摘 要: 研究目的: 地铁车辆段与综合基地一般位于市区内或城市周边，地理情况复杂，场坪高度受多方面的限制，需满足各种要求。合理的场坪高度不仅有利于车辆段的运营及安全，并且可以明显节省工程费用以及提高工程的整体美观。因此，有必要对地铁车辆段场坪高度的影响因素进行详细分析，以确定其合理高度。

           研究结论: 以哈尔滨市轨道交通一期工程太平桥车辆段与综合基地场坪高度的设计为例，在满足相关设计原则及技术标准的前提下，对百年洪水位、积水深度、轨顶高度等因素进行分析，同时考虑工程具体的地理环境、市政设施和土方调配情况，所采用的设计结果满足各方面的要求，并提出相关建议。研究结果可供其它地铁车辆段工程作为参考。

关键词: 车辆段; 高度; 路基; 联络线; 试车线

      辆段与综合基地是保证地铁正常运营的后勤基地，包括车辆段、综合维修中心、物资总库和培训中心以及必要的生活设施等，是地铁正常运营所必须的设备和设施。车辆段场坪高度是车辆基地重要的设计内容之一，对地铁建设投资及运营有较大影响。由于地铁车辆段一般设在市区，地理环境复杂，车辆段场坪高度的设计需考虑各方面的因素。

 

      路基是地铁工程的重要组成部分，直接承受轨道和车辆荷载。路基工程作为土工结构物，必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。地铁车辆段需做好防排水设计，确保排水通畅，避免铁路路基被雨水浸泡而引起基床翻浆冒泥等病害。另外，车辆段内的碎石道床、轨道及信号设备等应避免被水浸泡。否则，需停止运营并进行大面积翻修，工程量及其费用极大，严重时甚至影响到地铁车辆的安全。因此，车辆段路基高度是一项极其重要的设计内容，应满足一定的高度要求。

      ( 1) 考虑洪水的影响，沿海或江河附近地区车辆段与综合基地的线路路肩设计高程不应小于 1/100 潮水位、波浪爬高值和安全高度之和。

      ( 2) 路基路肩高程应高出该区域的最高地下水位和最高地面积水水位，应加毛细水强烈上升高度和有害冻胀深度或蒸发强烈影响深度，再加 0． 5 m。若采取降低水位、设置毛细水隔断层等措施时，可不受此限制。

      车辆段车场线的轨顶高度决定着场坪的整体高度。根据地铁规范要求，车场线宜设在平坡道上，条件困难时，库外线可设在不大于 1． 5‰的坡道上。车辆段车场线轨顶高度需考虑多方面的要求。

      车辆段通过出入段线与正线连接，是从地下正线过渡到地面上的连接线，应保证列车进入正线或由正线回段时安全、可靠、迅速，且运行合理、经济。根据地铁规范要求，出入段线最大坡度不宜大于 40‰( 不考虑各种坡度折减值) 。另外，受地理条件制约以及考虑到有利于运营、节省工程费用等原因，对出入段线长度有一定限制。因此，车辆段内车场线的高度与接轨站及出入段线的情况关系密切。

      为了方便运送地铁车辆，根据城市轨道交通线网规划的要求，应考虑在具备条件的车辆段设置与国铁的联络线。国铁联络线受长度及最大坡度的限制，因此车辆段内车场线的高度与国铁线路及国铁联络线路的情况有一定关系。

      地铁车辆段一般设在市区，用地条件比较苛刻，周边地理情况复杂，有时为躲避或跨越市政设施，车辆段相关线路需满足其高度要求，从而影响了车辆段车场线的高度。例如哈尔滨轨道交通 1 号线太平桥车辆段设计中，为了保证试车线长度要求，需设桥跨越松花江干流南岸支流马家沟河，其桥下净空需满足相关要求，试车线一般要求为平直，而车场线与试车线的联络线长度较短，且考虑哈尔滨冰冻天气时车辆的爬坡能力，最大坡度不宜过大，因此对车场线最终设计高度有一定影响。

