前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的臨空車輛基地豎向設計探索，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:臨空車輛基地位于地勢起伏較大的丘陵地區，若采用統一的場坪標高，將導致巨大的土石方量、路基支擋工程量及地基處理工程量，同時工后沉降及施工進度方面難以控制。因此有必要對車輛基地的豎向設計進行專項研究，使總圖布局與地形和規劃條件密切結合，在滿足運營的前提下，確保工程的科學性、安全性和環保性，加快施工進度，并可以在一定程度上節省工程投資。
關鍵詞:軌道交通;車輛基地;丘陵地區;豎向設計
車輛基地是城市軌道交通系統的后勤保障基地，包括車輛段、綜合維修中心、物資總庫和其他生產、生活和辦公等配套設施，有著十分重要的作用。車輛基地運用、檢修工藝流程復雜、建筑單體眾多，豎向標高受工藝要求、線路縱坡、規劃條件及周邊環境影響較大。當車輛基地位于平原地區時，豎向標高一般不需進行專項研究，通常采用統一的豎向標高。但是當車輛基地位于山地或丘陵地區時，由于地形起伏較大，若仍采用統一的豎向標高，將導致土石方量、路基支擋量、地基處理量、占地面積和施工難度大大增加;因此，在設計過程中必須進行專項的豎向設計，充分利用和合理改造自然地形，統籌考慮車輛基地的工藝要求、線路縱坡和建設過程中的各種因素，結合總平面設計，合理地確定豎向標高［1］。本文作者結合軌道交通資陽線臨空車輛基地工程實例進行分析，通過對豎向設計進行專項研究，使車輛基地總圖布置與地形和規劃密切結合，確保了工程的科學性、安全性和環保性，同時可以提高施工進度，并節省了工程投資。
1總體概況
軌道交通資陽線工程是連接天府國際機場和資陽市的軌道交通快線，線路全長約38.8km，設7座車站和1座車輛基地，最高設計時速140km。車輛段選址位于資陽市雁江區汪家灣村附近，位于在建成資大道以北地塊，地塊長約1050m，寬約350m，用地紅線面積約23.5ha。該區域為丘陵地形，地勢起伏較大，地面高程在375m～440m，現狀主要為農田、山林及部分民居［2］。臨空車輛基地周邊主要以規劃居住用地為主，少量配以教育用地，南側以商貿用地為主，周邊地塊尚未開發，均處于規劃未實施階段。臨空車輛基地內主要設有運用檢修庫、洗車機庫及控制室、鏇輪庫、調機工程車庫、物資總庫及材料棚、運轉綜合樓、綜合樓(含控制中心、食堂和公寓)、綜合維修車間、污水處理站、降壓變電所、雜品庫、蓄電池間等設施，房屋面積共約5.9萬m2。
2段址概述
2.1現狀地形條件
車輛基地用地范圍內主要有三座山丘及其形成的兩條山谷，地形起伏較大，標高約為375m～440m，相對高差約65m。
2.2周邊規劃條件
車輛基地用地范圍周邊規劃有市政道路(尚未實施)，道路標高約為380.5m～402.5m。用地范圍與規劃市政道路局部沖突，需要調整規劃。圖1為臨空車輛基地現狀地形圖及規劃道路圖，可以看出現狀地形地貌及規劃道路標高。
2.3設計洪澇水位
根據防洪評價報告，車輛基地不受河道洪水位影響，以排澇水位為控制水位，通過修建排水涵洞排水后，排澇水位取381m。
3車輛基地總平面設計
