地鐵車站采用平坡相關問題分析

曹建港

摘要：隨著時代的發(fā)展和科技的進步，我國在城市建設方面做得越來越好，許多大型城市已經具備完善的地下公共軌道交通——地鐵。通過分析歷年地鐵工程施工設計圖，可以看到幾乎所有的地鐵車站都建在斜坡上，這無形間為地鐵的設計和施工造成了困難，也是對地鐵建設的工程師和施工人員的一次挑戰(zhàn)。如果能采用某種方案用于地下車站的平坡建設，就可以降低地鐵設計施工中的難度，有效提高工作效率，節(jié)約修建地鐵所需的工時和成本。本文簡要敘述了當今我國地鐵車站的設計規(guī)則和設計理念，明確指出我國目前各個城市地鐵車站設計上存在的問題，并針對問題討論了地鐵車站采用平坡設計的可行性及幾套初步的設計方案，希望可以為今后的地下車站設計環(huán)節(jié)提供參考依據。

關鍵詞：地鐵車站；平坡；設計；可行性

當前我國地下車站的建設正在普及階段，已經配備有地鐵交通系統(tǒng)的城市也逐漸增多。地鐵具有快速、便捷、舒適、不擁堵等特點，成為越來越多的上班族和學生在上班高峰期的首選交通工具。傳統(tǒng)的地下車站均采用縱坡設計，增加了施工難度，在一定程度上延誤了工程施工時間，增大了施工成本，降低了工作效率?，F(xiàn)在出現(xiàn)了一種新型地鐵站設計方式，以平坡設計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斜坡設計，極大降低了設計施工難度，節(jié)約了工作時間，提高了施工效率。

一、當下我國地下車站設計規(guī)則和理念

為了有效地防止地鐵車輛受重力的影響沿著軌道向下滑動，地下車站的坡度在設計時應該注重平緩性。在確保坡度平緩的前提下，考慮地鐵隧道的排水性能問題，通過計算得出該隧道的最小排水坡度，并以此作為設計施工的基礎。

我國的地鐵站點修筑條例中規(guī)定，地鐵隧道內和路塹地段的正線最小坡度需大于3‰，困難地段在確保排水量的情況下，正線最小坡度允許小于3‰。地下站臺在計算長度段線路坡度應控制在2‰左右，在相對困難地段可設在不超過3‰的坡道上。

在對過去修建的地下車站中，幾乎所有的設計院都誤解了設計規(guī)定中提到的2‰—3‰的斜坡概念。他們認為地下車站的日常沖洗活動必須要通過2‰的斜坡排出沖洗用水。但是，在地下車站的日常維護工作中，并不包含用水沖洗站臺這一項活動。正是由于設計人對國家規(guī)定的理解存在偏差，導致了他們在基礎設計中基礎理念錯誤，為地下車站的后續(xù)工程造成困難。

二、我國目前各個城市地鐵車站設計上存在的問題

（一）手扶電梯的細微誤差

目前我國的地鐵車站中都配備有手扶電梯和升降電梯兩種設備為人們的出行提供便利。地下車站的斜坡設計使車站本身就具有2‰的坡度，當前自動扶梯與地面呈30度豎角，如此一來，不同朝向的自動扶梯都會出現(xiàn)有5cm左右的誤差。為了彌補誤差，施工隊只有將手扶電梯的踏板傾斜，使踏板的垂直角變成斜角。這無形中為日后的地鐵運營埋下了安全隱患。乘坐地鐵的老人和小孩在總乘客人數中占有相當大的比例，這些弱勢群體容易在出行過程中造成不必要的傷害。小孩天性活潑好動，對新鮮事物都十分好奇，且容易在公共場所追逐打鬧。地鐵站臺中的自動手扶電梯要是設計成斜面踏板，極易在老人和小孩乘坐電梯時發(fā)生安全事故，造成人員傷亡。

