線(xiàn)段設(shè)計(jì)論文：地鐵線(xiàn)段設(shè)計(jì)探索范文

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作者：李連生單位：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

方案比較

通過(guò)兩種布置方式的比對(duì)，可以看出，左右線(xiàn)并行分開(kāi)布置和左右線(xiàn)上下重疊布置對(duì)樁基礎(chǔ)影響差異非常大，如表1所示。從表1可以看出，左右線(xiàn)并行分開(kāi)布置時(shí)，華中酒店影響樁基礎(chǔ)共計(jì)87根，僅左線(xiàn)就影響主樓75根。這75根樁均為深基礎(chǔ)樁，如果對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行托換，一是工程造價(jià)相當(dāng)高，二是工程風(fēng)險(xiǎn)非常大，沒(méi)有可行性;百貨廣場(chǎng)大廈西南角的裙樓樁基礎(chǔ)幾乎全部需要托換處理，工程風(fēng)險(xiǎn)也相當(dāng)大。另外，32層金輝大廈主樓樁基承重柱受力太大，風(fēng)險(xiǎn)將更大。

采用左右線(xiàn)上下重疊布置，對(duì)樁基礎(chǔ)影響大大降低。華中酒店裙樓樁基礎(chǔ)為－10．0m，調(diào)整線(xiàn)路埋深，采取加固措施能順利通過(guò);百貨廣場(chǎng)大廈端，采用樁基主動(dòng)托換，做托換梁，把原來(lái)的結(jié)構(gòu)柱與托換梁連接起來(lái)，使上部的荷載轉(zhuǎn)換到托換梁上，再通過(guò)托換粱傳遞到另外新施筑的托換樁上，代替原來(lái)的樁來(lái)承受上部建筑的荷載即可，如圖4所示。通過(guò)對(duì)兩種布線(xiàn)方式比較可以看出，采用左右線(xiàn)分線(xiàn)布線(xiàn)時(shí)，線(xiàn)路對(duì)樁基礎(chǔ)影響太大，工程實(shí)施非常困難，存在不可預(yù)見(jiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)，幾乎沒(méi)有可行性;采用左右線(xiàn)上下重疊布線(xiàn)，線(xiàn)路能在華中酒店裙樓下通過(guò)，對(duì)百貨廣場(chǎng)大廈裙樓樁基礎(chǔ)進(jìn)行托換即可通過(guò)，工程相對(duì)簡(jiǎn)單，方案具有可行性。

華中酒店和百貨廣場(chǎng)大廈是羅湖至大劇院段，四站三區(qū)間線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)研究的難點(diǎn)，實(shí)際上羅雨干渠、發(fā)展中心大廈、天安國(guó)際大廈、華盛商貿(mào)大廈、廣深鐵路三線(xiàn)橋以及人民橋和電影大廈等大型建筑也“卡住”線(xiàn)位，采用左右線(xiàn)上下重疊的布置能減輕相互干擾。鑒于以上因素，線(xiàn)路自羅湖站出站后至大劇院站進(jìn)站前的1．139km線(xiàn)路，采用左右線(xiàn)上下重疊布線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路貫通是對(duì)建筑物影響最小的合理方案。

上下重疊的布線(xiàn)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

羅湖至大劇院段的線(xiàn)路設(shè)計(jì)，采用了非常用的線(xiàn)路設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)組合方式，其工程復(fù)雜程度為國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)、國(guó)內(nèi)首例。線(xiàn)路自羅湖站中心至大劇院站中心，全長(zhǎng)2．584km，左右線(xiàn)完全重疊布置地段1．139km。根據(jù)線(xiàn)路所經(jīng)區(qū)域的邊界條件，采用了兩端左右線(xiàn)并行等高、并行不等高，上下線(xiàn)重疊的“立體混和”布線(xiàn)方式，能解決地面高層建筑擁擠，地下樁基礎(chǔ)密布，地下大型排水干渠和綜合管線(xiàn)密集等一系列對(duì)線(xiàn)路走向的嚴(yán)重干擾問(wèn)題，做到線(xiàn)路選擇位置最優(yōu)、周邊環(huán)境影響最小。

