城市轨道交通地下双层车辆基地设计研究

张攀锋

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

0 引言

地铁车辆基地是地铁行车系统的重要组成之一，是承担车辆运用、检修、物资存储、设备设施维修保养、人员培训、生产办公的重要场所，是车辆停运以后的归属地，车辆段通常占地规模较大，面积约20 ha～40 ha。随着城市建设的快速发展，地面用地日趋紧张，若采用传统方法在地面设置车辆基地，占地较大选址较为困难[1]。目前在国内，车辆基地总平面多采用贯通式并列布置、尽头式顺向并列布置、尽头式纵列反向布置、尽头式纵列顺向布置等，但无论何种布置方式，车辆基地都是基于同一水平面上进行布置。

城市轨道交通项目建设标准规定的占地指标为停车场600 m2/车，定修段为900 m2/车，大架修段为1 000 m2/车。为了进一步节约用地，目前国内也出现了地面双层车辆基地(如深圳地铁3号线横岗车辆段[2-3]、青岛地铁2号线辽阳东路车辆段[4])、地下车辆基地(如北京地铁7号线焦化厂车辆段、深圳地铁3号线中心公园停车场、武汉地铁3号线升官渡停车场等)，车辆基地向纵向立体的方向发展，以达到节约利用土地的目的，但以上布置都是地下一层或地面双层。

成都地铁7号线崔家店停车场是国内第一座地下双层地铁停车场，以崔家店停车场为例，探讨轨道交通地下双层车辆基地建设方案，从设计原则、设计中会遇到的问题和解决思路等方面进行阐述，为今后建设地下双层车辆基地类似工程提供借鉴。

1 崔家店停车场建设方案

1.1 工程概况

成都地铁7号线为环线地铁线路，线路全长38.6 km，设地下站31座，采用A型车6辆编组，最高运行速度80 km/h。根据成都地铁7号线线路及车辆基地布局图(见图1)，全线设川师车辆段和崔家店停车场各一座，川师车辆段承担7号线全部车辆段的大架修(预留)、定修、临修任务；部分车辆双周/三月检任务；备用车辆运用停放任务。崔家店停车场承担7号线系统规模下全部运用车的停车/列检，以及配属车辆的双周/三月检任务，洗车任务，设计规模为停车列检72列位，双周检/三月检4列位，洗车线2条[5]。

成都地铁7号线位于二环路与三环路之间，线路沿线均为高密度城市开发区，车辆基地选址非常困难，停车场所能占用的用地面积仅有12 ha，停车场的建设方案需要设计充分考虑环线的特点及物业开发的需求，经过研究比选最终采用地下双层的设计方案，占地仅为9.7 ha，每车占地指标为210 m2/辆，总建筑面积约18.3万m2，每层建筑面积约9.2万m2。地下停车场上盖除修建地铁生产办公房屋及控制中心外，结合场址周边规划进行上盖物业开发大型住宅区。停车场出入场线为“2+2”八字接轨方式，地下一层双线接轨于成华大道站，地下二层双线接轨于万年场站。

1.2 崔家店停车场总平面布置

通过前期研究，按照传统的单层车辆基地布设思路，无论选择哪种段型，该选址都无法满足该停车场所要承担的相关功能需求，必须进行立体化设计。为节约土地资源，同时保证停车场用地范围内的规划道路与周边道路的平交功能不受影响，停车场采用地下双层布置。地面以上进行物业开发，地面以下的两层采用相同的线路布置形式，崔家店停车场总平面布置图地面层、-1层、-2层各层方案如图2～图4所示。

