城市轨道交通车辆基地场坪标高研究

曹萍

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 730074）

城市轨道交通车辆基地场坪标高研究

曹萍

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 730074）

城市轨道交通车辆段/停车场场坪标高的确定，既要满足生产运营的要求，又要兼顾经济合理性。本文分析了影响场坪标高的因素，并结合工程实例说明了场坪标高的特殊设计案例，具有一定的参考价值。

轨道交通车辆段；场坪标高

城市轨道交通线路依据线路情况，并结合城市用地设置车辆段（停车场），车辆段（停车场）是保证地铁正常运营的后勤基地，主要功能有车辆停放及日常保养、列车救援功能、系统维修功能及部分材料、备件的储存、保管和供应工作等。车辆基地配属有综合维修中心、物质总库和培训中心以及必要的办公、生活设施等，是地铁正常运营所必需的设备和设施。车辆基地属大型建设工程，投资大，建设周期长，属于百年工程，必需按照百年一遇洪水标准进行防洪设计。

按照 《地铁设计规范》［1］（GB50157-2013）第27.10.2条规定，站场线路路肩高程应根据基地附近内涝水位和周边道路高程设计。沿河或江河附近地区车辆基地的车场线路路肩设计高程应不小于1/ 100洪水频率标准的潮水位、波浪爬高值和安全高之和。然而，车辆基地场坪越高，所需土石方越巨大，从而大大提高了建设成本，因此，车辆基地场坪标高的确定，既要保证场内设施的安全可靠，又要兼顾经济合理性。

1 车辆基地场坪标高影响因素分析

路肩高程，应保证路基面不受水的影响，即不受洪水淹没，影响行车，并在地下水最高水位时，不因毛细水上升至路基面使土的湿度增加而降低路基面土的强度和承载力或发生冻胀、翻浆等现象。同时场坪应排水良好，不内涝，不积水。因此车辆基地场坪标高的确定主要从以下几个方面进行考虑。

1.1 防洪的要求

车辆基地是百年工程，场坪高程及水沟设计均需按照1/100洪水频率进行设计，以保证车辆基地的安全。若车辆基地已经在防洪堤的保护范围内，则不必另行考虑防洪的需求。

1.2 内涝水位

车辆基地是地铁线路的一部分，一般位于城市郊区甚至城区，受到城市排水系统的限制。城市地下排水管网一般出口设置在大型湖泊。以武汉为例，市内各湖泊按照连通关系分为不同水系，各水系出口均为长江。在非汛期，各水系通过闸口排入长江，汛期长江水位提升，各水系通过泵站抽排入长江，各水系均规定了控制水位，一旦超过控制水位，泵站开启抽排水入长江，故该水系的内涝水位可按控制水位确定，车辆基地的场坪标高为内涝水位加安全高确定。

以上确定的内涝水位是基于湖泊的控制水位，一般较城市用地低，当车辆基地距离该水系很近，且基地附近地势低洼时，才具有参考意义。一般情况下，由于城市管网能力不足或者管网不完善，暴雨情况下一时无法排除，造成局部渍水不退，形成内涝，这种情况下，为了防止车辆基地被水浸泡，要求场坪标高不能低于周围道路标高，规划道路标高优先具有参考价值。若周围道路起伏较小，则场坪标高可高于道路平均高程0.5m即可，若道路起伏较大，则高于最底高程0.5m即可，并参考附近企业、住宅标高进行设计。

1.3 出入线的影响

车辆基地由接轨站引出后，以一定的坡度引入车辆基地。按照《地铁设计规范》（Gb50157-2013）出入场线的最大坡度宜采用40‰。在实际工程中，为了保证列车安全，出入场线最大坡度常小于40‰，出入场线由地下车站或者高架车站引出，由于最大坡度的限制，以最大坡度爬升或者下降到车辆基地时，车辆基地的最高或者最低场坪高程就因此受到限制。

