預(yù)留地鐵站點的城市核心區(qū)地下空間總體設(shè)計

黃本良

(上海市地下空間設(shè)計研究總院有限公司， 200125， 上?！胃呒壒こ處?

城市核心區(qū)地下空間開發(fā)的目標(biāo)是有效利用土地進行合理布局，創(chuàng)造多層次立體發(fā)展的地下城市空間。由于開發(fā)時序的不同，往往地下空間與地鐵不能同步實施。先期實施地下空間，可推進整個城市建設(shè)進程；后期實施地鐵，將進一步支撐城市核心區(qū)的集約開發(fā)。目前，國內(nèi)外對地鐵先于商業(yè)開發(fā)、地鐵區(qū)間預(yù)留盾構(gòu)區(qū)間穿越的條件[1]、地下空間預(yù)留地鐵車站實施的條件[2]，以及道路預(yù)留地鐵實施的條件[3]等均有研究，而少有城市核心區(qū)地下空間為遠期地鐵預(yù)留實施可能性的研究。本文以鄭州市雙鶴湖片核心區(qū)地下空間的總體設(shè)計為例，闡述了地下空間先期開發(fā)中需綜合考慮預(yù)留地鐵實施條件等問題。

1 先期實施的地下空間與預(yù)留的后期城市軌道交通的平衡與協(xié)調(diào)

1) 先期實施的地下空間：其位于2017年第十一屆中國(鄭州)國際園林博覽會的B區(qū)會場，與地面景觀先期實施，服務(wù)于鄭州港區(qū)雙鶴湖片區(qū)核心區(qū)。

2) 后期實施的城市軌道交通：因地鐵線路為遠期規(guī)劃，缺少具體線位、站點設(shè)計。

3) 平衡先期實施的地下空間與預(yù)留的后期城市軌道交通：由于地下空間開發(fā)的不可逆性，對先于地鐵建設(shè)的地下空間，需為遠期地鐵線路、區(qū)間、車站進行預(yù)留；同時提前防范后期地鐵的實施對地下空間的影響，對涉及地鐵的地下空間關(guān)鍵節(jié)點進行總體設(shè)計，為地鐵工程的實施作預(yù)留。

4) 協(xié)調(diào)先期實施的地下空間與預(yù)留的后期城市軌道交通：鄭州市雙鶴湖片區(qū)核心區(qū)為產(chǎn)城融合發(fā)展的先導(dǎo)區(qū)，其公共區(qū)域內(nèi)綜合開發(fā)地下空間的主要內(nèi)容有地下商業(yè)、車庫、綜合管廊及車庫聯(lián)絡(luò)道，總建筑面積約31萬m2。該核心區(qū)內(nèi)規(guī)劃有13號線和17號線兩條地鐵線路，涉及到的車站包括 13號線的中央公園站、鶴首外環(huán)路站，以及17號線的中央公園站、航興路站，其中中央公園站為換乘站。城市核心區(qū)地面為園博園景區(qū)，同時還存在大量水系，該區(qū)域地下空間開發(fā)涉及多種建設(shè)因素，如地鐵線路與3條人工河道、1個人工湖存在交叉，各地下建設(shè)項目之間亦具有較強的相關(guān)性。13號線和17號線均為遠期規(guī)劃線路，但地面景觀及地下空間的建設(shè)較為迫切，因此，需考慮預(yù)留、銜接軌道交通線路及站點[4]。

2 地下空間預(yù)留地鐵站點的設(shè)計策略

2.1 地鐵線路的預(yù)留

設(shè)置地下車庫聯(lián)絡(luò)道，有助于進一步保障城市核心區(qū)地塊較高強度的開發(fā)，可連通區(qū)內(nèi)相鄰地塊的地下車庫，在實現(xiàn)核心區(qū)停車資源共享的同時，可進一步提高停車資源的利用率。地下綜合管廊將地下管線集于一體，如“大動脈”為周邊地塊服務(wù)，可以避免道路反復(fù)開挖。地鐵較好的流通性將盤活整個城市的地下空間，使得各地下空間的功能和效用呈幾何級增長，帶動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。車庫聯(lián)絡(luò)道、地下綜合管廊、地鐵三者構(gòu)成地下空間的骨架脈絡(luò)，將周邊地下商業(yè)、車庫等連通。地下空間的總體設(shè)計原則為“先于城市而融于城市”，其需為地鐵與雙子塔的后期實施預(yù)留施工條件與空間。

