地铁车辆基地场坪标高优化设计分析

□文/赵 谦

地铁车辆基地选址受线位走向、接轨车站位置、出入段线平面等因素控制且占地面积较大，征地选址较为困难，是地铁车辆基地前期设计的重难点；而车辆基地选址往往面临场区内及周边现状地形较为复杂的情况，若土方设计方案处理不当，会增加施工难度且车辆基地工程造价较高。

车辆基地场坪标高直接影响车辆基地土方工程，标高设计控制因素很多，主要有：百年一遇洪水位或潮水位标高；出入段线平纵断面设计；通段道路坡度；车辆段站场排水；重大管线迁改[1]。保证总平面布置分区明确、布局合理、占地紧凑、工艺流程顺畅以及考虑车辆基地与接轨车站、出入段线设计衔接的合理性的前提下，有效结合车辆基地现状地形，优化场坪标高设计，是车辆基地方案需要重点考虑的因素。

本文以我国西部地区某停车场方案优化为例，根据其选址范围内现状地形复杂，高差大等特点，在满足车辆基地功能使用的前提下，合理设置场评标高，平衡土石方，优化总平面布置，实现节省工程造价的目的。

1 工程概况

1.1 项目定位

该地铁线为城市轨道交通线网骨干线路，线路西端设车辆基地一座。根据线网规划，该车辆基地定位为停车场，承担本线配属列车的乘务、停放、列车技术检查、洗刷清扫和定期消毒等日常维护保养及运用任务。

1.2 选址及现状地形

基地选址位于洼地内，地块大致呈东西向布置，地块东西方向长约770 m，南北方向长边约190 m，总占地面积约12.79 hm2，现状为农田、树木，地势高低起伏。场地标高自东向西大约为903～920 m，高差起伏较大，最大高差将近20 m。

出入场线经接轨车站引出，沿主干道路敷设，下河流并两次下穿某既有铁路线，引入停车场。

2 出入线方案

该基地位于地铁线接轨车站西南侧，出入线在站后与正线接轨，利用渡线分别与左右正线相连。结合地铁线位、接轨车站站位以及基地位置，对出入段线路方案进行研究。

2.1 平面设计

2.1.1 原方案

出入线接轨车站为侧式车站，位于主干道路南侧。线路自站后接轨，以R-300及R-250曲线将线路调整至路中并沿主干路向西敷设，转向南后以R-250曲线下穿既有铁路线，继续向南下穿河流并二次下穿既有铁路线，之后以R-250向东与停车场咽喉区接轨。该出入段线方案全线采用明挖法，线间距为5 m。

2.1.2 优化方案

结合接轨车站站位深度将出入段线接轨站站位进行优化，将接轨车站站位向西调整至路中，侧式站优化为岛式站，出入线接轨方式由原方案交叉渡线岔心引出优化为站前与站后两组单渡线与正线接轨，保证与正线接轨点处线间距具备盾构条件。

出入段线全长1 283.68 m，线路自接轨车站后与正线接轨，线路沿某主干道路街敷设，转向南后以R-300曲线依次下穿既有铁路线路、河流，转向东再次穿越该铁路线并盾构至XAK1+145处改为明挖，线路终点设于洞口处并与停车场咽喉区相接。

1）对接轨车站站站位进行调整优化，较比选方案最小曲线半径由R-250优化至R-300，降低钢轨与列车车轮磨耗，同时避免区域拆迁。

2）接轨车站站优化为岛式站，出入线至站后引出，线间距满足盾构条件，减少土方开挖，降低工程造价。

3）出入段盾构段控制因素较多，需下穿河流，两次下穿铁路及大片厂房。若采用明挖法，拆迁面积较大且对铁路运行干扰较大，拆迁困难。经过对工可方案优化后，盾构区间线间距调整为12～14 m，满足盾构施工条件，降低了线路通过铁路时产生的风险以及协调难度。

2.2 纵断面设计

因出入段线需要满足折返功能的要求，右线以2‰坡度向上延伸210 m；以20‰坡度向上延伸340 m，在317.5m处第一次下穿既有铁路线及河流；后以26‰坡度向上延伸600 m第二次穿越既有铁路线；下穿某次干道路后以平坡接入基地，出入段线最大纵坡为26‰。

3 总平面布置方案

3.1 方案比选

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≮1/100洪水频率的潮水位、波浪爬高值和安全之和[2]。原方案采用一级场坪标高，但场地现状地形较为复杂，西侧场外标高比场坪标高高7 m，需修建高大挡墙收坡，工程风险较高；场段东侧场坪标高较场区外标高高9 m，需进修建护坡与场外过渡，场区边坡支护方案较为复杂且场地占地相应增加。场区内部高差近20 m，土方工程填挖方量较高。见表1。

表1 停车场总平面布置方案比较

由于出入段线由西侧引入场区，咽喉区与停车列检库及远期预留生产用房与工程车库设置于场区地势较低的东侧，结合停车列检库所位置地势条件及出入段线最大坡度要求，与东侧出入口现状道路顺畅衔接，停车列检库及轨行区咽喉区场坪标高为910 m。同时为保证出入段线与咽喉区接轨点明挖隧道覆土达到结构要求并降低土方开挖规模，同时结合西侧出入口现状道路高程，停车场二级场坪场坪标高为918 m，综合办公楼等生活用房设置于二级场坪，一二级场坪标高通过护坡相接。