1羅湖站至國(guó)貿(mào)站區(qū)間

線(xiàn)路自羅湖站出站，向北敷設(shè)至人民南路路段。人民南路中心位置埋設(shè)有鋼筋混凝土(6．1m×1．7m×2m)大型排水干渠———羅雨干渠，干渠距離路西側(cè)建筑羅湖大廈、羅湖小學(xué)、深房廣場(chǎng)等高層建筑較近，線(xiàn)路通過(guò)困難，只能選擇北側(cè)通過(guò)。北側(cè)雖然條件相對(duì)較好，但是線(xiàn)路只能布置于羅雨排水干渠與發(fā)展中心大廈、國(guó)貿(mào)大廈以及天安國(guó)際大廈之間。

1．1車(chē)站站位的選址

線(xiàn)路受羅雨干渠、發(fā)展中心大廈和天安國(guó)際大廈的控制，國(guó)貿(mào)站站位選擇在羅雨干渠東側(cè)，人民南路與嘉賓路交叉口處。車(chē)站主體結(jié)構(gòu)沿人民南路東側(cè)布置，呈南北走向。站位所在路口的東北角有知名的國(guó)際貿(mào)易大廈，東南角是南國(guó)影院下沉式綠化廣場(chǎng)，西南角是國(guó)際商業(yè)大廈。國(guó)貿(mào)站站位受規(guī)劃要求和周邊建筑物的影響，設(shè)計(jì)為側(cè)式車(chē)站，站臺(tái)在右側(cè)。車(chē)站主體采用左右線(xiàn)重疊的地下三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下一層為站廳層，地下二層為右線(xiàn)站臺(tái)層，地下三層為左線(xiàn)站臺(tái)層。

1．2線(xiàn)路布設(shè)轉(zhuǎn)換方式

羅湖站出站端的交叉渡線(xiàn)北端至國(guó)貿(mào)站，為線(xiàn)路左右線(xiàn)等高并列平行布置和左右線(xiàn)上下重疊布置的轉(zhuǎn)換段。轉(zhuǎn)換段在羅湖火車(chē)站站前廣場(chǎng)東北側(cè)至人民路路段，為減輕地鐵施工對(duì)人民南路交通、春風(fēng)路高架橋墩及羅雨干渠的影響，線(xiàn)路選擇了盾構(gòu)施工。羅湖站為本線(xiàn)的起點(diǎn)站，線(xiàn)路自折返線(xiàn)交叉渡線(xiàn)外，左右線(xiàn)線(xiàn)間距迅速拉開(kāi)，在線(xiàn)間距10m處設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井;始發(fā)井以后的線(xiàn)路逐漸拉大線(xiàn)間距至12m以上，保證盾構(gòu)施工隧道凈距。在國(guó)貿(mào)站端頭井之前，左線(xiàn)通過(guò)反向曲線(xiàn)，使左線(xiàn)與右線(xiàn)重疊進(jìn)入國(guó)貿(mào)站，如圖5所示。

2國(guó)貿(mào)站至老街站區(qū)間

國(guó)貿(mào)站出站后，線(xiàn)路于天安國(guó)際大廈附近折向北西，下穿華中酒店和百貨廣場(chǎng)大廈裙樓，走華盛商貿(mào)大廈與金輝大廈之間進(jìn)入老街站。

2．1車(chē)站站位選址

站位選擇在老東門(mén)舊城改造地段，布置在永新商業(yè)城西南側(cè)地塊。本地塊已經(jīng)列入拆遷改造范圍。老街站站位受規(guī)劃要求和周邊建筑物的影響，設(shè)計(jì)為側(cè)式車(chē)站，站臺(tái)在左側(cè)。車(chē)站的主體結(jié)構(gòu)形式與國(guó)貿(mào)站基本相同。

2．2線(xiàn)路線(xiàn)位的調(diào)整設(shè)計(jì)(線(xiàn)路平面采用復(fù)曲線(xiàn))

國(guó)貿(mào)站至老街站區(qū)間，主要控制點(diǎn)為華中酒店、百貨廣場(chǎng)大廈裙樓、華盛商貿(mào)大廈與金輝大廈間的空隙。線(xiàn)路通過(guò)細(xì)部調(diào)整線(xiàn)位，盡最大可能減少和減輕對(duì)樁基礎(chǔ)的影響，并兼顧老街站設(shè)站要求。

