城市轨道交通工程线路设计体会

周贺

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摘要：近几年,随着城市现代化建设的加快,城市交通压力也在不断提高,针对这一现状,城市轨道交通规划发展不断加速,轨道交通规划建设已经成为大中型城市现代化交通建设的重要内容。轨道交通工程建设中,线路设计是整个工程项目的核心与灵魂,直接决定了工程造价成本、投入运营社会效益与经济效益、交通压力缓解效率等,具有总体性、决策性、全局性的特征,必须加强线路设计方案的比较与优选,寻找最优化方案,为轨道交通建设提供坚实基础。

关键词：轨道交通；线路设计；体会

1城市轨道交通工程线路设计的工作流程

1.1线网规划

线路的主要工作就是3个稳定,即稳定线网中各线的线路走向、起终点,稳定换乘节点,稳定交通枢纽的衔接。

1.2建设规划

线路的主要工作就是初步确定线路走向、敷设方式、车站分布和车站型式,明确起终点的延伸要求和分期建设情况,对重点及困难地段进行深入地比选,保证方案的可行性。

1.3总体设计

城市轨道交通线路设计中,总体设计并不属于国家相关部门规定的必需阶段,但是鉴于城市轨道交通工程的复杂、庞大,并依据合同规定,应当加设总体设计环节,不断落实外部建设条件,稳定线路、站点的规划,配合编制总体性文件,加强准备工作。比如认真落实机电工程、土建工程的相关技术要求等,完善轨道交通线路的总体设计,便于工程建设的顺利实施。

城市轨道交通线路的总体设计需要满足以下特征:

(1)城市性:要求与城市建筑融为一体,与城市的总规划、社会发展等保持一致,实现城市发展与交通发展的双赢。

(2)公众性:要明确城市轨道交通的是为公众服务的,必须体现以人为本的设计宗旨,提高运营功能与服务水平,重点在于交通接驳与换乘规划设计上。

(3)综合性:综合性表现在总体设计工程应当将各种专业融为一体,构成独立的、整体的、特大型的、综合性强的系统工程,体现在理顺纵向系统与横向接口,组成立体式网络型总体性设计,建立联想式总体概念,体现工程的总体性。

(4)节约型:资源节约型、环境友好型是城市规划发展的核心理念,轨道交通建设同样应当依据该理念,体现出安全、环保、节能、节地的特性,包括采用智能型、节能型与环保型的建设材料与科技产品等。

(5)可实施性:工程的总体设计必须具备可实施性,确保后期运营能够满足大量、快速的客运需求。

(6)经济性:经济性强调工程规划必须加强工程成本造价管理,降低运营成本,实现节约型工程建设,提高社会效益与经济效益。

2设计体会

2.1收集、分析基础资料

收集、分析基础资料对开展线路设计工作来说是一个前提条件，也是边界条件。从一个项目开始做可行性研究的时候就要广泛收集各类的基础资料，比如电子地形图、城市总体规划、上一阶段研究成果、控制性用地规划、周围建构筑物调查、管线、地质水文等资料作为设计输入，并对这些资料进行更深入的了解分析，使工作得到进一步提升，论证理由也更加充分。例如济南地铁M2线，在批复的建设规划中，前期对济南市泉水保护区的资料调查不够详细，地铁建设对泉水的影响的研究论证也不够充分，为避免对泉水的影响，在地铁线路临近泉水核心保护区范围采用了相对保守的高架敷设方案。在随后的研究阶段中，通过对泉水保护进行深入的专题研究且综合考虑城市景观、环评等因素，最终决定采用地下敷设方式。而此时进行方案调整对项目推进的影响比较大。本着地铁项目百年工程的重要性，最终在各方的努力下，将建设规划中泉水保护区附近的高架部分调整为地下敷设。由此可见，在地铁线路的设计过程中，需要努力收集资料，并对收集到的资料进行充分的研究分析，注意共性问题和个性问题，从而更合理地确定所在城市的轨道交通线路方案。

2.2线路平面与纵、横断面设计

线路的平面设计应当建立在线网的规划之上,在确定线路路由与车站站位的基础上详细分析与比较线路的平面位置、车站平面站位以及辅助线,确定最终平面位置,实现最优化。

纵断面设计在保证线路平面稳定的基础上,通过车站与区间的埋深来确定轨面标高,设计内容包括了敷设方式、过渡段、沿线建筑物的分析、坡度与最低点泵房的设置等,充分考虑地质条件,避免软土层。

