學科前沿講座結課論文

時間：2023-04-30 16:44:26 資料我要投稿

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地鐵設計

摘要

地下空間包括城市地下軌道交通系統、地下商業系統、地下停車場、地下貯存系統以及軍用民用地下建筑等[20]。可以預見，21世紀將是地下空間的時代。隨著我國許多城市地下軌道交通系統（地鐵）的不斷完善，地鐵將成為我國許多大中城市發展的主旋律。本文通過查閱相關資料，從概述、路網規劃、線路設計、車站設計、出入口設計等五大方面對地鐵進行了較為詳細的闡述。

關鍵詞：地鐵概述路網規劃線路設計車站設計出入口設計

一、概述

1、地鐵發展歷史

世界上首條地下鐵路系統是在1863年開通的倫敦大都會鐵路，當時電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機車。時至今日，地下鐵道已經有149年的歷史。[1]在近30多年中，有了更大規模的發展地鐵運營城市不斷增加，運營里程不斷加長。下表反映了當前世界各大城市地鐵發展的情況。

表1-1世界城市地鐵概況[2]

國家英國

城市倫敦紐約

美國

芝加哥華盛頓

法國德國

巴黎柏林漢堡

城市人口線路條數線路長度車站數占城市總客運量比重（%） 630 1320 780 320 1100 340 260 510 1180 260 880

3 30 7 5 19 9 3 11 12 7 11

392 416.2 173 150 316.5 143 100.7 120.8 248.7 115.6 262

267 503 140 75 361 169 89 164 235 92 160

45.0（1983）

19.0（1984） 40.7（1987） 26.0（1984） 27.2（1985）

西班牙馬德里日本

東京大阪

俄羅斯莫斯科

2、我國地鐵產業存在的主要問題[3]

雖然我國目前正處于經濟平穩快速增長期，但城市化發展水平相對滯后，城市地下空間開發利用過程存在一些問題。

（1）、規劃管理上對地下空間資源的可持續發展認識不足；

（2）、地下空間開發中交通作用不明顯，沒有與地面交通形成有機網絡；（3）、開發規模小、深度淺；

（4）、缺乏健全的投資融資體制，未能充分調動投資者積極性。 3、地鐵的造價問題[16]

（1）、地鐵的造價很昂貴，歐美、日本每公里造價基本都在幾億美元以上，不過我國上海地鐵造價預算按現有匯率折合成美元來看，尚低于美日等過地鐵造價。下表列出了美國一些城市的地鐵

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造價。

表1-2美國一些城市地鐵造價[3]

城市亞特蘭大華盛頓邁阿密

地鐵造價（百萬美元/km）

52 75 77

備注站臺長200米站臺長183米站臺長150米

（2）地鐵項目從規劃到建成一般要經過3個階段，即前期規劃階段、設計階段和工程建設階段。其中氣球規劃階段的投資一搬占地鐵項目總投資的13%左右，多的可高達26%，所以說降低地鐵前期投資是降低工程造價的基礎。其降低措施一般有以下幾點：

a.盡量制定“低密度、大站距”的線網規劃；

b.制定地鐵線路沿線土地利用及控制性詳細規劃，避免大量拆遷； c.進行可靠的客流預測；

d.科學合理地確定線路敷設方式。[14]

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扭環環線型地鐵，為解決正在規劃擬建的城軌線路在主城區的線網密度太低，而在總體城軌規劃中線路的長度太長、投資太大的問題提供了一種新的線型方案。在一條有上下行雙線的地鐵運營線路上至少有一個通過線路自身的扭轉形成的環型，在這個環型上至少有一個線路自身的、上下分離立體交叉的換乘車站。用主城區的扭環線型地鐵與郊區的并聯高架路相配合組成大城市的骨干公共交通網。它具有如下優點：

a.在主城區有限的范圍內增長了地鐵運營線路的長度； b.可以進行如獨立運營環線式的運營； c.整合了不同線型線路的功能；

d.減少了乘客的換乘，有利于讓乘客選擇不同的路線；

e.有利于大城市郊區的公共交通以及大城市主城區與郊區公共交通之間的換乘； g.有利于節約主城區邊沿的土地。

圖2-7最簡單的扭環形圖2-8 “8”字形扭環圖2-9 扭環線型地鐵與并聯高架

路的換乘示意圖

2、線網規劃

在修建地鐵時，注意要制訂中長期發展規劃。

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上海市城市規劃部門1985年提出的綜合交通規劃設想中，除在地面上規劃7條快速干道和其他一些主次干道，以及自行車專用道外，還提出了由4條徑線、1條半徑線和1條環線加1條半環線組成的地鐵線路網，總長176km。

