十字换乘车站

2024-07-16

十字换乘车站（精选八篇）

十字换乘车站篇1

进入21世纪, 随着城市不断扩张, 各城市希望通过立体交通、公共交通来缓解所面临的交通压力, 地铁由于其载客量大、节约土地、对地面影响小等优点, 被广泛采用[1,2], 目前地铁已由单线向网络化迅速发展, 换乘车站及综合交通枢纽成为地铁网络化的支撑点[3]。地铁换乘车站常位于十字路口下方, 城市繁华路段, 车站埋深大, 施工组织复杂, 施工难度较大。实施中存在开挖引起既有线上浮, 与既有线车站进行结构对接, 或对既有车站进行改建等问题。分期实施时, 新建车站施工中如何保证既有线车站安全运营成为施工的重难点。本文以天津地铁3号线, 6号线换乘站北站为背景, 研究了分期实施的换乘车站后施部分施工中存在的问题及应对措施, 可供今后类似工程参考。

1 工程概况

天津地铁3号线, 6号线换乘站北站位于河北区中山路西侧, 沿调纬路大致呈西南走向, 斜跨于三马路与调纬路相交的十字路口, 与既有3号线北站在路口形成十字形换乘。车站主体与周边建筑物距离小, 周边环境复杂, 人员密集, 地面沉降控制要求高。北站既有3号线部分为地下2层, 埋深18 m, 新建6号线部分为地下3层, 埋深25 m, 换乘节点处均为地下3层。

2 换乘节点后浇带施工关键技术

2.1 针对既有3号线结构上浮采取的措施

6号线基坑开挖过程中, 既有3号线出现了上浮, 上浮量见表1, 表1内监测点位于既有线换乘节点处。6号线基坑共开挖土方82 723 m3, 6号线基坑内的立柱桩及地连墙均产生了上浮, 换乘节点处地连墙也相应产生上浮, 带动换乘节点既有线结构一起上浮, 因3号线两侧既有线结构约束, 上浮量较6号线基坑内立柱桩及地连墙明显减小, 但上浮最大值也达到了11.9 mm, 见表1。由于6号线车站采用对称开挖, 对称卸载, 换乘节点的水平位移量最大值仅为3.2 mm。

针对换乘节点既有线结构上浮采取了以下措施:

首先增加6号线出入口位置处的抗浮压梁, 如图1所示。利用6号线的整体结构及抗浮压梁, 增强3号线、6号线车站整体抗浮能力, 抑制结构上浮。

其次减小后浇带宽度, 合理安排结构对接顺序。如图1所示, 首先顺做3.8 m宽的后浇带, 留1.2 m宽后浇带结构进行逆做, 这样组织可以减少暴露坑底的面积, 增加已完成结构的重量, 从而减小坑底变形及坑底突涌风险, 并缩短了二次后浇带浇筑时间, 有效减小了既有线上浮。逆做1.2 m宽后浇带时, 先破除一侧顶板处地连墙, 待一侧顶板后浇带混凝土强度达到设计值, 即将一侧顶板连为一体后, 再破除另一侧地连墙, 如此分层、两侧交替破除地连墙, 待-1层, -2层后浇带混凝土强度达到设计强度, 3号线、6号线主体结构形成整体, 且监测数据稳定后再继续破除-3层地连墙。

再次合理安排换乘节点内约5 000 m3积水的排出时间。待结构2层底板完成后, 且既有线监测数据稳定的情况下, 边破除-3层地连墙及内隔墙, 边排水。如排水期间出现上浮趋势, 可边排水边向换乘节点-3层内增加同荷载的砂袋, 抑制上浮。

2.2 针对施工振动引起冷缝渗漏水采取的措施

冷缝是两段混凝土的浇筑时间间隔超过混凝土初凝时间而形成的施工缝[4], 6号线地连墙与既有3号线地连墙接缝即为冷缝, 该处易产生渗漏。同时换乘节点处地连墙破除时产生的振动会加大冷缝渗漏的可能性, 在土方开挖前必须对围护结构提前采取加固措施。

在新老地连墙交接处外侧采用1 m厚素地连墙和Ф800@500双高压旋喷桩进行加固处理, 素地连墙及旋喷桩深度与6号线基坑地连墙深度相同;在新老地连墙交接处内侧采用3排Ф800@500双高压旋喷桩进行加固处理。并在旋喷桩与地连墙结合处预留注浆管, 一旦冷缝处出现渗漏, 可及时注双液浆或聚氨酯堵漏。同时在破除地连墙时, 首先在两侧破除一条应力释放带, 以减少后期大面积破除时产生的振动导致地连墙冷缝渗漏。通过采取以上措施成功避免了冷缝渗漏 (见图2) 。

2.3 针对噪声、粉尘影响既有线运营采取的措施

车站-1层为既有站厅层, 破除地连墙前, 应采取扬尘和隔音措施, 在破除第一层内衬墙时, 采取设置彩条布及临时隔墙两道措施, 特别注意车站吊顶以上部分, 因隔墙无法施工至吊顶以上, 采用多层彩条布予以隔离;破除-3层地连墙时采用彩条布密封预留楼梯孔, 防尘降噪, 如图3所示。通过以上措施成功确保既有线正常运营。

2.4 防止换乘节点底板下承压水涌出采取的措施

换乘节点底板埋深25 m, 其下为第三层承压水, 破除时的振动极易导致结构与地连墙接缝处涌水涌砂, 为防止基底突涌, 施工时采取了以下措施:

首先在破除地连墙至-3层底板前, 通过斜向注浆对既有线底板下的土体进行固结, 减少承压水涌出的可能, 注浆孔间距2 m, 如图4所示。注浆时同步监测既有线的上浮, 若无变化则继续灌注双液浆, 若既有线出现上浮, 则换用聚氨酯, 降低注浆压力, 封堵既有线底板与地连墙交接处, 以达到止水的目的[5], 且不会导致结构继续上浮。

其次破除地连墙至基底时留50 cm墙不凿除用来封住底板承压水, 防止涌砂, 节点具体做法如图5所示。同时在后浇带处留有两口降水井, 一个集水坑, 垫层底设置盲沟与降水井集水坑相连接进行排水, 并快速组织底板施工, 减少后浇带基底的暴露时间。通过以上措施成功避免换乘节点底板下承压水涌出。

3 结语

本文通过天津地铁6号线工程北站施工实例, 对分期实施的十字换乘地铁车站施工技术进行了详细分析, 提出了后浇带分两次施工、地下墙对称凿除方案, 同时也提出了解决既有车站上浮、新老地连墙接缝渗漏、坑底涌水及噪声、粉尘影响既有车站运营的措施。通过以上措施, 成功将十字换乘地铁车站后施部分施工的影响控制在允许范围内。其经验可供类似工程借鉴。

参考文献

[1]梁宁慧.中国城市地铁建设的现状和发展战略[J].重庆建筑大学学报, 2008, 30 (6) :81-85.

[2]郭涛.城市轨道交通与可持续发展[J].交通标准化, 2006 (4) :91-92.

[3]闫长安.世界地铁发展趋势和运营安全的保障[J].现代城市轨道交通, 2011 (5) :100-104.

[4]闫振林.浅谈混凝土“冷缝”[J].四川水泥, 2014 (10) :78.

