淺談地鐵車站埋深對工程造價(jià)影響

李澤楷

摘 要：隨著我國科技實(shí)力的提升，地鐵行業(yè)已經(jīng)有了更廣泛的發(fā)展，它也因此成為業(yè)內(nèi)外人士關(guān)注的焦點(diǎn)。地鐵車站的建設(shè)是最重要的工程環(huán)節(jié)，他需要涉及大量的城市建設(shè)資金，并要占據(jù)較大的城市地下空間，要合理建造出地下車站就要求管理人員有較強(qiáng)資金管理能力與合理施工方案。深埋地鐵車站又對工程造價(jià)影響重大，眾所周知，地鐵車站淺埋雖可以降低資金，但局限性很大，受地上影響較大。并且地鐵車站埋的深度受諸多因素影響，管理者應(yīng)廣泛分析這些因素，控制地鐵地下車站所埋深度，盡量減少工程造價(jià)。本文闡述了地下車站埋深的意義，分析了地鐵埋深影響因素及對工程造價(jià)影響，并提出了自己建議，望在以后地鐵車站工程實(shí)施過程中可以起到參考作用。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;埋深;工程造價(jià)

一、降低地鐵車站埋深的意義

根據(jù)有關(guān)實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在地鐵建造總投資中土建資金投入占到40%到50%，而在土建各工程中，車站土建投入又占到45%左右。因此通過降低鐵車站埋深可以有效降低工程造價(jià)，降低建造成本。通過有關(guān)數(shù)學(xué)模型，及函數(shù)分析，基坑每降低一米，造價(jià)減少264萬元，建筑高度每降低一米，建筑造價(jià)會(huì)減250萬元左右，這筆費(fèi)用對任何一個(gè)企業(yè)來說都是一筆不小的數(shù)目。若將這筆費(fèi)用省下，可以降低地鐵建造的整體投資。

二、地下車站埋深的影響因素

（一）地下管線

地鐵站大都建在人口密集的市區(qū)，這部分地區(qū)很大一個(gè)特點(diǎn)就是在地底下埋置著錯(cuò)綜復(fù)雜的各種地下管線，包括光纖、天然氣管線、電纜、下水道等。這就要求地下車站建造管理者在收集到確切地下管道情況資料后，可以根據(jù)其分布情況確定地下車站位置與埋深。首先車站站位要盡量避開管道密集處。這項(xiàng)問題需要盡早注意，以減少管道處理的數(shù)量，進(jìn)一步為過程降低人力物力的支出。如果在平面位置上難以錯(cuò)開，則車站埋深原則上要比管線深，簡單來講就是從高程上與地下管線錯(cuò)開。地下管線是影響車站埋深的一大重要影響因素，如果相關(guān)管理人員可以結(jié)合實(shí)踐合理處理地下管線，可以明顯降低工程造價(jià)。

（二）凍層因素

凍土是一種受溫度影響較為強(qiáng)烈的一種土質(zhì)結(jié)構(gòu)，還有豐富地下水，但由于每年散熱比吸熱多，其中常常伴有一定數(shù)量的冰水混合物，在我國黑龍江及西北地區(qū)很常見。凍土通常具有流變性，其長期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時(shí)強(qiáng)度特征，這給凍土施工工程帶來了許多麻煩，最突出兩點(diǎn)是融沉與凍脹。融沉即為凍土的冰融化為水，通過空隙流出，使下層土壤進(jìn)一步下沉。凍脹是因土有不同含水量，經(jīng)過低溫凍結(jié)，體積增大，產(chǎn)生不同程度張力，這種力作用在建筑物上回造成很大的損傷，造成大量經(jīng)濟(jì)損傷。因此，凍層對主體結(jié)構(gòu)有著非常不利的影響，要想提高地鐵使用壽命，將結(jié)構(gòu)置于凍層以下非常有必要。

（三）地下水的影響

在進(jìn)行地下工程施工時(shí)，地下水是不能忽視的一大因素。有的地下水可能含有腐蝕物質(zhì)，若未事先勘測就進(jìn)行施工，受地下水侵蝕的建筑物很容易生銹、倒塌，損傷勞動(dòng)成果。并且地下水位一年四季不斷變化，夏季一般上升，冬季一般下降，進(jìn)行地下車站建造時(shí)要查清地下水的水位變化，讓建筑恰好在水位變化范圍之內(nèi)，以提高地下車站工程質(zhì)量。

（四）線路坡度因素

根據(jù)《地鐵規(guī)范》中原則：車站宜布置縱斷面的凸形位置上。這樣可以使線路盡可能接近地面，有利于減少地板埋深從而降低工程造價(jià)。但規(guī)范中同時(shí)規(guī)定地下車站站臺(tái)計(jì)算長度線路坡度宜采用千分之二，在較為困難的情況下可在千分之二到千分之三之間，長度在300到400的坡道上，由于受最小控制埋深的限制，致使地板埋深增加0.5到1米，主體結(jié)構(gòu)高度也會(huì)因此怎加，因此增加的投資可達(dá)千萬元，這是筆很大資金投入。

