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年 月 第 期 总 铁 道 工 程 学 报!!"#$ %& '"' 文 章 编 号 ( 西 安 火 车 站 改 造 与 地 铁 车 站 结 合 形 式 探 讨 张 景 娥 中 铁 第 一 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 西 安 ) 摘 要 研 究 目 的 既 有 火 车 站 改 造 工 程 复 杂 且 不 能 中 断 部 分 运 营 实 现 与 铁 路 大 客 流 零 距 离 换 乘 合 理 选 择 地 铁 工 法 控 制 铁 路 站 场 路 基 沉 降 确 保 铁 路 行 车 安 全 是 火 车 站 枢 纽 改 造 工 程 一 个 非 常 重 要 的 环 节 本 文 结 合 西 安 地 铁 ) 号 线 矿 山 法 穿 越 既 有 西 安 火 车 站 及 其 改 造 工 程 实 际 提 出 西 安 火 车 站 改 扩 建 与 地 铁 建 设 一 体 化 设 计 是 一 个 相 互 制 约 相 互 适 应 的 关 系 建 立 暗 挖 隧 道 穿 越 运 营 中 的 铁 路 道 岔 区 的 安 全 风 险 控 制 体 系 探 讨 如 何 衔 接 各 种 交 通 工 具 合 理 筹 划 分 部 运 营 加 强 结 构 安 全 保 护 措 施 并 引 发 对 建 筑 功 能 与 结 构 工 法 完 美 结 合 的 再 认 识 研 究 结 论 火 车 站 改 造 工 程 是 保 护 历 史 与 创 新 的 结 合 突 出 需 解 决 的 关 键 问 题 是 合 理 选 择 地 铁 站 位 及 工 法 实 现 换 乘 功 能 及 保 证 铁 路 运 营 安 全 穿 越 前 详 尽 地 下 勘 探 地 铁 隧 道 进 行 全 断 面 注 浆 止 水 加 固 及 管 棚 措 施 加 强 周 边 环 境 监 测 信 息 化 施 工 等 动 态 分 析 预 警 和 反 馈 采 取 列 车 限 速 与 及 时 的 轨 道 加 固 措 施 做 到 地 层 沉 降 控 制 有 效 工 程 风 险 可 控 对 铁 路 交 通 枢 纽 改 造 设 计 及 其 保 护 措 施 等 类 似 工 程 提 供 有 益 参 考 关 键 词 综 合 交 通 枢 纽 工 程 筹 划 运 营 安 全 一 体 化 沉 降 中 图 分 类 号 ($( 文 献 标 识 码!" #$ %#$!" # &' #*+&,,+-.,/+01"%/,& 0+& &01+1%1!% 1 2+3,& "*,&4+) #*+&, $ $*4+01+&,+-.,/01,1+& &,1+& 561+067-4,&,181*,1+&06,&&1 9+&1%1'",-+:+&:+01,&6+&16*,&.+1* 1*,+-.,/ 6*0+&0%9.,/6&01%61+& 71*0-+1+7,1-/ 6&1-+&,9 0%90+&68,+-.,/01,1+&0,& &0%+&1*1,+&,1+& 0,81/,0+&+8+6,&1,061081*,+-.,/01,1+& *%9 &,1+& 561'66+&11*,-+1/82+3,& 0%9.,/-+&) 9/7+&+&71*,0+&1*%* 1*4+01+&2+3,&,+-.,/01,1+&,& 1*&,1+& 561 1*+0,%18., 1*,11*+&1,1 0+& 91.&,&+:,1+&,& 4,&0+& 82+3,&,+-.,/01,1+&,& 0%9.,/6&01%61+& 01+61,&,,1 7%1%,-/' +1+&,-/ 06%+1/+0; 6&1-0/01786&6,- 46,,1+& 81%&&-0.,0,&,-/: *.1-+&; %,-;+&08 1,&01,1+&0 7,;,0&,9--,&0 +01+9%1,1+&0,& 01&1*& 1*01%61%0,81/7,0%0.,0+06% 0 1*6&+1+& 81*861679+&,1+& 91.