菏泽火车站停运换乘全攻略篇2

为方便旅客出行，菏泽火车站日前发布旅客换乘建议方案，建议旅客在菏泽周边火车站进行换乘。其中，去往郑州方向的旅客，建议在鄄城或曹县站换乘；去往北京、天津、东北方向的旅客，建议在定陶站换乘；去往济南、青岛方向的旅客，建议在巨野或济宁站换乘。据菏泽火车站客运副主任薛萍介绍，2013年10月1日起至12月31日，菏泽火车站停办客运业务，包括停售火车票。但是市区8个火车票代售点还可办理购票及取票业务，有出行计划的市民可根据换乘方案提前准备。“代售点同时接受网络购票、电话订票的取票业务，但无法代理退票及改签业务。与在火车站购票不同的是，代售点每张火车票要加收5元手续费。”薛萍说

薛萍表示，各县区火车站依然可办理退票、改签业务，以及售票业务，加之如今实行全国通签通退政策，如果旅客要办理退票、改签业务，可根据自己情况到菏泽各县区火车站办理。

（记者张坤）

定陶站有12趟客车停靠

深圳-北京西K106次【定陶站发车时间（下同）9：34】；

郑州-北京西1304次【11：08】；

北京西-郑州1303次【5：24】；

哈尔滨-郑州K925/K928次【18：17】；

大连-郑州K715/K718次【9：45】；

北京西-深圳K105次【6：29】；

大同-杭州K891/K894次【23：42】；

石家庄-杭州K1263/K1266次【22：24】；

郑州-大连K716/K717次【19：29】；

石家庄北-温州K1395/K1398次【1：42】；

哈尔滨-重庆北K1062/K1063次【16：07】；

哈尔滨-武昌K973/K976次【16：34】。

曹县站有22趟客车停靠

连云港东-北京1501/1504次【曹县站发车时间（下同）0：20】；

郑州-北京西1488次【0：39】；

青岛-南宁K1136/K1137次【3：16】；

长沙-济南K1074次【5：07】；

北京西-郑州1303次【5：52】；

天津-深圳东K1619/K1622次【6：05】；

海口-哈尔滨K1122/K1123次【7：40】；

深圳东-天津K1620次【8：20】

南宁-青岛K1135/K1138次【10：21】；

沈阳北-深圳T185/T188次【10：30】；

温州-石家庄北K1396/K1397次【11：27】；

深圳东-济南K1282次【14：28】；

济南-深圳东K1281次【16：17】；

太原-杭州K905/K908次【18：31】；

青岛-曹县5026/5027次【8：43】；

北京西-南昌1453次【19：22】；

曹县-烟台5017/5020次【20：32】；

北京西-安庆K1071次【21：03】；7

青岛-南昌K341/K344次【22：37】；

石家庄-杭州K1263/K1266次【22：50】；

济南-长沙K1073次【23：02】；

杭州-石家庄K1264/K1265次【23：57】。

巨野站19趟客车停靠

日照-郑州2149/2152次【巨野站发车时间（下同）0：43】；

郑州-日照2150/2151次【2：07】；

西安-济南1162次【5：35】；

青岛-菏泽 5022/5023次【6：20】；

北京-临沂K1901/K1904次【7：34】；

济南-巨野5013次【6：22】；

菏泽-青岛5021/5024次【10：44】；

菏泽-哈尔滨 1416/1417次【12：29】；

济宁-北京2072/2073次【12：59】；

济南-深圳东K1281次【14：33】；

济南-西安1161次【14：58】；

北京-济宁 2071/2074次【16：08】；

深圳东-济南K1282次【16：18】；

青岛-曹县5026/5027次【17：38】；

烟台-菏泽5018/5019次【19：40】；

临沂-北京 K1902/K1903次【19：58】；

济南-长沙K1073次【21：31】；

曹县-烟台5017/5020次【21：51】；

菏泽-青岛5025/5028次【23：26】。

鄄城站有2趟客车停靠

北京西-重庆北K619次【鄄城站发车时间（下同）5：35】；

郑州-北京西1304次【11：56】。

十字换乘车站篇3

随着城市经济、人口及交通的快速发展, 城市轨道交通正成为解决交通拥堵的最有效途径。相关的地下铁道工程越来越多, 涌现出了大量的地铁车站。换乘车站作为连接两条及两条以上地铁线路的车站, 其结构设计一直以来都是设计院的重点及难点。

为了向地铁车站的结构设计提供参考资料, 同时为了验证结构设计的合理性。本文采用有限元法对某换乘车站的换乘节点进行了使用阶段静力分析, 为以后类似工程展开设计提供了参考。

一、工程概况

某地铁车站为地铁1号线与2号线的换乘车站, 该站采用十字换乘。其中1号线车站全长约380 m、站台宽度13.2 m、地下两层, 采用明挖法施工;2号线全长约200 m、站台宽度12 m、地下3层、采用半盖挖法施工。该换乘车站1号线车站主体结构正上方存在既有立交桥, 为了不影响主体结构施工, 本桥需拆除还建。

还建立交桥与1号线主体结构同时施工, 考虑桥梁墩台与主体结构共同受力、共同变形的特点。为了使所建的三维模型能够真实地反映换乘节点的受力情况, 选择变形缝处为建模的边界, 建立三维数值模型。计算中的计算区域如图1所示。

桥梁承台与结构顶板同时作为一个整体同时浇注, 车站框架柱与桥梁桩基“合建”。为了进一步了解该站换乘节点部分结构的受力情况, 便于确定合理的结构设计参数, 进行了有限元数值模拟, 换乘节点的地质情况如表1所示。

二、有限元法数值模拟

还建立交桥与1号线主体结构同时施工, 考虑桥梁墩台与主体结构共同受力、共同变形的特点。为了使所建的三维模型能够真实地反映换乘节点的受力情况, 选择变形缝处为建模的边界, 建立三维数值模型, 计算模型的网格划分如图2所示。

对模型中的侧墙添加水平弹簧, 底板添加竖向弹簧, 弹簧刚度按表1选取。变形缝处施加滑动约束, 桥梁桩基底端施加固端约束。

建模使用的材料除框架柱及桥梁桩基为C45外, 其余梁、板、墙等材料均为C35。

数值模拟计算的是换乘节点使用阶段的静力工况, 侧墙所受压力为水土分算压力, 水位面依据地勘报告取在地面, 1号线地下二层板在换乘节点处施加的列车动荷载为40 k Pa。除此之外, 在桥梁承台处还需施加上部桥墩传来的集中力及弯矩。

三、计算结果及分析

1. 梁内力结果分析

梁在换乘节点处所受弯矩比标准段大, 在基本组合工况下, 顶梁在跨中所受弯矩约为5 200 k N/m。地下1层梁所受弯矩约为1 300 k N/m, 地下二层梁所受弯矩约为11 000 k N/m, 底梁所受弯矩约为14 000 k N/m。换乘节点在地下二层处由于需要承受列车动荷载, 梁所承受的弯矩较大。顶梁及地下一层梁跨中所受弯矩约为标准段跨中弯矩的2倍, 设计中需重点注意。

2. 板内力、应力结果分析

1号线板与2号线板在相交处弯矩较大, 顶板处弯矩约为1 500 k N/m, 地下1层板处约为300 k N/m, 地下二层板处约为600 k N/m, 底板处约为1 700 k N/m。可见, 此种节点处受力较大, 设计中需加大钢筋面积。

同时, 各层板拉、压应力均符合设计要求。

3. 柱内力结果分析

换乘节点处框架柱轴力整体偏大, 地下1层处柱轴力约为4 000 k N, 地下二层处约为7 000 k N, 地下三层处约为11 000 k N。为了满足规范中规定的轴压比限值, 设计中采用圆形截面型钢混凝土柱, 截面直径为1.1 m, 型钢采用Q235四肢角钢, 混凝土标号为C45。经验算, 满足规范要求。

四、结语

通过本数值模拟, 希望对类似车站的设计提供一个参考。计算表明, 在换乘节点处:

(1) 顶梁及地下一层梁处梁跨中弯矩约为标准段梁弯矩的2倍及地下二层梁所受弯矩较大, 需重点设计;

(2) 1号线板与2号线板在相交处弯矩较大, 设计中需加大钢筋面积;

(3) 框架柱所受轴力较大, 设计中建议采用型钢混凝土柱。

摘要：本文通过有限元数值模拟计算, 对某换乘车站换乘节点进行l1内力分析, 得出节点处梁所承受弯矩需重点设计、换乘车站板需加大钢筋面积、换乘节点处框架柱建议采用型钢混凝土柱等结论, 希望对类似工程设计提供参考。

关键词：地铁,换乘车站,数值模拟

参考文献

地下换乘车站消防设计与安全评估篇4

appraisement

industry

point

本文针对城市轨道交通地下换乘车站和物业开发合理布局、消防安全防护以及各消防子系统的合理规划布局等, 提出从可燃物控制、防火分隔、报警与灭火、防烟与排烟、联动控制、安全疏散及模拟验算七大方面进行深入探讨与融合发展的观点。在城市轨道交通消防行业起到专业融合、系统思考、持续完善的引领作用。