一般來說，線網規劃主要包括以下三大塊：

（1）線路端點站開發：包括大規模機動與非機動車停車場、出租者停靠站、與地面公交相結合的配套設施以及大型超級市場或綜合商場；

（2）換乘站點開發：將換乘樞紐站開發成為集人流集散、商業、停車、娛樂和餐飲為一體的功能強大的綜合體，以加強地區經濟活力，促進地區發展；

（3）一般站點開發：換乘站主要集中在中心區范圍內，主要以交通開發為主，結合地面土地利用性質進行開發。規劃重點是步行交通、自行車交通與軌道交通之間的換乘[19]。

三、地鐵線路設計

地鐵路網的規劃，要通過對每一條線路具體地進行勘測、規劃、設計和施工才能實現，這項工作可以統稱為線路設計。

1、線路選線需要考慮的因素（1）線路的作用

i、為城市居民的生產、生活提供交通服務，是修建地下鐵道的主要目的。

例如徐州市在建地鐵1號線全長31.9公里，其中地下線約12.8公里，高架線約19.1公里，預計2015年建成通車。穿越高速鐵路站的一段設置為地下線，因此徐州市高鐵站預留了地鐵出入口，這充分體現了線路的作用。[7]

圖3-1 徐州市主城區軌道線網規劃圖

ii、其他：地下鐵道還可以為包括戰備、物資運輸、安裝電纜等服務。（2）、客流分布與客流方向

從地鐵的社會效益來看，地鐵應最大程度地吸引客流，因此地鐵應盡可能多經過一些大客流集散點。

（3）、城市道路網分布情況

城市道路分為快速路、主干道、次干道、支路等。主干道兩側人口密度高，因此地下鐵道線路

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一般應選擇城市主路敷設，吸引范圍內客流多，換乘方便，能更好的為市民服務，運營效益高。

（4）、隧道主體結構施工方法[8]

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聯絡線：為溝通兩條獨立運營路線而設置的連接線，為兩線車輛過線服務；

安全線：目的是為了防止在出入線、折返線和支線上的列車未經允許進入正線與正線列車發生沖突，從而保證列車安全、正常的運行。

四、地鐵車站設計

1、車站類型

按照運營性質的不同車站類型可以分為終始站、中間站、區間站和換乘站等4-1。

表4-1 車站類型及說明[3]

車站類型終始點站中間站區間站換乘站

臨時檢修

供乘客中途上下車之用

在卡羅拉集中的線段兩端的車站設置折返線，在客流高峰區段內增開區間列車以疏散客流

位于線路交叉點。除供乘客上下車外還允許乘客換乘另一條線的列車

說明

位于線路兩端，往往設在郊外。設有線路折返設備，便于機車在此折返、停留、

[10]

，相關概念見表

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4、地鐵車站內部環境設計[12]

地鐵車站建設的巨大投入，在公眾眼里看到和切身感受到的就是地鐵車站公共區的環境設計，因此它的設計標準不應太低，應與一定的建設投資相適應。

地鐵車站環境設計的原則應與建筑設計的原則相一致，首先應保證其安全、適用、通達、快捷。在此基礎上同時考慮視覺范疇內的造型因素及裝飾材料的應用，使車站環境在全線統一格局的基礎上設計成具有一定識別性的特型車站。[18]

地鐵車站的裝飾用材應符合防火、防潮、經濟、耐久、易清潔的要求，部分用材還需考慮便于拆裝維修，可能條件下兼顧吸聲的要求。車站內部的環境色彩力求明快、和諧，局部運用一些亮麗的色彩可以振奮精神，打破地下沉悶、昏暗的心理偏見。車站內的路引、指示標牌是公共交通建筑環境設計的又一個亮點，不僅其本身發光透亮，而且其造型、色彩、內涵、位置都是客流密切關注的。因此在內部環境設計中必須加以重視。