在進行車輛基地總平面設計時，帶股道的廠房應盡量布置于挖方區域，避免布置于高填方區域，以利于控制軌道沉降，或為控制軌道沉降造成不必要的投資增加［3］。車輛基地采用順向并列式段型，運用庫與檢修庫合并設為運用檢修庫，位于用地西側;調機工程車庫位于咽喉區西南側;調機工程車庫西側設材料線及材料堆場，材料堆場兼做新車裝卸場;洗車線并列布置于咽喉區西南側，采用八字線通過式洗車方案，洗車作業順暢;輪對踏面及受電弓動態檢測棚設于入段線上;試車線設于運用檢修庫東北側，受用地限制，試車線全長900m。物資總庫及材料棚位于調機工程車庫東側，綜合維修車間位于物資總庫北側。雜品庫、蓄電池間位于調機工程車庫南側，與周邊的道路、建筑的間距滿足防火規范的要求等［4］。運轉綜合樓單獨設置于運用檢修庫尾部。綜合樓布置于用地東南側。圖2為臨空車輛基地總平面布置圖。
4車輛基地豎向設計
4.1豎向設計的含義
車輛基地的總圖設計［5］，除了總平面位置關系外，還須考慮豎向高程關系。車輛基地豎向設計是根據車輛基地工藝要求、既有地形地貌和周邊規劃條件，對基地內運用檢修區、物資存儲區、辦公生活區內的建、構筑物進行垂直方向的高程設計，使之滿足工藝使用、交通運輸、消防、安全、景觀、經濟等各方面的要求，達到最優［6］。當車輛基地用地范圍內地形平坦時，一般不用進行專項的豎向設計，基本上均采用統一的豎向標高，總圖布置基本不受豎向設計的制約。當車輛基地位于地形起伏較大的場地時，豎向設計應結合既有地形、地質、規劃條件、工藝要求等，采用臺階式布置［7］。此時，總圖布置就要綜合考慮總平面關系和豎向高程關系。
4.2豎向設計的基本原則
1)豎向設計與總平面設計密切相關，應統籌構思，同步設計;廠區豎向標高的確定，應充分考慮到廠區內外既有和規劃道路、排水系統的銜接。2)廠區豎向標高應與自然地形相適應，避免深挖高填，使土石方工程量和路基附屬工程量最小，盡可能地節約用地。3)豎向設計要充分考慮用地范圍內地形地貌、工程地質條件和水文地質條件，盡量避免不良地質構造帶來的影響，并采取適當的防治措施，以滿足工程安全為首要原則。4)車輛基地可分為軌行區和非軌行區。軌行區的設施和單體建筑主要有車場線、運用檢修庫、調機工程車庫、輪對踏面及受電弓檢測棚、鏇輪庫、洗車庫等，受工藝要求及軌道縱坡限制，軌行區需盡量設置為同一標高;非軌行區的單體建筑主要有綜合維修車間、物資總庫、綜合辦公樓、食堂公寓、蓄電池間、雜品庫等，此類建筑物可以與軌行區不在同一標高，只需滿足交通、消防、防洪及排水的要求，根據地形高低錯落而建［8］。5)豎向設計應滿足安全、生產、運輸、消防、排水和衛生等要求，同時還應注意車輛基地內建筑群落的空間立體關系，使其造型和諧均衡、環境舒適優美［9］。
4.3豎向設計的任務
車輛基地豎向設計主要是統籌考慮工藝要求、運輸要求、消防要求、對外接駁要求、安全要求及景觀要求，結合地形地貌、工程地質、水文地質等條件，合理確定基地內各個建、構筑物的高程關系。具體任務包括:1)根據既有地形地貌、周邊規劃條件，確定基地內豎向布置的形式:平坡式、臺階式或混合式。2)根據洪澇水位計算確定廠區最小豎向設計高程，同時結合出入段線平縱斷面優先確定軌行區標高;非軌行區標高可根據交通運輸要求、消防要求、既有地形地貌和規劃條件確定。3)采用網格法或平均距離法計算確定土石方工程量，使土石方工程量最小，并結合勘察報告，條件允許的情況下盡量移挖作填，使填挖方量接近平衡，減少外棄。4)根據洪澇水位計算確定最小路肩設計高程，同時采用網格法或平均距離法計算確定土石方工程量，使土石方工程量最小，并結合勘察報告，條件允許的情況下盡量移挖作填，使填挖方量接近平衡，減少外棄。5)確定場地排水形式:通常車輛基地咽喉區采用站場排水溝形式排水，其他區域采用雨水管形式排水。根據當地暴雨強度，計算雨水流量、管溝斷面和縱坡，確定排水出口位置和高程，保證雨水順利排出。6)根據相對高差關系及用地條件，確定護坡、擋土墻等路基附屬工程的類型和規模。7)對需要進行高填方的區域進行專項研究，從技術和經濟角度出發，綜合對比分析路基方案或架空板方案，選擇最優的方案。