如付诸现实将产生解决地下物业布局和消防安全的冲突, 合理引导换乘车站、商业开发的有效布局, 进而产生良好的社会效益和经济效益。

点评人:黄少熔:男, 研究生学历, 曾任无锡地铁集团有限公司建设分公司副总经理, 现任无锡地铁物业管理发展有限公司党委书记、总经理。

消防现状

随着城市轨道交通的快速发展及商业综合体的涌现, 地铁车站已呈现规模大、安全疏散难、联动逻辑复杂等特点, 为消防设计与安全管理提出不小的挑战, 同时在被动防火系统、主动防火系统以及安全疏散系统三大方面的统筹规划也得到空前发展, 更追求消防系统的合理规划与设计、经济效益的合理化及安全管理的人性化。本文依托无锡地铁三阳广场换乘车站为例从可燃物控制、防火分隔、报警与灭火、防烟与排烟、联动控制及安全疏散六大方面进行深入探讨, 提出切实可行的设计与运维方案。

三阳广场站

无锡地铁三阳广场地处中心城区繁华路段, 总建筑面积约66000m2, m2地下三层, 有27个出入口, 分为21个防火分区。站厅公共区和地下二层、地下三层站台区合为一个防火分区, 面积约19950m2, 其中站厅公共区面积约14000m2, 东端连接商业面积约4700m2, 南端连接商业面积约4000平米, 西端连接商业面积约2800m2, 北端连接商业面积约2600m2。

可燃物控制

商业铺面之间隔墙的耐火极限不低于2.0h, 确保在一个小铺面起火的情况下不引燃其他小铺面, 将这些小铺面的火灾规模控制在较小的范围内。

为保证楼扶梯疏散的安全性, 禁止在楼扶梯口附近摆设摊位店铺, 防止火灾产生的高温浓烟拥堵在楼扶梯口, 影响人员通过楼扶梯疏散。

加强车站内的消防安检, 禁止乘客携带易燃易爆物品进入车站。

站台、站厅疏散区和通道内禁止设置任何商业设施。

防火分隔

车站站厅层与四周商业区域的连接口采用两道耐火极限不低于3.0h的防火卷帘形成防火隔间, 防火卷帘间距最低6m, 封堵严密。防火卷帘两侧的走道内不得设置任何可燃物, 通道内设置的常开防火门需确保其功能和联动有效性, 防火隔间示意图如图1所示。

对于设备用房、商业服务设施等火灾荷载高的区域按照规范划分防火分区, 并按照“防火单元”的模式进行处理与设置, 即采用耐火极限不低于2h的防火隔墙和耐火极限不低于1.5h的不燃烧体屋顶与其他空间进行防火分隔。

对于车站公共区等高大空间采用“防火舱”的模式进行处理与设置, 即采用坚实且有足够耐火极限的不燃围护结构覆盖在火灾荷载相对较高的区域之上, 顶棚下安装极早期空气采样报警系统、自动喷水灭火系统和排烟装置, 同时在围护结构中间位置设置高度不小于1m的储烟仓。

临时商业展台或服务设施按照“燃料岛”的标准进行设置, 现场配置水基型灭火器, 由地铁运营管理方统一配置与维修保养, 由使用方租赁使用。

报警与灭火

在车站公共区采用极早期空气采样报警系统, 在车站设备区采用火灾自动报警系统。

车站公共区及设备区设置灭火器箱, 全部按照A类严重危险等级设置。

全站设置消防电源和防火门监控系统并接入车控室以实现运行状态的实时监控。

防烟与排烟

车站排烟量按建筑面积60m3/h·m2计算, 排烟设备的排烟能力按同时排除两个防烟分区的烟量配置, 并预留1.1倍的漏风系数。

车站设备区、管理用房区同一个防火分区内面积超过200m2或单个房间面积超过50m2且经常有人停留, 设置机械排烟。

超过20m的封闭内走道设机械排烟设施。

设备管理用房超过两层的封闭楼梯间设机械加压送风系统, 车控室在车站发生火灾时相对周边区域保持正压。

系统送风量不小于排烟量的50%, 并有10%的漏风量。

联动控制

消防联动控制器设置于车站控制室, 应能按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号, 并接受相关控制设备的联动反馈信号。

消防水泵、防烟与排烟风机、电扶梯、屏蔽门等受控设备, 除应采用联动控制方式外, 还应在IBP盘上设置手动直接控制装置。

地铁车站与商业区应分别设置消防控制室, 需确保报警信息互通, 以便后期的运营管理和权责划分。

消防联动控制逻辑如图2所示。

安全疏散

出入口与通道疏散能力验算

1) 1号线站台至站厅采用3部上行自动扶梯、3部下行自动扶梯和3部净宽1.8m的上下行楼梯。

2) 2号线站台至站厅采用6部上行自动扶梯和6部净宽1.8m的下行楼梯, 每个侧式站台上面有3部上行自动扶梯和3部净宽1.8m的下行楼梯。

3) 本站公共区出入口中, 除两个出入口采用1部1.8m宽楼梯和1m宽扶梯外, 其余七个出入口均采用1部3.0m宽楼梯和1m宽扶梯;通道宽度均是5.0m。

4) 紧急疏散时假设一台电扶梯故障, 出入口及通道的紧急疏散能力满足下列公式即可。

通道疏散能力:0.9【 (A1 (N-1) +A2B1】≤A3B3

出入口疏散能力:0.9【 (A1 (N-1) +A2B1】≤0.9【A1 (M-1) +A2B2】

式中:A1——自动扶梯通过能力 (160人/m.min)

A2——人行楼梯通过能力 (62人/m.min)

A3——1m宽单向通道通过能力 (83人/m.min)

N——站台至站厅自动扶梯台数 (12台)

M——出入口自动扶梯台数 (9台)

B1——站台至站厅楼梯计算宽度 (3×1.8+3×1.8)

B2——出入口楼梯计算宽度 (5×3+2×1.8)

B3——通道计算宽度 (7×5)

根据数据验算以上两个公式均能成立。

车站火灾的安全疏散

1) 利用智能疏散更能确保安全疏散, 但智能疏散需要智能导向与人工导引的有机结合, 而智能导向的设计需要站厅和站台分别设置和控制, 以满足不同火灾工况下的疏散指引。控制中心调度立即下发调度命令, 确保上、下行列车均越站行驶。

2) 站厅发生火灾时, 打开所有自动检票口和员工通道门, 通过应急广播、监控电视和服务人员等措施引导站厅层人员疏散至地面, 阻挡乘客进入地铁, 停止正常运营, 处于上一站和本站区间隧道内的地铁列车越站行驶;站台的疏散指示标识指引人员停留在相对安全区域等待救援, 区间备用空车立即开行至本站, 将站台层人员运至下一站安全区域。

3) 站台发生火灾时, 打开所有自动检票口和员工通道门, 通过应急广播、电视监控和服务人员等措施引导站台人员疏散至站厅层, 再疏散至地面, 阻挡乘客进入地铁, 停止正常运营, 处于上一站和本站区间隧道内的地铁列车越站行驶。

4) 站台轨行区发生火灾时, 停车侧自动打开所有滑动门, 疏散模式参照以上。

安全疏散模拟

安全目标和模拟方案

1) 安全目标:第一是控制站台层火灾的烟气不会蔓延到站厅层;第二是疏散楼扶梯和出口不应受烟气侵袭;第三是站台层人员能够在6min内疏散至安全区域;第四是车站内人员能够在烟气发展到人体耐受极限条件之前疏散至安全区域。

2) 模拟方案:合理设定起火点, 采用定量分析的方法, 通过模拟不同位置火灾时的烟气流动和人员疏散两个方面的动态变化, 对火灾危险性进行分析, 验证消防设计以及安全疏散的合理性。

火灾场景的设定

1) 依据车站运营与商业分布, 拟划分为7个火灾场景进行模拟测试, 参照相关火灾及实验数据、t平方火模型, 模拟数据如表1所示。

人员疏散的计算分析

1) 人员数量的确定方法采用“人流量法”进行计算, 计算方法如下:人员数量=【人流量 (人/h) *逗留时间 (min) 】/60。

2) 根据相关计算方法和调查数据, 计算结果如表2所示。

疏散时间的计算分析

依据标准规范, 参照联动报警参数、系统响应时间、人员反应时间以及安全裕度等, 根据计算公式 (疏散时间=火灾报警时间Td+人员疏散预动时间Tp+人员疏散行动时间Tt) 和疏散动态模拟模型得出疏散行动时间, 其中根据模拟数据计算火灾报警时间Td取值60S、起火区域人员疏散预动时间Tp取值30S、非起火区域人员疏散预动时间Tp取值90S, 综合各种因素对疏散安全性分析结果如表3所示。

