三洞四线车站隧道多功能站台研究

吴咏双 吴 林

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

0 引言

我国铁路建设高速发展，隧道建设开始向“多、大、长、深”方向发展[1]。由于西部山区地形复杂，桥隧比重大，高山峡谷段地形条件限制，使得车站伸入隧道。国外早在二十世纪五六十年代就积累了许多车站隧道成熟经验；我国则后来居上，随着国家大力推进基础设施建设，新建了许多车站隧道[2]。

一般四线车站隧道通常可采用四线特大跨式、三线+三线纵向分布式或双线+双线分修式等车站隧道布置方案。其中三线+三线纵向分布式车站隧道以其施工及管理难度适中，站台布置相对灵活而广泛采用。本文以两处投入运营的三洞四线车站隧道为例，总结其站台布置、通道布置与线流组织，提出一种三洞四线车站隧道多功能站台方案，为三洞四线车站隧道中站台设计提供参考。

1 既有三洞四线车站隧道

1.1 京张铁路八达岭车站隧道

1.1.1 工程概况

京张铁路八达岭长城站位于北京市内八达岭滚天沟停车场内，京藏高速及G110国道北侧。八达岭车站分为地面站房和地下站两部分。由下往上依次为：站台层—进站通道—出站通道—地面站房及风亭等辅助建筑。另还有救援通道，直接连通地面与地下站台层。车站通道布置图如图1所示。

1.1.2 线流组织

1)进站线流。

进站乘客通过进站通道抵达站台乘车，站台层单侧各2处共设4处进站口。

2)出站线流。

出站乘客通过出站通道到达地面出站口后出站，站台层单侧各4处共设8处出站口。

3)疏散救援线流。

a.人员疏散线流。

紧急救援时乘客下车至站台，从进站口与出站口(单侧各6处共设12处)进入进站通道及出站通道疏散，站台范围内任一点距离最近通道口不大于50 m。

b.抵近救援线流。

外部消防车、救护车等车辆可由环形斜井直接抵近站台层处理突发事件，抵近位置为站台层两端，每侧站台尽头末端各有1处通道口。

1.1.3 站台结构与功能

由以上通道布置及线流组织可以得出结论，八达岭车站隧道站台采用单层结构，站台在正常使用时作为人员候车空间与集散平台；疏散时作为人员集散平台；抵近救援时作为救援人员工作平台，但无法作为旅客安全待避空间。旅客进出站线流与旅客疏散线流均共用站台空间。

1.2 贵阳枢纽龙洞堡隧道

1.2.1 工程概况

贵阳枢纽龙洞堡站位于贵阳市龙洞堡机场西侧，贵阳市域铁路东北环线与贵阳轨道交通2号线交汇处。龙洞堡车站为地下站，地下1层是国铁与轻轨共用站厅层，地下2层是轻轨站台层，地下3层是国铁站台层，本节只研究三洞四线国铁站台层。

龙洞堡车站国铁隧道通道可分为：地下3层通过出站通道、进站通道与站厅层连接。另还有救援通道，直接连通地面与地下站台层。车站通道布置图如图2所示。

1.2.2 线流组织

1)进站线流。

进站乘客通过进站通道抵达-3层国铁站台层乘车，站台层单侧各2处共设4处进站口。

2)出站线流。

出站乘客通过出站通道抵达-1层站厅层，站台层单侧各2处共设4处出站口。

3)人员疏散线流。

紧急救援时站台南侧乘客通过进站口与出站口(单侧各4处共设8处)进入进站通道及出站通道疏散，同时站台北侧乘客通过末端疏散竖井(单侧各1处共设2处)直通地面，站台范围内任一点距离最近通道口不大于50 m。

1.2.3 站台结构与功能

由以上通道布置及线流组织可以得出结论，龙洞堡车站隧道站台采用单层结构，站台在正常使用时作为人员候车空间与集散平台；疏散时作为人员集散平台。旅客进出站线流与旅客疏散线流均共用站台空间。