（五）建筑高度影響

對于地鐵車站而言，建筑物是整個(gè)工程的標(biāo)志，同時(shí)建筑高度又與地鐵車站埋深緊密相關(guān)。建筑高度會(huì)受界限、結(jié)構(gòu)類型、建筑功能要求等影響，建筑物高度一般不容易減少。建筑物高度對工程造價(jià)影響又不能小覷，高度每一米的增減會(huì)影響到資金上百萬的增減，因此在確保車站功能的情況下，工程師應(yīng)盡可能減少建筑物高度，縮小建筑面積。可以從車站的公共區(qū)、設(shè)備用房、車站附屬建筑物等方面入手，盡可能縮小功能小的建筑物規(guī)模，切實(shí)減少工程造價(jià)。

三、降低地鐵車站埋深的具體措施

（一）改進(jìn)地下管線設(shè)計(jì)

按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，各種管線分屬不同部門單位。建設(shè)和總體設(shè)計(jì)單位往往將地下管線的處理作為一般動(dòng)遷工程委托產(chǎn)權(quán)單位設(shè)計(jì)、施工。因各單位技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，并且資金流動(dòng)方向一般不公開，常將地鐵車站埋深。地下管線設(shè)計(jì)必須納入總體設(shè)計(jì)，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以總體最優(yōu)為原則，以盡量將地下車站深度埋淺為目標(biāo)，以公開這部分資金流動(dòng)方向?yàn)槭侄?，統(tǒng)一制定最為經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)的埋深，以最大限度降低工程造價(jià)。

（二）對凍層及地下水情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對車站適當(dāng)埋深

施工人員要有憂患意識(shí)，提前對要進(jìn)行地下車站建造的地層進(jìn)行勘探。利用現(xiàn)代科技，了解地下水的走向、腐蝕度及四季水位線的變化，通過計(jì)算機(jī)建立函數(shù)模型，以此確定最為合適的埋深。既要避免埋深過度引起的工程造價(jià)過高又要避免因埋深過淺造成的的建筑物腐蝕、損傷。除此之外，還要對凍層情況進(jìn)行全面勘探，工程師級結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)，對凍層的融沉與凍脹等情況能夠找到科學(xué)應(yīng)對措施，并盡可能躲避敏感土質(zhì)，借此降低施工工程中出現(xiàn)問題的可能性。

（三）優(yōu)化設(shè)計(jì)降低車站建筑高度

車站建筑的規(guī)模、高度也是影響工程造價(jià)的一大因素。車站建筑的結(jié)構(gòu)形式要與地下管線的鋪設(shè)，地形地表等環(huán)節(jié)相協(xié)調(diào)，盡可能減少底板所埋的深度。在設(shè)計(jì)的階段，總體設(shè)計(jì)要考慮諸多因素，在保證建筑物質(zhì)量的前提下，需盡可能壓縮建筑物規(guī)模，降低建筑物高度，可以通過建設(shè)凸型車站、縱向管道凹部穿過等方式完成。除了主體建筑，其他配套設(shè)備也可以進(jìn)行優(yōu)化。例如可以對風(fēng)道、接觸網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行合理設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)最大限度的資金節(jié)省?？偠灾刂频罔F車站的埋深涉及各個(gè)部門環(huán)節(jié)，我們只要從總體上多考慮，各方面相互協(xié)調(diào)、達(dá)成共識(shí)、齊心協(xié)力，可降低的工程造價(jià)是非?？捎^的。

（四）采用合理的車站線路坡度

從鐵路的實(shí)踐看， 2 %。一3 %坡度并不能確保不發(fā)生車輛溜車?？紤]到采用滾珠軸承車輛， 鐵路將原《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》2%。的限坡改為“ 站坪宜設(shè)在平道上， 困難條件下， 可設(shè)在不大于1.5 %。的坡道上” 。由于隧道內(nèi)存在強(qiáng)大的活塞風(fēng)， 在1.5 %。的坡道上， 存在著列車溜逸的條件。因此， 從地鐵列車行車的絕對安全出發(fā)， 車站線路坡度應(yīng)為平坡， 這與最大限度減小地鐵埋深的要求是一致的， 亦有利于列車啟動(dòng)。在車站坡度選擇設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循以上原則，這樣可以在保持列車正常運(yùn)行同時(shí)還降低了工程造價(jià)。

四、結(jié)語

我國地鐵的發(fā)展可以有效緩解城市交通壓力，但地鐵的建造需要耗費(fèi)較大的人力。物力。地鐵建造工程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，其中車站埋深對工程造價(jià)影響極大。我國地鐵建造有關(guān)人員需要增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，掌握地下勘探技術(shù)，利用專業(yè)知識(shí)能夠?qū)鰧?、地下水、地下管線等因素設(shè)計(jì)科學(xué)方案，以建造高質(zhì)量，資金利用率高的產(chǎn)品。促進(jìn)我國地鐵行業(yè)的發(fā)展。

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