&,6*+161%8%&61+&,& 01%61%,-71*.,01+' $ $*,4%&01*,+-.,/01,1+& &,1+& 561+0679+&.+1* *+01/161+&,& +&&,1+&'1+01*;/9-7 & 190-1*,1+01*,0&,9-6*+680%9.,/01,1+&0,& 1* 6&01%61+& 71*0'%1*7,-+:+&1,&088%&61+&,& &0%+&1*,+-.,/,1+& 0,8,1*7,+& %00' $*1,+- 4-,1+& 8%&%& +0&60,/'$*0%9.,/1%&&-0*%- +7-7&11*.*- 收 稿 日 期 作 者 简 介 张 景 娥 年 出 生 女 高 级 建 筑 师 国 家 一 级 注 册 建 筑 师

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第 期 张 景 娥 西 安 火 车 站 改 造 与 地 铁 车 站 结 合 形 式 探 讨 (,+,* 地 铁 全 明 挖 方 案 与 铁 路 站 改 同 步 实 施 可 行 性 研 究 首 先 研 究 地 铁 与 铁 路 站 改 同 步 实 施 方 案 车 站 全 明 挖 方 案 全 明 挖 方 案 地 铁 车 站 主 体 采 用 明 挖 顺 作 法 与 铁 路 站 改 同 步 实 施 工 程 造 价 较 低 施 工 风 险 相 对 较 小 全 明 挖 方 案 地 铁 受 制 于 铁 路 改 造 根 据 地 铁 ) 号 线 建 设 筹 划 无 法 满 足 地 铁 运 营 工 期 目 标 针 对 两 者 建 设 时 序 不 匹 配 进 行 以 下 分 期 实 施 方 案 研 究,+-* 地 铁 与 铁 路 站 改 分 期 实 施 方 案 专 题 研 究 鉴 于 全 明 挖 方 案 不 能 实 现 地 铁 预 期 开 通 运 营 的 目 标 对 暗 挖 方 案 全 暗 挖 方 案 先 隧 后 站 分 离 岛 方 案 进 行 研 究,'-')* 全 暗 挖 方 案 $ 方 案 整 个 地 铁 车 站 拟 采 用 $ 暗 挖 工 法 施 工 是 利 用 小 口 径 顶 管 机 建 造 大 断 面 地 下 空 间 的 施 工 技 术 在 解 决 困 难 条 件 下 的 地 下 结 构 施 工 有 其 独 特 的 优 势 暗 挖 单 拱 大 跨 地 铁 车 站 建 筑 景 观 效 果 好 该 工 艺 在 国 内 首 次 成 功 应 用 于 沈 阳 地 铁 号 线 新 乐 遗 址 站 由 于 暗 挖 工 法 的 安 全 需 要 埋 深 较 大 本 车 站 顶 板 距 火 车 站 站 场 轨 面 基 础 以 下 )' 7 地 铁 站 厅 与 国 铁 出 站 通 道 不 能 实 现 同 层 换 乘 如 图 所 示 巴 进 行 衔 接 地 铁 ) 号 线 设 置 通 道 实 现 付 费 区 换 乘 功 能 如 图 图 ) 所 示 &# &"!"!# ' $ % 图 -* 先 隧 后 站 / 分 离 岛 方 案 总 平 面 图! " 图,*. 工 法 车 站 剖 面 图 火 车 站 全 暗 挖 方 案 时 间 节 点 不 受 国 铁 改 造 控 制 但 暗 挖 断 面 较 大 顶 部 钢 管 的 施 工 过 程 是 减 少 地 表 沉 降 的 关 键 沉 降 控 制 难 度 大 工 程 风 险 高,'-',* 先 隧 后 站 / 分 离 岛 方 案 先 隧 后 站 分 离 岛 方 案 把 地 铁 车 站 分 为 两 部 分 两 侧 设 置 暗 挖 站 台 隧 道 中 部 为 明 挖 站 厅 先 期 实 现 暗 挖 站 台 隧 道 满 足 火 车 站 甩 站 运 营 条 件 中 部 明 挖 主 体 部 分 后 期 随 铁 路 改 造 同 步 实 施 运 营 使 用 地 铁 车 站 设 为 地 下 