地铁与地下综合管廊统筹协调问题探讨

王贺敏

(郑州市轨道交通有限公司， 郑州 450000)

地铁与地下综合管廊统筹协调问题探讨

王贺敏

(郑州市轨道交通有限公司， 郑州 450000)

以郑州市轨道交通8号线工程为例，全面梳理地铁与综合管廊的空间关系，并按建设时序进行分类，深入研究各种条件下处理地铁与管廊工程的协调方案，从地铁区间、车站附属以及车站主体3个方面提出综合利用城市地下空间可实施的解决方案。综合管廊与地铁区间相交时，地铁设计在纵向上加大埋深；与车站附属相交时，根据建设时序选择双方上下层关系；与车站主体相交时，根据建设时序选择合建或者绕避，可为类似工程提供借鉴思路。

地铁； 综合管廊； 统筹协调； 空间关系

1 研究背景

在我国各大城市轨道交通线路逐渐成网之际，又迎来城市地下综合管廊[1]规划建设的高峰。对地下空间的综合规划利用是城市建设的必由之路，尤其是新建地铁线路与综合管廊工程在地下空间上的相互关系协调问题，成为地铁建设的关键技术之一。

文献[2]提出地下综合管沟应用技术研究是地下空间开发要重点研究课题。文献[3]提出在城市轨道交通与城市管廊共建合设的前提下，明挖车站、盾构区间和暗挖车站与综合管廊的协调形式。文献[4]提出正在进行轨道交通规划和建设的城市,可以结合轨道交通隧道的建设,同步建造管线综合管廊。文献[5]提出结合地铁区间建设地下综合体，充分利用地下空间资源，整合轨道交通、综合管廊、地下步行系统、地下商业街和地下车库。文献[6]描述了王府井地下综合管廊(一期)工程与北京市地铁8号线三期并行合建915 m的实例，该实例中综合管廊利用车站两段独立的降水导洞结构作为仓室层，与地铁区间独立。本文结合郑州市轨道交通8号线工程设计中的实际案例，对与在建及规划综合管廊发生空间关系的节点进行了设计方案的深入研究，在解决本工程难题的同时，也为类似工程处理与综合管廊关系提供了借鉴思路。

图1 8号线与规划管廊关系Fig.1 Relationship between Metro Line 8 and planning utility tunnel

2 案例工程概况

郑州市轨道交通8号线[7]起于西部新城荥阳组团的荥华路站，止于东部新城中牟组团，定位为市域快轨三角骨干网络的横向线路，平行于主城区东西向发展轴[8]，串联主城区与东、西部新城[9]，加强了主城区的横向联系。线路主要沿科学大道、瑞达路、东风路、中兴路以及绿博大道走行。

根据《郑州市综合管廊三年建设计划(2016-2018)》[10](见图1)，郑州市将形成“十字+环”、组团间连通、点线面相结合的系统布局，并以在新建交通干道上同时布设地铁与综合管廊为管廊的规划理念。其中，沿科学大道、瑞达路和东风路规划有综合管廊干管，平行于线路并与线路走向基本一致；另规划有数条与线路垂直相交的支线管廊。

3 主要控制节点分析

结合城市综合管廊规划情况，8号线沿科学大道、瑞达路、东风路和龙湖中环路段，与规划综合管廊敷设的路由一致，区间和车站均与管廊呈并行关系。另外沿线和综合管廊交叉8次，其中5次为区间交叉，3次为车站交叉，如表1所示。

表1 8号线与规划管廊空间关系关键节点统计

地铁与综合管廊的相对关系大致可分为三大类：即地铁区间与综合管廊并行或交叉、地铁车站附属与综合管廊交叉以及地铁车站主体与综合管廊交叉。

4 关键技术研究

4.1 地铁区间与综合管廊协调

地铁区间隧道与综合管廊并行地段较多，均宜布置在城市主干道上，平行的隧道比较长，两者相交叉的情况也比较多，见表2。

表2 8号线区间与规划管廊空间关系关键节点统计

地铁盾构区间一般覆土厚为10.5～25 m，管廊与地铁区间最小净距约为5 m。管廊与地铁区间平行或交叉，区间埋深一般较大，纵断面上两者可避开[11]。管廊与区间具备分期实施的条件，如图2所示。

图2 地铁区间与市政综合管廊关系Fig.2 Relationship between metro tunnel and planning utility tunnel

两者平行或交叉时，应统筹规划、同步设计，有效衔接施工顺序。若地铁先期实施，综合管廊在后期实施中应根据地铁安全保护要求进行专项设计，以避免综合管廊施工时对地铁隧道的影响,尤其是管廊以明挖法施工期间。