原方案中地鐵換乘車站(中央公園站)布置在湖心島，不利于周邊市民的使用?？紤]到地鐵應(yīng)更好地服務(wù)于核心區(qū)，將地鐵17號線向東移至航興路下方，這有利于公園及車庫的接駁，更有利于地鐵綜合效益的發(fā)揮。鄭州市雙鶴湖核心區(qū)地鐵線路的預(yù)留見圖1。

由于車庫聯(lián)絡(luò)道和地下綜合管廊從人工河底、湖底穿過，而地鐵線路從車庫聯(lián)絡(luò)道及地下綜合管廊下方穿過，如果人工河道、湖底的埋深過深，將最終影響地鐵線路的穿行標(biāo)高。通過召開景觀、橋梁、河道及地下空間的專家論證會，經(jīng)梳理人工河道上、下游標(biāo)高，最終確定地下空間與河底的最小間距，將人工河道及湖底標(biāo)高抬升，以便于后期地鐵線路的進一步實施，見圖2。

為了后期地鐵區(qū)間順利穿行，結(jié)合地鐵預(yù)留及其經(jīng)濟性考慮，通過對比地下綜合管廊、車庫聯(lián)絡(luò)道的組合方案，為了避免埋深過大，為后期地鐵穿行帶來困難，選擇車庫聯(lián)絡(luò)道和地下綜合管廊平行布置的方式。采用圖3所示的方案1：車庫聯(lián)絡(luò)道與地下綜合管廊獨立設(shè)計，內(nèi)側(cè)為地下綜合管廊，外側(cè)為車庫聯(lián)絡(luò)道。該方案的優(yōu)勢為：①地下綜合管廊的主體尺寸不受車庫聯(lián)絡(luò)道的影響，相互干擾較?。虎谥黧w結(jié)構(gòu)埋深均較淺；③投資低。

2.2 主要節(jié)點的預(yù)留

考慮到對地面景觀的影響，在雙鶴湖中央公園處，預(yù)計采用的是地下線路及地下車站模式，故對地下線路及車站的預(yù)留進行研究。根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》，結(jié)合鄭州地鐵1號線使用的6節(jié)編組B型車進行了線路預(yù)留。

根據(jù)現(xiàn)有湖底、河道及地下空間的條件，對地鐵線路平面進行設(shè)計。其中，圓曲線的最小半徑為300 m，圓曲線與直線之間設(shè)置長20 m緩和曲線；正線的最大坡度為30‰；列車進、出站的運行速度為30 km/h[5]。

地下空間結(jié)構(gòu)如果采用樁基礎(chǔ)模式，需明確地鐵線路走向及站點的具體位置，并根據(jù)盾構(gòu)機的行進方式進行精準(zhǔn)預(yù)留。該方案存在的缺點是僅給遠期地鐵預(yù)留提供比較單一的可行方案，使后續(xù)地鐵調(diào)整的空間很有限。因此，不考慮對涉及區(qū)域進行加固，不設(shè)置抗浮樁，并為避免遠期地鐵施工及其使用對場地的擾動，地下空間結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用梁板式筏基，以提高結(jié)構(gòu)的自身剛度和抗變形能力。同時為了滿足后續(xù)地鐵區(qū)間的多種穿越可能，要求其與地下空間結(jié)構(gòu)底板的凈距不得小于2.0 m，見圖4。

地下空間結(jié)構(gòu)基坑開挖深度為9.40 m。其北側(cè)緊鄰規(guī)劃的中央公園站，西側(cè)與北側(cè)將有地鐵隧道通過。對地下空間圍護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，需對其周圍建筑物進行綜合考量，避免影響后期地鐵盾構(gòu)施工。鄰近地鐵側(cè)的地下空間結(jié)構(gòu)采用SMW(勁性水泥土攪拌墻)法圍護型式，圍護采用兩級放坡。

2.3 主要站點的預(yù)留

地鐵中央公園站為換乘站，選擇在地下商業(yè)空間的東北角，有利于帶活其東側(cè)區(qū)域商業(yè)，提升商業(yè)價值。13號線站廳位于地下一層，與南側(cè)地下商業(yè)空間無縫連通。17號線站廳位于地下二層，與其西側(cè)地下商業(yè)空間直接連通，并預(yù)留河道穿過條件。13號線和17號線通過樓扶梯形成“L”形換乘[6]。