1.4 场区排水要求

车辆基地的排水分三个部分，分别是排水沟、排水管和涵洞，三者的设计参数并不相同,对场坪标高的影响也不相同。

1）站场排水沟。车辆基地在股道间及场坪一周设置一圈排水沟，最终排向市政管网，或者自然河沟，站场排水沟一般条件下坡度为2‰，困难条件下为1‰，排水沟终点应高于市政管网或者自然河沟的百年水沟0.5m，为保证排水沟雨水及时排出，场坪必须满足排水沟的设置要求。

2）排水管。车辆基地的大型建筑物屋面及路面雨水需要经排水管排出场外，排水管的设置需满足最小埋深、不同管径管顶平接增大埋深、最小坡度等等，同时与接口市政管网或者自然水沟需要预留安全高0.5m，因此为保证场内排水管雨水良好排出场外，对场坪的最小标高需要满足设置排水管的要求。

3）排水箱涵。车辆基地设置排水箱涵有利于设置各种轨道间综合管线，排水箱涵同样需要满足最小埋深、最小坡度的要求，同时出口也收到接口市政管网或者自然河沟百年水位的限制。

1.5 与周围市政道路衔接

车辆基地一般设置两个通段（场）道路，该通段（场）道路设计标准可参考厂矿道路设计标准，规范规定最大纵坡不宜大于6%，在城市道路高程一定的情况下，对场坪标高高程范围有了一定限制，场坪标高太高或者太低，都无法与市政道路合理衔接。

1.6 工程费用

车辆基地场坪标高越高，填方越多，需外购大量土石方，提高了工程费用；场坪标高越低，挖方越多，外运土方亦会增加工程费用，因此，车辆基地场坪标高在满足上述要求外，尽量做到填挖平衡，有利于节省工程费用。

2 特殊场坪设计

一般情况下，车辆基地场坪范围内是平坡，平整的场地对建设施工和运营维护都十分有利。但在实际工程项目中，由于城市用地紧张，车辆基地用地往往选址十分困难，地块的规模、周边环境均对车辆段的设计产生影响，很多车辆基地内场坪无法做到整平等高，这时车辆段采用不等高的场坪竖向标高就凸显出巨大优势。下面结合工程实例进行说明。

2.1 利用咽喉区坡度提高库房区场坪高程

随着城市的发展，出现了诸多城市病，交通拥堵首当其冲，这时候公共交通，特别是大运量的轨道交通就应运而生，因此，轨道交通是城市发展到一定程度的产物。轨道交通建设时，已经建成的铁路、公路等，都会对轨道交通的设计行车制约性因素，下面以武汉轨道交通5号线工人村车辆段为例。

武汉地铁5号线于青山区设置工人村车辆段，该车辆段受用地限制，东西向长度约985.0m，并且出入段线自地下站都市工业园站接轨后，下穿中石化铁路专用线，该专用线紧邻场址。如图1所示。

图1 工人村车辆段场坪标高分析

中石化铁路专用线是一条投入运营中的铁路专用线，轨道交通出入段线下穿该铁路，不仅两者之间必须满足一定的净空要求，并且，出入段线的施工应充分考虑对既有专用线铁路的影响。

在项目前期论证中，出入段线下穿专用铁路处采用特殊结构设计，出入段线轨面最高标高可以达到24.80m，之后以30‰坡度爬到终点时，轨面标高31.977m，场坪标高约31.34m。场坪标高若定为31.34m，高于周围道路最低点0.5m以上，停车场不会发生内涝，但是场区管沟出水口要低于市政管网，两者无法衔接。

《地铁设计规范》（GB50157-2013）6.3.2指出，咽喉区道岔区坡度不宜大于3.0‰。工人村车辆段咽喉区若按照3.0‰坡度上升，到达库前时，轨面标高可达33.087m，场坪标高可达32.45m。

工人村车辆段咽喉道岔区采用3.0‰的坡度，解决了场区内排水问题，但另一方面，由于咽喉区坡度相同，检修库和运用库库前线路较长，场坪标高为32.45m，工程检修库前线路较短，场坪标高较低，另外各种建筑物场坪标高应结合市政道路确定，整个场坪内竖向标高比较复杂，增加了设计的难度。

