特殊地理位置的地铁车站设计方法研究<br/>——以长沙6号线烈士公园南站为例

特殊地理位置的地铁车站设计方法研究
——以长沙6号线烈士公园南站为例

2022-10-20胡凯

运输经理世界 2022年11期

关键词：工法桩基烈士

胡凯

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510000）

1 工程概况

长沙市轨道交通6 号线是长沙市城市轨道交通线网中的东西向骨干线路，是直接联系城市“一主两次五组团”中的“一主两次”（城市主体和岳麓、星马两个片区）的轨道交通线路。

6 号线覆盖城市东西向客流走廊，加强河西副中心与主中心的联系，加强星马片区南部与城市主体的联系，衔接黄花机场，引导城市沿东西向拓展。6 号线自西向东经过了望城区、岳麓区、开福区、芙蓉区、雨花区、长沙县6 个行政区。

烈士公园南站是长沙轨道交通6 号线的第17 个车站，该站位于烈士公园南门附近。站位周边道路红线宽度较窄，既有建筑物密集，且多为高层，沿营盘路下方存在既有市政公路隧道，设站条件苛刻，因此如何合理选择该站站位是设计的难点和重点。

2 线站位方案的选择

方案一：线路沿德雅路向东，后转向南，避开公园九号基坑、省博物馆、烈士公园纪念塔，在烈士公园南门设置烈士公园站（见图1）。

图1 线路方案一示意图

该方案隧道从湖南省博物馆东侧下穿，距离地下室净距仅1.4m，施工难度较大；线路需下穿年嘉湖隧道，隧道桩基长度约31m，施工困难；同时车站施工期间需对迎宾路进行全封闭施工，交通疏解困难，对周边居民出行造成较大影响。

该方案跨营盘路设置，受年嘉湖隧道影响，车站需采用站厅分离形式，服务功能有所降低；车站南北两端及附属采用明挖，中间下穿年嘉湖隧道部分采用暗挖（见图2）。

图2 方案一车站总平面图

年嘉湖隧道位于烈士公园南门营盘路下方，采用盖挖逆作法施工。布置3 排围护桩兼做主体承重结构（人工挖孔），桩径1.5m，扩大端2m，进入中风化岩层3m 或4m，桩长约31m，顶板覆土约1m。年嘉湖隧道桩基排距约13m，垂直地铁隧道方向桩间净距为1.2m，暗挖隧道范围内桩基3×8=24 根。暗挖隧道顶距年嘉湖隧道底板约7m（见图3）。

图3 年嘉湖隧道桩基与地铁车站关系示意图

暗挖隧道施工难点：第一，暗挖界面距离桩基长度约11m，管棚难以施工；第二，桩基净距太小，桩基开挖段超前小导管难以实施；第三，桩基开挖段暗挖隧道初支不能成环，风险太大；第四，暗挖隧道施工前，需对年嘉湖隧道结构进行封闭改造，对交通出行影响较大。

方案二：线路沿德雅路向东，后转向南，避开烈士公园纪念塔，在烈士公园西南角设置烈士公园站（见图4、图5）。

图4 线路方案二示意图

图5 方案二车站总平面图

该方案隧道从湖南省博物馆西侧下穿，下穿位置为地下车库坡道，对博物馆影响相对较小；线路避开年嘉湖隧道，车站设置于东风路与营盘路路口，烈士公园西南角，为地下三层岛式标准车站，设站条件良好，但需要移栽烈士公园内树木约450 棵，其中15cm以上约170 棵。

该方案工程实施难度相对方案一较低，但公园绿化移栽数量较大，烈士公园是长沙市民主要休闲场所之一，是备受市民瞩目的人文园林景观，公园的香樟树龄悠久，纪念意义深厚，周边不少居民经常来此休闲，时常会组织大型集会活动等，因此市民关注度较高，如何将地铁工程建设对公园的影响降至最小是工程设计中需要进一步优化的重点。

3 车站工法的选择

3.1 主体工程工法

为保护工程范围内古树名木，减少绿化迁移数量及影响，根据专家意见及市政府批示，烈士公园南站调整为明挖+暗挖工法。车站总长163.2m，其中明挖部分为三层，长度72.75m，采用单柱双跨钢筋混凝土框架结构；暗挖部分为二层，长度90.45m，采用双层暗挖工法。总建筑面积为14669.16m，其中主体建筑面积9315.77m，附属建筑面积5353.39m（见图6）。

图6 车站总平面示意图

本着“安全、实用、经济、高效、环保”的原则，针对该站砂卵石富水地层、超大跨度、超浅埋隧道的特点，烈士公园南站主体施工采用一系列创新性的方法，保证了工程项目安全、高效地实施。

第一，创新性地提出了适用于超浅埋、超大跨度暗挖车站的超前大管棚支护措施+双层初支结构。

第二，设计采用159 大管棚超前支护措施，一次性成功打设长约92.5m。

第三，创新性地采用双层初支结构，为隧道开挖及二衬整体模架台车施工提供了安全保障。

第四，项目采用双侧壁导坑法施工，分6 导洞，3台阶开挖，提高了开挖效率，并有效控制了地面沉降（见图7）。

图7 双层暗挖断面施工实景照片

3.2 附属工程工法

为减小附属工程施工对道路交通及绿化的影响，车站出入口均采用明暗挖结合工法。其中，烈士公园南站2 号出入口设置于营盘路北侧、烈士公园南大门广场前，提升高度达到20.16m，其口部位置北邻公园山坡，南接人行道，最大高差接近7m，2 号出入口口部无法按照常规地铁出入口采用钢加玻璃的形式进行设计。针对地势条件和结构受力要求，设计采用钢筋混凝土结构以平衡两侧土压力，并结合烈士公园既有地形地貌，利用场地高差将附属“隐”于公园内，将出入口及风口自然融入周边环境中（见图8），既满足了工程受力要求，又有效减小了车站地面附属建筑对公园景观的破坏及影响，实现地铁建筑与城市风貌的高度融合。