摘  要 结合西安地铁三号线区间风井的设置，讨论了设置区间风井的必要性，考虑了其布置位置的几种方案，分析比较了其控制边界条件及特点，可为今后类似工程设计提供相关参考。

关键词 地铁工程 区间风井 控制因素

 

      西安地铁三号线鱼化寨 ～ 丈八北路站区间为矿山法、盾构法、明挖法 3 种施工方法相结合区间，区间全长 2 098． 7 m，其中主要采用盾构法施工，单渡线段及过地裂缝处采用矿山法施工，联络通道采用矿山法施工。区间风井及盾构始发井采用明挖法施工。单洞单线隧道，线间距 13 ～15 m。

      区间控制条件: 自鱼化寨站起，沿富裕路向东，下穿37 m 宽皂河，过西安市旧机动车交易中心后穿越 f4 地裂缝，然后下穿富裕路加气站，3 栋砖混 3层建筑、5 栋砖混 5 层建筑，过街天桥桥桩，再沿富裕路至区间线路终点。

 

      地铁通常由若干个车站以及与车站相连的区间构成，上、下行区间通过车站、区间之间的联络通道或区间配线互相连通，构成一个复杂的气流流通网络。地铁的这种网络结构，使其系统的通风与普通建筑通风有很大的不同，通风设计的难度也较高。目前，通常的设计是结合车站在区间隧道的两端设置隧道风机系统，为区间隧道事故或通风时服务。

      区间隧道通风系统是指服务于区间隧道的通风及防排烟系统，车站隧道通风系统是指服务于车站范围内屏蔽门外侧列车停车区域隧道的通风及防排烟系统，上述两部分结合称隧道通风系统。区间隧道通风系统是地铁通风系统的重要组成部分，正常运营时隧道通风系统为地铁区间降温、换气提供服务。火灾情况下能控制烟雾和热度蔓延，排出烟雾为疏散乘客开通一条无烟通道。

      为了满足隧道通风要求和便于运营管理，隧道通风机房一般都布置在车站的两端，较长的区间隧道( 长度 ＞1． 5 km) ，有可能需要在区间中部设置中间风机房。

      依据通风专业技术要求: 若一列列车发生火灾，必须通过机械通风控制火情保护乘客疏散，按照列车着火位置不同，组织实施防灾通风可能出现以下 3 种情况( 见图 1) 。

      ( 1) 列车车头部着火时，乘客不可能从列车的前方向撤出，只能由尾部安全门进入隧道后方车站撤离。此时由列车前方的事故风机排烟，后方的事故风机送风引导乘客迎着新风撤离。

      ( 2) 列车车尾部着火时，乘客的撤离方向与排烟的运行模式恰好与列车车头部着火时相反。

      ( 3) 列车中部的车厢着火时，此时乘客由车头和车尾的安全门同时进入隧道。隧道通风系统应向多数乘客疏散方向相反的方向送风，形成一定的迎面风速，诱导乘客安全撤离。

      按照《地铁设计规范》12． 2． 7 要求: “当需要设置区间通风道时，通风道应设于区间隧道长度的1/2 处，在困难情况下，其位置可移至距车站站台端部不小于该区间隧道长度的1/3 处，但该距离不宜小于400 m”。

 

      ( 1) 方案一( 见图 2 及表 1)

      按照通风技术要求，风井最佳位置为区间隧道长度的 1/2 处，该处为西安外事学院对面，目前有过街天桥，桥桩深度达到 24 m。

      特点: ①通风要求达到最佳。②此处地为绿地，且与市政管线无冲突。③如此处设置风井结构，天桥桥桩已深入至风井结构内部。所以此处不可设置风井。④若盾构隧道结构从桥桩之间穿过，可用桩基托换的方法将桥桩跨越盾构隧道结构。⑤市政过街天桥实施时，需充分考虑区间隧道的可实施性，确保桥桩外皮与隧道外皮净距不小于 2 m，并适当增加桩长和配筋。要满足天桥结构要求，需将天桥设置为简支梁结构，并满足相应沉降位移要求。⑥盾构管片砼及配筋需要相应提高强度要求。

      ( 2) 方案二: 风井移至西端开发商已买用地。

      特点: ①需要与开发商协调规划事宜。②相比原方案放置道路一角，规划物业开发不好。③无需拆除管线，解决交通疏解等。

      ( 3) 方案三: 风井移至东边市政绿地。

      特点: ①地处市政路下方，端头加固需要迁改多条管线，费用相比拆迁相当。②风井口部甩出，不影响环评及无拆迁。③需要解决交通疏解。

      ( 4) 方案四( 见图 3) : 风井与地裂缝处施工竖井合建。

      特点: ①不满足通风规范要求，在区间全长 1/3处设置风井，此区间长度为 2 100 m，至少 700 m 处设置一处风井，所以还需增设一处风井，及联络通道。②废水泵房线路纵断面需要修改。③风井与地裂缝的安全距离需要考虑，地裂缝处不适宜明挖工法，暗挖设防距离不满足。④工法转换太多，暗挖区间较短。⑤风井开挖后，可兼做出土施工竖井，降低工期及造价。⑥由于此处鱼化寨村，如若风井位于此位置，地处整体规划中心位置，对以后整体规划产生较大影响。

      ( 5) 方案五( 见图 4) : 风井设置与交叉口西南角。

      特点: ①便于规划要求，占地一角; ②无管线迁改、交通疏解问题; ③通风要求满足较好; ④线路最低点，便于将风井，水泵房，联络通道合并一起。⑤涉及拆迁费用问题。

      由以上方案比较可知，方案五位于红线规划以外，场地易于协调，对地铁区间各功能使用上满足性较好，且省略了管线迁改及交通疏解问题。

 

      地铁设计，应考虑中间风井的设置。区间风井位置的选定，应充分考虑各种影响因素及各个专业的相应要求。通过对风井设置的必要性及以上方案的特点分析得出以下结论: ( 1) 地铁列车防排烟系统需考虑乘客疏散及烟气流向等因素，设置中间风井有一定的必要性。( 2) 在满足通风要求的情况下，区间风井的设置需要考虑使用功能，结构功能，土地产权，建设规划，拆迁赔偿，管线要求及交通疏解，线路总体设计等控制因素并需将降低工程造价，降低工程风险等作为重要的条件考虑，其具体实施过程中与原有设计方案后期也具有变化的可能性，配合施工做后期变更，在综合考虑以上因素的影响下，确定风井的最终施工位置。

 

1 施仲衡． 地下铁道设计与施工［M］． 西安: 陕西科学技术出版社，2006

2 翟可． 上海地铁七号线过江区间中间风井位置方案探讨［J］． 隧道建设，2005( 3)