城市轨道交通车辆基地场坪竖向设计分析及应用

2024-06-20 12:54:56付婷
科技资讯 2024年3期
关键词:轨道交通

付婷

摘  要:场坪竖向高程方案设计是城市轨道交通车辆基地设计的重要内容。文章分析了车辆基地场坪高程的控制性因素,基于竖向设计理论分析了车辆基地常见的场坪竖向高程方案,并以某停车场为例,结合停车场总平面布置,分析选址范围内地势特点及与其他控制性因素的关系,对停车场场坪进行竖向设计研究,确定了厂前区及轨行区内部各区域均不等高的场坪竖向设计方案,在保障停车场洪涝安全、满足停车场生产及运营功能需求的前提下,节省了工程投资。

关键词:轨道交通   车辆基地   场坪标高   竖向设计

中图分类号:TU892

Analysis and Application of the Vertical Design of the Pad of

Urban Rail Transit Vehicle Bases

FU Ting

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province, 430063 China)

Abstract: The design of the vertical elevation scheme for the site is an important part of the design of urban rail transit vehicle bases. The article analyzes the controlling factors of the site elevation of vehicle bases, analyzes the common vertical elevation schemes of the site of vehicle bases based on the vertical design theory, takes a certain parking lot as an example to analyze the topographical characteristics within the site selection range and the relationship with other controlling factors in combination with the overall layout of the parking lot, conducts vertical design research on the site of the parking lot, and determines the vertical design scheme of the site with uneven heights in each area in the front area and the track area of the parking lot, which saves engineering investment on the premise of ensuring flood safety of the parking lot and meeting its requirements of production and operation functions.

Key Words: Rail transit; Vehicle base; Site elevation; Vertical design

车辆基地作为城市轨道交通系统的后勤保障基地,占地面积较大,且常选址于城市外围,地块内一般地势起伏较大,有时还涉及水塘处理、自然水系改造等工程,导致其土方工程量较大。在设计车辆基地系统方案时需结合总平面布置方案进行详细的场坪竖向设计分析,充分利用并改造自然地形,确定合理的场坪高程方案,在满足规范要求及车辆基地生产、运营功能需求的前提下,尽可能减少土方工程量,降低工程投资。

1  轨道交通车辆基地场坪高程控制性因素

1.1  防洪防涝要求

确定车辆基地场坪高程首先必须保证满足防洪防涝安全要求。根据《地铁设计规范》要求,站场线路的路肩高程需根据基地附近的内涝水位和周边道路高程进行设计,沿海或江河附近地区车辆基地车场线路的路肩设计高程不应小于1/100洪水频率标准的潮水位、波浪爬高值和安全高之和,安全高通常采用0.5 m[1]。特殊情况下,若车辆基地场坪高程不得不低于百年洪涝水位标高时,应采取挡水墙设计、强排泵站设置等措施,以满足防洪防涝要求[2]。

1.2  土方工程

车辆基地在进行场地平整时,须根据已确定的场坪高程方案,对现状地势高于场坪的区域进行挖方处理,对现状地势低于场坪的区域进行填方处理。扣除车辆基地内路基基床表层填料等必须外购的特殊填料外,其余填方一般应尽可能考虑利用场内挖除土方,做到场内挖填平衡,减少土方外运及外购,缩短项目工期并节省土方工程投资。

1.3  市政道路接驳

为保证车辆基地内人员和车辆的出入需求,周边需配套市政道路,车辆基地一般设置有不少于2个出入口与场区周边市政道路接驳。车辆基地的场坪高程一般宜高于周边市政道路平均路面标高0.5 m以上,并考虑出入口位置通段道路与相邻市政道路衔接平顺,高差不宜过大并保证雨水不倒灌。此外,场坪高程的设置还需考虑电力、通信、燃气等管道的引入[3]。

1.4  排水方案

车辆基地场坪排水一般采用重力自流方式排水,并使汇水面至出水口的径路尽可能短而顺直。车辆基地排水系统与选址范围地势相关,若地势整体呈单面坡,可由高至低沿地势低处排水;若地势存在高低起伏,则可设置为多区域多出口排水[4]。为保证车辆基地场坪雨水顺利排放,场坪高程的确定须结合车辆基地对外排水接入点标高及涵洞底标高等统筹考虑,一般需根据接入点的标高以及车辆基地内涵洞(若有)最低点标高来反推场坪标高下限值。

1.5  出入线及车场线纵断面条件

出入线纵断面条件直接影响场坪高程方案;而为防止车辆停放、检修时出现“溜车”的情况,车场线一般设置于平坡上。《地铁设计规范》要求:出入线的最大坡度为35‰;车场内库外停放车的线路坡度不应大于1.5‰,咽喉区道岔坡度不宜大于3.0‰[1]。必要时可充分利用规范对道岔区坡度的限定要求来确定车辆基地场坪高程,咽喉区范围坡度可不设置为平坡,在满足规范要求的前提下尽可能节省土方工程投资[5]。

2  场坪竖向设计

2.1  竖向设计概述

竖向设计即基于建设项目的使用功能,结合场地的自然地形、项目平面功能布局及工程施工技术条件,并兼顾安全、经济及景观等方面的需求,对场地的室外高程进行合理设计。竖向设计中的场地排水系统方案应结合现场重要建构筑物及周边路网竖向控制,须包含场内排水设计和场外排水设计,并满足防洪需求[6]。竖向设计是城市轨道交通车辆基地总图设计的重要内容,一般应结合车辆基地总平面布置统筹考虑。根据各分区整平面之间连接方式的不同,竖向设计的布置形式一般可分为平坡式、阶梯式和混合式3种[7]。