结语

综上所述, 综合利用可燃物控制、防火分隔、报警与灭火、防烟与排烟、联动控制以及安全疏散的相关设计并进行有效融合, 能确保车站运营与商业运营的有效衔接, 也能保证消防安全目标。随着建筑结构形式的不断涌现以及科学技术和社会经济的发展, 特别是消防性能化防火设计的持续完善, 被动防火系统、建筑主动防火系统以及安全疏散系统的有机衔接将得到进一步的运用, 工程技术人员不仅需要考虑各种因素, 更需要专业素养和专业技能, 才能更好地确保消防系统的安全性、经济性和合理性。

观点建议

1、进行城市轨道交通消防建设, 要结合城市轨道交通建设规模和物业开发性质, 在功能布局上满足消防安全布局的需要, 结合城市轨道交通的各项配套建设, 在可靠的工程技术基础上, 安排各项消防设施的建设。

2、城市轨道交通消防规划是城市规划和轨道交通建设的一个组成部分, 它应有效融合城市的消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车通道、消防装备等内容, 在此基础上进行物业开发和配套设施建设。

3、随着建筑结构形式的不断涌现以及科学技术和社会经济的发展, 特别是消防性能化防火设计的持续完善, 工程技术人员不仅需要考虑各种因素, 更需要导师或课题组成员介绍:导师:黄少熔, 男, 研究生学历, 曾任无锡地铁集团有限公司建设分公司副总经理, 现任无锡地铁物业管理发展有限公司党委书记、总经理。

复杂换乘地铁车站基坑支护技术分析篇5

我国城市地铁建设如火如荼, 但美好的事物往往来之不易, 地铁尤其如此, 主要原因是地铁建造复杂、技术难度大。另外, 地铁建设的工程事故较多, 其中以地铁基坑支护的事故最多发, 有时甚至是惨痛事故。这就表明了地铁基坑支护技术难度较大。国内较复杂的地铁站之一———深圳地铁老街站换乘综合体是成功进行复杂地铁站基坑支护的典型。

1 工程概况

深圳地铁老街站换乘综合体地铁站, 换乘综合体长约100 m, 宽约70 m, 地下分为4层, 最底层埋深25.5 m。地铁线罗宝线 (1号线) 和龙岗线 (3号线) 在此相会、平行同台换乘, 它们上下行的两条地铁线在此同时变成上下重叠, 南北相对排列。地下第四层, 罗宝线为驶往罗湖火车站, 龙岗线为驶往龙岗, 顺方向者可在本层实现换乘;地下第三层, 罗宝线为驶往机场, 龙岗线为驶往益田, 顺方向者可在本层实现换乘。不顺方向者可在本楼的第三层和第四层之间就实现了换乘。这是所有地铁换乘方式中最便捷的。节假日期间出入老街站的最大客流量近40万人次, 异常繁忙。老街站换乘综合体设计功能取得了成功, 在基坑支护施工技术方面同样取得了成功。

老街站换乘综合体的基坑支护复杂, 基坑的平面形状是不规则的四边形, 南边长92 m, 北边长91 m, 东边长69 m, 西边长39 m;南北边线的夹角为19.4°, 东西边线的夹角为8°。基坑周边环境条件:南边是正在运营的地铁罗宝线, 将开挖出露的是其地下连续墙;北边是解放西路, 其地下是当时待建的地铁龙岗线老街站;东边是永新商业城, 是一座20世纪80年代末建成的地面8层、地下1层的混凝土框架结构建筑, 基坑边距其外墙的距离为4.5 m (地铁一期工程施工时, 已出现扰动变形) ;西边是建设路, 建设路外侧是走向与其平行的广深高架铁路, 建设路的路面下有一条宽2 m的雨水箱涵, 走向也与建设路平行, 广深铁路外侧的不远处是布吉河。具体情况见图1。

2 基坑支护的设计过程和施工过程

2.1 支护方案选择

基坑所处的地层主要为软弱的深厚粉质粘土, 夹有粉砂, 下卧片麻花岗岩, 原布吉河从此处经过, 特区建设时将其改移;地下水埋深2.5 m。基坑开挖深度:27.5 m。基坑的特点归纳为:平面形状不规则, 紧邻80年代末建筑物, 既有地铁罗宝线地铁老街站必须加以保护, 开挖深度大。支护方案比较选择论证如下:

根据JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程, 安全等级为一级, 可供选择的支护结构为支挡式结构。支挡式结构还可细分为:锚拉式、支撑式、悬臂式、双排桩、支护结构与主体结构结合的逆作法。若选锚拉式, 正在运营的罗宝线地铁老街站得不到保护, 基坑开挖后, 其南侧的巨大主动土压力将使地铁站向基坑变形, 甚至破坏, 锚拉式受周边建筑物及地下管线限制不可行。对于支撑式, 因基坑平面不规则, 且对撑点间距过大, 不可行。对于悬臂式, 因基坑开挖深度大、不能保护正在运营的罗宝线地铁老街站, 不可行。对于双排桩, 因东侧永新商业城的净距离限制, 不能保护正在运营的罗宝线地铁老街站, 且基坑开挖深度超出其适用范围, 不可行。排除以上方案后, 本工程选择了支护结构与主体结构结合的逆作法。接下来选择支护结构的挡土结构, 可供选择的方式有两种:排桩结构和地下连续墙结构。

排桩结构的优点是:造价低于地下连续墙结构, 施工机械没有地下连续墙复杂, 易于组织施工;缺点是基坑止水效果不好, 需在排桩背面配旋喷桩止水。地下连续墙在这些方面正好与排桩相反。考虑到节约工程投资, 本工程采用的是排桩结构。初步布置方式是:基坑西侧和北侧采用直径1 m的混凝土桩, 桩间距1.6 m;为保护永新商业城, 东侧采用直径1.2 m的混凝土桩, 间距2 m;所有桩与桩之间的空隙在基坑外侧用直径0.8 m的旋喷桩堵塞止水。采用钢筋混凝土桩和不含钢筋的素混凝土桩间隔布置, 桩与桩之间有0.6 m或0.8 m的孔隙, 称为疏排布桩, 进一步节省了投资。方案定案时, 取消桩间空隙, 桩与桩相切紧密布置, 称为密排布桩, 同时旋喷桩直径减小为0.6 m。

为了充分发挥支护桩的悬臂挡土能力, 在支护桩和旋喷桩都施工完成后, 将基坑土方挖至-1层, 从-1层开始逆作施工, 因此, 称为半逆作法施工。为确保永新商业城的安全, 在基坑东侧-1层处增设一排预应力锚索。逆作法可加快施工进度, 完成主体结构桩柱施工和-1层梁板施工后, 向下施工地铁换乘综合体和向上施工66 m高的商务公寓可同时进行。

2.2 施工过程对支护方案的检验

先按施工图施工支护桩, 再施工三重管旋喷桩。旋喷桩的成桩效果不理想, 跟随的钻孔抽芯结果是:浅层0 m~5 m水泥与土的混掺胶结情况好, 中层5 m~10 m的胶结情况一般, 深层10 m以下的胶结情况差、很差。随深度增加旋喷成桩直径减小, 原因是深度增加地层应力增加, 旋喷切割、搅动的难度增大, 直径与深度成反相关关系。

支护桩完成后, 将坑内土弃挖至-1层, 下挖深度5 m, 按设计图纸要求在基坑东侧施作一层预应力锚杆, 单根锚杆锁定力为450 k N。基坑开挖后支护桩的质量情况是:支护桩墙面平整, 墙面无渗水。基坑顶面位移情况:南面的罗宝线地下连续墙为零, 北侧中部的最大位移19 cm, 东侧为零, 西侧中部最大位移1.5 cm。坑内仅少量积水, 积水处位于基坑西端。基坑支护桩在-1层的质量较好, 有效地满足了支护设计要求。

挖桩前实施了坑内人工降水。根据JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程来进行降水设计计算, 管井数量n≈3.7, 取n=4。在基坑内布置4个管井降水。东西侧各布设一口井, 北侧布置两口井。

