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1、摘要线路是轨道交通系统的主线，主要结合轨道交通8号线线路设计对换乘节点车站线位预留、双圆盾构法、物探、小车的爬坡能力、施工技术水平等方面展开探讨，井提出建议。词关键轨道交通线路设计探讨1引言轨道交通是一项多专业、多系统、综合性强而复杂的特大型系统工程，其中线路是轨道 交通系统的主线，被称为龙头专业。凡是修建轨道交通，首先要确定线路走向和车站分布, 才能进行建筑、结构、设备等工程的设计与施工。线路走向和车站分如是否科学、合理，直 接影响到施工难易程度、工程造价及运营效益而线路设计受诸多因素的影响和制约，如城 市线网规划、施工技术水平的髙低、物探资料的准确程度、不明障碍物、车辆的技术性能等。 本文
2、主要结合轨道交通8号线（以下简称8号线）线路设计谈一点粗浅体会和认识。2问题探讨2. 1换乘车站线位预留设计8号线换乘车站歯车站总数的54%,它共与15条轨道交通线换乘，其中与在建、拟建或 规划的轨道交通线换乘数为12条。由此可以看出，做好换乘车站线路预留设计是菲常重要的。 线路设计时将良好的换乘形式作为设计的一个重要原则和门标。由于受己惣轨道交通线站位 及8号线线路走向和敷设方式的制约，8号线与C建车站的换乘尽最追求较好的换乘形式。对 于拟建或规划的轨道交通线的午站线位，尤其是基本路网的车站线位，8号线线路设计时了 以慎重考虑，做好规划轨道交通线三站两区间的平面及纵断而设计。通过到现场多次踏
3、勘、 调研资料，最终确定线路方案。笔者认为，此举在轨道交通设计中值得借鉴和推广。原因有 以卜三点:（1）保证换乘车站线位合理、可行,使规划的轨道交通线将来具有可实施性,实 现轨道交通的可持续发展。（2）对于基本路网中的换乘车站，英十建结构和8号线的车站一并 实施，可减少两站分建对交通的T扰，降低地下管线搬迁费用，两站可共用出入口、风井, 减少用地，实现资源共亨。（3）对远期的车站进行科学预留，有利于提高换乘效率，可避免 车站因没有预留而造成长距离通道换乘。虽然车站预留有很多优点，但存在定的风险。如明珠-期丁程（3号线）在虹口足球场 站为8号线预留高架一一层（3号线为高架三层），但由于8号线线路
4、走向及敷设方式的变化，因 而原预留工程及平面线位不能利用。另外，明珠二期工程（4号线）蓝村路站设计和施工阶段 均为轨道交通6号线车站预留高架二层的条件（两线规划为地卜与髙架的平彳了换乘），预留桥 墩位置处打下深桩。口前，轨道交通6号线蓝村路站改为地卜车站，预留I沿成为废弃工程。 市此对见，预留T程的成败取决于待寇或规划轨道交通线的线路走向及敷设方式，即轨道交 通路网的稳定性。在中心城区保持路网的稳定性非常重要，对降低预留T右!的投资风险，有 利于轨道交通的可持续发展。2. 2双圆盾构施工方法的釆用及推广前景8号线T卅可行性研究吋首次提出双圆盾构的施丁方法，将其应用于漱沪路站至黄兴绿 地站区间，
5、以降低工程造价。与传统的单圆盾构法相比，双圈盾构法具有以下优势：(1) 缩短施工周期。(2) 降低车站的丁程造价。采用双圆盾构法施T,车站可设计为地下一层或层半侧式 站，设备用房布宜在区间隧道上方或地而，减少车站的开挖深度，节约建设费用。(3) 占用空间小，便于线路穿越困难地段，并节省地下空间资源。(4) 双圆盾构区间可人人减少穿越地块的而积，提高土地的使用效率。I前，8号线双圆盾构施TC获成功。市于它给线路选线带来了极人的灵活性与自市度, 6号线及7号线线路设计小相继采用。由于双圆盾构法的应用，7号线区间和中山北路站的双 重难题得以成功解决，収得“双赢的效果。7号线线路由岚呆路转向镇坪路至常