1.2.1 出入线双层布置方案

城市轨道交通环线的主要特点是线路无起终点、双向客流相同、车辆始终处于循环运行状态，车辆基地对出入线设八字线接轨以实现双向收发车的需求明显[6]。

根据崔家店停车场与接轨站的位置关系，如果停车场采用“一层地下+一层地面”的布置方式，将使得“2+2”中四条八字形接轨出入线中至少有两条要冒出地面后再接入地下车站，出入线对周边地块切割范围太大[7]，为保证对停车场地块的物业开发影响最小，结合出入线的接轨条件将崔家店停车场设置为地下两层。出入线分别于成华大道站和万年场站八字接轨，出入线方案可以选择单层双向接轨和单层单向接轨，从可实施性、工程造价等方面综合考虑，工程采用单层单向接轨，即-1层单向双线接入成华大道站，-2层单向双线接入万年场站。崔家店停车场出入场线接轨配线示意图如图5所示。

1.2.2 运用库双层布置方案

运用库上下两层共设36股道的停车列检线，停车列检能力为72列位，另设双周/三月检线2股道，双周/三月检能力为4列位。为方便运营作业，考虑将双周三月检集中设置于-1层，按1线2列位设计，设计2线，2线组成一跨，-2层对应的功能区定位为停车列检区。根据地铁设计规范，停车列检线的50%设置检查坑，双周三月检线100%设检查坑，故无论只在-1层或-2层设全检查坑均满足设计规范要求。工程结合双层运用库的特点，为减少工程造价，在-1层结构底板上设检查坑构造柱，在-2层入库端列位设柱式检查坑作为列检列位，在尾部列位设置整体道床作为停车列位。该布置方式既节约了工程投资，又方便运营部门使用。双层运用库剖面布置图如图6所示。

1.2.3 洗车机双层布置方案

根据停车场的布置方案，-1层设停车列检34列位，双周三月检4列位，-2层设停车列检38列位，-1层和-2层每层的停车规模均较大，故需在每层单独设置洗车机。项目根据双层地下停车场的特点及总平面布置，洗车线采用尽端式布置，上下对应设置2台洗车机，突破了常规设计的每台洗车机对应单独的洗车机控制室、洗车机泵间、洗车机地下水池设于洗车机主库外设计思路，项目将上下两层洗车机库进行竖向垂直叠合设计，两层的洗车机设备共用1套水池，洗车机水池集中设置于-2层，减少了工程投资，满足使用需求。

洗车机设备平面图如图7所示，洗车机库剖面图如图8所示。

2 崔家店停车场地下双层布置相关问题研究

2.1 地下双层停车场消防问题及解决方案

解决地下1层车辆基地消防道路的问题，目前国内普遍采用在地下设置环形道路，并在环形消防车道上方对应地面开孔的方式[8]。由于地下2层消防道路难以满足消防要求，消防问题成为车辆基地竖向往地下发展的制约因素，故通常设计地下车辆基地时仅设计为地下1层。项目首次采用下沉式消防道路作为消防疏散场地，解决了-2层消防道路设置的难题。具体为在地块中部拉通设置下沉广场，并设置消防坡道将下沉广场与地面连接，在火灾情况下，人员将从“库区-内部环道-下沉广场”进行疏散，停车列检库边的运转综合楼，在火灾情况下，利用封闭楼梯间直接疏散至地面，崔家店停车场消防疏散横剖面示意图如图9所示。

崔家店停车场是目前国内首座全地下双层停车场，也是目前国内环线地铁中唯一采用同段址上下重叠设置的车辆基地，其在中部采用下沉式广场作为消防疏散的方式是目前国内唯一采用的方案，该方案成功的解决了地下双层停车场的消防问题。

2.2 停车场办公及司机公寓食堂解决方案

为改善地下双层停车场运营人员的办公环境，体现“以人为本”的理念，工程在设计过程中利用运用库中间宽20 m的消防作业面(兼做露天地下广场)，将运转综合楼沿运用库的长边布置于该临空面，巧妙地解决了地下停车场办公人员采光、通风条件差的难题。另外根据《建筑设计防火规范》《宿舍建筑设计规范》相关规定及消防局意见，不允许在地下设置食堂和乘务员公寓，利用停车场的盖上空间，将厨房、乘务员公寓等设置于盖上，解决了停车场员工的用餐和住宿的问题。