两 层 两 侧 隧 道 站 台 通 过 八 个 7 宽 的 通 道 与 明 挖 厅 相 连 车 站 的 通 透 功 能 不 及 明 挖 方 案 地 铁 车 站 通 过 市 政 地 下 联 络 通 道 实 现 与 铁 路 南 北 广 场 的 地 下 空 间 同 层 换 乘 且 设 置 通 至 南 北 广 场 上 的 地 铁 出 入 口 与 地 面 广 场 及 公 交 社 会 车 辆 旅 游 大 图 0* 先 隧 后 站 / 分 离 岛 方 案 剖 面 图 分 离 岛 方 案 工 期 也 不 受 铁 路 改 造 控 制 满 足 地 铁 ) 号 线 ( 年 年 底 运 营 的 目 标 暗 挖 隧 道 下 穿 运 营 铁 路 站 场 咽 喉 区 地 层 沉 降 控 制 为 本 工 程 重 点 研 究 内 容 -* 结 构 安 全 与 保 护 措 施 结 合 枢 纽 站 改 具 体 情 况 拟 采 用 先 隧 后 站 分 离 岛 方 案 先 期 实 施 的 地 铁 暗 挖 隧 道 设 计 洞 内 采 用 深 孔 注 浆 注 水 加 固 地 层 不 降 水 大 管 棚 及 小 导 管 措 施 地 层 沉 降 控 制 有 效 工 程 风 险 可 控 结 合 铁 路 运 营 安 全 综 合 防 护 措 施 能 保 证 铁 路 行 车 安 全 同 步 明 挖 工 程 基 坑 深 度 适 中 围 护 体 系 刚 度 及 基 坑 止 水 措 施 较 强 对 铁 路 行 车 影 响 大 幅 减 小 -+)* 地 铁 车 站 主 体 明 挖 结 构 安 全 设 计 地 铁 车 站 明 挖 主 体 基 坑 距 离 暗 挖 隧 道 约 (' 7

铁 道 工 程 学 报 年 月 因 主 体 暗 挖 隧 道 先 期 运 营 明 挖 主 体 基 坑 充 分 考 虑 基 坑 开 挖 过 程 中 的 各 种 影 响 基 坑 开 挖 阶 段 通 过 止 水 帷 幕 的 隔 断 基 坑 降 水 对 周 边 土 体 影 响 最 小 采 用 钢 筋 混 凝 土 支 撑 刚 度 较 大 能 较 好 的 控 制 基 坑 侧 向 变 形 加 强 周 边 环 境 监 测 信 息 化 施 工 以 及 及 时 的 轨 道 加 固 措 施 保 证 运 营 安 全 如 图 所 示!" 轨 道 做 专 项 保 护 采 用 型 梁 等 进 行 加 固 及 道 岔 补 强 措 施 防 止 线 路 横 移 列 车 通 过 后 及 时 对 线 路 轨 距 及 加 固 体 系 进 行 检 查 发 现 问 题 及 时 处 理 现 场 备 有 足 够 数 量 的 道 砟 方 木 草 袋 遇 有 险 情 立 即 抢 修 确 保 安 全 最 后 建 议 采 取 列 车 限 速 措 施 严 格 按 照 设 计 要 求 相 关 规 范 进 行 施 工 同 时 依 托 地 铁 施 工 与 铁 路 运 营 协 调 联 动 机 制 共 享 监 控 量 测 信 息 前 提 下 地 铁 隧 道 暗 挖 施 工 过 程 中 不 会 发 生 施 工 断 面 整 体 坍 塌 0* 完 善 的 建 筑 功 能 设 计 图 1* 明 挖 基 坑 与 铁 路 轨 道 及 地 铁 暗 挖 隧 道 关 系 图 单 位 7 -+,* 地 铁 暗 挖 隧 道 结 构 安 全 设 计 地 铁 下 穿 西 安 铁 路 站 场 区 段 范 围 为 碎 石 道 床 有 铁 路 正 线 到 发 线 以 及 道 岔 区 暗 挖 隧 道 下 穿 运 营 铁 路 站 场 咽 喉 区 地 面 沉 降 控 制 困 难 有 关 规 范 对 轨 道 的 沉 降 有 着 严 格 的 要 求 国 内 外 学 者 对 此 也 有 深 入 研 究 其 中 有 墨 西 哥 学 者 6; 结 合 本 工 程 特 点 经 理 论 计 算 与 国 内 类 似 典 型 工 程 现 场 监 控 最 终 沉 降 值 对 比 分 析 选 取 的 最 大 沉 降 变 形 量 控 制 标 准 一 般 约 ' ( 