天津地鐵7號線局部線路方案比選研究

王偉鵬

（中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300241）

0 前言

地鐵線路方案比選是地鐵工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要過程，選擇結(jié)果對地鐵建設(shè)的可實(shí)施性、線路功能的可實(shí)現(xiàn)性有很大影響。方案比選應(yīng)綜合考慮各方面的因素來進(jìn)行。本文以天津地鐵?7?號線一期工程為例，介紹?7?號線線路方案比選的過程，為其他線路提供參考。

1 線路概況

天津地鐵?7?號線是中心城區(qū)南北向的骨干線路，一期工程南起西青區(qū)賽達(dá)八支路站，北至河北區(qū)榆關(guān)道站，線路全長?26.47??km，共設(shè)?21?座車站，其中有?11?座換乘站，覆蓋中心城區(qū)中山路、老城廂、鼓樓、八里臺、衛(wèi)津南路等大型客流集散點(diǎn)，并串聯(lián)大寺組團(tuán)、北部新城等新城區(qū)，與多條城市軌道交通線路形成換乘，在城市軌道交通線網(wǎng)中占有重要地位，如圖?1?所示。

圖1 天津地鐵 7號線一期工程線路走向示意圖

2 沿線現(xiàn)狀情況

線路主要沿友誼南路延長線、衛(wèi)津南路、衛(wèi)津路、南門外大街、城廂中路、中山路、律緯路、南口路敷設(shè)。友誼南路延長線為西青區(qū)范圍，處于外環(huán)路以外，沿線兩側(cè)有一定體量的住宅和商業(yè)區(qū)，但尚未開發(fā)成熟，還有大量的空地可供開發(fā)。兩側(cè)用地規(guī)劃可結(jié)合地鐵車站設(shè)置進(jìn)行綜合研究，互相優(yōu)化配置。外環(huán)以內(nèi)，線路兩側(cè)基本已經(jīng)建成，道路兩側(cè)房屋密集，衛(wèi)津路、南門外大街及中山路都是非常繁華的區(qū)域，上下班高峰期間道路擁堵情況十分嚴(yán)重。

3 比選方案設(shè)計(jì)原則

（1）線路走向應(yīng)滿足《天津市中心區(qū)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》的要求。

（2）選線設(shè)站既要考慮服務(wù)交通客流，又要考慮以本線建設(shè)促進(jìn)沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高社會經(jīng)濟(jì)效益。

（3）線路布線結(jié)合天津市綜合交通規(guī)劃的要求，充分考慮與公交站點(diǎn)、公交樞紐的接駁，與其他規(guī)劃中的城市軌道交通線換乘。

（4）線路盡量避開規(guī)劃及既有的建筑物、構(gòu)筑物，沿規(guī)劃道路紅線敷設(shè)。

（5）車站應(yīng)設(shè)置在主要客流集散點(diǎn)、主要道路交叉口及交通樞紐附近，并盡量與周邊規(guī)劃相結(jié)合。

4 局部線路比較方案

4.1 與沿線規(guī)劃結(jié)合的局部方案比選

如圖?2?所示，線路起點(diǎn)站至外環(huán)線以南片區(qū)規(guī)劃為居住、工業(yè)、商業(yè)用地，現(xiàn)狀為居住小區(qū)、村落、廠礦及綠地。結(jié)合規(guī)劃及現(xiàn)狀，對起點(diǎn)站至幸福道站段線進(jìn)行以下?2?個(gè)方案的比較。

方案?1?起點(diǎn)站設(shè)在賽達(dá)大道北側(cè)的賽達(dá)八支路，線路沿賽達(dá)大道、興華五支路向北敷設(shè)。方案?2?起點(diǎn)站設(shè)在蘆北路北側(cè)，線路沿微七路向北敷設(shè)，在王村金祥園別墅區(qū)東側(cè)設(shè)鑫源道站。方案?1?客流服務(wù)水平高，與規(guī)劃地塊結(jié)合好，但正線及出入段線均較長。方案?2?正線線路長度短，出入段線較短且不切割規(guī)劃地塊，但周邊現(xiàn)狀及規(guī)劃以工業(yè)用地為主，客流輻射功能較差，如表1?所示。

