大连地铁2号线交通大学站方案设计分析

高嵩

(青岛理工大学，山东青岛 266033)

0 引言

近年来，为了解决城市日益突出的交通问题，地下铁道呈快速发展之势。地铁车站的设计选型按线路走向分为侧式站台，岛式站台及岛、侧式混合站台。地下车站一般多采用岛式站台设计，地面车站和高架车站一般多采用侧式站台设计，但由于城市中心区环境复杂，受周边条件、施工方法、工期等方面限制，地铁车站的建筑结构形式不能套用常规模式，必然会出现多元化的趋势:深圳地铁一号线续建桃园站根据站址环境和线路条件，车站设计为岛式站台，采用明挖施工，地下2层［1］;广州地铁三号线番禹广场站设计为岛式站台，采用明暗结合的形式，明挖部分为地下3层，暗挖部分为小断面的单层双孔［2］;北京地铁十号线呼家楼站基于边界制约条件，最终确定采用双洞双层分离岛式站台的建筑形式作为实施方案［3］;广州地铁5号线小北站，周边条件很复杂，车站线路方向不具备明挖条件，采用立体交叉洞室群车站［4］。文献［5］结合北京地铁10号线光华路站的实例，在分析分离岛式车站结构形式和特点的基础上，介绍了此类车站设计施工中的难点，该站中洞采用洞桩法施工，两侧洞采用中隔壁法施工。文献［6］以北京工体北路站为例主要论述因立交桥桥桩将站改为分离岛站台的原因，详细介绍车站的建筑方案设计，但该文仅仅阐明一般桥桩对车站的影响却没有涉及站位选址地质对车站的影响。大连地铁2号线交通大学站路面下主要为填土、卵石层和岩层，这样的工程地质不易修建大断面地铁车站，可采用分离岛式的站台形式，即将车站纵向一分为二以减小车站断面面积、降低工程施工难度，中间通过联络通道来实现分离站台之间的客流连接和换乘。

1 工程概况

1.1 工程简介

大连地铁2号线交通大学站位于大连交通大学门前，黄河路路面下，为2号线中间站，沿黄河路而设，车站主体基本为东西走向。车站北侧均为多层住宅建筑，南侧为大连交通大学。沿车站方向的黄河路规划路红线宽度为45 m。黄河路为交通干道，有多条公交线路及无轨电车车道。车站范围地下管线主要分布在黄河路下，管线较多，车站所在区域南侧建筑离道路较远，北侧建筑离道路较近。黄河路车辆密集，人行道混行，车流量较大，地下管线较多，在这样的条件下，南侧设置出入口、风亭条件较好，北侧设置出入口、风亭条件较困难，需拆迁建筑物。

1.2 设计客流

本站客流根据《大连市地铁二号线一期工程总体设计》提供的客流资料分析，综合考虑车站的实用性、经济性、站址环境、线路条件并结合大连市未来发展规划，超高峰系数取1.25，远期设计客流量大约为6 000人次/h，客流主要为交通大学学生及附近居民。

2 车站主体建筑形式变更

2.1 车站形式变更原因

地勘结果报告详见图1。由图1可知交通大学站选址地段地貌为马栏河阶地，表覆第四系全新统填土层，其下为第四系全新统冲洪积卵石，下伏震旦系五行山群长岭子组强、中等风化碎裂岩和钙质板岩，碎裂岩母体为钙质板岩，该段断裂、断层发育，岩石挤压破碎严重，节理裂隙发育－极发育。

本车站范围内地下水类型主要是第四系孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水，前者主要赋存于第四纪地层的孔隙和基岩裂隙中，后者主要赋存于隐伏灰岩的溶洞、溶隙之中。孔隙水主要赋存于素填土层、卵石层中，水量丰富;基岩裂隙水主要赋存于强、中风化岩层中，略具承压性，水量丰富。地下水位埋深为3 m左右。

