回忆非典那年的广州地铁:访广州地铁设计研究院有限公司顾问院长徐明杰

继北京市地铁运营有限公司原党委副书记齐书志回忆北京地铁抗击非典疫情后,《城市轨道交通》杂志专访到广州地铁设计研究院有限公司顾问院长徐明杰,他回忆了广州地铁如何应对SARS危机以及应对此次新型冠状肺炎病毒广州地铁采取的措施。

广州地铁设计研究院地铁设计大厦自然通风与空调联动控制策略研究

良好的自然通风设计可有效提升室内空气品质并改善室内热环境,但难以满足全年在室人群的热舒适需求。“自然通风+空调”联动模式不仅能够保障建筑全年室内舒适和健康,且是实现近零能耗建筑目标的重要被动技术途径。然而,上述联动模式在实际工程中的应用案例极少,导致设计与运行经验极度匮乏。采用CFD软件Fluent对广州地铁设计研究院地铁设计大厦进行了过渡季通风策略的综合优化设计,提出了基于热舒适参数的“空调+自然通风”自适应联动策略,可使地铁设计大厦全年室内自然通风热舒适时长范畴达到1097~1351 h,辅助其实现了近零能耗建筑目标。研究结果可为建筑自然通风与空调联动系统的成熟应用提供设计与运行方面的参考经验。

特殊环境下地铁线路设计组合方案研究及应用

针对常规地铁线路设计方法在建(构)筑物密集地段无法解决拆迁量大、施工难度大、风险大、代价大等问题,创新一种特殊交叉渡线加曲线岛式错位站台组合的线路设计方法,不仅能满足建筑、结构、信号、轨道、行车、线路等相关专业的设计需求,而且能使得地铁线路可以灵活地绕避站点周边密集的建(构)筑物。研究结果表明:该创新线路设计方法可以实现减少拆迁、加大施工净距、缩减明挖规模、降低施工难度和风险、节省工程投资等目标,为地铁站点周边建(构)筑物密集、拆迁和施工困难的地段提供技术指导。通过实际的工程案例验证,表明该创新线路设计方法能产生很好的经济、技术和社会效益。

基于均衡修模式的地铁车辆基地设计创新研究

为解决既有计划修模式下,地铁车辆上线率低、运维成本高、部分子系统过度维修问题,国内各地铁运营部门逐步探索、实行均衡修的车辆维保作业模式。均衡修模式将传统计划修中各级检修任务分解至不同的维修周期内,利用列车运用窗口期作业,减少车辆扣修时长,均衡维护工作量。该研究以均衡修制度为基础,研究该模式下车辆基地的创新设计方案。研究结果表明,采用与均衡修作业匹配的设计方案后,全线检修车规模可减少21.4%,车辆基地停车列检线每双线跨可以压缩宽度0.8 m,定修车辆段的检修库基本可以取消。实现轨道交通降本增效,高质量发展要求。

地下结构防腐蚀性设计研究——以佛山地铁4号线为例

为了找出一种适应于佛山地区地下结构的腐蚀性处理通用方案,以佛山地铁4号线一期工程相关岩土工程勘察为依托,采用文献调研、规范对比分析的方法,对不同规范中抗腐蚀性相关要求进行深入分析,再对GB/T 50476—2019《混凝土结构耐久性设计标准》存在的问题进行探讨,并结合既有佛山地铁3号线、广州地铁7号线西延至顺德段的实际情况,总结出一套适应于佛山地区地铁结构的地下水腐蚀性防治设计标准。在佛山地铁4号线先期开工点中的应用结果显示,按上述设计标准执行时,相关性能指标满足规范要求。

地铁顶出口设计研究

简要介绍了传统地铁出入口的分类,结合国家老龄化越来越严重的现状以及目前顶出口设计中遇到的问题,阐述现阶段地铁顶出口采用的设计方法及应用范围,并简单展望顶出口未来设计方向。