逆作法是先施工人工挖孔桩, 浇筑-4层底板以下的桩基, 从-4层安装钢管柱至-1层, 在钢管柱周边焊接剪力键或钢环梁用以支撑梁板, 再浇筑-1层板梁, 以-1层板梁支撑基坑周边的支护桩和地铁罗宝线老街站, 下挖-2层。依次类推施作-3层和-4层。

基坑在人工挖孔桩施工阶段基坑内的地下水位降深最大, 周边的建筑、道路和地铁罗宝线未受影响, 东边的永新商业城最大沉降为50 mm。整体状况较好, 仅出现一次险情。险情发生在西侧中部紧贴支护排桩的第54号人工挖孔桩。当下挖至地面下约15 m时出现突涌, 基坑外侧建设路下流塑状粉质粘土在基坑外侧与桩孔内的压力差作用下透过旋喷止水层和支护桩间的空隙涌向了桩孔, 在建设路形成约4 m3的塌陷坑。原因为该处路面下有雨水箱涵, 因其渗漏不断向地下补充水量, 使该处坑外地下水位不随坑内下降。另外, 建设路车辆震动和紧邻的广深铁路的高速动车震动的激发诱导突涌。险情出现后, 在支护桩外侧采取了袖阀管注浆增强原旋喷桩止水帷幕。

逆作-2层和-3层的施工很顺利, 因实施了基坑降水, 基坑土质含水少, 便于作业, 逆作出土很快, 用于逆作梁板的地模施工顺利。在最深-4层施工过程中, 基坑的支护结构出现了两次险情。第一次是在-4层出土时, 基坑西端上次出现突涌的第54号桩柱处又突发透过支护桩间空隙的粉质土涌流, 建设路又出现约3 m3的塌陷坑。涌流出的粉质土摊在第54号桩柱周围的-3层混凝土楼板上。同一位置发生两次突涌, 说明这样一个事实:旋喷桩和袖阀管注浆对老街站粉质土的处理效果甚微。事后用网喷法将该处的支护桩间空隙填实。第二次险情出现在-4层土方即将挖完, -4层的土方从西向东挖, 剩余的东端土方有保护支护桩, 进而保护基坑顶部永新商业城的作用。施工时, 采用了跳槽开挖法。挖完第一槽后, 检查发现支护桩中的直径1 200 mm素混凝土桩在中偏下部位出现了裂缝, 最宽的裂缝有4 mm。险情发现后立即组织全部力量对裂缝桩进行钢管斜支撑加固。为什么薄弱的素混凝土桩只开裂而未像前两次险情发生突然垮塌。原因是该部位坑外地下水位跟随坑内地下水位同时降落, 坑外的粉质土因地下水降低由总应力状态变成了有效应力状态, 强度增大很多, 失去了流动性。在素混凝土受主动土压力作用向基坑内凸出变形开裂后, 通过素桩后面土的水平拱效应将土压力传给了钢筋混凝土桩, 素桩后的土压力不再增加。从这一角度看, 此次险情未扩大为事故得益于旋喷桩止水效果不佳, 这点与上两次险情是相反的。同时说明了永新商业城的地下给排水管网未渗漏。坑外地下水位随坑内降水而下降的情况, 从开挖完成的第一槽支护桩之间的缝隙的干湿状况得到了证实, 若坑外水位高, 缝隙必然很湿或泌水, 实际观察的结果是缝隙是干的。

从地面到-4层施工结束, 逆作基坑支护体系充分发挥了稳固支撑、保护作用, 地铁罗宝线未产生位移、紧邻的永新商业城得到了保护等, 达到了设计要求。基坑支护剖面图见图2。

3 结语

通过施工过程的实践检验, 复杂的老街地铁站的基坑支护设计是成功的。总结经验和教训, 可作下列优化:

1) 支护桩不能间隔采用素混凝土桩, 应全部采用钢筋混凝土桩。前者的基坑支护结构重要性系数γ0仅能达到0.9, 后者才能达到1.1, JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程要求为1.1。

2) 旋喷桩和袖阀管注浆对本工程土质条件的止水处理效果差, 可改为深层搅拌。

3) 排桩的成孔方法应改进, 目前的钻孔机和冲孔机的成孔垂直度不理想, 能勉强达到JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程要求0.5%。若偏差方向相反, 在20 m深度处, 就可能形成20 cm的间隙, 此间隙足以引起基坑外粉质土涌入坑内。

参考文献

十字换乘车站篇6

宁波轨道交通2号线为贯穿宁波西南至东北方向的骨干线,全线依次穿越鄞州、海曙、江北、镇海4个行政区。一期工程起点站为机场站,终点站为东外环路站,线路全长约28.35 km。全线共设置车站22座,其中地下车站18座,高架车站4座;甬江北站为2号线的中间站,与轨交3号线换乘。2号线甬江北站沿青云路大致呈东西方向布置,3号线甬江北站沿锦堂路南北方向布置,东侧紧邻大通北路及大通河。甬江北站换乘车站位于规划青云路和锦堂路交叉口。工程平面图见图1。

1)2号线甬江北站为地下2层岛式、双柱车站,站台中心里程处顶板覆土厚约2.3 m,基坑长245.2 m,标准段基坑宽20.2 m,深约16.75 m。

2)3号线甬江北站为地下3层岛式、双柱车站,站台中心里程处顶板覆土厚约2.3 m,基坑长166 m,标准段基坑宽21.5 m,深24.5m。

2 工程地质、水文及周边环境

2.1 工程地质

2号线甬江北站基坑开挖范围内分布有①3淤泥质黏土、②4淤泥质黏土、③1b层粉质黏土夹粉土及③1粉土、粉砂夹粉质黏土等;底板主要位于③1粉土、粉砂夹粉质黏土层,局部位于③1b,粉质黏土层。

3号线甬江北站基坑开挖范围内分布有①3淤泥质黏土,②4淤泥质黏土,③1粉土、粉砂夹粉质黏土,④2黏土,⑤1黏土等;底板主要位于④2黏土层,局部位于⑤1黏土层。

2.2 工程水文条件

对工程影响较大的地表水体是基坑东南侧的大通河,距离车站最近距离约10.3 m。大通河河宽21.0 m,西岸河堤为块石驳岸,高程为2.75～2.98 m,东岸呈缓坡延伸(坡面为荒地),河堤高程最大为2.73 m,河底标高最小为-0.72 m,河水深约1.80 m。河水对车站建设将产生一定的影响。孔隙承压水分布见表1。

2.3 周边环境

甬江北站位于市区近郊,周边主要为仓储用地、农业用地及工业生产用地。管线主要有小直径雨水管、污水管、地下和架空的220/380 V电缆、2条架空的DN50电信光纤。

3 深基坑施工风险控制

3.1 风险因素分析

1)工程地质条件差,基坑范围软工具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、灵敏度高、极易发生蠕动和扰动的特点。

2)基坑范围土体含水量丰富,尤其是⑤3层灰黄色砂质粉土中的承压水水位埋深5.0～7.0 m;⑧,层灰色粉细砂中的承压水水位埋深5.0 m。在基坑开挖中可能产生突涌。

3)周边建筑物及管线的结构体系、整体性有一定欠缺,存在老化、损伤,且离基坑较近,故在基坑开挖前,明确了监测报警值:建筑物累计沉降≤20 mm,连续2d的日沉降≤2.0 mm;管线累计沉降≤30 mm,连续2d的日沉降≤3.0mm。

3.2 风险控制具体措施

3.2.1 围护结构设计

1)导墙为通长整体的钢筋混凝土墙,为保证导墙的稳定性,导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土,配筋为Φ12 mm、间距为200 mm的螺纹钢筋网片,混凝土采用C20 (内掺早强剂)。导墙墙厚0.2 m,深1.5 m,墙脚下设0.1 m厚的C15素混凝土垫层。2号线导墙净宽850 mm (3号线导墙净宽1 050 mm),导墙理论中心线距基坑侧为375 mm(3号线为475 mm),背基坑侧为475 mm (3号线为575 mm)。导墙断面图见图2。

2) 2号线甬江北站基坑围护结构采用800 mm厚地下连续墙,标准段基坑深约16.75 m,地下连续墙深30.5 m;端头井基坑深约18.25 m,地下连续墙深33.8 m。3号线甬江北站基坑围护结构采用1 000 mm厚地下连续墙,标准段基坑深约24.5 m,地下连续墙深51.4 m;端头井基坑深约26.1 m,地下连续墙深53.6 m,墙趾位于⑧,层中。