（二）屏蔽門的安裝困難

屏蔽門在安裝過程中，其門檻面應該與站臺板縱坡一致，其門體結構應該與站臺面垂直安裝。但由于有2‰的坡度，站臺屏蔽門不能設計成標準的矩形結構，只能設計成不規(guī)則的菱形，或者將所有屏蔽門的門框做鋸齒狀排列，以達到消除坡面高差的目的。屏蔽門要是安裝契合度達不到國家要求，也容易在擁擠的地鐵站發(fā)生安全事故。一旦在人流高峰期發(fā)生屏蔽門垮塌砸傷乘客的情況，會造成人群的恐慌，有可能進一步引發(fā)嚴重的踩踏事故。

（三）提升了站臺地面和墻面的鋪裝難度

在地鐵站臺的修建過程中，地面和墻面理論上應該利用鉛垂和水平尺的輔助進行鋪裝。但是，由于2‰的坡度，使得傳統(tǒng)的鋪裝工具無法達到實際要求，為站臺的裝修收邊工作造成了困難。而且，由于地面具有2‰的坡度，所以地鐵站臺中的門也要適當考慮到開合摩擦的問題。小孩子的好奇心強，總喜歡對新鮮事物進行探索。要是地鐵站中地磚或墻磚沒有鋪裝好，被小孩子從墻體中摳拽下來，會破壞整體的美觀，還會對公共設施造成不必要的損害。要是在下班高峰期發(fā)生了墻磚掉落，勢必會砸傷乘客，造成人員傷亡。

三、地鐵車站采用平坡設計的方案

（一）城市地鐵車站采用平坡的設計方案

隧道的排水需求是城市地下車站采用斜坡設計的重要原因。要想改變地鐵傳統(tǒng)的斜坡排水設計改用高效的平坡設計，就必須要解決車站內的廢水排放問題。

城市地下車站內的廢水主要是由地下滲水、消防廢水和沖洗廢水三部分組成。一般來說，在2‰的斜坡面設計中，這些廢水經過地下站點的集水溝進行匯集，然后統(tǒng)一通過排水管道排入排水溝內，最后由車站端部的廢水泵房抽離，排放到城市地下排水網中（如圖一所示）。

當城市地下車站改用平坡設計后，可以在通過增加原有排水溝的道床和車站站臺板下層厚度的方式，自行設置一個斜坡面，以此解決隧道排水問題（如圖二所示）。

圖二.平坡地下車站站臺排水溝示意圖

在車站縱向排水溝問題的考慮上，有兩種方案可以參考：

1、在城市地鐵站的排水溝的道床上采用單向坡

這種方法的原理是使地鐵站內的廢水匯集到地鐵站臺下的排水溝里，讓其順暢地從站點的地勢高處流向另一頭的地勢低洼處。再通過橫向截水溝將廢水集中至一端的廢水泵房中（如圖三所示）。用這樣的方法完美解決平坡面設計中排水難的問題。

2、在城市地鐵站的排水溝道床上采用“人”形雙向坡

“人”形雙向坡的主要原理是將城市地鐵站中的廢水經過站臺下的排水溝分兩個方向流向車站的兩端，并在車站兩端的橫向集水溝中匯集至車站兩端的兩個廢水泵房內（如圖四所示）。

圖四.平坡設計中雙向排水溝縱向排水示意圖

（二）兩種方案的綜合比較

就以300m長地下車站為例，將三種方案放在一起進行綜合對比（如表一所示），可以更直觀地看出優(yōu)劣。

結束語

綜上所述，城市地下鐵道具有運量大、行車速度快、不誤點、不堵車、運輸成本低廉、安全舒適、節(jié)省地面空間等優(yōu)勢，越來越受到城市居民的歡迎。隨著時代的發(fā)展，地上面積越來越寶貴，于是人們向地下借空間，以緩解城市用地問題。地鐵站在建造設計時，傳統(tǒng)的方法是采用斜坡設計。這種方法會導致地鐵站中的手扶電梯產生細微的誤差，為地下車站日常營運埋下隱患；也會為屏蔽門的安裝帶來困難，并在無形中提升了站臺的地面和墻面鋪裝過程的難度。今后的地鐵站可以采用平坡設計，節(jié)約成本和時間，減少了工人的施工難度，極大程度上提高了地鐵站的建設效率，為城市居民能更快用上便捷舒適的公共軌道交通做出應有的貢獻。

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