      地铁车辆段选址时，需考虑区域市政设施建设及规划情况，车辆段周边应具备既有市政道路或规划道路，市政道路一般都设有雨水管道系统。为防止周边雨水汇入车辆段，以及满足排水需要，一般情况下，车辆段场坪应比周边市政道路高出 0． 5 m 以上，同时应考虑方便车辆段与市政道路的连接。因此，市政道路的高度对车辆段场坪高度的设计有重大影响，设计时需搜集既有或规划市政道路的相关资料。

      车辆段场坪高度直接决定着土石方以及挡墙的工程数量，过高( 填方) 或者过低( 挖方) 都将明显增加工程费用。因此，车辆段场坪高度的设计应考虑节省不必要的费用，同时还需考虑当地土石方调配的实际情况。

      车辆段场坪高度的设计还需考虑其周边的地理情况，应尽量做到美观协调。另外，车辆段场坪的高度还与段内雨水排放系统有一定关系，当车辆段局部低于周边时，雨水流量的计算则要考虑增加的汇水面积，从而在设计时需提高雨水排放的能力。

 

      以哈尔滨轨道交通一期工程太平桥车辆段设计为例，对场坪高度的确定进行详细分析。

      哈尔滨市轨道交通 1 号线一期工程是哈尔滨首条建设的轨道交通线，线路自医大二院至太平桥，途经高等学府、学府路高新技术开发区、中央商务区、博物馆、火车站等区域，是哈尔滨市路网规划中的一条最重要线路，共13 座车站，1 座控制中心，1 座车辆段( 太平桥车辆段与综合基地) 。太平桥车辆基地由车辆段、综合维修中心、物资总库、培训中心和必要的生活设施等组成。主要功能有: 车辆停放及日常保养任务、车辆检修任务、列车救援任务、设备维修任务、材料供应任务、技术培训功能。另外，车辆段在地铁建设期还承担以下任务: 作为地铁一期工程的铺轨基地、设备运输基地、材料储备基地、车辆接收和调试基地、运营准备的基地。

      哈尔滨市轨道交通一期工程太平桥车辆段与综合基地位于哈尔滨铁路枢纽太平桥站以南、马家沟以东、规划新江桥街以西、规划平湖街以北的地块内。该场地呈长方形，长约 1 100 m，宽约 210 m。段址北临国铁太平桥站，西临马家沟，东、西、南三面与三条规划路相邻。国铁线路路基标高约 120． 5 m。段址处地势低洼，标高主要在 116． 5 ～118． 5 m 之间。太平桥车辆段与综合基地用地示意图如图 1 所示。

      马家沟河为哈尔滨市的二级河道，为河松花江干流南岸支流，马家沟河道防洪设计标准为 50 年，现状河道治理已完成，河道断面已按规划实施。太平桥车辆段与综合基地附近河堤标高约 121． 5 m 左右，并新增修1． 2 m 高的防洪墙，马家沟上游已修建防洪大坝。经采用哈尔滨地区暴雨强度公式，按照地面雨水流量计算，并采用暴雨径流公式进行校核，计算出该区域50 年一遇暴雨积水深度为: 0． 68 m。另外，太平桥车辆段用地区域的地下水位为 115． 50 ～116． 20 m，冰冻季节的水位低于 116． 00 m，哈尔滨的最大冻结深度为2． 05 m。

      经分析，太平桥车辆段与综合基地车场线路肩标高不应低于 119． 40 m。

      太平桥车辆段与综合基地车场线轨顶高度主要受以下三方面的限制。

      太平桥车辆段与综合基地出入段线分别自太平桥站、交通学院站接轨，采用“八”字型接轨方式。出入段线需下穿避让污水箱涵，箱涵离车辆段较近，从而对车场线高度有一定限制。出段线纵断面如图 2 所示。