77 大 多 数 为 77 控 制 沉 降 变 形 速 率 多 为 77 如 南 京 地 铁 号 线 矿 山 法 过 火 车 站 西 安 地 铁 号 线 钟 楼 站 为 分 离 岛 式 明 暗 结 合 车 站 过 钟 楼 文 物 等 类 似 工 程 实 例 的 后 期 实 测 沉 降 数 据 对 本 工 程 设 计 沉 降 标 准 提 供 强 有 力 的 参 考 价 值 本 工 程 暗 挖 隧 道 长 约 ' 7 车 站 主 体 明 挖 部 分 宽 ' 7 车 站 轨 面 埋 深 ') 7 隧 道 洞 顶 覆 土 ' ' 7 暗 挖 断 面 跨 度 约 ' 7 拟 采 用 # 法 交 叉 中 隔 墙 法 施 工 全 断 面 及 起 拱 线 外 7 范 围 采 用 深 孔 注 浆 另 在 拱 部 设 置 大 管 棚 加 固 后 再 进 行 隧 道 的 开 挖 开 挖 各 部 施 工 应 连 续 作 业 尽 早 封 闭 成 环 施 工 中 严 格 控 制 超 挖 施 作 初 支 时 应 预 埋 注 浆 管 施 工 过 程 中 根 据 沉 降 情 况 进 行 多 次 补 注 浆 穿 越 前 采 用 地 质 雷 达 对 穿 越 地 段 地 下 做 详 尽 地 下 勘 探 除 以 上 措 施 外 为 确 保 既 有 铁 路 线 运 营 安 全 对 原 地 铁 车 站 作 为 西 安 火 车 站 枢 纽 中 重 要 的 换 乘 工 具 承 担 本 枢 纽 的 客 流 分 散 任 务 完 善 的 建 筑 功 能 设 计 满 足 快 速 疏 散 超 大 客 流 是 本 设 计 的 目 标 已 建 成 的 西 安 地 铁 号 线 钟 楼 站 为 客 流 较 大 的 站 点 之 一 车 站 同 为 分 离 岛 式 形 式 运 营 后 随 着 客 流 的 不 断 增 加 车 站 两 侧 站 台 旅 客 舒 适 度 减 小 明 暗 挖 间 联 络 通 道 宽 度 及 楼 扶 梯 组 尺 度 的 限 制 致 使 车 站 客 流 组 织 疏 散 压 力 越 来 越 大 地 铁 火 车 站 站 考 虑 承 担 铁 路 枢 纽 以 及 地 铁 自 身 超 大 客 流 疏 散 能 力 的 措 施 如 下 所 述 0+)* 提 高 设 计 标 准 减 小 步 行 距 离 提 高 车 站 人 流 密 度 参 数 保 证 车 站 乘 客 使 用 的 舒 适 度 按 远 期 超 高 峰 小 时 客 流 量 的 的 倍 数 设 定 通 过 对 已 建 成 号 线 钟 楼 站 存 在 问 题 的 分 析 连 接 车 站 明 暗 挖 的 联 络 通 道 净 宽 度 设 计 为 7 共 设 置 八 处 联 络 通 道 间 距 小 于 7 一 般 标 准 车 站 设 置 两 组 楼 扶 梯 火 车 站 提 高 设 计 标 准 设 置 上 下 行 扶 梯 及 楼 梯 各 三 部 成 八 字 型 布 置 每 一 组 联 络 通 道 对 应 一 部 楼 扶 梯 组 无 绕 行 情 况 发 生 达 到 快 速 疏 散 超 大 客 流 的 能 力 0+,* 精 心 的 人 流 组 织 设 计 依 据 内 部 空 间 和 人 流 特 性 对 楼 扶 梯 布 置 形 式 出 入 口 位 置 及 换 乘 流 线 精 细 设 计 地 铁 车 站 站 厅 付 费 区 右 行 布 置 于 下 侧 进 站 闸 机 位 于 右 行 上 侧 人 流 通 过 闸 机 进 入 车 站 付 费 区 以 最 便 捷 的 路 径 进 入 站 台 地 铁 ) 号 线 两 线 间 采 用 通 道 付 费 区 换 乘 朝 向 号 线 车 站 方 向 增 设 一 组 楼 扶 梯 组 换 乘 客 流 不 与 进 出 站 人 流 交 叉 为 避 免 与 站 台 客 流 的 冲 突 换 乘 楼 扶 梯 组 采 用 单 向 组 织 设 置 只 可 下 行 进 站 台 进 而 减 小 旅 客 在 站 台 的 行 走 距 离 避 免 客 流 聚 集 通 过 仿 真 客 流 模 拟 显 示 客 流 组 织 清 晰 顺 畅 空 间