3.2.2 基坑支撑体系

2号线甬江北站基坑标准段设5道支撑;端头井内设6道支撑,其中第1道为800 mm×700 mm钢筋混凝土支撑,其余均为Φ609 (壁厚为16 mm)钢支撑,而第5道为双榀钢支撑。坑内的临时立柱采用460 mm×460 mm格构柱,立柱桩采用Φ800 mm钻孔灌注桩。

3号线甬江北站基坑标准段设7道支撑,端头井内设8道支撑,其第1道为800 mm×700 mm钢筋混凝土支撑,第5道为1 000 mm×1 100 mm钢筋混凝土支撑(八字撑),其余均为Φ609(壁厚为16mm)钢支撑,第7道为双榀钢支撑。坑内临时立柱采用460 mm×460 mm格构柱,立柱桩采用Φ800 mm钻孔灌注桩。

3.2.3 承压水处理

1)因该标段③1层厚度较大,通过降水成槽试验,在地下连续墙施工前需进行降水。在地下连续墙成槽时,沿槽周边布设管井进行成槽时的降水,降低其水头高度,减弱水压力,平衡内侧泥浆压力,从而保证导墙施工和成槽的正常进行,保障槽壁的稳定性。井管深度为③,层下1 m范围。降水井间距为8 m,横向距槽段边2～3 m。抽水在成槽前24 h开始,直至地下连续墙混凝土浇筑完毕,抽水结束。降水既确保了地下连续墙的成槽稳定性,也预防了地下连续墙的渗漏。

2)赋存于⑤3层的第Ⅰ-1层承压水,在基坑开挖过程中会有突涌的可能性,为了确保基坑施工的安全,满足坑底的稳定性,需要进行承压水减压措施。

3)考虑大通河对2号线甬江北站东端头井基坑开挖的影响,在中段基坑外布置3口降压观测兼备用井,密切关注坑外水位及地表沉降;在开挖西端头井和西段标准段一部分时,在西段基坑外布置3口降压观测兼备用井。

4)赋存于⑧层的第Ⅰ-2层承压水在3号线甬江北站主体结构基坑开挖过程中有突涌可能性,为确保基坑施工安全,满足坑底稳定性需要,进行承压水减压措施。结合含水层被围护结构隔断的特点,根据基坑形状、单井影响范围和土层特点以及南段基坑开挖深度,在基坑外布置3口降压井及2口观测兼备用井。

3.2.4 基坑地基加固

2号线甬江北站基坑东端头井以及废水池处,采用高压旋喷桩加固,其余地段采用降水加固;3号线甬江北站基坑内土体加固采用高压旋喷桩,加固深度为坑底至坑底以下3 m。另外,基坑外侧阳角范围,利用高压旋喷桩加固土体,加固深度为地面下3 m至基坑开挖以下3m,地下连续墙墙缝采用高压旋喷桩进行止水。

3.2.5 基坑开挖

在施工过程中,严密监测基坑变化,严格控制基坑变形,以达到控制基坑周边地层位移、保护环境、安全施工的目的。根据基坑规模、几何尺寸,围护墙体及支撑结构体系的布置、基坑地基加固和施工条件,分段进行开挖和浇筑底板,每段开挖再按分层、分小段进行,并限时完成每小段的开挖和支撑。

1)在基坑开挖前40 d进行降水。

2)根据“时空效应”理论,分段、分层、放坡进行开挖,采用挖机在基坑边缘直接施工。

(1)根据支撑道数,2号线甬江北站基坑标准段开挖分为5层、端头井开挖分为6层;3号线甬江北站基坑标准段分为6层,端头井开挖分为7层。每层厚度控制在3～4 m,每一层土以机械挖土至支撑顶面标高为原则,然后人工抽槽开挖出支撑位置。

(2) 2号线甬江北站基坑东西两端同时开挖;3号线甬江北站基坑由南向北开挖。每一个施工段≥20 m。

3)钢支撑在地面预拼装后用吊机吊入坑内就位。

4)开挖第1、第2道支撑的土层时,每小段开挖宽度控制在6 m左右,小段土方开挖完成后(一般在16 h内完成),随即安装好该小段的支撑并施加预应力。

5)在第3至最后1道支撑的土层开挖过程中要进行放坡,小段(块)放坡坡率(坡高:坡宽)控制在1.0～2.5,总坡率≥0.25(1:4),每小段长度控制在3 m左右,小段土方开挖一般在8 h内完成,随即在8 h内安装好支撑,并施加预应力。

3.2.6 信息化施工

在施工过程中加强监测,及时反馈,及时根据监测数据调整施工参数,控制围护结构位移在安全合理范围内。重点监测基坑挖土施工过程中围护结构的变形情况,特别是在开挖接近坑底时和由于特殊原因支撑不能及时架设时,以及台风期间和连续3 d以上有大雨时。重点监测2号线甬江北站基坑东端头井及附近的大通河河岸。

4 结语

在甬江北站换乘车站基坑工程实施前,通过对工程风险因素的分析,制定了风险防范措施,并实施动态管理,使工程从开挖到底板浇筑完成,未发生任何险情。

在施工结束后,测得各重点监测部位的变形均在报警值内,如:自来水管沉降量为29.01 mm;锅炉房的最大沉降量为19.83 mm;2号线甬江北站基坑标准段地表最大沉降量为24.03 mm(报警值为26 mm),端头井地表最大沉降量为14.52 mm(报警值为15 mm);3号线甬江北站基坑标准段地表最大沉降量为37.71 mm(报警值为39 mm);基坑最大测斜位移(在-25 m处的CX23测点)为40.27 mm(累计报警值为63 mm)。

复杂环境下深基坑施工的风险控制,不仅在开挖阶段,还包括前期的风险分析、设计、方案、施工和监测等整个过程。该工程在实施过程中,精心做好每个环节的工作,从而保质、保量、保工期地完成了工程。

摘要：宁波轨交甬江北站是2号线与3号线的换乘站。分析了换乘站的工程地质及复杂基坑施工中围护结构、基坑降水、开挖、支撑施工中存在的风险;在对周边环境调查的基础上,制订了施工风险控制对策,采用合理的围护结构及地基加固,运用时空效应原理进行基坑开挖;信息化施工及时调整施工参数,控制围护结构位移在安全合理范围内,确保工程保质、保量、按期、安全完成。

十字换乘车站篇7

20世纪80年代以来,国外曾在公路车辆的燃烧特性、模拟通风对车辆燃烧的影响、隧道内的火灾增长和烟气运动数值模拟、隧道的衬砌在火灾下的表现、消防救援方法等方面开展过研究。国内相关研究起步较晚,中国安全生产科学研究院的史聪灵等利用FDS模拟软件研究了深埋岛式站点内烟气横向流动和不同站层间的烟气纵向蔓延规律;天津大学的那艳玲等研究了深圳地铁车站通风与火灾的仿真模拟及现场测试;中国科学技术大学、中国矿业大学、公安部天津消防研究所、中国人民武装警察部队学院等也对地铁火灾开展了数值模拟研究,取得了一些有益的成果。

国内外关于地铁车站火灾研究多集中在双层岛式车站,很少涉及换乘车站。与双层岛式车站相比,不论是岛—岛换乘、岛—侧换乘,还是平行换乘方式,均具有结构复杂、埋地较深、可燃物多、疏散路径长、疏散人员多、通风排烟困难等特点。笔者首先分析了地铁交通体系中换乘车站布局及换乘原则,研究不同换乘形式的适应条件及特点,进而从毒害性、遮光性及对人员心理影响等方面探讨火灾烟气对地铁车站人员安全的影响,剖析了各种换乘模式,从火灾模式下人员安全疏散角度提出了换乘车站选型的建议。

1 地铁交通体系的换乘方式

换乘节点的分布和换乘方式的差异,不仅影响城市地铁交通线网整体功能的发挥,而且决定着火灾场景下疏散及救援的难易程度。当地铁车站发生火灾时,车站与外界的联系主要是通过出入口,人员的逃生方向和烟气的扩散方向都是从下向上,人员的出入口可能就是喷烟口。

1.1 换乘车站布局及换乘原则

在换乘车站中多条线路的列车到站时,人流量剧增。换乘旅客的行为特性,如抄近路、识途性、向光性、从众性等,都会影响人流组织。在自动扶梯或楼梯前,人流需进行方位辨识、确定目标,在垂直交通上下端出入口处,特别是站厅层经常会造成人员的混乱与滞留。