      根据地铁设计规范要求，试车线应为平直线路。太平桥车辆段与综合基地试车线全长为1 380 m，西端需跨越马家沟，桥位位于铁路滨江线及拉滨线桥位上游，距滨江铁路桥位约 33 m。其中，拉滨铁路马家沟河桥为单线桥，始建于1933 年，梁底高程为120．86 m。

      马家沟相关水文资料如下:

      流量: Q_1%= 192 m³/ s ，Q_2%= 146 m³/ s，Q_5%=90． 3 m³/ s;

      水位: H_1%= 120． 40 m，H_2%= 120． 31 m，H_5%=119． 33 m。

      根据防洪标准、过水面积等技术要求，以及考虑与铁路桥梁的协调，试车线马家沟桥梁底高程设计为121． 04 m，最终确定试车线轨顶标高不能低于 122． 08 m。因坡度不宜过大，为合理降低场坪高度，对试车线联络线进行了修改，将线路长度从 70 m 调整为 140 m，线路坡度为 12‰，原设计方案及修改后示意图分别如图 3和图 4 所示。

      由于太平桥车辆段毗邻国铁太平桥车站，因此规划中将太平桥站作为轨道交通一期工程的接轨站，太平桥站为哈尔滨铁路枢纽内无客货运作业的技术站，属哈尔滨铁路局管辖。接轨方案为联络线由车站南侧西端咽喉引入 I 道( 滨江上行线) 的安全线，安全线相应延长，与地铁车辆段试车线连接，并设置一条 200 m长的平坡线路作为交接线。国铁线有效长为 330 m，既有国铁安全线接轨点处轨顶标高为 121． 508 m，考虑哈尔滨冰冻天气的原因，线路纵坡不宜过大，因此对试车线的高度有一定限制。太平桥车辆段国铁联络线设计方案示意图如图 5 所示。

      太平桥车辆段与综合基地周边有三条市政道路，西侧为规划红旗大街( 宽 40 m) ，需横跨铁路线，设计时作为高架桥进行考虑; 东侧为新江桥街( 宽 40 m) ，路面高度为 118． 95 ～ 120． 10 m 不等，主要表现为南低北高，与车辆段东侧大门连接处道路标高大约为119． 60 m; 南侧为规划平湖路( 宽 20 m) ，是车辆段周边主要道路，从用地东段始至用地西侧马家沟防洪道路，规划平湖路高差较大，主要表现为西高东低，路面高度为 117． 60 ～120． 10 m 不等，与车辆段大门连接处高度大约为 119． 50 m。根据车辆段排水及与市政道路连接的相关经验及要求，车辆段场坪高度整体宜高于 119． 00 m。

      太平桥车辆段与综合基地南侧和东侧主要为居民楼，小区的高度主要分别随平湖路及新江桥街进行变化，并且沿平湖路有较多临街店铺，与车辆段仅相隔30 m 左右; 另外车辆段东南角围墙外，有四栋六层居民楼，距围墙最近处仅为 12 m 左右，居民楼周边道路高度主要为 118． 50 ～ 119． 00 m，因此，车辆段场坪高度的设计需考虑对距离较近居民楼的影响，以及与其周边环境的协调和美观。

      太平桥车辆段场外线宜为平坡，同时受用地的形状、大小等限制，车辆段围墙底的高差较小，而周边道路起伏较大，因此，设计时必须考虑减少挡墙的工程数量。

      哈尔滨市内土源紧张，土方调配较为困难，土石方工程工程数量也是一个重要的考虑因素。

      经过分析后，太平桥车辆段与综合基地车场线设计为平坡，轨顶高度为 120． 38 m，试车线轨顶高度为122． 08 m，场坪平均高度设计为 119． 50 m 左右，需填土 40 万方左右。考虑到局部地区低于用地外周边场区，因此需加强车辆段的雨水排放设计。太平桥车辆段与综合基地场坪高度的设计综合考虑了各种因素，设计结果满足了各方面的要求。