡段的宽度受到车辆限界、运行速度、牵引方式、施工设施等因素的影响。部分线路过渡段宽度见表1。过渡段的断面宽度应根据限界及结构设计尺寸确定，双线过渡段宽度一般控制在10m左右，单线过渡段宽度一般控制在5m左右，并且为了满足安装封闭设施的要求，在过渡段标准宽度外放1～2m作为预留条件。

表 1 国内部分线路过渡段长度和宽度统计表

3 过渡段线形

3.1 平面。由于过渡段刚度变化的均匀性很难控制，地铁车辆行驶在过渡段时难免会增加乘客乘车不适感，因而一般情况下，过渡段应设置在直线地段。当地形条件受到限制或过渡段正好位于线路转弯地段时，也可谨慎地将过渡段设置在曲线上，宜选择较大的曲线半径。

3.2 纵断面。一般情况下，过渡段的纵坡设计参照《地铁设计规范》即可。为了节约运营时的能耗，在条件允许的情况下，过渡段也可以设计成单面的纵断面节能坡。

假设过渡段洞口地面到顶板的距离为1m，顶板距轨面的距离为4m，标准梁的轨面距地面距离为H，所以列车出洞后爬升了H+5m才过渡到高架线上。陶明鹤建议节能坡的坡度大约为20‰，过渡段如果按照这个坡度设计节能坡的话，经计算得出过渡段的长度如表2。过渡段计算长度比前面建议的长度长一些，因而应根据具体情况来确定过渡段的长度。

四是强化技术标准的制定。采油院标准的制修订工作，坚持与科研成果同步，与新产品同步的原则，及时将新成果、新产品组织转化为标准，并随着技术的不断进步，及时进行标准的修订工作。

表 2 按20‰节能坡设计计算过渡段长度

4 过渡段选址

过渡段直接影响着线路对城市道路或用地的阻断作用和对城市景观的干扰，它的选址受到很多因素的影响，是城市轨道交通选线成败的重要一环，需要进行综合比选来确定。影响过渡段位置选择的主要因素有：

4.1 城市总体规划及土地利用。过渡段的选址要符合城市发展的总体规划，根据城市规划对沿线土地的使用规划、开发计划、功能划分、利用形态、开发强度、线路周围的地理条件等因素，合理选择过渡段的位置，一般选择利用道路绿化带或偏僻的绿地等非建设用地、闲置土地、公园和城市功能过渡区、道路隔离带或绿化带等位置。

在工程实践中，应优先考虑结合地形等自然条件设置过渡段，既减少土地占用，又减轻甚至改善对周围环境的影响。如利用山地高差（图4或绿地图5）方式。

4.2 环境影响。考虑振动和噪声对周边的影响。根据规划线路的走向，对沿线的居住条件、居住主体和建筑类型等进行分析，确定线路沿线的环境等级要求，通过调整高架线或者地下线的长度和走向来局部调整过渡段的位置，选择对噪声和振动不敏感的区域进行设置，减少对周边的居住群体的影响。

图 4 利用山地高差设置过渡段

图 5 利用绿地设置过渡段

洞口至地下线的一定长度范围内的上部，由于覆土厚度小，振动相对明显，一般在上面布置绿地、公交站点、停车场等对振动不敏感的设施。如果在周边布置有建筑，这些建筑也应该对振动噪声相对不那么敏感。

4.3 与城市景观的协调。过渡段会对周边城市景观产生影响，需要对城市景观进行详细分析才能使过渡段的设置既与城市景观协调，又顺畅衔接不同的敷设方式。

图 6 过渡段与周边环境的融合

图 7 过渡段与周边环境的融合

地下线（高架线）通过过渡段突然钻出（钻入）地面，较大的变化幅度会对周边城市景观造成一定程度的破坏，但如果规划处理得当，就可以控制在人们接受的水平甚至做到与周边景观的互动，提高周边景观的观赏效果和乘客乘坐地铁心情的舒适性。如图6过渡段较为隐蔽，实现了与周边建筑和绿地的自然融合。如图7过渡段两侧都是公路，线路在两条公路中间从地下钻出地面后逐渐过渡到高架线，这样就会与两侧的公路融为一体，三条不同的线路在空间上错落有致，立体感强烈，会给乘客带来不一样的视觉感受。

图 8 过渡段与周边环境的融合

从景观方面考虑，建议采用带有罩棚的封闭式过渡段，罩棚的尺寸要覆盖整个过渡段长度范围。根据过渡段周边本来的面貌，对罩棚结构进行有针对性的个性化的设计，使罩棚的外观能够与周边环境景观完美的融为一体，并与之互动，遥相呼应。如图8过渡段的护栏采用浅绿色，与周边的绿地自然融为一体，线路从地下钻出地面也显得不那么突兀。

4.4 地质条件。过渡段的施工涉及到地下、地面和高架三种施工环境，工程难度比一般线路大，因此在进行过渡段位置选择时要着重考虑选择地质和水文条件都比较好的地段，以达到保障施工安全和降低工程造价的目的。

5 过渡段与道路的关系

根据过渡段与线路所沿道路的关系，一般分为位于路中与位于路侧两种方式。

5.1 位于路中。过渡段设置在道路中间，一般选择位于道路中央的分隔带内，但对道路交通有一定的影响，隔断了线路两侧的沟通，施工时一般需加宽路面，因而会带来道路两侧一定程度的拆迁。如果没有道路中央分隔带，应将原来道路拓宽，增加分隔带给高架线提供设置场所。由于距离线路两侧建筑较远，加之有道路的背景噪声，产生的噪声污染对线路两侧影响相对较小，见图9。

图 9 过渡段位于道路中央分隔带内

地下线转换成高架线的出洞方式可分为双线同时出洞和单线先后出洞两种，其纵断面如图10和11所示。

图 10 双线同时出洞

双线同时出洞时，由于线路横向宽度较大，所占用城市道路宽度也比较大，但影响道路长度较短，适宜路幅较宽的地段，是经常采用的一种出洞方式。

图 11 单线先后出洞

当城市道路路幅较窄，并且有必要在该路段内设置过渡段时，单线先后出洞是一种较好的线路转换方式。由于单线先后出洞必然要经过很长的距离才能保证双线都过渡到高架线的标准梁处，所以它占用道路纵向距离较长，而且有时需跨过路口，工程也较为复杂，因此是在特殊情况下采用的一种过渡方法。

5.2 位于路侧。这种方式一般是结合城市规划，与街区改造同步实施，以避免大量的拆迁，但它建成运营后对周围环境影响较大，需采取减振降噪措施，一般在环境要求不高的地段采用，见图12。

图 12 过渡段在路侧

位于路侧的过渡段，出洞方式也分为双线同时出洞和单线先后出洞两种。由于过渡段位于道路红线以外，几乎不影响道路交通，但对该侧沿线影响较大。

6 结语

城市轨道交通线路过渡段规划设计涉及范围广，考虑因素多，要特别注重过渡段的规划设计。首先做到服从城市总体规划、通过合理选择过渡段位置与形式、达到与周边景观的互动融合、合理利用土地并进行相应控制、降低振动噪声的环境影响。其次考虑工程实施的便捷，尽量将过渡段选择在地质和水文条件良好的地段，绕避或改移地下管线，最后要合理规划过渡段尺寸，谨慎设计过渡段的平纵断面。

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[6]陶明鹤.轨道交通线路纵断面节能坡设置研究[J].道路交通，2011（6）.

U239.5

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1671-0037（2014）10-17-3

李红伟（1979-），男，硕士，研究方向：轨道交通规划、设计。