勘察設計如何打破固有思維

勘察設計如何打破固有思維?？辈煸O計的重難點

勘察條件極為復雜。線路全長51.899km，起于深圳福田中心區福田樞紐，終點位于莞深交界以南（深圳側）碧頭站。線路由福田中心區沿深南大道向西引出，下穿1號線竹子林車輛段，進入深圳灣片區；之后進入后海片區、前海灣片區、新安片區、珠江口海域、深圳機場，線路于地下穿出機場，轉入寶安大道高架，沿寶安大道向北走行至本線終點碧頭站。該項目橫跨深圳中西部地區，兩處跨越海域，7次下穿（上跨）既有軌道交通線、深圳機場，多次下穿城中村等老舊建（構）筑物。涉及大量的勘察辦證、協調、交通疏解乃至夜間施工等，勘察條件極為復雜。

 后海站現場基坑開挖航拍照片

勘察作業安全文明施工要求極高。線路在深圳名片景觀路深南大道地下敷設（長約4.6km），車流人流特別密集，且地下管線復雜；紅樹灣站至后海站區間有約長1.1km下穿深圳沙河高爾夫球場；碧海站至機場站區間下穿珠江口海域；機場站至福永站區間下穿機場跑道。這幾個區段的勘察作業，安全文明施工要求極高。

地質條件極為復雜。東西向橫跨深圳西部的福田區、南山區和寶安區，沿線地層巖性、水文地質條件復雜多樣，且與多條深大斷裂層交叉。

工期緊迫。全線內外業作業時間較短，需要投入大量的人力物力，高峰時期投入120多臺鉆機。

后期服務要求高。地鐵線路設計周期長，從方案設計、初步設計、施工圖設計到開工，時間跨度在2年以上，且線路設計方案受各種因素影響，局部多次調整，需要勘察和設計密切配合。

勘察設計亮點

多項勘察手段

通過采用資料收集、地面調查、鉆探、物探、原位測試（包括標貫、動力觸探、雙橋靜力觸探、旁壓試驗、十字板剪切試驗、螺旋板載荷試驗等）、抽水試驗、室內試驗和綜合分析等多種手段，詳細查明了沿線地層巖性、地質構造、水文地質特征、巖土物理力學性質、特殊巖土和不良地質現象，為該項工程的施工圖設計提供了準確可靠的巖土工程勘察資料和巖土設計參數。主要工作量包括：實際完成勘探孔6614孔，共計進尺214725.01m；利用沿線勘探孔409孔，共計進尺17146.92m；進行標貫試驗46775次，利用標貫試驗4008次；進行動力觸探、雙橋靜力觸探試驗871次；進行旁壓試驗743次；進行十字板剪切試驗791次，螺旋板載荷試驗173次；進行抽水、注水、提水等水文地質試驗72次；采取土樣13970組，水樣1081組，巖樣1525組。

不同的水文專項勘察

針對11號線工程靠近海域，部分地段需跨越海域，受海水入侵影響嚴重，地下水水質變化大的特點，本項目勘察通過分層采取地下水樣，詳細論證了不同含水層中的地下水，對混凝土結構的腐蝕性，為處于不同含水層中地下結構的防腐蝕性和耐久性設計，提供了準確可靠的水質腐蝕性、環境類別和環境作用等基礎數據資料，有力地推動了國內跨（近）海域段軌道交通工程的耐久性設計工作。

不良地質專項勘察

針對11號線工程部分地段花崗巖孤石發育的特點，本項目勘察采用先進的Flash RES 64多通道超高密度直流電法勘探系統，對孤石發育地段進行了孤石空間形態的探測工作，彌補了鉆探手段的局限性，為查明孤石空間形態分布規律，做出了有益的探索工作并取得了較好的成果資料，并經施工開挖揭示所驗證。

全面合理的巖土工程評價與建議

勘察報告結合各工點的工程類型、環境條件和巖、土、水特點，做出了全面、合理和恰當的巖土工程環境問題的分析、評價和預測，對設計、施工、監測等方面的建議針對性強。如在前海灣站至寶安站區間詳勘報告中，針對設計的建議提出：“下穿地鐵5號線臨前區間段，由于該段基巖起伏變化劇烈，左線需穿越硬巖段。如果11號線工程線位在該下穿段向東側挪動10m，則11號線工程左線就可避開微風化硬巖，并調整11號線左線下穿地鐵5號線臨前區間的工法為盾構法，從而減小左線采用礦山法在硬巖中下穿所帶來的技術和安全風險?！痹摻ㄗh被設計采納，僅此一項節省投資3000余萬元。實踐證明，微調該區間設計線位后，采用盾構法，非常安全順利地下穿通過了已運營地鐵5號線臨海站至前海灣站區間。

動態管理制度

該項目勘察工作量大，時間跨度長，參與人員眾多，高峰期投入鉆探設備106臺，技術和管理人員173人，是一項比較龐大的系統工程。根據業主“設計零變更”理念的要求，本項目建立了11號線工程項目動態管理制度，實行日例會、周例會和月例會制度，嚴格控制工程質量、工程進度、安全文明施工等目標要求。各勘察階段和工點詳勘報告提交及時，在設計和施工過程中，勘察項目技術人員有力地配合了相關單位，對保證和優化設計質量，確保工程施工安全和工程質量起到了顯著作用?？辈斐晒Y料經施工驗證，所揭示的地質情況與勘察報告一致。