因此,换乘车站布局应有利于节约乘客的换乘时间,在平面和垂直方向上都要求保证换乘空间规划布局的紧凑性、明确性;为乘客提供的通道应简短、方便,使乘客有可能沿列车均匀分布; 车站形式应结合地形布置;换乘步行距离及换乘耗时不超过一定的限度;换乘车站设施应满足换乘客流量的需求。

1.2 换乘车站的换乘形式

(1)相邻布置的换乘。

当两线车站站台不相交而相邻布置时,车站换乘一般采用通道或广场换乘。通道换乘设置灵活,适用面广,路线较长,但行进方向明确;广场换乘通常利于商业广场或交通枢纽组合建造。

(2)相交布置的换乘。

线路相交时,车站有“十”形、“T”形、“L”形等基本布置方式,岛—岛换乘中站台至站台直接换乘的方式,可以满足换乘量小的情况,其余通过站厅进行换乘;侧—侧换乘有4个换乘点,每个换乘点要承担2个换乘方向,因而比较理想;岛—侧换乘则居于二者之间。

(3)平行布置的换乘。

上下式和同层平行式的同站台换乘形式只能解决4个换乘方向客流的问题,其余4 个方向的乘客须通过站厅去换乘。连续换乘时,由相邻2座车站来解决2条线的换乘问题,因而可做到各方向同站台换乘。

2 火灾烟气对地铁站人员安全的影响分析

地铁作为一种特殊的地下建筑,空间密闭、通风较差,其内部可燃物较少,一般是列车和车站内部装饰着火,不会形成扩散性的大面积燃烧,但会产生大量高浓度的有害烟气,对人员安全疏散和消防扑救构成威胁。火灾烟气同其他的气流一样,当出现压力差时则产生流动。由于地铁换乘车站的多层格局,火灾烟气流动扩散的路径一般是:着火区域→楼梯间→换乘共用区域→楼梯间→站厅层→地铁出入口。

2.1 火灾烟气毒害性对人体的影响

地铁火灾烟气的毒性不仅来自CO、CO2、HCN气体,还来自悬浮固体颗粒或吸附于烟尘颗粒上的物质,毒性产物的作用取决于暴露剂量,暴露剂量是浓度与暴露时间的乘积。研究表明,地铁火灾中的死亡人员约有一半是由CO中毒引起的,在确定CO毒性对人员生命安全的影响时,多以临界高度以下CO体积分数不超过5×10-4(暴露时间不超过1 800 s)为生命安全的判定标准。

2.2 火灾烟气减光性对人体的影响

可视距离指的是人在一定环境下看到某个物体的临界距离。地铁火灾烟气中往往含有大量的固体颗粒,当烟气弥漫时可见光因受到烟粒子遮蔽而减弱,从而使烟气具有一定的遮光性,加上烟气对人眼的刺激作用将大大降低人的可视距离,以致严重影响人员的疏散。烟气浓度越高则可视距离越短,逃生时确定逃生途径和作决定所需的时间都将延长。在火灾场景中,对于不熟悉地铁结构的人,应保证可视距离达到30 m,对于熟悉地铁结构的人,应保证可视距离达到5 m,才能保证安全疏散。

2.3 火灾烟气对人员心理的影响

当地铁站内发生火灾时,火灾烟气会迅速充满整个地下空间,在高浓度烟气减光性和毒害性的双重影响下,会使被困人员产生较强烈的恐惧心理和逃生欲望,有的甚至失去理智。由于被困人员惊慌失措引起地铁内人员混乱,常常给疏散工作带来不便,造成人员拥挤或踩踏的伤亡后果。

按照火灾烟气毒害特性和流动规律,结合地铁车站的防排烟运行模式,假设负二层站台着火时,该层排烟风机开启排烟形成负压,负三层站台风机和负一层站厅风机开启进行补风,可以有效阻止烟气向负三层和负一层蔓延,将烟气及时有效地排放出去,不影响人员的安全疏散。

3 地铁换乘形式比较及人员疏散分析

在上述工作的基础上,结合地铁换乘车站乘客的行为分析,比较各种地铁换乘车站形式,不仅能为线路具体走向、换乘空间的合理利用提供建议和依据,还可为火灾场景下人员疏散提供建议和依据。地铁换乘车站形式及疏散分析,见表1所示。

3.1 相邻布置

当两个车站靠得很近,但又无法建造同一车站,因此换乘要通过设专用通道或广场。通道换乘虽然没有同站换乘方便、直接,但换乘通道能提供明显的换乘方向,并且从划分防火分区角度考虑,通常采用防火卷帘或防火墙将换乘通道与车站隔开,如果通道长度超过100 m,还须设置自动喷水灭火系统。因此,从某种意义上,换乘通道可以视为避难通道,对于火灾模式下人员安全疏散是有利的。

换乘量较大的大型枢纽站,采用广场换乘可以与商业开发和综合交通枢纽建设相结合,换乘广场通常设在敞开式半地下、地面或高架作为敞开空间,可以避免火灾烟气的困扰。

3.2 相交布置

两条线路上下呈一定角度交汇,根据交汇的范围可分“十”型、“T”型、“L”型等形式,“十”(或“T”、“L”) 型相交站台的换乘方式按站台布置形式,可以有侧式站台与岛式站台、侧式站台与侧式站台以及岛式站台与岛式站台等情况,如图1所示。这几种布置形式各有特点,在各个方向的换乘均可通过一次上楼梯或一次下楼梯完成。以侧式站台与岛式站台换乘方式较为理想,它满足较大的换乘量。由于岛式站台与岛式站台的换乘是一点相交,两线的结合部位易形成人流交通瓶颈,易造成换乘客流拥挤堵塞现象。在火灾场景下,由于高浓度烟气的减光性、毒害性以及人员心理的恐惧,因此,换乘交汇处是人员疏散的最不利位置。

3.3 平行布置

两条线路的车站呈平行布置,根据站厅层和站台层的位置关系可分为上下平行式、夹心式平行式、同层平行式、异层平行式和连续换乘式等形式。

上下平行式布置是同一平面的两条路线一个方向,可以实现一部分同站台换乘,缩减了换乘时间;而另一少部分需通过一次或上下楼梯经站厅换乘,如图2所示。无论是平时还是火灾时,站厅层人流交叉干扰很小,大大优于“十”型、“T”型等相交布置换乘方式。

夹心式平行布置其中部为共用站厅,且在两条线路的中间布置。与上下平行式相似,大部分乘客可同站台换乘;而其余乘客则是通过站厅进行换乘,如图3所示。但由于车站深度较大,换乘时间相对较长,火灾模式下人员疏散劣于上下平行式。

同层平行式布置是各线站台同层布置,可共用站厅层,同站同平面换乘主客流能在站台上换乘,而非主客流的换乘需要通过站厅来进行,由于距地面深度较小,大部分人流可同站台换乘,疏散优于上下平行式。

异层平行式布置是各线路站台异层布置,而各线路站厅层共用且与各站台平行布置。与同层平行式不同之处在于各线路的站台高度不同,人员疏散稍劣于同层平行式。

连续换乘式是相邻两站能同站台换乘不同线路。两线必须在相邻的两站均能平行布置,连续换乘各向均能实现同站台换乘,这是最直接、简便的合理换乘模式,由于节省了换乘时间,人员疏散优于上下平行式。

4 结论

(1)对地铁交通体系中换乘车站布局及换乘原则的了解,不同换乘方式均有其适应条件及特点,应从地铁换乘车站发生火灾时便于人员安全疏散角度,对换乘方式选型予以考虑,以体现“以人为本”的理念。

(2)换乘车站的选型首先应满足换乘客流量的需求,并尽量缩短换乘步行距离及换乘耗时,同时应采取有效的防火分隔,尤其在同一站厅层的不同线路之间应采取分隔措施,防止一条线路发生火灾, 影响其他线路的正常运行。

笔者从火灾模式下人员安全疏散角度提出了换乘车站选型的建议,为目前地铁换乘车站合理选型和设计提供一种研究思路。

参考文献

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[2]沈友弟.地铁的消防安全问题及其对策[J].消防科学与技术,2006,25(2):260-264.

