预留地铁站点的城市核心区地下空间总体设计

黄本良

(上海市地下空间设计研究总院有限公司， 200125， 上海∥高级工程师)

城市核心区地下空间开发的目标是有效利用土地进行合理布局，创造多层次立体发展的地下城市空间。由于开发时序的不同，往往地下空间与地铁不能同步实施。先期实施地下空间，可推进整个城市建设进程；后期实施地铁，将进一步支撑城市核心区的集约开发。目前，国内外对地铁先于商业开发、地铁区间预留盾构区间穿越的条件[1]、地下空间预留地铁车站实施的条件[2]，以及道路预留地铁实施的条件[3]等均有研究，而少有城市核心区地下空间为远期地铁预留实施可能性的研究。本文以郑州市双鹤湖片核心区地下空间的总体设计为例，阐述了地下空间先期开发中需综合考虑预留地铁实施条件等问题。

1 先期实施的地下空间与预留的后期城市轨道交通的平衡与协调

1) 先期实施的地下空间：其位于2017年第十一届中国(郑州)国际园林博览会的B区会场，与地面景观先期实施，服务于郑州港区双鹤湖片区核心区。

2) 后期实施的城市轨道交通：因地铁线路为远期规划，缺少具体线位、站点设计。

3) 平衡先期实施的地下空间与预留的后期城市轨道交通：由于地下空间开发的不可逆性，对先于地铁建设的地下空间，需为远期地铁线路、区间、车站进行预留；同时提前防范后期地铁的实施对地下空间的影响，对涉及地铁的地下空间关键节点进行总体设计，为地铁工程的实施作预留。

4) 协调先期实施的地下空间与预留的后期城市轨道交通：郑州市双鹤湖片区核心区为产城融合发展的先导区，其公共区域内综合开发地下空间的主要内容有地下商业、车库、综合管廊及车库联络道，总建筑面积约31万m2。该核心区内规划有13号线和17号线两条地铁线路，涉及到的车站包括 13号线的中央公园站、鹤首外环路站，以及17号线的中央公园站、航兴路站，其中中央公园站为换乘站。城市核心区地面为园博园景区，同时还存在大量水系，该区域地下空间开发涉及多种建设因素，如地铁线路与3条人工河道、1个人工湖存在交叉，各地下建设项目之间亦具有较强的相关性。13号线和17号线均为远期规划线路，但地面景观及地下空间的建设较为迫切，因此，需考虑预留、衔接轨道交通线路及站点[4]。

2 地下空间预留地铁站点的设计策略

2.1 地铁线路的预留

设置地下车库联络道，有助于进一步保障城市核心区地块较高强度的开发，可连通区内相邻地块的地下车库，在实现核心区停车资源共享的同时，可进一步提高停车资源的利用率。地下综合管廊将地下管线集于一体，如“大动脉”为周边地块服务，可以避免道路反复开挖。地铁较好的流通性将盘活整个城市的地下空间，使得各地下空间的功能和效用呈几何级增长，带动区域协调发展。车库联络道、地下综合管廊、地铁三者构成地下空间的骨架脉络，将周边地下商业、车库等连通。地下空间的总体设计原则为“先于城市而融于城市”，其需为地铁与双子塔的后期实施预留施工条件与空间。

原方案中地铁换乘车站(中央公园站)布置在湖心岛，不利于周边市民的使用。考虑到地铁应更好地服务于核心区，将地铁17号线向东移至航兴路下方，这有利于公园及车库的接驳，更有利于地铁综合效益的发挥。郑州市双鹤湖核心区地铁线路的预留见图1。

由于车库联络道和地下综合管廊从人工河底、湖底穿过，而地铁线路从车库联络道及地下综合管廊下方穿过，如果人工河道、湖底的埋深过深，将最终影响地铁线路的穿行标高。通过召开景观、桥梁、河道及地下空间的专家论证会，经梳理人工河道上、下游标高，最终确定地下空间与河底的最小间距，将人工河道及湖底标高抬升，以便于后期地铁线路的进一步实施，见图2。

为了后期地铁区间顺利穿行，结合地铁预留及其经济性考虑，通过对比地下综合管廊、车库联络道的组合方案，为了避免埋深过大，为后期地铁穿行带来困难，选择车库联络道和地下综合管廊平行布置的方式。采用图3所示的方案1：车库联络道与地下综合管廊独立设计，内侧为地下综合管廊，外侧为车库联络道。该方案的优势为：①地下综合管廊的主体尺寸不受车库联络道的影响，相互干扰较小；②主体结构埋深均较浅；③投资低。

2.2 主要节点的预留

考虑到对地面景观的影响，在双鹤湖中央公园处，预计采用的是地下线路及地下车站模式，故对地下线路及车站的预留进行研究。根据GB 50157—2013《地铁设计规范》，结合郑州地铁1号线使用的6节编组B型车进行了线路预留。