與周邊融為一體的后海車站設計

后海站位于南山區后海濱路與科苑路之間，沿海德三道呈東西向布置。車站為地下三層換乘站，站前設停車線，停車線上方形成兩層自然空間。11號線后海站與2號線呈“L”形換乘，并按規劃要求在中心路、科苑路，分別預留與規劃中的15號線、前海環線換乘條件及換乘節點。預留的規劃15號線和前海環線線上跨11號線區間。車站位于南山后海金融商業核心區，周邊均為在建和待建地塊，車站設計施工充分考慮與周邊物業地塊結合連通，形成以車站為核心，周邊地下相互貫通的地下交通商業空間。

后海站建成后站廳、出入口部位實景圖

車站除與既有2號線換乘外，還預留了與15號線、前海環線的換乘節點，同時預留多處換乘節點在深圳尚屬首次。為避免多線換乘客流交叉，后海站創新設計，合理組織客流，擴大了站廳層規模，使各線換乘流線有效區分，方便換乘。

車站周邊規劃為南山核心片區，圍繞車站周邊地塊高強度開發，車站附屬設計充分考慮與周邊地塊有機結合，與航天、鵬潤達、華潤總部大樓等近十個地塊連通合建。形成了以車站為核心，地下空間綜合開發，地下人行交通便利發達的綜合利用案例，車站物業區與周邊地塊綜合開發為深圳之最，為今后地下空間的利用提供了較好的借鑒與參考。

后海站利用配線自然形成空間進行商業開發，提升土地利用價值。同時設置3組排風亭，滿足自然形成空間通風要求,風亭與周邊地塊物業結合設置。在滿足消防疏散功能的同時，大量減少地面附屬設施的數量，滿足核心區城市景觀需求。

車站與周邊城市一體化設計，已成為現代化公共交通系統支持下的城市土地開發模式，是城市土地利用與交通系統一體化規劃的一個重要技術手段。

優化換乘形式，縮短換乘距離，滿足出行需求，優化交通結構，提高交通效率，保證交通系統與周邊城市建設協調發展；提高站點周邊開發強度，增加站點對乘客的生活粘黏度，使乘客的日常生活圍繞軌道站點及站點開發為主，這樣站城一體化就會對人們日常生活習慣產生影響，土地價值也能得到較大的提高。

統一協調的四座高架車站設計

11號線高架4站作為深圳首批8節編組高架車站，采用統一的造型設計，車站均為地上三層高架車站，地上一層為設備層，地上二層為站廳層，地上三層為站臺層。其中橋頭站、馬安山站為標準車站，塘尾站為首座曲線高架車站，沙井站為11號線與規劃13號線換乘車站。

高架車站設計特點及亮點

塘尾站弧線車站，由于車站站位選擇時實在無法避開曲線線路，因此該站設計為曲線車站，建成后效果較其他車站更顯美觀。然而無論是從設計到建設、甚至在運營過程中都面臨著巨大的挑戰，設計過程中的弧線定位，屏蔽門門柱的落點，甚至鋼結構屋架的定位，都是需要精細化設計與施工的過程。

弧形中懸窗幕墻保證了站廳層全面積通風的同時，解決了中懸窗全開將會造成碰頭隱患的問題：

深圳地鐵三期11號線高架車站的設計中，對遮陽采光、通風防雨進行了重點分析。

深圳地鐵三期11號線高架站為八節編組島式站臺，站臺寬度10米，站臺層空間寬度21米，空間高度9.3米。雨棚遮蓋范圍為頂部，兩側延續頂部造型局部設圍護結構，自然通風，頂部由整體鋼結構一跨構成。鋼結構雨棚頂部中間不設天窗采光帶，側面局部鏤空，在鏤空區上檐設置0.85米，鏤空區下部設置2米高隔聲防風側窗，高度2米，側窗下部接近軌行區，根據整體造型設置3.65米側部圍護結構，側部維護結構下部包牛腿處設置1.6米高通風防雨百葉，增加站臺新風通道，站廳空間寬度19米。站廳層至站臺面高度6米，半高安全門1.5米，擴大通風量。

1.遮陽采光設計

考慮到深圳夏季較長，地理位置位于北回歸線附近，夏至時，深圳太陽高度角為90°，直射，冬至為45°左右?？紤]到夏季遮陽需求大于采光需求，冬季采光需求大于遮陽需求，又從防水及運營后期維護考慮取消傳統頂部天窗采光，采用站側上方約45°部位采光最佳。當列車進站時側窗采光段時間內有一定遮擋，這時需要車站設置感應式人工光照明設備，補充車站當列車進站時站臺處采光不足的情況。

2.通風防雨設計

高架站通風防雨設計示意

從圖3分析可知，三期11號線高架站通風效率大大提高，首先選用半開敞式高架站形式針對深圳地區地域特征，及需要對臺風季節暴雨橫吹做出相應防護，保證長熱地區自然通風順暢，穿堂風自然。新風較舊風冷，冷空氣下沉，因此在包牛腿處設置通風防雨百葉，開通新風底部通道，將新風順軌行區側部引入站臺。其次為防止臺風季雨水飄入站臺給車站造成損失，延續景觀造型，在側翼設置3.65米高護板，及2米高側窗，側窗上部留出鏤空排風區域，主要排風為站臺內污濁氣流，污濁空氣經站臺乘客及站內設備加熱后，熱空氣比冷空氣輕，因此從高位排出，此外鏤空區兼具活塞風排出及特殊情況下排煙氣流。站臺處設置1.5米高安全門，有效地保證了站臺處垂直于軌行區穿堂風通暢。橋梁BIM