城市轨道交通长大坡道线路设计研究

刘 畅

(必沐赛斯工程设计有限公司,天津 300110)

1 概述

随着社会的不断发展，城市空间逐步扩大，因此，城市轨道交通的辐射范围也逐渐扩展到城市外围区、新城甚至卫星城。自然条件多变，城市轨道交通不可避免会经过地势起伏大的地区，就会遇到长大坡道的设计问题。因此，对长大陡坡段线路设计进行研究具有重要意义。

《地铁设计规范》(2013版)中规定，正线坡度大于24‰，连续高差达16 m以上的视为长大陡坡地段，长大坡段不宜与平面小半径曲线重叠。

2 工程实例分析

深圳市轨道交通4号线三期工程“清湖站—世纪广场西站区间”存在长大陡坡地段，以该工程为依托，对长大陡坡地段进行线路设计研究，主要分析线站位选择和线路平纵断面设计方案。

2.1 工程概况

深圳市轨道交通4号线三期工程为既有4号线的延伸线，采用地下敷设方式，采用A型车6辆编组，80 km/h的速度运营。由4号线二期工程终点清湖站北端引出，线路总体呈南北向。全线设8座车站，高架站1座(清华站)，其他7站为地下站，全线最大站间距位于清华站—竹村站。

由于清湖站为高架站，线路敷设方式由高架调整为地下，清湖站与清华站之间路面高差达20多米，两站之间区间长度不足900 m，线路在该区间不具备入地条件，故在清华站—世纪广场西站之间设过渡段入地，重点研究该区间线路方案。

4号线三期从清湖站北端，沿和平路敷设，至华清大道交口设清华站。出站后线路转入规划和平路北延段，穿过立上工业区地块后，下穿机荷高速公路，进入观澜大道向北敷设，在观澜大道与竹村路交口设竹村站。出竹村站后，线路继续沿观澜大道敷设，在规划观兴南路交口设世纪广场西站。

2.2 线站位方案研究

2.2.1敷设方式选择

清竹区间的控制点有110 kV，220 kV高压线，清水湖，机荷高速，DN813 高压燃气管线。竹西区间的控制点有500 kV高压线，环官南路，DN500次高压燃气管线，DN2 800北线引水工程，DN2 200龙茜供水工程。

1)方案一：清华站—竹村站区间入地方案。

清华站与机荷高速公路南侧地形具备入地条件。故线路过清华站后，迅速下坡，在机荷高速前绿地内设置过渡段，使线路尽早入地，且过渡段条件较好，对交通、景观及规划影响都比较小，如图1所示。

优点：高架段线路短；线路为地下敷设，对城市影响小；拆迁较少；土建投资较少，工程可实施性高。

缺点：需要改迁110 kV，220 kV高压线和一处DN813 高压燃气管线，高压燃气管线改迁有难度。

2)方案二：竹村站—世纪广场西站区间入地方案。

考虑高压燃气管线改迁难度较大，采用上跨机荷高速公路后另择点入地。主干道环观南路位于该区间中心，沿道路上方设有500 kV高压线，且该段路下管线众多，不宜进行道路改造。区间入地方案在满足环观南路立交条件下，需改迁500 kV高压线,如图2所示。

优点：区间纵断面坡长坡度均有所减小，高压管线改迁少，不需要改迁高压燃气管线。

缺点：高架线路较长；对城市景观影响较大；需要改迁500 kV高压线；工程实施难度大。

经综合经济技术比较，推荐将过渡段设于清华站—竹村站区间，工程可实施性较强。

2.2.2清华站站位选择

1)方案一：车站位于华清大道南侧路中，为标准高架3层岛式站，如图3所示。

优点：车站与周围地块相邻，结合较好；线路沿规划路中绿化带敷设，景观较好；乘客进出站便利。

缺点：车站与立上工业区城市更新单元相对较远，结合一般。

2)方案二：车站位于华清大道北侧路中，为高架2层侧式站。

优点：减小两车站间轨面高差，缩短了区间大坡度坡长，与周边结合较好。

缺点：客流覆盖量较少；线路无法沿路中绿化带敷设，影响景观，工程难度较大，影响路口交通通行能力。

经综合比较，方案一各方面条件更好，推荐将清华站设为华清大道南侧路中岛式3层站。

2.2.3线路平面路由方案

清华站位于华清大道南侧，出站后，线路沿规划和平路继续向北，经过立上工业区更新地块后转向西北。上跨清湖水，下穿110 kV及220 kV高压线，下穿机荷高速公路后，穿过竹村东区进入观澜大道向北敷设，线路在观澜大道与竹村路交口设竹村站，如图4所示。

1)方案一：沿规划和平路北延路中敷设，如图5所示。

为保证高架段线路线型条件，微调和平路北延段道路红线，线路沿道路中心绿化带内敷设。

优点：路口交通条件较好，通行能力及安全性好；高架段线路与城市道路结合较好，城市景观好。

缺点：需要与规划部门协调，拓宽道路红线。

2)方案二：沿规划和平路北延路侧敷设，如图6所示。

线路沿和平路北延段路侧敷设，调整和平路北延段南段主绿化带至路侧主辅分隔带处，并将右转车道设于辅道内。随后道路断面逐渐恢复为标准断面。

优点：高架段线路线型较好；无需调整道路红线。

缺点：道路断面不统一，道路使用不便；地铁高架线路多次跨越道路，路中路侧绿化带内均有墩位布置，城市景观差。

经综合比较，方案一线路线型条件好，道路条件好，景观条件较好，工程可实施性强，推荐方案一。

2.2.4线路纵断面方案

线路出清湖站后采用-29‰的坡度向前敷设一段距离后采用-6.175‰缓坡接入清华站。清华站为高架岛式站，满足下方道路通行要求。站后线路下穿机荷高速公路，清华站地面标高与机荷高速公路南侧高差约20 m，且竹村站为地下2层站，故出清华站后采用-28.813‰，1 170 m长大下坡由高架转入地下。过渡段位于清湖水南侧支流与机荷高速公路之间，随后采用-9.385‰的坡度接入竹村站，如图7所示。

3 结语

以深圳市城市轨道交通4号线三期工程设计实例为基础，对城市轨道交通长大陡坡地段线路设计进行分析研究。结合工作经验，在线路敷设方式、线路路由的选择、线路平面设计、纵断面设计等方面提供设计思路，希望能为今后城市轨道交通长大坡道地段线路设计提供参考。