BIM技术在地铁车站建筑设计中的应用研究--以深圳3号线富坪站为例

针对传统建筑设计模式发展存在局限等问题,分析了地铁车站在设计过程中对项目协同化、工程可视化需求的现状,以深圳3号线富坪站为例,结合BIM技术自身优势,探究BIM技术在地铁车站建筑设计中的相关应用。结果表明,BIM技术有利于设计方案的可视化分析、多专业工种的协同化配合、施工过程中的数字化模拟。

广州地铁车辆段盖板人行交通衔接设计分析

文章主要分析了车辆段人行交通衔接现存问题,针对问题提出“公共交通+慢行网络”新模式解决思路。同时,将其具体落位到步行及骑行交通衔接设计中,以期解决车辆段盖板初期人行交通衔接预留的问题。

基于BIM模型的广州市轨道交通地铁车站施工区域燃气管线迁改方案研究

地铁车站主要位于城市主要区域,涉及的市政管线复杂,因而会引起既有管线的迁改。燃气管线因其敷设范围广,服务范围较大,破坏后果严重,是地铁管线迁改工程的重要管线。BIM技术可以直观体现出管线与车站结构的关系,将其应用在管线迁改设计中可以极大的提升设计效率。结合广州某轨道工程,引入BIM技术,对地铁车站建设过程中燃气管线迁改的难点进行分析,对其迁改方案进行研究。

广州番禺广场地铁站公共空间光环境设计研究

随着人们物质文化生活水平的提高,对城市轨道交通公共空间光环境的要求也逐步提升。LED新技术的发展,给空间品质带来了更多实现的可能性,也带来了更多挑战。本文从对北上广的37座车站光环境现状进行测量、评价和分析研究,从安全、节能、舒适三个方面,总结归纳了适合现阶段乘客需求的光环境参数指标。创新型地提出乘客满意度较高的照度值范围,以及通过控制实现节能的方式,归纳可协助乘客辨别方向的空间明亮感参数的应用场景,并将其适宜值转化为立面照度值,便于设计师使用。

广州地铁预制节段拼装高架桥直线最小线间距设计研究

节段预制拼装技术在国内城市轨道交通工程中已有较多应用,但尚未有成熟、系统的线路设计经验可供借鉴,针对该工法下的直线段最小线间距设计问题,结合广州地铁14号线工程开展相关研究。结果表明,节段拼装高架直线段最小线间距设计时除了考虑车辆设备限界、疏散平台宽度、安全间隙等控制因素外,还要与节段预制拼装工法相匹配,从压缩节段预制模板种类角度,合理选取直线段最小线间距,为以后类似的工程提供参考。

地铁车站与市政隧道合建设计研究——以广州地铁7号线西延顺德段陈村新城站为例

为解决地铁车站与市政隧道合建设计中出现的相关问题,以广州地铁7号线一期工程西延顺德段陈村新城站拆除复建锦龙隧道为例,从站位选择、合建方案及建筑空间布局等方面深入分析,主要研究结论如下:1)针对既有工程对新建工程选址、功能有较大制约的情况,设计时可打破常规束缚,以功能优先主导;2)涉及到对既有工程破除复建的项目,设计过程中在技术层面及管理层面都需要充分征求既有工程建设单位、设计单位及相关主管部门的意见,对工程风险、社会风险进行必要的专家论证,确保后续项目的顺利实施;3)公共建筑设计应注重人性化、精细化,在工程风险可控的前提下,尽量优化空间布局,满足功能需求,提高服务水平。

综合交通枢纽中地铁车站建筑设计研究——以广州地铁22号线广州南站为例

结合广州地铁22号线广州南站工程实例,对建设条件中因综合交通枢纽的功能特征或外部控制因素较多导致的地铁车站设置困难的工程进行分析,在主要设计思路、车站方案设计及客流组织设计的基础上,对站位选择、换乘客流组织等问题进行深入探讨,从而设计出最优方案,为综合交通枢纽中的地铁车站设计提供借鉴。

