关于2013年版《地铁设计规范》中几个线路设计问题的讨论

李 睿 欧阳全裕 杨作刚

(1.天津市市政工程设计研究院，300392，天津;2.天津轨道交通集团有限公司,300381,天津//第一作者，工程师)

新版GB 50157—2013《地铁设计规范》(以下简称《设规》)已发布实施多年了。通过设计实践，发现《设规》中相关专业部分有尚不明确或不尽完善之处。现结合地铁工程实际，并参照有关国标的相关规定进行深入分析研究，并提出建议性意见。

1 最小线间距问题

铁路双线并行地段两线路中心线之间的距离简称线间距，是线路设计中最常用的主要技术参数之一。GB 50090—2006《铁路线路设计规范》根据国家现行标准GB 146.1《标准轨距铁路机车车辆限界》的规定，按保证两线不限速会车要求的列车间安全量，明确规定相应不同速度线路的最小线间距[1-2]。

《设规》对地铁区间双线并行直线地段最小线间距未作明确规定，仅在“限界”章节中第5.1.6条规定：“相邻区间线路，当两线间无墙、无柱或无设备时，两设备限界之间的安全距离不应小于100 mm”[3]。据此计算得出的最小线间距如表1所示。

表1 按限界控制点计算的地面及高架线直线地段最小线间距

理论计算的最小线间距按0.1 m取整。由表1,采用A型车时取3.3 m，采用B型车时取3.2 m。

现有实际设计中，当采用B型车时(如天津地铁1、2、3号线)最小线间距采用3.6 m;当采用A型车时(如上海地铁1号线),最小线间距采用3.8 m。可见,现有设计都留有较大富余量。采用A型车时富余量约为0.5 m，采用B型车时富余量约为0.4 m。

这里需要讨论的是：在区间并行地段，既然两线间无墙、无柱及其他设备，而且这也是常规铁路和地铁的基本常态，那么说明两线间的线间距离与设备限界并无直接关系;因此,按设备限界加安全间隙来确定最小线间距，令人不好理解。如改为根据GB 146.1《标准轨距车辆限界》按地铁车辆限界加安全间隙确定最小线间距，就比较直观,也好理解了。

经检算，车辆限界控制点与设备限界控制点的横向坐标差值，采用A型车时为-25 mm，采用B型车时为-43 mm，若设定两车辆限界控制点之间的安全间隙取150 mm，计算得出的最小线间距为3 315 mm(采用A型车)及3 183 mm(采用B型车)，则仍可与按设备限界控制计算的最小线间距保持基本一致。仅略大25 mm(采用A型车)及7 mm(采用B型车)。

2 曲线地段限界计算及线间距加宽问题

如前所述，现有地铁设计实际采用的直线地段最小线间距较理论计算的最小线间距留有较大富余量。虽然《设规》对曲线地段加宽及具体计算方法均为作条文明确规定，但具体工程设计中仍要涉及这一问题。

2.1 曲线地段限界加宽计算问题

《设规》在“附录D圆曲线地段车辆限界和设备限界计算方法”中提出：曲线地段车辆限界或设备限界加宽量应按平面曲线或竖曲线引起的车体几何偏移量计算确定[3]。而且《设规》还列出了A、B型车对应不同半径曲线内外侧的车体几何偏移量(E内、E外)表。注意到此处用的是“或”字，故不明确该表所列偏移量是由平面曲线还是竖曲线引起的，或是两项叠加结果。这为设计使用带来不便。根据《设规》，平面曲线引起的曲线内侧车体几何偏移量(E内)及曲线外侧车体几何偏移量(E外)分别为

式中:

R——平面曲线半径;

L0——车体长度；

L1——车辆定距；

α——车辆固定轴距。

针对不同的R进行验算，得到结果见表2。

其值恰与《设规》附录表D.0.2-1，表D.0.2-2中值吻合。这说明该附录表中的偏移量只是平面曲线引起的，并不含竖曲线超高引起车体内倾而产生的偏移量，在具体工程设计中还应另行计算确定。而且这两种限界的最终加宽量理应是平、竖曲线引起的两项偏移量的叠加结果。