若管廊先期实施(如沿杨桥东路支线管廊)，应预留地铁实施条件。管廊大范围采用明挖施工引起的管线迁改、交通导改等影响建议进行专题研究。

4.2地铁车站附属结构与综合管廊协调

地铁车站附属结构如风道、出入口等，一般为地下1层，与综合管廊交叉段主要位于沿科学大道、瑞达路、东风路段，涉及17座车站，如表3所示。

表3 8号线车站附属与规划管廊空间关系关键节点统计

由于地铁车站附属结构与综合管廊交叉关系的多样性，经综合分析，可采用如下3种协调方案。

4.2.1管廊布置于车站附属结构上方

当综合管廊建设时序与地铁附属结构建设时序匹配时，可考虑同步实施，将综合管廊设于出入口上方，如图3所示。同时，管廊层高受覆土限制，需细化断面设计，并结合重力流管道是否入廊进行考虑。若综合管廊位于地铁风道的上面，则需要加大地铁车站的埋深。

图3 市政综合管廊置于车站附属结构上方Fig.3 The utility tunnel above the station auxiliary

4.2.2管廊位于地铁车站附属结构下方

如图4所示，管廊与地铁附属结构可同步实施，也可分期实施。管廊层高不受控制，但标高需结合重力流管道是否入廊进行综合考虑。

图4 市政综合管廊置于车站附属结构下方Fig.4 The utility tunnel below the station auxiliary

这种协调方案管廊最小埋深约14m，在综合管廊设计时，应调整其管廊井的位置，车站附属实施时预留管廊通过条件。该方案具备通用性，但需增加管廊土建造价，建议远期实施管廊可考虑采用该方案。

4.2.3管廊对地铁车站进行绕避

地铁不仅断面大、投资大，而且要重点满足高密度乘客的进出和乘降便捷性。若地铁和综合管廊的工期及设计深度不匹配，车站附属结构预留条件无法稳定，在道路条件具备的情况下，应考虑综合管廊对于车站及附属结构进行局部改线绕避，亦可以将综合管廊调整至次干道等道路下敷设。

4.3地铁车站主体结构与综合管廊协调

地铁车站主体结构与综合管廊交叉段位于管廊、车站立交点，或者因为道路、狭窄建筑物密集，与车站主体并行且重叠的地段涉及3座站点，如表4所示。

表4 8号线车站主体与规划管廊空间关系关键节点统计

4.3.1地铁与管廊合建

将管廊位于车站主体的上方，充分利用地下空间。在国外的新区规划，尤其是道路比较窄的日本等国，采用了这种集约利用地下空间的规划理念。这种解决方案的缺点是，因管廊底部最小埋深约7m，地铁车站一般覆土约3m，故需加大车站埋深约4m，对地铁投资及工期影响较大。230m标准站需增加土建投资约4000万元，如图5所示。

图5 市政综合管廊置于车站主体结构上方Fig.5 The utility tunnel above the station main body

4.3.2管廊绕避地铁车站

地铁车站主体结构规模大，如果在既有道路上实施，加上不入廊的管线通路，已经很难协调，若地铁与综合管廊在工期和设计深度上不匹配，车站预留条件无法稳定，应考虑综合管廊对于车站及附属结构进行局部绕避。绕避方案可利用车站端头地铁区间上方较厚的覆土进行实施。

在城市主要干路交叉口，往往是地铁网中的换乘站，车站的规模更大。如果在此又规划为综合管廊的交叉点，这个节点很难协调稳定，对工期要求比较紧的工程，更应该进行综合管廊的改线，如文化路与东风北路的两条地铁与两条综合管廊重合的情况。当然，也可以采用地铁与综合管廊共构的方式，这种方案的前提是两者的权属单位要在建设时序、产权分隔、建设及管理模式等多方面进行协调。

5 结论与建议

5.1结论

本文结合郑州市轨道交通8号线工程设计中的实际案例，对地铁与在建及规划城市综合管廊的空间节点进行了全面梳理和分析研究，对可能出现的情况进行了分类，对协调的形式进行了总结，汇总于表5中。

总之，在城市地铁设计工作中，当与在建或规划综合管廊工程发生并行或交叉时，应综合考虑两工程空间上的关系、设计深度及实施时序的匹配性，在保证地铁与管廊工程均具备可实施性的前提下，以控制两项工程的总体投资为前提协调工程解决方案。

表5 轨道交通与市政管廊关系协调形式汇总

通过本案例分析，全面梳理了地铁与综合管廊的空间关系及建设时序，并深入研究了各种条件下处理地铁与管廊工程的协调方案，在综合利用城市地下空间方面提出了可实施的技术方案，为后续类似的轨道交通线路处理与综合管廊关系提供了借鉴的思路。