横断面设计需要具体结合线路敷设方式,并考虑沿线的建筑物情况,与规划道路结合的同时,考虑运营因素。比如在高架敷设时,根据线路与分布道路对应位置关系,采用路中、路侧、机非隔离带集中形式。

最后是配线的设计,设计原则是保证地铁列车正常的运营,实现车辆的合理调度,满足故障、事故与灾害状况下的组织维修线路。比如基地出入线、联络线、折返线、停车线与安全线等。

2.3选择合理的线路敷设方式

线路的敷设方式有三种，分别是地下敷设、地面敷设、高架敷设。选择合理的线路敷设方式对工程来说是关键的一步，这不仅直接影响着整个项目的投资金额和建设规模，还直接影响到方案的可行性和合理性。因此，在选择线路的敷设方式时，要结合线路在城市中的位置、城市道路条件、社会影响、管线情况及其他特殊水文地质情况。地铁在中心城区内宜采用地下敷设以减少对交通、噪声和城市景观的影响，有轨电车宜沿有路中绿化带的道路地面敷设，跨坐式单轨宜采用桥墩立于路中绿化带的高架敷设方式。

在济南M2线的设计中就涉及城市中心区内泉水保护的原因对地下和高架敷设方式做了较为完整的方案研究，最终确定以地下方式敷设；在下穿黄河后线路进入鹊山片区则采用了高架敷设方式以节约造价。在新津有轨电车设计过程中，本来预留有轨电车沿道路外侧地面敷设的条件，但在道路施工过程中管线为避免对高压线塔基础的影响，大量管线侵入有轨电车建设控制范围，考虑到协调难度大、社会舆论风险等问题，则进行了高架敷设和路面敷设方案的比选研究。

综上所述，在选择线路的敷设方式时，不能单一地考虑投资的多少，还要结合轨道的交通运输模式、有关部门对城市的规划方案、线路沿线的地形地势、当地的水文地质特征及地面、地下的各式建筑物和道路情况，选择最合理的线路敷设方法。

2.4选择合理设置车站位置

车站位置设置是否合理将会在很大程度上决定所容纳的客流量，车站一定要尽量建在靠近乘客主要集散点的地方，有条件的可以选在附近有汽车站、火车站的区域，这样可以有效提高乘客旅途的速度，同时也为乘客的转乘带来便捷，但是对一些突发的客流点一定要保持距离，以便于发生紧急情况时可以进行疏散撤离。

车站之间的间距大小也会影响列车行进的速度和工程投资、系统服务水平。在城市中心区，地铁车站的服务范围在500～800m，站间距在1km范围内比较合适，而在城市外围区域，应适当加大站间距，以降低工程造价，提升列车旅行速度。但是车站站位的设置有时不能过于拘泥于站间距的要求，主要考虑的应该是功能需求，满足合理的服务水平。例如在太原地铁一号线的设计过程中，大南门地铁站距离柳巷南口距离仅600m左右，在多次进行客流研究、社会调查和专家论证后，认为该区域是太原市最核心的老商业区客流密度非常大，为提升该区域的服务水平，仍然认为增加柳巷南口站是必要合理的。

结论

在城市轨道交通工程设计中,线路专业作为所有设计的龙头专业,具有总体性、阶段性和全局性等特征,其前期工作强度大、技术复杂、与其他专业衔接紧密,在地铁工程设计中起着“工程未动、线路先行”的重要作用。线路线、站位的确定,平、纵断面的设计,都直接关系到工程实施的风险、工程投资、运营质量和乘客的舒适度等。

更深入、细致的研究工作。

参考文献：

[1]陈剑伟.城市轨道交通线路设计方法[J].铁道工程学报,2019(10):98-101,121.

[2]邱云舟,李颖慧,欧阳长城.城市轨道交通线网线路敷设方式研究[J].城市轨道交通研究,2020(7):46-49.

[3]张佩竹.地铁线路设计经验涉及问题的探讨[J].铁道工程学报,2019(4):49-51,48.