1.3 车站隧道小结

总结以上两处既有车站隧道，可以看出车站隧道不仅仅需要满足旅客进出站需求，也需要保证人员在紧急情况下的防灾救援。

1)旅客进出站需求。

车站均需设置站房与站台，站房站台间设连接通道，以满足人员有序进出站的要求。

2)防灾救援要求。

根据规范，站台公共区计算长度内任一点距最近梯口或通道口距离不得大于50 m[3，4]。故八达岭车站隧道与龙洞堡车站隧道站台层，均设置多处通道连接站台。其中龙洞堡车站隧道在通道末端增设竖向疏散通道以满足规范。

3)车站布置可以改进之处。

以上两处车站隧道的进出站通道兼做疏散通道，站台兼有防灾救援与正常使用功能。在火灾等紧急情况下，人员本就慌乱，且疏散线流与进出站线流重合，更易引起踩踏事故。

2 西南山区某铁路车站隧道设计

西南山区某铁路隧道，进口段车站进洞，在前文总结八达岭车站隧道与龙洞堡车站隧道特点及可改进之处的基础上，结合本隧隧址区地形、地质、线站布置，开展车站隧道站台优化研究。

2.1 隧道概况

该隧道为设计速度200 km/h单洞双线电气化铁路隧道，全长26.5 km，最大埋深约1 800 m，进口段洞外接路基，洞内车站进洞，全隧单面上坡。

2.2 局部车站段地质及线位

1)车站段地质。

隧道进口车站段上覆土层厚度不大，整体稳定性较好，下伏基岩以闪长岩、花岗岩为主，为硬质岩，岩体极完整～完整，地下水不发育，进口段受卸荷作用，岩体较破碎。总体来说，围岩以Ⅲ级为主。车站段最大埋深270 m。

2)车站段线位。

本隧进口段车站站台进洞，站房及其他配套设施位于洞外。车站段正线全部位于直线上，采用三洞四线车站布置。车站站台布置如图3所示。

2.3 车站段通道布置方案

本站站房位于进口洞门外左侧，位于地面1层。以下从旅客进出站线流、旅客疏散线流及工程经济性研究车站隧洞布置。

1)旅客进出站线流。

由于站台层与站房层基本位于同一水平面，故进出站线流以近水平通道为主，线流组织如下：左侧线流由站房出发，从左侧通道隧道进入；右侧站台由站房出发，先通过地道下穿洞外正线路基，再通过右侧通道隧道进入。进出站通道平面布置图如图4所示。

2)旅客疏散线流。

根据相关规范，应保证站台公共区计算长度内任一点距最近梯口或通道口距离不得大于50 m。若采用进出站通道兼做疏散通道(即图4方案)，站台人员最远需走行500 m至疏散通道(通道与站台交点)，不满足规范要求。

3)方案概述。

为兼顾旅客进出站及防灾救援疏散线流组织，可从进出线通道立体上增设通道，也可由平面上增设通道，亦可在满足规范前提下共用通道，基于以上3种思路，研究对应3种通道设计方式：

a.双层站台双通道方案。

在上文(单层站台)双通道方案基础上，站台修改为双层通道，上层作为进出站通道，下层作为疏散通道。进出站通道亦修改为双层通道，上层作为进出站通道，连接站台上层；下层作为疏散通道，连接站台下层。上层站台每隔50 m开孔设置一处(每侧站台6处)纵行楼梯供旅客进入下层站台。