A版设计方案的地铁主体纵跨(位于)卵石层与碎石岩层，对于暗挖的地铁站主体建筑来说，堵水几乎无法做到;该地铁车站选址场地普遍分布有素填土、杂填土，土质不均，局部夹有碎石、块石，属较不稳定土体，易造成局部坍塌，所以不适宜大断面施工。为了有效解决施工过程中的降水、堵水问题，从安全方面考虑，对设计方案进行了变更，最终采用了B版方案。

图1 大连交通大学站的水文地质图Fig.1 Hydrogeology condition of Dalian Jiaotong University Station

2.2 交通大学站A版设计

交通大学车站A版设计仅仅从车站的客流情况、实用性、经济性、站址地面环境、线路条件等方面考虑，采用地下双层标准岛式站台，地下一层为站厅层，站厅由中部的公共区及两端的设备管理用房2部分组成;站台层位于地下2层，由设备管理用房区、乘车区及轨道区3部分组成。

因黄河路与西安路相交，站位距西安路步行街仅一站之遥，车流、人流量很大并且有多条公交线路及无轨电车车道，所以断路施工容易造成交通拥堵以及市民的出行不便，加之地下卵石层在施工过程中的降水、堵水问题难以解决(详见2.1部分)，因此本站施工方案拟采用暗挖方式。

2.3 大连交通大学站B版设计

2.3.1 车站总平面设计

交通大学站设在黄河路路面下，沿黄河路而设，大连交通大学门前，车站计算站台中心里程为CK18+551.593;起、终点里程分别为CK18+462.893、CK18+637.193;车站长度为174.3 m。B版设计平面图见图2。

车站4个出入口(均按6级人防防护)设在车站的4个象限内，而且各出入口均能够均匀、分散、便捷的吸纳大部分客流。车站1号和2号出入口位于车站南侧，顺黄河路方向设置，方便吸引交通大学及住宅区的客流，现状为绿化带，基本位于道路红线外;车站3号和4号出入口位于车站北侧，顺黄河路方向设置，方便吸引交通大学北侧住宅区域客流，位于道路红线外， 其中4号出入口为预留出入口。

图2 大连交通大学站B版初步设计总平面图Fig.2 General plan of Dalian Jiaotong University Station in Version B preliminary design

车站共设3组风亭，其中2组风亭均位于车站南侧，交通大学地块内，现为绿化带，3号风亭位于车站北侧，拆迁房屋地块内。风道内设置人防防护门或封堵板，结合人防要求设置。

无障碍电梯接入3号出入口通道设置，建成后结合市政无障碍设施一起设置。

车站主体建筑及附属建筑施工期间及施工完毕后，均不占用周边建筑的消防车道，且与其他建筑间均满足消防距离要求。

因用地紧张且周边多为交通与住宅设施，配套不够完善，地铁车站不再考虑站外公厕、自行车棚等设施。

2.3.2 车站平、剖面设计

为满足交通大学车站的各项使用功能又避免大断面暗挖风险，将站台层沿道路走向按分离岛形式布置;为了解决施工占道影响交通的问题且合理利用地下空间，将站厅层垂直于道路布置，与站厅层形成空间上的“#”字形垂直交叉形式，站厅层与站台层通过斜向暗挖通道联通。交通大学车站2个外挂设备用房区均布置在站位的南侧，北侧设一独立的出入口，3厅均采用外挂形式布置，明挖施工，为了有效地将地下水堵在车站外，明挖部分采用地连墙外轮廓结构。

地下1层、2层、3层、4层由中部的公共区及外挂设备管理用房2部分组成。集中布置车站主要的管理用房及通风机房、弱电、消防泵房等设备用房，并设有一条直通地面的专用通道。地下3层联络通道公共区由栏杆及进出站闸机分隔成付费区、非付费区2部分，付费区内通过斜通道通往站台层的2组楼、扶梯，共包括2部上行自动扶梯、2部楼梯;付费区中部设有1部直达站台的垂直电梯。B版初步设计站厅层如图3所示。