2.2  常见的场坪竖向高程方案

本论文主要针对常规地面车辆基地进行场坪竖向高程分析研究,特殊设计的车辆基地场坪高程不在本次讨论范围。常见的车辆基地场坪竖向高程方案如图1所示。

(1)方案一:此方案为平坡式,即整个场区标高全部在一个整平面上,见图1所示,场坪高程为

式(1)中:H场坪为场坪高程;H百年为百年一遇洪涝水位标高;0.5为安全高。

(2)方案二:此方案将车辆基地分为轨行区和厂前区两大区域,分区域设置不同的场坪竖向高程,见图1所示,场坪高程为

式(2)中:H1>H2≥H百年+0.5。

(3)方案三:此方案先将车辆基地分为轨行区和厂前区两大区域,再将轨行区分为运用库和检修库两个小区域,分区域设置不同的场坪竖向高程,见图1所示,场坪标高为

式(3)中:H1>H2>H3≥H百年+0.5。

(4)方案四:当车辆基地选址范围内地势起伏较大,结合车辆基地总平面布置方案(库房位置、出入口布置等),可将整个车辆基地范围内均设置为不等高场坪,即轨行区与厂前区不等高,且轨行区内各区域均不等高。

4   实例分析

本文以合肥3号线南延线深圳路停车场为例进行场坪竖向设计分析及场坪高程确定。

4.1  工程概况

深圳路停车场工程概况见图2所示。停车场选址于线路起点馆驿路站北侧地块,具体位于三河路、深圳路、创新大道、袁店路所夹地块内,停车场呈东西向布置。

4.2  各项控制性因素

4.2.1  防洪防涝要求

根据深圳路停车场洪(涝)水位计算分析报告,停车场百年一遇水位值为27.54 m。因此,根据深圳路停车场百年水位标高确定的停车场场坪高程最低值为27.54+0.5=28.04(m)。

4.2.2  土方工程

由图2可知,停车场选址内地势西高东低,结合停车场站场总平面布置情况,停车场主要库房及出入口均位于地块西侧,停车场轨道交通工程范围内的土方平衡标高约为30.8 m,高于场坪高程最低值28.04 m。

4.2.3  市政道路接驳

由图2可知,停车场共设置有2个出入口,其中主出入口接驳北侧袁店路,衔接点标高约29.8 m;次出入口接驳南侧深圳路,衔接点标高约31.1 m。因此,为保证停车场出入口道路顺利接驳,场坪高程宜在28.04 m的基础上适当抬高。

4.2.4  排水方案

根据初步雨水排水方案,深圳路停车场各雨水分区排入市政雨水出口的标高值分别为27.06 m、26.61 m、22.58 m、24.02 m,均低于百年水位标高值。因此停车场场坪高程不受排水方案控制。

4.2.5 出入线及车场线纵断面条件

停车场出入线下穿东侧三河路范围路面标高为26.58 m,见图2所示。要达到土方平衡的场坪标高(30.8 m),出入线下穿道路后须采用37.6‰的纵坡向上,超出规范允许最大值(35‰)。若出入线下穿道路后采用34.6‰的纵坡,至出入线终点时场坪标高只能至30 m,此时停车场挖方远大于填方,且次出入口标高将低于深圳路路面标高约0.77 m,接驳困难。

4.3  综合分析及场坪方案判定

综合分析,停车场场坪标高宜在30 m的基础上抬高,但出入线纵断面条件已接近极限。而根据《地铁设计规范》要求,停车场咽喉区可设置在一定坡度的坡道上。因此,停车场场坪竖向高程采用方案四,即轨行区与厂前区不等高,且轨行区内各区域均不等高。

停车场出入线终点处场坪标高取30 m,咽喉区通过设置1.5‰的上坡将场坪抬高至30.818 m后变为平坡接入运用库,主库区室外场坪标高约为31.1 m,北侧厂前区室外场坪标高约30.2 m。此场坪竖向高程方案满足洪涝要求、规范纵坡要求,可保证土方挖填平衡,且道路与排水接驳顺畅。

5  结语

场坪及竖向高程设计对于城市轨道交通车辆基地方案设计具有重要意义,论文通过总结影响车辆基地场坪高程及竖向设计的关键性因素,并结合工程实例进行具体分析,确定了厂前区及轨行区内部各区域均不等高的场坪竖向设计方案,尽可能降低了工程投资。后续项目在进行车辆基地场坪竖向高程设计时,应尽量合理利用场地现状地势,并结合车辆基地总平面布置确定场坪高程方案,保证场地建设与使用的合理性、经济性。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.地铁设计规范:GB50157-2013 [S].北京:中国建筑工业出版社,2014.

[2] 占俊.市域(郊)铁路车辆基地场坪标高设计研究[J].现代城市轨道交通,2023(4):24-30.

[3]罗伟钊.城市轨道交通车辆段站场设计研究与实践[J].现代城市轨道交通,2021(8):12-16.

[4]潘艺.已建成停车场/车辆段防淹排涝措施的优化设计[J].城市轨道交通研究,2022(9):111-116.

[5] 苗赛松,王九州,朱小军.地铁场段路基场坪高程的确定[J].交通世界,2020(8):34-36.

[6]曾冠博,张勇,谢玮.山地城市大型工业用地场地设计要点[J].重庆大学学报,2022(10):30-32.

[7] 邓媛.浅谈工业场地竖向设计[J].陕西煤炭,2021(2):160-162.

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