第 期 张 景 娥 西 安 火 车 站 改 造 与 地 铁 车 站 结 合 形 式 探 讨 利 用 充 分 高 峰 期 无 客 流 交 叉 及 拥 堵 点 快 速 有 效 地 将 客 流 疏 散 至 上 一 层 公 共 区 后 达 到 南 北 广 场 如 图 图 所 示 1* 结 论 图 * 地 铁 车 站 站 厅 层 设 计 图 * 地 铁 车 站 站 台 层 设 计 作 为 铁 路 综 合 枢 纽 的 改 造 工 程 设 计 应 以 规 划 为 先 导 换 乘 功 能 及 保 证 铁 路 运 营 安 全 为 宗 旨 结 合 具 体 情 况 选 择 最 优 的 地 铁 线 站 位 着 重 研 究 明 挖 大 断 面 暗 挖 分 离 岛 式 明 暗 挖 结 合 大 盾 构 等 多 种 穿 铁 路 越 站 场 的 实 施 工 法 用 创 新 的 技 术 及 精 心 的 细 部 设 计 满 足 使 用 功 能 及 结 构 安 全 火 车 站 站 拟 采 用 分 离 岛 先 隧 后 站 方 案 在 保 证 车 站 功 能 要 求 前 提 下 充 分 考 虑 铁 路 与 地 铁 双 方 运 营 的 实 际 需 求 同 时 也 能 满 足 铁 路 行 车 安 全 这 种 穿 越 铁 路 站 场 及 其 道 岔 区 的 地 铁 车 站 设 计 为 国 内 首 创 通 过 对 这 种 复 杂 环 境 下 产 生 的 特 殊 设 计 的 理 解 和 认 识 将 会 对 综 合 交 通 枢 纽 建 筑 设 计 产 生 深 远 的 意 义 西 安 火 车 站 站 改 与 地 铁 车 站 结 合 形 式 的 使 用 效 果 有 待 检 验 我 们 将 进 一 步 优 化 设 计 为 地 铁 ) 号 线 按 期 开 通 创 造 条 件 期 待 这 一 继 承 传 统 面 向 未 来 的 新 作 品 尽 早 实 现 参 考 文 献 张 景 娥 邵 莹 翁 木 生 等 ' 西 安 地 铁 ) 号 线 火 车 站 初 步 设 计 ' 西 安 中 铁 第 一 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 )' & # $ + 2$.#3" 4+!" 2#$5" %46$$ +%,7)0+ 刘 冰 ' 理 想 空 间 城 市 户 门 火 车 站 与 轨 道 交 通 枢 纽 地 区 规 划 <' 北 京 中 国 铁 道 出 版 社 (' $8+.6% #+,9 " 4/. # %. '$ 3 +!" 3$ '$,77:+ 何 世 伟 ' 综 合 交 通 枢 纽 规 划 理 论 与 方 法 <' 北 京 人 民 交 通 出 版 社 ' ' #!+." % % 5. '$ 3 + 8; $3,7),+ ) 黄 翠 玲 ' 轨 道 交 通 时 代 大 型 铁 路 客 运 枢 纽 站 的 衔 接 方 式 研 究 ' 天 津 天 津 大 学 (' '$ $+.%! #" %!" # 4+.;.;5",77:+ 黄 亚 平 ' 城 市 空 间 理 论 与 空 间 分 析 <' 南 京 东 南 大 学 出 版 社 ' '$ +." % # "" # + ; #$ 5" 3,77,+ 刘 建 光 ' 芜 湖 铁 路 枢 纽 改 扩 建 方 案 探 讨 ' 铁 道 工 程 学 报 ' $ $+ % # $$!". + $!" #",7))),)7) /)71+ 张 景 娥 ' 西 安 地 铁 站 与 新 建 铁 路 北 客 站 的 结 合 设 计 研 究 ' 铁 道 工 程 学 报 )() ((' & + 6% 4 #$!" #%!!" # +$!" #",7)0 )7:0 /::+ ( 杨 丽 丽 ' 综 合 交 通 客 运 枢 纽 内 部 行 人 交 通 特 性 研 究 ' 长 春 吉 林 大 学 ' + 3% 5 3.. 4+ $5",779+ 编 辑 吕 洁