但优化方案一级场坪标高低于百年洪水位913.5 m，应增加相应防洪设施。如段内增建雨水泵房，停车场周边挡墙应加高并兼做拦水坝，每个单体外围绕建筑修筑排水沟汇入段内雨水管网。

3.2 优化方案

3.2.1 总平面布置

基地设有停车列检库、洗车库、工程车库、综合楼、污水处理站及换热站，见图1。总平面采用尽端顺接式布置，停车列检库近期建成北侧10股道10个列位，远期预留至30列位；周月检库作为远期预留，与停车列检库合设，设置在停车列检库南侧。洗车库与工程车库为远期预留，位于停车列检库北侧。

图1 停车场总平面布置

3.2.2 功能分区布置

根据使用功能划分为车辆运用生产区、办公生活区、绿化景观区三部分。结合场区现状地形条件及土方填挖平衡，停车场场区设置两级场坪。出入段线由西侧接入，因出入段线至咽喉区接轨处与场区标高较低区域高差较大，结合现状地形，将出入段线与咽喉区接轨处设置与隧道内，同时为满足涵洞结构覆土要求，将线路设计标高适当降低，因此停车列检库及咽喉区等运用生产产区域设置在场区东侧较低区域内。该区域为一级场坪。

综合办公区处于地块西侧的高场坪区域，主要由生产生活办公用房、食堂、浴室及乘务员公寓组成；绿化景观区位于地块的中部及东侧的高场坪区域以及两阶场坪之间的边坡区域，由大面积绿化景观及职工休闲活动用地组成；信号办公区位于地块高场坪区域，可以俯瞰整个咽喉区，由信号楼与办公楼等组成。三个区域分区明确，但又互相联系并确保了人流、车流互不干扰。见图2。

图2 功能分区

3.2.3 场坪标高优化思路

场区内现状场地标高为903.2～920.4 m，呈现西高东低走向，停车场南侧现状道路标高为902.7～9 920.8 m，南侧河流标高约为902～9 918 m，场区及周边道路、河流起伏落差均较大，西侧现状道路标高为924.5～9 925 m，北侧现状道路为905.6～9 924.7 m，东侧为住宅小区，标高为904 m。百年洪水位为913.5 m。如使用一级场坪，段内土方填挖量较大，工程造价较高。一级场坪场区内现状地面高差为10m，考虑东北侧及东南侧周边道路标高较低及土方填挖平衡节省降低工程投资，标高定为910 m，由于一级场坪标高低于百年洪水位，应做好相应防洪措施。考虑车辆基地围墙兼做截水坝，围墙基础高出场坪标高0.5 m，可抵抗段外雨水倒灌，同时车辆基地设雨水泵站，增加段内排水能力，建筑单体与室外场坪标高高差≮300 mm，单体外围绕建筑修筑排水沟汇入段内雨水管网。

二级场坪位于场区西侧，因出入段线采用明挖涵洞直接与咽喉区接轨，需满足涵洞结构覆土深度要求，结合西侧场区现状地面标高及土方填挖平衡，二级场坪标高定为918 m。

结合车辆基地现状复杂的地形，采用二级场坪设计，可大大减少土方开挖，降低工程量，减少工程投资。

3.2.4 出入口及道路布置

在基地较高的西南侧二级场坪设置主出入口，与城市规划道路连接；在基地东北角较低的一级场坪设置次出入口。车辆基地内交通运输道路和消防道路统一考虑，既满足生产和交通运输的需要，又满足一旦发生火灾时消防车的通过能力。在布置道路时使道路形成环状，主要道路为双车道，路宽7 m，次要车道为单车道，路宽4 m。整个场区以3条主干道沟通，提高了主干道的使用效率，减少了支路的增设。停车列检库四周设置环路，便于司乘和运用人员进出，人流车流干扰相对较少。

4 结语

车辆段轨行区及运用库、检修库必须设计为统一场坪标高，非轨行区等生活办公区域，在满足相关物料运输、防洪及排水的要求基础上，可以不受场坪标高控制。在特殊情况下，场区内及场区周边地形起伏较大时，场内建筑物依地势而建，有利于节约工程费用，优化土石方工程。

通过结合该工程实例方案优化分析，可以得出以下设计要点与结论。

1）出入段线与车辆基地接轨处设在涵洞内接轨，相对于传统的大开挖量并设置U型槽至地面接轨是一个创新，有效结合现状地形，一定程度减少开挖量，节省了大量土方工程，降低了工程造价。

2）车辆基地总平面布置结合出入段线接轨，场区内现状地面西高东低高差较大的特点，设置为二级场坪。将咽喉区及停车列检库等运用生产区设置在较低的一级场坪之上，其他生活办公区域设置于西侧较高的二级场坪之上，进一步优化土方工程，在一定程度上实现了填挖平衡并有效降低工程造价。

3）节约土地、功能合理、布局紧凑。充分利用场地内地块，依据生产和办公需求合理的进行功能分区，建筑布局本着相对集中、互不干扰、又有联系的原则，营造环境优美的现代化集约型车辆基地。