站台层位于地下4层，由设备管理用房区、乘车区及轨道区3部分组成，站台宽度2×5 m岛式站台，车站站台计算长度按列车6节车辆编组，长度为118 m，计算站台长度为113 m，本次设计侧站台宽度暂取5.0 m。站台两端布置有少量管理用房及电力、给排水用房、公共卫生间等设备管理用房，中部为乘车区，设有通往站厅层的2组楼、扶梯，东端设有1部直达站厅的垂直电梯。B版站台层设计如图4所示，大连交通大学站空间模型见图5。

图3 大连交通大学站B版初步设计站厅层Fig.3 Concourse of Dalian Jiaotong University Station in Version B preliminary design

3 外挂分离岛式车站存在的问题

3.1 结构安全及经济适用性

该方案中立体交叉洞室的近距离施工相互影响，群洞效应突出［6］;另外为了保证洞室平交三岔口、空间立交处施工期间的力学转换、接口处结构安全，其构件尺寸及配筋也需适当加强。这样其施工进度必然变缓，施工复杂、安全性降低、造价也随之升高。

3.2 使用功能

首先，该方案的设备用房被分为2个分散独立的厅，使得机房、楼梯间和电缆间等有一定的重复且走道较多，使车站建筑面积增大，建筑面积有效使用率较低;其次，连接两设备区的走线及管道延长，使耗材利用率降低。

对于乘客而言，进站流线较长，站厅公共区域较为狭窄，视野受限制，从环境心理的角度上来说不能很好地满足乘客的心理要求。

3.3 运营、管理方面

该设计方案的设备管理用房分散且车站主体内部仅有站台层连接，在运营、管理方面不方便。

4 结论与讨论

大连交通大学站因水文地质不适宜大断面建筑形式而打破了地铁站常规式，选择外挂分离岛式，虽然此形式不及标准岛安全和经济实用，但在遇到此特殊情况或受桥桩(如北京工体北站路)影响时，可考虑采用此站台形式。

大连的地质条件有建造地铁的优势，但也有其自己的特点，其他一些滨海城市的地质也与大连地质相似(如青岛)，通过对交通大学站的研究希望能够引起设计人员的注意，在进一步研究的时候能够吸取该站的经验教训，在解决现有问题的前提下优化方案。

［1］ 李龙.深圳地铁一号线续建桃园站建筑方案设计［J］.隧道建设，2009，29(2):198－201.(LI Long.Design of architectural scheme of Taoyuan station on No.1 line of shenzhen metro［J］.Tunnel Construction，2009，29(2):198－201.(in Chinese))

［2］ 姚兰.广州地铁三号线番禹广场站建筑方案设计［J］.隧道建设，2006，26(4):28－31.(YAO Lan.Design of architectural scheme of Panyu square station on line 3 of Guangzhou Metro［J］.Tunnel Construction，2006，26(4):28－31.(in Chinese))

［3］ 王正林.北京地铁十号线呼家楼站建筑结构形式的选定［J］.隧道建设，2006，26(2):22－26.(WANG Zhenglin.Selection of architectural and structural types of Hujialou station on No.10 line of Beijing Metro［J］.Tunnel Construction，2006，26(2):22－26.(in Chinese))

［4］ 吕剑英.一座洞式群立体交叉的明暗挖结合地铁车站的设计［J］.隧道建设，2009，29(3):284－289.(LV Jianying.Design of a metro station combined with tunnels crossing in space and constructed by cut and cover method and underground excavation method［J］.Tunnel Construction，2009，29 (3):284－289.(in Chinese))

［5］ 赵月.分离岛式地铁车站的结构设计和施工［J］.城市轨道交通研究，2005(2):54－57.(ZHAO Yue.Design and construction of the separated island platform station［J］.Urban Mass Transit，2005(2):54－57.(in Chinese))

［6］ 许俊峰.分离岛式地铁车站建筑设计分析［J］.隧道建设，2009，29(3):290－294.(XU Junfeng.Architectural design analysis of separated island-type metro station［J］.Tunnel Construction，2009，29(3):290－294.(in Chinese))