5.2建议

1) 对轨道交通、综合管廊及管线应进行统一规划，对地下空间进行集约化利用。建议综合管廊规划与轨道交通线网规划和建设规划相匹配，近期修建的管廊不应占用线网中远期轨道交通的通道，而应该从规划的层面上与轨道交通建设规划中近期需建设的线路共用通道，协调建设时序。另外，近期建设的轨道交通项目，应对自己通道内规划远期管廊项目进行实施条件的预留，对于实施困难的穿越节点，应提出规划管廊局部改线的要求。

2) 管廊与轨道交通同时设计、同时施工具有节省投资、减少对公共影响的优势，建议在有条件的情况下，尽量同时随轨道交通建设综合管廊。当管廊建设时间略晚于地铁车站建设时，应根据管廊规划，深化管廊设计，确定双方交互段管廊尺寸和埋深，尽量与车站同步实施与管廊相关的预留结构，避免管廊建设时二次开挖、重复施工，减少对车站运营的影响。

[1] 钱七虎，陈晓强.国内外地下综合管线廊道发展的现状、问题及对策[J].地下空间与工程学报,2007,3(2):191-194.

QIAN Qihu, CHEN Xiaoqiang.Situation, problems and counter measures of utility tunnel development in China and abroad[J].Chinese journal of underground space and engineering, 2007, 3(2): 191-194.

[2] 彭艳丽. 武汉市轨道交通土地利用存在的问题及对策研究[J].城市轨道交通研究，2016(11)：12-14.

PENG Yanli.Problems and counter measures of land use in Wuhan urban rail transit construction[J].Urban mass transit, 2016(11): 12-14.

[3] 刘剑春.新建轨道交通工程与新建城市管廊衔接共建设计策略探讨[J].铁道标准设计, 2017,61(5):142-148.

LIU Jianchun. Discussion on design strategy of coordinative constriction of newUrban rail transit project and new urban pipe gallery[J]. Railway standard design, 2017, 61(5): 142-148.

[4] 王宏彦.武汉市市政综合管廊建设现状与若干问题分析：光谷中心区市政综合管廊[J].城市道桥与防洪,2015,11(11):203-208.

WANG Hongyan. Analysis on present situation and some problems in construction of municipal comprehensive pipe gallery in Wuhan city[J]. Urban roads bridge & flood control, 2015, 11(11): 203-208.

[5] 程斌.结合地铁区间建设地下综合体[J].地下空间与工程学报,2012,8(7):1344-1347.

CENG Bin. Construction of underground urban complex with metro tunnel[J]. Chinese journal of underground space and engineering, 2012, 8(7): 1344-1347.

[6] 北京市环境保护科学研究院.王府井地下综合管廊(一期)工程建设项目环境影响报告表[R].北京，2016.

Beijing municipal research institute of environmental protection. Environmental impact report of Wangfujing utility tunnel project(phase I)[R]. Beijing, 2016.

[7] 郑州市城乡规划局.郑州市城市轨道交通线网修编(2015—2050)[A].郑州，2016.

[8] 郑州市城乡规划局.郑州市城市总体规划(2010—2020年)[A].郑州，2010.

[9] 郑州市城乡规划局.郑州都市区总体规划(2012—2030)[A].郑州,2012.

[10] 郑州市城乡规划局.郑州市综合管廊三年建设计划(2016—2018)[A].郑州,2016.

[11] 地铁设计规范:GB 50157—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

Code for design of metro: GB 50157—2013[S]. Beijing: China Architecture & Building Press， 2014.

Discussion on Coordination between Metro and Utility Tunnel

WANG Hemin

(Zhengzhou Metro Co., Ltd., Zhengzhou 450000)

Taking Zhengzhou Metro Line 8 as an example, the paper summarized the spatial relationship between the metro and the utility tunnel, classified the construction sequence of them and researched the coordination scheme of subway and utility tunnel under various conditions. The solutions to the comprehensive utilization of urban underground space are put forward from three aspects: metro tunnels, station subsidiary and station main body. When the utility tunnel intersects the metro tunnels, the design of the metro tunnels should increase the depth in the longitudinal direction; when the utility crosses the station auxiliary, the relation between the upper and lower layers is selected according to the construction timing; when crossing with the main body of the station, the co-building or bypassing shall be selected according to the construction timing.

metro; utility tunnel; overall coordination; space relation

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.05.012

2017-06-14

2017-08-17

王贺敏，女，本科，高级工程师，副总工，从事轨道交通设计与管理工作，601948851@qq.com

U231

A

1672-6073(2017)05-0065-05

(编辑：郝京红)