基于精细化数值模拟的地铁盾构隧道椭圆度安全研究

随着城市地铁运营里程不断增长,盾构隧道过量变形导致的结构安全问题持续出现。对出现过大变形的盾构隧道进行结构分析时,准确的岩土参数难以获取且外部因素十分复杂,在数值模拟中难以全面考虑。以可靠的实测数据作为精细化数值模拟分析的基础,更有利于还原当前的结构状态。因此,为更真实地通过数值模拟方法分析盾构隧道的结构安全状况,继而得出基于椭圆度的结构安全控制标准,提出以隧道椭圆度为基准,在保证隧道结构合理的受荷条件下使隧道变形结果与实际相近,结合某上软下硬地层中隧道变形过大的典型案例相互论证,从而进行盾构隧道的结构力学响应分析。研究结果表明:当隧道结构主要承受竖向对称荷载时,拱顶接头位置变形与螺栓应力最大;拱顶内侧易出现裂缝,拱腰接缝区域容易出现渗漏;管片椭圆度为0~10‰时,结构较安全;椭圆度在10%~20‰时,结构拱顶内侧开始出现塑性区;椭圆度在20%~30‰时,塑性区不断发展,拱顶螺栓接近进入屈服阶段;通过对比管片损伤、螺栓应力、接缝张开量等随椭圆度增加的变化,结合工程案例中的实际状况,并考虑为隧道结构变形保留适当冗余,可将该区间隧道基于椭圆度判断的变形标准的控制值设为25‰,预警值设为20‰。

富水混合花岗岩地层地铁隧道施工中地面注浆止水帷幕的设计参数优化

[目的]富水混合花岗岩地层新建隧道施工受地下水的影响显著,通常采用地面预注浆形成止水帷幕的措施来降低地下水对隧道施工过程的影响。但止水帷幕设计参数的选择大多以经验为主,可能存在隔水效果不佳、水位降低显著导致地层沉降超限,以及隧道周围突涌水等现象,故需要对富水混合花岗岩地层注浆帷幕设计参数进行优化。[方法]依托广州地铁18号线番禺广场站—南村万博站区间工程,基于正交试验设计,通过数值模拟分析了止水帷幕设计参数(帷幕深度、帷幕厚度、帷幕渗透系数及帷幕与隧道间距离)对注浆隔水效果的影响;采用SPSS软件进行多元线性回归分析,拟合了选取止水帷幕设计参数的经验公式,获取了止水帷幕最优设计参数并进行工程应用。[结果及结论]止水帷幕的影响因素按影响程度排序依次为:帷幕渗透系数、帷幕深度、帷幕厚度、帷幕与隧道间距离;现场选取的止水帷幕设计最优参数中,帷幕深度为58 m、帷幕厚度为2.0 m、帷幕渗透系数为1×10-10m/s、帷幕与隧道间距离为0.5 m。现场工程实践表明,采用最优参数后,止水帷幕降低地下水位效果较好,隧道开挖时的围岩稳定且开挖面干燥,地下水对隧道开挖的影响得以有效降低。

小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型简化研究

为更简便地建立小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型,降低计算成本并保证计算精度的可靠性,本文比较分析不同简化程度的模型。首先,依据已有桥上无缝线路模型的形式,通过不同程度简化桥梁上部结构,由简到繁确立了单刚臂模型、多刚臂模型、准梁格模型、平面壳模型、空间壳模型、实体模型共6种模型,并通过扣件横向和纵向阻力试验取得了模型的关键参数;其次,以曲线半径为200 m的(40+50+50+40) m连续梁桥为实例,计算了桥上无缝线路在伸缩、挠曲、制动和断轨等其他组合工况下的结果;最后,以实体模型的计算结果为基准,将前5种模型的计算结果与实体模型的进行对比,通过欧几里得距离量化分析了各模型的计算精度。研究结果表明:综合考虑模型复杂程度和计算精度,多刚臂模型和准梁格模型相比于空间壳模型性价比更高,梁格法在桥梁工程中被大量用于异形桥梁计算,且支座分布以及边界条件更符合实际情况。因此,推荐在进行小半径曲线梁桥的无缝线路计算时采用准梁格模型。