6、徳路时，由 于受镇坪路两侧高层建筑、中山北路高架桥墩的间距(约15. Im)、东航人厦26层楼、明珠- 期高架桥等多种因素的制约，区间线路只能采用上下重血的单圆盾构法或双圆盾构法施I】, 中山北路站相应需设计为地卜四层或地卜三层车站。通过综合比选，最终采川双圆盾构方案。 与单圆盾构方案相比，双圆盾构方案线路平血及纵断血线形均较好，车站工程造价也可人幅 降低。虽然双圆盾构具有-圧的优势，但在我国的轨道交通中应用还不广泛，原因有以下儿点:(1) 双圆盾构对平而最小曲线的适应能力不如单圆盾构；(2)双圆盾构端头井处覆十较单圆盾 构深，因而地卜层站埋深增加,不利于降低车站的建设费用:(3)双圆盾构机械
7、需从国夕卜 进T.程造价提高；(4)若双圆盾构区间施T推进时超出限界规定值，线路平面或纵断面 调整将很困难。随若国内施丁技术水平及设计经验的逐步积累和不断丰富，双圆盾构成功实 现国产化，在髙层林立的上海，双圆盾构将有较好的应用前景。2. 3物探资料对线路设计的影响8号线区间线路多处I。穿街坊、人行犬桥等有桩构筑物，线路设计时需对其桩慕资料进 行调研，以取得设计资料或竣丁资料。但是，单凭设计人员调研资料是不够的，必须委托物 探单位对地下障碍物和地下管线进行物探，以保证线路施丁设计的质最和精度。线路设计时, 以物探提供的资料为丄、设计人员调研的资料为辅进行设计。从某种程度上说，物探资料的 准确程度
8、决定线路设计质量的好坏。但是，由于物探仪器精度和T作区域坏境复杂等原因，物探资料的准确度还有待进步 提高。就8号线鞍山新村站至四千路站区间线路而言，物探提供的莱克人厦桩位坐标与区间 隧道施丁单位实测的坐标平面谋滋有1. 5m左右。线路施T设计吋，以物探提供的资料为依 据，対区间线路进行精心优化，反复试凑，避免区间线路下穿莱克人厦（有地下室）较深的囤 护结构桩基（桩底标高为一10. 20m）。片来区间隧道施工单位根据线路图纸进行放样时发现 区间隧道仍与莱克人厦闌护结构有冲突，需进行桩基处理，从而增加区间的T秤造价。rti-T- 四平路换乘站位的制约，莱克人厦距离站位乂很面无法调整。由于囤护结构桩
9、基较深, 纵断而也无法避让。从该实例可以看出，物探资料的精度对线路设计、施T均产生了很人的 影响。相信随看物探仪器的不断改进，从业人员经验的不断积累和丰富，物探技术水平的不 断提髙，物探资料一定会给线路设计提供更强有力的保障。2. 4小车的爬坡能力对线路纵断面设计的影响8号线施工设计采用的车辆是Alston生产的小车,即C型车。车辆采用7节编组,动拖 比为4： 3,直线地段的最大爬坡能力是30%oo虽然小车对平而曲线的适应能力、平均起动加速度等方而较人车略有优势，但其最人爬 坡能力比人车小5%。，于线路纵断而设计不利。对于8号线中兴路站至曲阜路站上行线区间， 市于平面的约束条件很多，如明珠一期
10、工程高架桥、蓝宝右人厦及西藏北路地道深桩慕等， 线路只能下穿曲藏北路地道较浅的围护结构（搅拌桩，桩底标高为-15. 90m,最不利位宜 距Illi阜路站中心412m）。由于受最人纵坡的制约，纵断面设计时以竖曲线紧靠曲阜路站台设 宜为原则，出站后以485m的坡长、29%0的坡度心考虑曲线折减）下穿西藏北路地道囤护结 构,两者的结构净距只有0.1m,施工风险极大。若最犬纵坡可以提高到35%。,则区间隧道 与西藏北路地道围护的结构净距可增人到1. 5m左右，则施工安全度提高。6号线线路施T设计过程中也存在类似的问题。车辆采用4节编组小车，动拖比为2： 2, 最人爬坡能力为27960=対于博兴路站至五
11、莲路站区间，博兴路站设计为地下层，五莲路 站设计为高架二层。纵断而设计时，竖曲线紧靠博兴路站台设置，出站后以643m的坡长、 271的坡度上跨五莲路（预留红线宽60m）。为保证道路净空有4. 5m,桥梁结构和轨道结构需 特殊设计。从&号线及6号线线路纵断面设计来看，小车的爬坡能力已对设计产工了不利影响，可归 纳为以下两方面：（I）在条件受限制的地段，纵断而设计时，竖Illi线紧靠站台设置，运营条 件恶化。（2）降低区间隧道下穿障碍物的安全度，增加T程投资。希望车辆专业的技术人员 和生产厂家能够尽快地解决车辆木身的技术问题，使车辆编组更加灵活，提高车辆的 爬坡 能力，为轨道交通设计和建设提供更好