旅客进站线流为：站房→上层通道→上层站台；旅客出站线流为：上层站台→上层通道→站房；疏散线流为：上层站台→下层站台→下层通道→站房。

平面设计图及典型横断面图如图5所示。

b.单层站台双通道方案。

在上文(单层站台)双通道方案基础上，站台两侧各增设一段平导兼作进出站及救援通道。通道与站台通过横通道连接，横通道间距不超过50 m。

旅客进站线流为：站房→进出站兼救援通道→横通道→站台；旅客出站线流为：站台→横通道→进出站兼救援通道→站房；疏散线流与出站线流完全一致。

平面设计图及典型横断面图如图6所示。

c.四通道方案。

两侧各增设两条平导分别作为进出站通道、疏散通道，考虑到进出站通道常用，而疏散通道使用频率较少，故靠近站台洞侧通道作为正常进出站通道连接站台，远离站台洞侧通道作为救援通道。通道与站台间、通道与疏散通道间均通过横通道连接，横通道间距不超过50 m。

旅客进站线流为：站房→进出站通道→横通道→站台；旅客出站线流为：站台→横通道→进出站通道→站房；疏散线流为：站台→横通道→横通道→疏散通道→洞外。

平面设计图及典型横断面图如图7所示。

4)方案比较。

以上三种方案通道隧洞个数不同，通道断面不同，各有优缺点。下面从旅客进出站线流、防灾疏散救援线流、工程风险、工程量等方面对三种方案进行比较：

a.旅客进出站线流。

三种方案皆为单层走行，不需要旅客上下扶梯，对旅客乘车相对友好，进出站走行距离也相差不大。但部分方案与疏散线流重合，见下文。

b.防灾疏散救援线流。

双层站台双通道方案中通道与站台皆为双层，疏散线流与进出站线流完全独立，四通道方案则采用额外增设隧道的方式，疏散线流与进出站线流也完全独立。两种方案人员在紧急疏散时皆不会与进出站人员接触产生混乱。且疏散空间内除照明指引外不存在其他电器设备，属于极为安全、顺直避难空间。

单层站台双通道方案疏散线流与进出站线流共用通道，如果接触极易产生混乱，甚至踩踏事故；其次，单层站台双通道方案将加压送风道与人员疏散通道结合，疏散时人迎着强大风压走行，极为不便。通道内设置分部式风机，该通道本身也存在安全隐患。

c.工程风险。

单层站台四通道方案与双通道方案通道皆为单层，每个通道断面大小适中施工相对简单。双层站台双通道方案通道与站台皆为双层。通道开挖高度超过14 m，站台开挖高度超过13 m，开挖时都需设临时横撑加固。

d.工程数量。

单层站台四通道方案虽然断面较小，但隧洞个数较多。双层站台双通道方案站台工程量较大，隧洞个数少小，但单个隧道工程量大。单层站台双通道方案隧洞小，个数也少。经计算，四通道方案工程量最大，双层站台双通道方案其次，单层站台双通道方案最小。

e.小结。

三种方案比较结果见表1。

表1 三种方案比较结果

综上所述，本隧道工程地质条件较好，病害率低，海拔较低。考虑到以人为本，安全疏散，自救为主，方便救援的原则，双层站台双通道方案能最大限度保证人员疏散安全，也可满足建设及运营阶段需求，同时工程 投资节省较多。因此，三个方案中双层站台双通道方案最好。

3 结语

本文通过总结传统三洞四线车站隧道的通道布置与线流组织，找出其中客观建设条件的限制与可改进之处，再结合西南山区某铁路车站隧道区域地质及站场布置，通过总结对比三种方案，得出以下结论：

1)双层站台除了能满足单层站台所有功能外，自身还具备安全待避空间的功能。在不增加隧道个数情况下，通过在站台及通道增设下层的方式，将车站进出站线流与疏散线流分隔，最大限度避免混乱，保证疏散人员安全。

2)通道内最好单独设置通风通道及排烟通道，除必要指示标志、照明设备外不设置其余电器。在单层双通道方案中，唯一的进出站兼疏散通道内，还布设有通风风机。非常不利于人员通行，甚至风机本身也是火灾源头之一。

3)单层隧道增设下层通道与单层隧道增设另一单层隧道，都能解决流线重叠问题。双层通道结构较高，施工难度略微提升，但能减少工程量，经计算，能减少约30%投资。