2.3 地下停车场排水解决方案

根据地下双层停车场的总图布置，在-2层两个运用库之间设置20 m宽露天中庭，排水设计需考虑露天中庭及-1层顶(即停车场地面)的排水措施。排水解决方案为在停车场地面层四周设置排水沟排除地表水，避免地面雨水灌入地下停车场，在-2层露天中庭设置盖板排水槽，露天中庭排水汇集后采用集中机械抽排的方式，汇入地面后引入沙河和程洛大道市政雨水管。排水设备的横断面尺寸按1/50洪水频率的流量设计，设计降雨的重现期T采用50 a。

2.4 结构防水措施解决方案

在车辆基地的结构设计中，特别是地下结构部分，按照规范一般是需要多道设缝，缝宽100 mm以上。停车场设缝不仅造成施工困难，且存在地下水渗漏的隐患。通常以地铁停车场基础(底板)作为上盖物业和停车场共同的嵌固端，导致上盖物业开发高度必须从停车场基础(底板)起计算，影响上盖物业开发强度，往往只能进行较小强度的开发。崔家店停车场有效的解决了这个技术难题，首次在地下停车场顶板、中板内间隔布设顺垂轨向无黏结预应力筋，垂轨向无黏结预应力筋，以顶板作为上层建筑的嵌固端，取消结构缝。从设计源头解决了全地下车辆基地结构多道设缝所带来的地下水渗漏的问题，同时，以顶板而非基础底板作为上盖物业的嵌固端，提高了上盖物业的开发高度。

2.5 列车换向和段内调车的解决方案

环形线路的特点决定了列车偏磨严重，需考虑列车换向措施以减少列车的偏磨。在停车场的-1层和-2层之间设置联络线，实现列车在-1层和-2层列车之间的互通，由于-1层出入线往成华大道站方向接轨，为线路的顺时针方向，-2层出入线往万年场站方向接轨，为线路的逆时针方向。通过段内-1层和-2层之间的调车并往两个方向发车，解决环形线路列车的换向功能，解决列车的轮对偏磨问题。

3 结论

崔家店停车场是目前国内首座全地下双层停车场，也是目前国内环线地铁中唯一采用同段址上下重叠设置的车辆基地，其在中部采用下沉式广场作为消防疏散的方式为地下双层车辆基地的消防设计提供了解决方案。地下双层车辆基地是充分利用城市地下空间的一种新模式，是地铁车辆基地建设模式的一种创新，相比于传统的地铁车辆段设计模式，具有以下意义。

3.1 缓解与城市用地紧张的矛盾

停车场停车列位72列位，双周/三月检4列位，根据《城市轨道交通项目建设标注》(建标-2008)，停车场A型车占地指标为600 m2/辆，停车场占地面积应为28.1 ha，采用地下双层设计后，停车场的地下最大投影占地面积为9.6 ha，换算指标为210 m2/辆，节约用地18.5 ha，极大的缓解了地铁车辆基地占地面积大和城市用地紧张的矛盾。

3.2 保留城市原有规划功能

停车场按地下双层设计以后，停车场地面恢复了城市原有规划功能，城市市政道路不受停车场建设的影响，地面可以进行物业开发或实现城市规划的原有功能。

3.3 项目开发经济效益明显

停车场设于地下，地面设置物业，提升了地块品质，带动了周边地块商业价值，对社会环境及周边地产方面提供的增值效应非常明显。崔家店停车场上盖物业开发由7栋9层建筑，8栋6层建筑，1栋2层会所，1层机动车停车库及部分临街商铺组成，总建筑面积约11.5万m2，另有附近白地开发高层物业约9.5万m2，构成总建筑面积约21万m2的大型住宅区。该项目有效改善片区居民居住环境和市政配套，带动片区社会经济综合发展。

3.4 为地下双层车辆基地的建设提供了典范

成都地铁7号线崔家店停车场采用地下双层停车场下沉式道路消防模式已引起国内各地地铁公司及消防部门的高度重视，采用此模式为地下双层车辆基地的消防设计提供了典范，对今后车辆基地建设充分利用地下空间，提高车辆基地综合物业开发价值起到了促进作用。