綜上，方案?1?客流服務(wù)水平及與規(guī)劃地塊結(jié)合較好且拆遷少、工程實(shí)施難度低。

圖2 起點(diǎn)至幸福道站方案比選示意圖

表1 與沿線規(guī)劃結(jié)合方案綜合比較表

4.2 區(qū)間隧道方案比選

7?號線一期在麗江道站與?10?號線換乘，在腫瘤醫(yī)院站與?5?號線、6?號線換乘。麗江道站—腫瘤醫(yī)院站區(qū)間受中石油立交橋、橋兩側(cè)居民樓、辦公樓以及河道等制約，線路設(shè)計(jì)難度大。

4.2.1 方案?1：左右線平行方案

線路出麗江道站后，下穿地鐵?10?號線、麗江道地道，沿衛(wèi)津南路東側(cè)向北敷設(shè)，從中石油橋?1?的匝道橋樁基中間穿過，下穿污水河及李港線鐵路，再下穿五環(huán)花園?2?棟?7?層居民樓，之后從中石油橋?2?主橋東側(cè)穿越，再穿越中石油橋?2?的匝道橋及黑牛城道方向主橋繼續(xù)向北，從體育學(xué)院西側(cè)穿過，再轉(zhuǎn)至衛(wèi)津南路到腫瘤醫(yī)院站，如圖?3所示。

圖3 左右線平行方案平面示意圖

4.2.2 方案 2：左右線上下重疊方案

線路出麗江道站后，線路左右線逐漸過渡為上下重疊方式向北敷設(shè)，從五環(huán)花園和中石油橋主橋中間穿越，再穿越中石油橋?2?的匝道橋及黑牛城道方向主橋繼續(xù)向北，線路左右線逐漸由上下重疊過渡為平行方式向北前進(jìn)，再轉(zhuǎn)至衛(wèi)津南路路中到腫瘤醫(yī)院站，如圖?4?所示。

圖4 左右線上下重疊方案平面示意圖

4.2.3 總結(jié)分析

方案?1?左右線分別于衛(wèi)津南路上的高架橋東側(cè)平行敷設(shè)，施工難度和工程風(fēng)險(xiǎn)較小。右線下穿五環(huán)花園的?2?棟?7?層居民樓，對住宅樓影響較大。方案?2左右線線路重疊后距離高架橋東側(cè)五環(huán)花園小區(qū)住宅樓最小凈距約?15??m，對該居民樓影響較小，但區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置困難。方案對比結(jié)果如表2?所示。

表2 區(qū)間隧道方案綜合比較表

綜上，方案?1?下穿五環(huán)花園?2?棟?7?層樓房，可通過加深區(qū)間埋深或采取減振措施降低對房屋的影響。方案?2?采取重疊線路左右線的方式，避免下穿樓房，但是區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置困難，對災(zāi)害情況下人流疏散有較大影響。相比較而言，方案?1?較優(yōu)。

4.3 與11號線換乘方案比選

7?號線一期在八里臺站與?11?號線交叉，該站沿衛(wèi)津南路布設(shè)，周邊受控因素有八里臺立交橋、南開大學(xué)東村、和平藝術(shù)中學(xué)、津河和衛(wèi)津河，現(xiàn)場情況十分復(fù)雜。針對八里臺站?7?號線與?11號?線的換乘情況，研究以下比較方案。

4.3.1 方案1：衛(wèi)津南路西側(cè)換乘方案

出天塔站后，線路向北下穿地鐵?3?號線，然后偏至衛(wèi)津南路西側(cè)，下穿衛(wèi)津河、八里臺立交匝道橋，上跨11?號線，在衛(wèi)津南路西側(cè)和南開大學(xué)東村之間設(shè)八里臺站與?11?號線換乘，如圖?5?所示。

4.3.2 方案 2：衛(wèi)津南路東側(cè)換乘方案

出天塔站后，線路向北下穿地鐵?3?號線，然后偏至衛(wèi)津南路東側(cè)，下穿衛(wèi)津河、八里臺立交匝道橋，上跨11?號線，在衛(wèi)津南路東側(cè)和和平藝術(shù)中學(xué)之間設(shè)八里臺站與?11?號線換乘，如圖?6?所示。