广州地铁22号线交流牵引供电系统电磁干扰问题分析

[目的]当地铁线路正常运行时,由于钢轨对地不能做到完全绝缘,采用交流牵引供电系统的地铁会对邻近金属油气管道产生交流干扰。因此,有必要研究地铁交流牵引供电系统对外部电磁干扰的问题。[方法]以广州某金属油气管道与广州地铁22号线并行段为例,建立地铁隧道与金属油气管道耦合模型,对金属油气管道进行电磁干扰仿真分析;计算了与隧道呈不同夹角的油气管道各段的电磁感应电压、地电位和涂层耐受电压,分析了电磁干扰的主要影响因素。[结果及结论]交流牵引供电制式下,管道涂层实际承受电压为涂层内部金属管道表面的电压和外部土壤中的地电位的差值,地铁隧道在金属管道表面产生的感应电压幅值是土壤地电位幅值的10倍以上,金属油气管道受到的电磁干扰以管道与地铁的电磁感应电压为主;金属油气管道及地铁隧道并行段是产生电磁干扰的主要区段;增加回流线可以极大地降低金属油气管道的电磁感应电压,回流线的位置与数量对减少电磁干扰效果有极大的影响。

地铁线路采空区微动剖面法探测研究——以广州地铁14号线二期为例

煤层开采留下大范围采空区,可能引发地面沉降和塌陷,危害地面建筑物和地下设施安全,查明采空区的空间位置与结构形态,对矿区环境治理、土地资源开发利用和确保地铁、铁路等大工程建设地质安全具有重要意义.然而,采空区探测一直是公认的行业难题,尤其是当采空区位于城镇等复杂强干扰环境下,传统的采空区物探面临诸多挑战.本文采用微动剖面探测新方法研究广州地铁14号线二期乐嘉路站—岗贝站区间的煤层采空区,介绍在城区交通要道开展地铁线路采空区微动剖面法探测的方法技术.探测查明2#、4#煤层采空区、六处岩巷与二处竖井,与钻孔揭露情况和历史记载的煤矿开采水平巷道吻合,探测结果为地铁设计建设提供了可靠的物探依据和地质安全保障.

三线平行地铁车站振动及传播规律实测研究

【目的】研究三线平行地铁进出站引起的地铁车站的振动特性。【方法】以国内某城市三线平行换乘地铁车站为研究对象,基于现场实测数据分析该车站振动特性及传播规律。【结果】受线路建成及运营影响,该车站内各站台振动响应差异较大,进站工况下,站台1,站台2和C线站台平均Z振级分别为81.9,91.4,61.7 dB;站台1和站台2振动主要频段为75~125 Hz。出站工况下,3个站台的平均Z振级分别为82.7,93.8,63.7 dB;站台1和站台2的振动主要频段为50~100 Hz。C线站台振动响应在两种工况下均集中在50~60 Hz内。【结论】在车站内多数测点均可发现出站工况下振动大于进站工况,最大差值约2.5 d B。车致振动传递至地面一层后会先产生一定衰减,传递至地面二层时则会产生放大,振动放大约3.6~5 dB。车致振动在该车站建筑内的传递所产生的衰减较小,振动衰减主要依靠的是土层,振动衰减量约为0.53 d B/m。研究成果可为类似结构、平行接入多条线路的地铁车站及车站上盖建筑的振动预测、振动舒适度评价及减振设计提供参考依据。

地铁基坑下穿铁路桥的桥墩保护设计方案合理性研究

以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际铁路特大桥工程为依托,通过数值模拟和理论分析,对地铁基坑下穿段实施的桥墩保护措施的合理性展开了深入研究。研究结果发现:针对桥墩水平位移,若仅采用隔离桩和采用土体加固两个措施,对两侧桥墩产生的影响差别较小;设置隔离桩可有效控制桥墩的竖向位移;在地下连续墙能保证基坑稳定的前提下,改变其墙厚和嵌固深度,对桥墩位移的变化影响较小;分区开挖可有效控制基坑变形及临近桥梁区域土体的变形。