線(xiàn)路由天安國(guó)際大廈折向北西至老街站前，轉(zhuǎn)角70°，采用一個(gè)曲線(xiàn)，不管曲線(xiàn)如何調(diào)整，對(duì)百貨廣場(chǎng)大廈裙樓的樁基礎(chǔ)影響都較大。采用復(fù)曲線(xiàn)后，通過(guò)調(diào)整曲線(xiàn)半徑、YY點(diǎn)和曲線(xiàn)的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度試看對(duì)樁基礎(chǔ)影響程度，經(jīng)反復(fù)試線(xiàn)，選用了半徑300m接半徑330m的復(fù)曲線(xiàn)。由于采用了復(fù)曲線(xiàn)，曲線(xiàn)兩端設(shè)計(jì)為不等長(zhǎng)緩和曲線(xiàn)，有效躲避了華中酒店主樓(12層)樁基礎(chǔ)和百貨廣場(chǎng)主樓(22層)樁基礎(chǔ)，百貨廣場(chǎng)大廈裙樓端的線(xiàn)位也趨近于合理的位置，樁基礎(chǔ)的影響降至最小。國(guó)貿(mào)站至老街站區(qū)間平面設(shè)計(jì)，如圖6所示。

3老街站至大劇院站區(qū)間

老街站至大劇院站，主要控制點(diǎn)是廣深鐵路高架橋橋墩基礎(chǔ)樁、布吉河上的人民橋和電影大廈地下連續(xù)墻等。線(xiàn)路從老街站出站折向西南，采用半徑300m的曲線(xiàn)，不等長(zhǎng)緩和曲線(xiàn)，調(diào)整線(xiàn)路走向，盡量減輕對(duì)廣深鐵路高架橋、布吉河人民橋及電影大廈地下連續(xù)墻的影響。采用了左右線(xiàn)上下重疊的設(shè)計(jì)，有效減輕了兩座橋的樁基礎(chǔ)托換數(shù)量。線(xiàn)路進(jìn)入解放路以后逐漸拉開(kāi)，由上下重疊布置轉(zhuǎn)為平行布置，進(jìn)入大劇院之前，完全平行等高。線(xiàn)路線(xiàn)形調(diào)整過(guò)程，同國(guó)貿(mào)站至老街站區(qū)間。老街站至大劇院站區(qū)間平面設(shè)計(jì)，如圖7所示。

適應(yīng)上下重疊方案的縱斷面設(shè)計(jì)

線(xiàn)路的縱斷面設(shè)計(jì)與平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，羅湖站與國(guó)貿(mào)站區(qū)間和老街站與大劇院站區(qū)間，各設(shè)置一處由左右線(xiàn)并行等高形式轉(zhuǎn)向左右線(xiàn)上下重疊形式的線(xiàn)路轉(zhuǎn)換段。線(xiàn)路左右線(xiàn)兩線(xiàn)的高程、高程差、埋深，根據(jù)線(xiàn)路線(xiàn)形、地質(zhì)條件、施工方法、建筑物的地下樁基礎(chǔ)情況綜合確定。羅湖站到大劇院站區(qū)間隧道穿越之處均為繁華商業(yè)、經(jīng)貿(mào)中心，也是交通較繁忙路段，沿線(xiàn)環(huán)境復(fù)雜，影響區(qū)間隧道設(shè)計(jì)的建筑物主要有華中酒店、百貨廣場(chǎng)大廈、廣深鐵路橋、布吉河人民橋及電影大廈連續(xù)墻等。為減少對(duì)周邊建筑物的影響，設(shè)計(jì)首次在國(guó)內(nèi)采用了單洞雙層隧道及雙洞重疊隧道的結(jié)構(gòu)形式。羅湖站至大劇院站段區(qū)間隧道，包含了單洞雙層隧道、重疊隧道過(guò)渡段及雙洞重疊隧道等重疊隧道的全部斷面形式。所以，線(xiàn)路坡度、坡段、變坡點(diǎn)位置及豎曲線(xiàn)半徑，要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相配合，特別是單洞雙層隧道時(shí)左右線(xiàn)高程差、變坡點(diǎn)、坡段長(zhǎng)度以及豎曲線(xiàn)半徑要嚴(yán)格一致，確保上下層剖面線(xiàn)形相同，如圖8所示。