4.3.3 總結(jié)分析

方案?1?從聶公橋西側(cè)半幅橋下穿，下穿處有樁基礎(chǔ)，需對聶公橋西側(cè)半幅進(jìn)行拆除重建。線路左線距海河劇院結(jié)構(gòu)凈距約?11??m，距京燕大廈結(jié)構(gòu)凈距在?1～7??m，線路距八里臺匝道橋樁基最小凈距約?2??m，基本能滿足盾構(gòu)區(qū)間通過條件；7?號線與?11?號線換乘站需侵入河底。方案?2?從正下方穿過聶公橋，下穿處有樁基礎(chǔ)，需對聶公橋進(jìn)行拆除重建，線路距八里臺匝道橋樁基最小凈距約?2??m，基本能滿足盾構(gòu)區(qū)間通過條件；過八里臺橋后需拆遷和平藝術(shù)中學(xué)西側(cè)的?11?棟多層建筑，拆遷量大，實(shí)施難度大。

綜上，西側(cè)換乘方案實(shí)施難度相對較小，從換乘功能及工程實(shí)施難易考慮，方案?1?相對較優(yōu)。

圖5 衛(wèi)津南路西側(cè)換乘方案示意圖

圖6 衛(wèi)津南路東側(cè)換乘方案示意圖

4.4 區(qū)間小半徑線路方案

中山路站后區(qū)間受制于與?3?號線換乘、世紀(jì)聯(lián)華、維多利亞國際大酒店及律笛里小區(qū)居民樓的控制，線路設(shè)計(jì)難度大。律緯路及中山路兩側(cè)多為商業(yè)、學(xué)校及居住用地，因此方案考慮盡量減少對周邊地塊的影響，減少拆遷范圍。文章主要進(jìn)行律緯路方案和呂緯路方案的比選，如圖?7?所示。

4.4.1 方案 1：律緯路方案

線路出中山路站后，為避開維多利亞國際大酒店，沿中山路路中右線（曲線半徑為?320??m）左轉(zhuǎn)至律緯路，沿左線（曲線半徑為?315??m）左轉(zhuǎn)至律緯路，然后左右線分離，分別從新開橋南北兩側(cè)下穿新開河。

4.4.2 方案 2：呂緯路方案

線路出中山路站后，以?350??m?曲線半徑向北左轉(zhuǎn)，下穿擇仁里居民樓進(jìn)入?yún)尉暵罚貐尉暵非靶?，下穿新開河，然后并入南口路延伸至外院附中站。

4.4.3 總結(jié)分析

方案1主要避開維多利亞國際大酒店，減少對該酒店影響，避免對律笛里居民樓的拆遷；但曲線半徑為320??m（右線）及?315??m（左線），線路條件較為困難，后期運(yùn)營輪軌磨耗較大。方案?2?與既有?3?號線中山路站換乘距離近，最小曲線半徑為?350??m，有利于運(yùn)營；但線路下穿既有?3?號線區(qū)間，施工風(fēng)險(xiǎn)高，也導(dǎo)致中山路站埋深大，車站體量大；同時(shí)，下穿?6?棟擇仁里小區(qū)居民樓和?1?棟律笛里小區(qū)?6?層居民樓，對既有?3?號線及居民建筑影響大。綜合考慮，為避免拆遷宜選擇方案?1。

5 結(jié)論

通過文中幾處局部線路方案比選可以發(fā)現(xiàn)，位于中心城區(qū)的居住區(qū)、商業(yè)區(qū)以及市政橋梁等都屬于對線路方案影響較大的控制點(diǎn)。針對居住區(qū)采用上下重疊的區(qū)間方案，可減小城市軌道交通對周邊建筑物的影響范圍，降低對居民區(qū)的振動(dòng)影響，但后期運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)較大，聯(lián)絡(luò)通道也異于常規(guī)設(shè)置，應(yīng)慎重選擇。個(gè)別地段采用小半徑曲線可以規(guī)避拆遷，但后期運(yùn)營維護(hù)工作量較大，要權(quán)衡利弊進(jìn)行選擇。在城市外圍開發(fā)尚未成熟區(qū)域，應(yīng)與周邊地塊規(guī)劃相結(jié)合，車站宜設(shè)在周邊人群出行需求較大的區(qū)段，以提升城市軌道交通的服務(wù)水平，提高整體社會效益。

圖7 中山路站—外院附中站小半徑線路方案比選示意圖

[1]GB 50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]GB 50490-2009 城市軌道交通技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3]建標(biāo)104-2008 城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2008.

[4]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.天津地鐵7號線一期工程可行性研究報(bào)告[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2016.

[5]劉愛英.天津地鐵二期工程3號線線路設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2008（3）：66-69.

[6]張鴻.哈爾濱地鐵3號線線路方案設(shè)計(jì)研究[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2016（6）：49-52.