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總之車站內部環境設計是一個綜合運用功能技術、造型藝術和建筑裝飾材料的設計過程。以人為本的設計理念也最后通過室內環境設計細致的體現出來。

六、地鐵的消防、安全與疏散

1、重要性及危害性

地鐵車站內人流密集并有大量機電設備，一旦發生災害，將會涉及國家財產的損失和人民生命的安危。因此，車站防災設計十分重要。

2、地鐵防火技術措施與要求

地鐵防火災應貫徹“預防為主，防消結合”的方針。地下車站站廳乘客疏散區、站臺及疏散通道內不得設置商業場所。站廳及與地鐵相聯開發的地下商業等公共場所的防火災設計，應符合民用建筑設計防火規范的規定。

（1）耐火等級

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地鐵的地下工程及出入口、通風亭的耐火等級為一級。

（2）疏散時間

出口樓梯和疏散通道的寬度，應保證在遠期高峰小時客流量時發生火災的情況下，6分鐘內將一列車乘客和站臺上候車的乘客及工作人員全部撤離站臺。

（3）防火分區、防煙分區、安全出口

地下車站站臺和站廳乘客疏散區應劃為一個防火分區。其他部位的防火分區的最大允許使用面積不應大于1500m2。地上車站不應大于2500 m2。

兩個防火分區之間采用耐火極限4h 的防火墻和甲級防火門分隔。在防火墻設有觀察窗時，應采用C 類甲級防火玻璃。

注：消防泵房、污水泵房、蓄水池、廁所和盥洗室的面積可不記入防火分區面積內。

地下車站防火分區（有人區）安全出口的設置應符合下列規定：

a.車站站臺和站廳防火分區，其安全出口的數量不應少于兩個，并應直通車站外部空間。 b.其他各防火分區安全出口的數量也不應少于兩個，并應有一個安全出口直通外部空間。與相鄰防火分區連通的防火門可作為第二個安全出口。豎井爬梯出入口和垂直電梯不得作為安全出口。 c.與車站相聯開發的地下商業等公共場所，通向地面的安全出口應符合現行《建筑設計防火規范》的規定[15]。

（4）防火墻、防火門、疏散樓梯間

安全出口、樓梯和疏散通道的設置應符合下列規定：

a、車站的設備及管理用房區域的安全出口、樓梯、疏散通道的最小凈寬應符合下列規定：地鐵車站設備、管理用房區安全出口及樓梯為1.0m；

單面布置房間的疏散通道為1.2m；

雙面布置房間的疏散通道為1.5m。

b、附設于設備及管理用房的門至最近安全出口的距離不得超過35m，位于盡端封閉的通道兩側或盡端的房間，其最大距離不得超過上述距離的1/2。

3、地鐵防水淹技術措施及要求

防水淹主要措施如下：

（1）加高出入口地面高差；

（2）口部設活動擋水板；

（3）設防水密閉隔斷門。

結束語

城市軌道交通體系的發展具有重要的意義，城市軌道交通不僅是城市發展的標志，更是解決大中型城市公共交通運輸擁擠的根本途徑，對于21世紀實現城市可持續發展有著非常重要的意義。“今天我以學校為榮，明天學校以我為榮”。作為土木工程專業的一名學生，我定會努力的為城市軌道交通的發展做出最大的貢獻，來回母校對我的培養。

參考文獻

[1]百度文庫.鐵路英才網.http://wenku.baidu.com/view/0ea11ad6195f312

b3169a5bb.html

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[2]范文田.世界各國城市地鐵長度.METRO AND LIGHT RALL.

[3]朱建明等.地下空間設計與實踐.中國建材工業出版社.

[4]徐小斐.城市軌道交通線網規模與布局方案優選研究.

[5]百度圖片.http://image.baidu.com.

[6]田耕.扭環線型地鐵.百家論壇第6期.

[7]百度百科.http://baike.baidu.com/view/4344372.htm [8] 佚名.城市地鐵隧道常用施工方法概述.

[9] 陳立道，朱雪巖.城市地下空間規劃理論與實踐.同濟大學出版社.

[10]金磊等.城市地鐵車站分類理論及方法研究.地下空間與工程學報.2010年10月第6卷增刊