根据现有湖底、河道及地下空间的条件，对地铁线路平面进行设计。其中，圆曲线的最小半径为300 m，圆曲线与直线之间设置长20 m缓和曲线；正线的最大坡度为30‰；列车进、出站的运行速度为30 km/h[5]。

地下空间结构如果采用桩基础模式，需明确地铁线路走向及站点的具体位置，并根据盾构机的行进方式进行精准预留。该方案存在的缺点是仅给远期地铁预留提供比较单一的可行方案，使后续地铁调整的空间很有限。因此，不考虑对涉及区域进行加固，不设置抗浮桩，并为避免远期地铁施工及其使用对场地的扰动，地下空间结构基础采用梁板式筏基，以提高结构的自身刚度和抗变形能力。同时为了满足后续地铁区间的多种穿越可能，要求其与地下空间结构底板的净距不得小于2.0 m，见图4。

地下空间结构基坑开挖深度为9.40 m。其北侧紧邻规划的中央公园站，西侧与北侧将有地铁隧道通过。对地下空间围护结构进行设计时，需对其周围建筑物进行综合考量，避免影响后期地铁盾构施工。邻近地铁侧的地下空间结构采用SMW(劲性水泥土搅拌墙)法围护型式，围护采用两级放坡。

2.3 主要站点的预留

地铁中央公园站为换乘站，选择在地下商业空间的东北角，有利于带活其东侧区域商业，提升商业价值。13号线站厅位于地下一层，与南侧地下商业空间无缝连通。17号线站厅位于地下二层，与其西侧地下商业空间直接连通，并预留河道穿过条件。13号线和17号线通过楼扶梯形成“L”形换乘[6]。

地下商业空间应预留与地铁的连接条件，充分利用公共出行便利性，将地铁人流吸引到地下商业空间，助力商业人气提升，以提升商业价值。地下商业空间的设计预留与地铁无缝连接，在地下建筑空间内预留连接通道，其结构措施为在邻近地铁位置设置可拆除地下外墙，并在连接口处进行结构预留，方便后期地铁接入。地下商业空间预留地铁盾构区间穿越的下沉式广场处连接地铁中央公园站。对下沉式广场采用增厚底板的措施以抗浮。下沉式广场中钢结构玻璃顶盖的柱子基础由底板往上布置，为远期地铁区间盾构下穿预留位置，提升了地铁出入口的识别性及环境品质。如图5所示，将C车库整体东移，为南北向的车站布置在中央公园下方预留条件。

2.4 后期站点的实施

先期实施的地下商业空间为后期轨道交通站点工程预留条件，后期中央公园站(现为双鹤湖站)成功按预留条件完成了设计及施工。17号线(现为郑州机场至许昌的市域铁路线)车站为南北向地下三层岛式站台，车站东侧为先期实施的地下空间C车库，西侧为航兴路(现为雍州路)，南侧为先期实施的地下空间商业B区；13号线(现为18号线)为东西向地下两层岛式站台。17号、13号两线形成L型换乘。17号线采用B型车，近、初期采用4节编组，远期采用6节编组。实施换乘的地铁车站采用三层三跨(局部双层三跨)的箱型框架结构，基坑深度17.0～25.5 m，围护结构为钻孔灌注桩。目前，站点主体及附属工程已建设完成，处于装修阶段。换乘站南侧、北侧区间盾构均已施工结束，并成功穿越地下空间，实现双线贯通[7]。后期轨道交通站工程的有效实施，可检验先期地下空间实施的预留条件的有效性。

3 结语

1) 城市核心区地下空间开发的目标是有效利用土地进行合理布局，以创造多层次、立体发展的地下城市空间。车库联络道、地下综合管廊、地铁构成地下空间的骨架脉络。地下空间开发具有不可逆性，地铁线路为远期规划，缺少具体线位及站点设计；而先行的地下空间应富有前瞻性，需考虑到未来地铁相关节点的有效预留，从而盘活整个核心区的地下空间，使各地下空间区域协调发展。

2) 综合考虑核心区地下空间，明确地铁预留线路走向，做到线路可通，特别是主要线位以及未来可能增加线路的预留；从核心区地块统筹协调，明确地铁区间大致走向，做到区间可行，特别是主要节点如标志性建筑位置的预留；由地下空间具体项目出发，做到车站可调，特别是站位的微调、连接及其保护预留等。

3) 双鹤湖片区核心区地下空间的总体设计，固化了地铁车站位置，预留了地下商业空间与地铁的无缝连接，避免了地下商业空间底板结构与地铁盾构区间的冲突，抬升了地铁下穿的景观河道及湖底，比选了地下车库联络道与综合管廊断面布置，调整了车库预留位置等。目前，地下空间一期工程已竣工预留，17号线地铁及中央公园换乘站基本已按预留进行设计，且主体结构及相邻盾构区间已完成实施，共同助力双鹤湖核心区建设成为功能完善、环境优良、现代化的新区。