2.2 利用联络线提高试车线路肩高程

车辆基地若有大架修功能，应设置试车线一条，试车线是专门用于车辆动态性能试验的线路。一般情况下，试车线与场内其他线路应等高设计，试车线通过联络线实现与其他线路联通。但若其它因素限制的情况下，也可以对联络线设计成上坡或者下坡的方式，以提高或者降低试车线的场坪高程，特殊设计的试车线场坪高程仍需要满足防洪排涝的要求。下面以哈尔滨轨道交通一期工程太平桥车辆段为例。

太平桥车辆段与综合基地位于哈尔滨铁路枢纽太平桥站以南、马家沟以东、规划新江桥街以西、规划平湖街以北的地块内。场坪标高经过论证为119.20m，轨顶标高为120.38m。车辆段设试车线一条，全长1380m，西端需跨越马家沟，根据防洪标准、过水面积等技术要求，以及考虑与铁路桥梁的协调，试车线马家沟桥梁底高程设计为121.04m，最终确定试车线规定标高不能低于122.08m，试车线联络线长度为140m，坡度为12‰。

2.3 采用阶梯高程降低土石方工程

经过前面论述可知，车辆段场坪标高首先必须考虑防洪排涝的要求，其目的是保证铁路路基的安全，因此股道区及其库房（运用库、检修库）等必须设计为场坪标高，因车辆走行、维修和停放的要求设置为同一标高，而非轨行区主要布置有办公、生活、物质供应及部分不进出轨道车辆的检修房等，此类建筑物只需满足相关物料运输、防洪及排水的要求，可不受场坪标高的限制，但在实际工程中，为了使两者之间衔接道路平缓，便利人员活动，轨行区和非轨行区设计为同一高程。但特殊情况下，当地形起伏较大时，场内建筑物依地势而建，有利于节约工程费用，缩短工期。下面以昆明地铁首期工程大梨园车辆段为例。

在满足百年一遇洪水位设计标高的前提下，结合周边道路规划，大梨园车辆段场坪标高定为1935.0m。车辆段段址内地形起伏较大，标高从1926.5～1948.0m变化，且段址内地形标高为1926.5m的地块约占30%，如采用统一场坪标高，30%的地块内将有近9m高的填方工程。段址内挖方地段部分土质不能满足移挖作填的要求，填方用料需进行远程调配，将导致巨大的土方量及地基加固工程量，大大增加工程投资，同时，地基加固的沉降要求及安全性，特别是进度方面，难以满足工程工期要求。最终，综合办公楼高程1926.4m，机加工中心为1927.7m，物质总库为1930.8m，高程均因地势而定，低于场坪标高。且为了节约土石方，洗车机库、材料棚也采用高架平台方式与场坪同高，取代高路基填方方式。

3 结论

通过以上分析可以看出，车辆段场场坪标高的确定是一个较为复杂的过程，在满足防洪和内涝的要求后，充分考虑周围限制因素、排水要求及工程经济性后，设置合理的标高，场坪范围内一般为平坡，特殊条件下，也可采用咽喉区设置于坡道上、利用联络线提高试车线高程及场坪内设置阶梯高程等方式，对场坪采用不等高的竖向设计，在满足生产运营的前提下，确保工程安全及进度要求，并节省投资。

［1］ 地铁设计规范（GB50157-2013）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2013.

［2］ 铁路工程设计技术手册.站场及枢纽［M］.北京：中国铁道出版社，2004.

［3］ 王栋，郭荣林.地铁车辆段场坪高度的研究［J］.铁道工程学报，2011（12）：99-103.

［4］ 涂汉卿.大梨园车辆段场坪竖向设计优化［J］.北京交通大学学报，2012（6）：65-68.

［5］ 兰淑桂.地铁车辆段站场设计有关问题的解决方法［J］.铁道工程学报,2010(6):119-122.

U212.34