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[4]史聪灵,钟茂华,涂旭炜,等.深埋岛式地铁车站站台火灾时烟气蔓延数值分析[J].中国安全科学学报,2006,16(3):17-22.

[5]那艳玲,黄桂兴.深圳地铁车站通风与火灾的仿真模拟及现场测试[J].天津大学学报,2006,39(6):213-219.

十字换乘车站篇8

关键词：换乘车站,换乘类型,导向标识系统,空间识别,可识别性,导向性设计

城市轨道交通在公共交通和城市发展中的作用日益重要,并随着建设规模的扩大和运营线路的增加,两线之间甚至多线之间的换乘车站、枢纽逐渐增多,地铁换乘站的换乘结构及换乘方式复杂多样,乘客在空间封闭、错综复杂的地下空间中,辨识定位方向的能力大大降低,对空间认知带来相应的困难。即便设有清晰明确的导向标识,标准化、体量小的标识牌体被拥挤的客流、铺天盖地的各种形式广告遮掩,使得乘客经常难以快速找到醒目标识和空间引导。因此在换乘车站内部室内空间的导向问题便成为除导向设计师外,建筑设计师、室内设计师也必须面对解决的主要任务。

1 换乘车站的建筑形式类型

换乘站是城市轨道交通系统的专用词,指供乘客在不同路线之间,在不离开车站付费区及不另行购买车票的情况下,进行跨线乘坐列车的车站。根据站台纵轴平面相互位置,地铁换乘形式可分为两大类:一是轴线平行布置的平面、平行换乘,二是轴线相交布置的节点换乘。

1.1 轴线平行布置的平面、平行换乘

(1)同站台换乘。同站台换乘也称“零距离换乘”,是最便捷的换乘方式,传统同站台换乘车站只能实现一个方向的换乘,另一个方向的换乘需要乘客通过站厅或连接通道完成,如:深圳地铁老街站、黄贝岭站。

双向同站台换乘,即两条线路有连续两个车站形成同站台换乘,让两条地铁线路同方向和反方向的换乘客流在相邻的两个车站完成。如:杭州地铁武林广场站、文化广场站。

(2)同站厅换乘。同站厅换乘为两线(或多线)共用站厅,或相互联通形成统一的换乘大厅,出站、换乘都需要经过站厅,乘客换乘必须先上再下(或先下再上),进、出站与换乘客流相互交叉干扰,如:深圳地铁前海湾站、车公庙站。

(3)通道换乘。通道换乘通常设于两条线路车站间距较远的车站,乘客下车后在付费区经过专用通道步行一段距离,到达另一条路线的站台换乘。通常都需要在中途转换楼层。如:深圳地铁少年宫站、后海站。

1.2 轴线相交布置的节点换乘

(1)“十”字换乘。十字换乘即两条线路车站呈“十”字型交叉,一个车站直接布置在另一个车站上部(或下部),换乘通过交叉处楼扶梯实现,车站公用站厅。

(2)“L”型换乘。L型换乘是两个车站呈“L”型交叉,换乘通过两个车站端部换乘设施(楼扶梯)相衔接。

(3)“T”型换乘。T型换乘是两条线路相交与丁字路口,两个车站呈“t”型交叉,一个车站中间的侧面与另一个车站的端部通过换乘设施(楼扶梯)相衔接。

1.3 混合换乘

以上同站台换乘、节点换乘、站厅换乘及通道换乘中的两个或两个以上方式的组合方式。适用于两线或者多线连接,其目的是满足各个方向的换乘需求。

2 车站换乘节点导向性设计的现状

通过对车站换乘类型的梳理,不难发现,换乘的节点都在楼梯、扶梯、电梯及通道接口、门厅接口等处,因此换乘车站的导向指引也主要设置在这些节点位置。换乘节点的导向性设计体现在两方面,一是导向标识系统设计,二是空间的导向性设计。

2.1 导向标识系统现状

车站的换乘引导主要通过导向标识系统实现,对车站不熟悉的乘客会主动寻找导引标识,但换乘车站规模较一般站大、客流量大,因此商业等级定位也通常较高,带来的直接问题就是多种形式及大面积广告在车站空间铺天盖地,天、地、墙、柱无处不在的覆盖加上拥挤的人群,都导致导向标识逐渐淹没在其中以致乘客难以快速、有效的识别甚至无法识别。

2.2 空间导向性设计现状

目前国内车站建筑形式比较单一,标准站都是一样的长方形空间,站厅功能布局也基本没有区别,站台建筑空间相对简单,岛式或是侧式,都长得一模一样,一样的柱子,一样的楼梯,一样的墙面,没有差异化,很难识别。换乘站根据换乘类型不同稍有变化,在无特殊或典型造型的换乘站厅空间中乘客也很难纯粹通过导向系统指引到目的地。

而地铁室内设计主要还是在重点站(文化站)和标准站的空间造型设计上有所区分,强调文化元素的表达;对于换乘站节点空间导向性室内设计缺乏重视,对导引功能的设计基本依赖于导向标识系统。

运营部门根据车站实际运营过程中乘客的实际需要和空间特点,在墙柱面、地面、梯面增加了比较多且切实可行的贴附式标识图形、文字以引导乘客出行换乘。但基本以功能为首,简单直接表达信息,与车站室内设计手法无关联,缺乏设计美感。

3 室内空间识别方法

空间识别(Space Identity),也叫室内识别(Interior Identity),是利用室内空间上的变化进行场所的空间导向处理,比其他导向形式要自然、巧妙、含蓄,并能使人们在不经意之中沿着一定的方向或路线从一个空间走向另一个空间。身处陌生环境,通过空间认知识别,能够清晰地辨别自己的位置,明确目的地方向与行进路线。

3.1 差异性

换乘节点是空间转接点,客流交叉及聚集点,从一个空间向另一空间转换的聚焦点。换乘路径包括水平方向上的步行道和垂直方向上的楼扶梯、垂直电梯。人们在不同节点、路径上移动同时观察周边环境,通过对节点及路径的长宽比造型、色彩、材质灵活设计,与环境形成协调且有差异的作用,成为空间动线上的视觉中心,使乘客对车站环境有清晰的认知感。如地面高差变化、柱网序列变化、空间对比变化、天地墙柱等空间界面的处理手法等。

3.2 可识别性

可识别性,是指自身与周边环境比较,显示出不同于外部环境的本质特征。人们在一个信息不明、方向混乱的环境里,会感到厌烦而产生情绪的不安定,并希望逃离。而一个可感知的环境有利于人们形成清晰的形象和记忆,增强人们对环境的控制感。使乘客情绪安定并有行为的自由。地域性的文化特色、艺术品的独特性及场所性、灯光的导引及光影变幻成为车站空间最具可识别性的特征。

3.3 连续性

连续性其实是视觉对于物体的某种知觉连贯性的判断,视觉顺着某种单元构成元素的方向延伸,并把这类元素连接起来,看上去具有一定的方向性和明确视觉走向。所以空间的连续性对客流的导向具有指引作用。

4 换乘节点空间导向性室内设计形式的几点建议

导向性设计最重要的基础就是空间内的流线设计,而流线设计离不开人的活动。以认知心理学、视知觉原理、人的寻路模式等相关理论为指导,对空间的引导层次、引导过程进行解析,初步建立起对车站空间导向性的认识。

具有方向感的设计元素的设置、空间节点转折处艺术品的设计、主题空间的营造、空间形态的塑造、界面的处理等各个方面的导向性设计手法逐步构建乘客对车站空间地图的认知。

4.1 转换节点界面导向信息的图形表达

将导向牌体中的文字、图形等信息放大到换乘节点的界面,如楼梯侧墙、柱体,将导向信息图形化融合到空间界面设计中,简单直接告知、放大视觉冲击力和识别性。

4.2 艺术品的功能化设计。

艺术品在车站空间中不仅仅是艺术,更是车站空间整体的一部分,可以融入座椅、导向牌体、也可以融入导向信息。将艺术品与导引信息、空间定位、趣味性结合,艺术品也就成为真正的、能看得懂的大众艺术。而车站也更具人性化设计。

4.3 提前介入地面导向标识的设计

地面导向指引直接明了,与其由不专业的运营部门设计,不如室内设计师提前介入结合艺术化的专业设计手法整体设计。丰富地面材质色彩变化同时融入功能设计。

4.4 空间的形态、层次、大小、高低、色彩变化交叉组合设计