4.4豎向設計方案
1)根據相關技術要求，站場路基邊緣的高程按內澇水位加0.5m計算，因此車輛基地場坪標高不得小于381.5m。2)根據接軌站標高、既有和規劃道路標高、出入段線平縱斷面、用地范圍內實際地形條件，在盡可能實現土石方填挖平衡的原則下，將車輛基地的軌行區場坪標高按393m進行設計。3)輪對踏面及受電弓檢測棚、洗車機庫、鏇輪庫和部分咽喉區位于地勢最低的區域，與軌行區的場坪標高有接近12m的高差，由于基地內挖方地段的土質不能滿足填料的要求，填料需遠程運輸，若該部分采用高填方路基，將導致巨大的土石方量、路基支擋工程量、地基加固工程量。同時，地基加固的工后沉降難以控制，特別是施工進度方面，難以滿足本工程工期要求，因此將該區域設計為架空板形式。4)架空板下有接近12m的高差可以設置夾層，在滿足區域排洪及改溝改渠的要求下，夾層標高設計為386m，凈高約7m，為充分利用板下空間，將污水處理站、降壓變電所、汽車停車場設置于夾層，并設置兩條道路連接夾層，同時根據防火規范的要求設置疏散樓梯間直通393m架空板上，滿足消防及運輸的需要。5)將工藝聯系緊密、所在區域既有標高與軌行區設計標高差異不大的運轉綜合樓、物資總庫、綜合維修車間的標高設計為393m，方便后期運營管理和物資運輸。6)根據所處區域既有標高和段內道路標高，將蓄電池間和雜品庫的標高設計為391m。7)一般情況下，車輛基地場坪標高應比周邊道路高出0.5m。綜合樓所處區域既有標高為375m，周邊規劃道路標高為381.5m。從盡量減少土石方、有利于排水和方便對外交通銜接考慮，將綜合樓的標高設計為382m。綜合樓區和軌行區之間設置樁板墻或重力式擋墻，同時在綜合樓東側設置一條坡道連接綜合樓與軌行區。綜合樓進行建筑設計時，進行建筑退臺處理，合理利用屋面平臺，形成具有山地特色的建筑設計，最大化創造高品質辦公環境［10］。圖3為車輛基地縱斷面圖。
4.5技術分析
豎向設計的重點就是如何充分利用既有地形，減少深挖高填和地基處理工程，并合理處理場地局部高低錯落的問題。經綜合比較分析，對標高無特殊要求的設施，盡可能依既有地勢而建;必需采用統一場地標高的設施，抬高場坪標高的形式由高填方設計為架空板形式，并充分利用板下空間布置排洪渠和部分單體建筑，最大程度節約利用土地［11］。本次豎向設計的技術分析詳見表1。
4.6經濟分析
從工程建設與后期運營的科學性、合理性、安全性以及經濟性等方面綜合考慮，進行本車輛基地豎向設計。在滿足技術合理性的前提下，經工程量計算和經濟分析，豎向設計后工程投資節省顯著，同時，大幅度加快了施工進度。本次豎向設計共節省投資約1594萬元，具體投資分析見表2。
5結語
通過臨空車輛基地的工程實例，說明了豎向設計在丘陵地區車輛基地工程設計中的意義非常重大，不僅保證了軌道交通工程建設與運營的科學性、安全性和環保性，而且減小了項目占地、降低了工程投資和加快了建設進度，因此在設計中需要尤其重視豎向設計。
作者：羅程 單位：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