12、的服务。2. 5施工技术水平的高低对线路选线的影响线路设计时应将方便施工、降低施工风险为设计原则。8号线线路设计时对线路进行精 心优化，尽最避开障碍物和桩基，提高施工安全度。但是，线路设计时，由于受多种因索的 制约，线路无法避开某些有桩障碍物，因此，施工吋必须了以处理。对于8号线人民广场站 至淮海路站上行线区间，需对既有的延安路人行大桥西南侧桥墩的4根承台桩晁了以拔除。 由于种种原因，施工单位经过4个多月的努力，只拔除2根，由于区间隧道施T工期等原因， 最后要求对区间线路进行变史修改。当时由于淮海路站北端头井经完成施T,而延安路人 行天桥距淮海路站北端头井只有70m,线路修改设计的难度极人。经
13、过项日组人员的精心研 究，认真设计，仔细试凑，最终成功避开延安路人行天桥未拔除的桩基，修改片的线路对车 站及端头井的影响均控制在误差范围之内。日前,6号线线路施工设计正在开展,由于某些区间线路纵断血无法避让有桩障碍物， 需对多处桩基进行处理。另外，上海高层建筑比比拧是，有桩建筑、人行天桥、高架桥梁口 益增多，线路选线而临很人的挑战。因此，桩基处理水平的提高对于轨道交通的可持续发展 具有非常重要的意义。施工单位宜加强桩基处理、托换等方而的深入研究，不断提高施工技 术水平，不断改进施工工艺，为轨道交通设计及建设提供有力的施丁技术保障。2. 6关于建立上海市有桩建筑、地下管线等资料库的设想对于轨道交
14、通线路设计而訐，设计的和接依据是线路所经区域的桩基、障碍物及地下管 线等详细资料。目前，资料的來源丄要靠设计人员调研和物探单位提供。由于物探精度及其 它原因，口询还不能为线路设计提供确落可信的依据而设计人员调研取得的资料非常有限, 有以卜原因：资料分散，资料不全。市于竣丁资料和设计资料资料分屈不同的筵设单位, 资料调研费尽周折。有些单位出于某些原I人I,不愿提供图纸。（2）由于某些房卅建造阁归档 意识不强，上海币城建档案馆资料更新速度较慢。（3）施T单位未经设计院在施丁过程中变 更图纸，造成档案资料的不准确。对于X号线虹口足球场站至中山北路站上行线区间卜穿中 山北路六号桥0）1 200上水管，
15、经过调研，上水管无深桩基资料。后来找到中山北路六号桥 1 200上水管的施T经理，经其冋忆，施丁过程中未经设计院（征得甲方同意）打I；根800、 桩长22m的灌注桩。若不找到施T本人了解该处障碍物的情况，区间隧道施T时将遇到很人 的麻烦。目前，上海的城由而貌日新月异，由政建设止在加速，有桩建筑、高架桥梁、公路隧道 与H俱增，而上海远期将建成780km的轨道交通路网，远期的轨道交通选线将而临严重的挑 战。鉴于以上原I人I,笔者设想建立个丄要服务于上海W轨道交通建设的信息库,包括建筑 物、高架桥梁、公路隧道、地卞管线、轨道交通等多项丁.程的资料。以上工程完工后施工设 计资料和竣工资料在指立的吋间内
16、以蓝图和电了文件的形式归档。由M政府指建-个特立的 部门进彳管理，并对不同的内容指定保密等级，使用杳询该信息库的相关人员应具 备相关 证明。rh于该信息库的筵立涉及到不同的筵设和管理-部门，应由山政府牵头进行多方协调， 最终保证轨道交通的可持续发展。3建议(1) 换乘节点车站线位预留対于轨道交通的可持续发展具有非常重要的意义。为避免废 弄|】程的产生，线位预留，尤其是基本路网中的车站土建结构和8号线并实施的，应以轨 道交通路网稳定为前提。(2) 双圆盾构法的出现为轨道交通选线带來了较人的灵活性与H由度。由于它在某些方 血还存7T不足，在国内轨道交通想设中应用还不广泛：随着国内设计经验的逐步积累和不断 丰富，施工技术水平的不断提高，双圆盾构成功实现国产化，在自层林立的上海，双圆盾构 法将有更好的推广应用前景。(3) 从某种程度而言，物探资料的准确程度决定线路设计的质量。在以后的