地下商業(yè)空間應(yīng)預(yù)留與地鐵的連接條件，充分利用公共出行便利性，將地鐵人流吸引到地下商業(yè)空間，助力商業(yè)人氣提升，以提升商業(yè)價值。地下商業(yè)空間的設(shè)計預(yù)留與地鐵無縫連接，在地下建筑空間內(nèi)預(yù)留連接通道，其結(jié)構(gòu)措施為在鄰近地鐵位置設(shè)置可拆除地下外墻，并在連接口處進行結(jié)構(gòu)預(yù)留，方便后期地鐵接入。地下商業(yè)空間預(yù)留地鐵盾構(gòu)區(qū)間穿越的下沉式廣場處連接地鐵中央公園站。對下沉式廣場采用增厚底板的措施以抗浮。下沉式廣場中鋼結(jié)構(gòu)玻璃頂蓋的柱子基礎(chǔ)由底板往上布置，為遠期地鐵區(qū)間盾構(gòu)下穿預(yù)留位置，提升了地鐵出入口的識別性及環(huán)境品質(zhì)。如圖5所示，將C車庫整體東移，為南北向的車站布置在中央公園下方預(yù)留條件。

2.4 后期站點的實施

先期實施的地下商業(yè)空間為后期軌道交通站點工程預(yù)留條件，后期中央公園站(現(xiàn)為雙鶴湖站)成功按預(yù)留條件完成了設(shè)計及施工。17號線(現(xiàn)為鄭州機場至許昌的市域鐵路線)車站為南北向地下三層島式站臺，車站東側(cè)為先期實施的地下空間C車庫，西側(cè)為航興路(現(xiàn)為雍州路)，南側(cè)為先期實施的地下空間商業(yè)B區(qū)；13號線(現(xiàn)為18號線)為東西向地下兩層島式站臺。17號、13號兩線形成L型換乘。17號線采用B型車，近、初期采用4節(jié)編組，遠期采用6節(jié)編組。實施換乘的地鐵車站采用三層三跨(局部雙層三跨)的箱型框架結(jié)構(gòu)，基坑深度17.0～25.5 m，圍護結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁。目前，站點主體及附屬工程已建設(shè)完成，處于裝修階段。換乘站南側(cè)、北側(cè)區(qū)間盾構(gòu)均已施工結(jié)束，并成功穿越地下空間，實現(xiàn)雙線貫通[7]。后期軌道交通站工程的有效實施，可檢驗先期地下空間實施的預(yù)留條件的有效性。

3 結(jié)語

1) 城市核心區(qū)地下空間開發(fā)的目標(biāo)是有效利用土地進行合理布局，以創(chuàng)造多層次、立體發(fā)展的地下城市空間。車庫聯(lián)絡(luò)道、地下綜合管廊、地鐵構(gòu)成地下空間的骨架脈絡(luò)。地下空間開發(fā)具有不可逆性，地鐵線路為遠期規(guī)劃，缺少具體線位及站點設(shè)計；而先行的地下空間應(yīng)富有前瞻性，需考慮到未來地鐵相關(guān)節(jié)點的有效預(yù)留，從而盤活整個核心區(qū)的地下空間，使各地下空間區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

2) 綜合考慮核心區(qū)地下空間，明確地鐵預(yù)留線路走向，做到線路可通，特別是主要線位以及未來可能增加線路的預(yù)留；從核心區(qū)地塊統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，明確地鐵區(qū)間大致走向，做到區(qū)間可行，特別是主要節(jié)點如標(biāo)志性建筑位置的預(yù)留；由地下空間具體項目出發(fā)，做到車站可調(diào)，特別是站位的微調(diào)、連接及其保護預(yù)留等。

3) 雙鶴湖片區(qū)核心區(qū)地下空間的總體設(shè)計，固化了地鐵車站位置，預(yù)留了地下商業(yè)空間與地鐵的無縫連接，避免了地下商業(yè)空間底板結(jié)構(gòu)與地鐵盾構(gòu)區(qū)間的沖突，抬升了地鐵下穿的景觀河道及湖底，比選了地下車庫聯(lián)絡(luò)道與綜合管廊斷面布置，調(diào)整了車庫預(yù)留位置等。目前，地下空間一期工程已竣工預(yù)留，17號線地鐵及中央公園換乘站基本已按預(yù)留進行設(shè)計，且主體結(jié)構(gòu)及相鄰盾構(gòu)區(qū)間已完成實施，共同助力雙鶴湖核心區(qū)建設(shè)成為功能完善、環(huán)境優(yōu)良、現(xiàn)代化的新區(qū)。