2.2 曲线地段线间距加宽问题

《设规》对区间双线并行的高架及地面线路最小线间距未作条文明确规定。而现有设计实际采用的最小线间距较理论计算的最小线间距留的富余量较大(采用A型车时达510 mm，采用B型车时达424 mm)。可见,最小线间距尚有较大的设计优化空间。从工程经济角度考虑，为节省工程投资,减少占地，在具体工程设计中可考虑采用适当较小的最小线间距。事实上,已有限界、线路专业人士提出这方面的建议。如按此设计，则曲线地段应根据两端直线地段实际采用的最小线间距，来计算确定曲线地段线间距加宽值。该加宽值是线路设计中常用的主要技术参数之一，不仅要有相应的准确度,而且若加宽量过大，则会增大非必要的工程量;若加宽量不足，则可能留下行车安全隐患。GB 50090—2006《铁路线路设计规范》对曲线线间距加宽有条文明确规定，并附有加宽计算公式，还列出不同半径曲线的线间距加宽值表。设计 人员可直接查用，对设计而言甚为方便。由于现行《设规》对此均无条文明确规定，也无相关计算方法说明，设计者处理办法难以统一，因此，为方便设计，建议线路及限界等相关专业人员进一步研究，可否参照GB 50090—2006《铁路线路设计规范》,即根据GB146.2《标准轨距铁路建筑限界》规定，结合地铁线路、车辆参数自身特点，计算出不同半径曲线的内外侧偏移量及曲线加宽值表，以供设计直接查用，从而避免计算繁琐，提高设计工作效率。

表2 不同R对应的E内及E外

3 轨枕铺设数量问题

轨枕是支承钢轨并将荷载传布于道床的轨道部件。轨枕铺设数量是构成轨道技术标准重要参数之一，应根据运量、行车速度，以及线路平、纵断面条件确定，并综合考虑钢轨及道床等因素，合理配套，以求在最经济条件下，保证轨道具有足够的强度和稳定性。TB 10082—2005《铁路轨道设计规范》[3]根据线路性质及轨道类型列有对应不同半径曲线及线路纵坡的每公里轨枕铺设数量表，以供设计直接查用。旧版的GB 50157—2003《地铁设计规范》也列有“表6.3.2 轨枕铺设数量”，而现行《设规》却删去了此表，而仅列出了“表7.2.7 扣件铺设数量(对/km)”。考虑到扣件是与轨枕配套的，故轨道设计中只好反其用之，即轨枕铺设标准比照扣件铺设数量《设规》中表7.2.7执行，且其计量单位应明确为“根/km”。并建议将轨枕及扣件的铺设数量标准合列在同一个表内。如此，就更趋完善了。

4 其他问题

作为城市交通，地铁与一般铁路不同，其地面线路路基在线路工程中所占比重甚小。故GB 50157—1993《地铁设计规范》并无路基内容，而2003年版及2013年版地铁《设规》均已包含“路基”章节，且其内容基本上是照搬一般铁路的路基设计规范，条文较多。故在地铁路基工程设计中应用路基相关条文时，要注意结合地铁实际界定其使用条件。例如“机械化养路平台”，原本是在行车密度不大有足够间隔时间时，允许中小型机械上道作业的一般铁路可用作放置移动式发电机组或避车下道的部分机具。而地铁线路日常维修作业只能在晚上地铁停运时段进行，无需避车下道，且地处市郊的线路沿线也多有固定电源可用。这些都是平台设计时要考虑的因素。

“路基支档结构”一节篇幅较大。实际上，地铁作为城市交通，多建在大城市城区及郊区。考虑城市景观要求和少占城市用地及郊区农田要求，一般情况下地铁不应当出现路基支档结构，工程实践中也很少出现。唯有地处地形起伏大的山区城市郊区线路，需要设计路基支档结构。此时，可参考“铁路工程设计技术手册”、《路基》等既有成熟技术资料进行设计。

本文对GB 50157—2013《地铁设计规范》中的线路最小线间距、曲线地段限界、轨枕铺设数量、路基及路基支挡结构、机械化养路平台等问题进行梳理，并展开了深入研究。