地下空间利用课程讲义（PPT）

1、西南交通大学Southwest Jiaotong University地下空间利用课程背景一、大中城市的交通现状 1交通阻塞，行车速度慢 2交通秩序混乱 3耗能多，污染严重二、引起城市交通阻塞的原因 1道路面积少 2人口密集、客流量大 3缺乏科学的现代化管理轨道交通组成1、地铁；2、轻轨；3、磁悬浮交通；4、单轨交通等等。 地铁是城市快轨交通的重要组成部分。地下铁道的优越性及修建条件人口超过100万的城市（成都309万）城市地下空间的合理利用 优越性运量大，快速正点低能耗污染小安全、舒适、可靠 保护城市景观修建条件地铁与轻轨的异同点1、钢轨承受荷重区别：地铁一般60kg/m ;轻轨一般50kg

2、/m；2、运输量区别：地铁为特大容量公交工具，单向高峰小时可载运3000090000人次；轻轨为大容量交通工具，其单向高峰小时载运1000030000人次；3、地铁线以地下线为主，在市郊结合部或郊区才考虑地面和高架线路；轻轨以地面和高架线路为主，在繁华市区不得已才采用地下线路；4、地铁正线最小曲率半径为300600m，最大坡度30；轻轨最小曲率半径为100m，最大坡度可达30；5、地铁列车最高速度120m/h,运营速度3040km/h;轻轨最大行驶速度45m/h,运营速度2530km/h;6 、地铁车身长达23m，车身重，编组一般为68节；轻轨车身短为7.5m，车身轻，爬坡快，编组一般为14节

3、。相同点地铁和轻轨都是利用轨道作为车辆导向运输方式，以钢轮和钢轨为走行系统的交通方式。地铁和轻轨交通客运量大、速度快、安全、正点、污染小、低能耗、方便舒适，世界上又称之为“绿色交通”不同点国外地铁的发展1863年1月10日，用明挖法施工的世界上第一条地铁在伦敦建成通车，列车用蒸汽机车牵引，线路全长约64km。1890年12月8日伦敦首次用盾构法施工，建成用电气机车牵引52km的另一条线路。从此，城市交通进入轨道交通时代。城市轨道交通的发展经历了一个曲折的过程，大致分为以下几个阶段：1初步发展阶段(1863年1924年)2停滞萎缩阶段(1924年1949年)3再发展阶段(1949年-1969年)

4、4高速发展阶段(1970年至今) 莫斯科地铁是世界上最豪华的地铁，有欧洲“地下宫殿”之称。纽约是当今世界运行线路最长的城市，其线路37条，全长4324km，车站多达498个。巴黎地铁是世界上最方便的地铁，每天发出4960列车，在主要车站的出人口，均设电脑显示应乘的线路，换乘的地点等。巴黎地铁也是世界上层次最多的地铁，包括地面大厅共有6层(一般为2-3层)。法国里尔地铁是当今世界最先进的地铁，全部由微机控制，无人驾驶、轻便、省钱、省电，车辆行驶中噪声振动都很小，高峰时每小时通过60列车，为世界上行车间隔最短的全自动化地铁。美国旧金山地铁是当今世界地铁列车速度之冠。香港地铁是世界上唯一可以创利的地

5、铁。新加坡地铁车站和线路清洁明亮，一尘不染，是世界上最安全、最清洁、管理最好的地铁。21世纪的地铁1、第一代高速：1960年10月10日日本东京到大阪的东海道新干线正式通车，时速达到210kmh，它的成功运行给各国铁路指出了发展方向。法国的TGV高速列车，穿越英吉利海峡的“欧洲之星”德国的ICE城际列车，日本新干线等不少国家的特别快车，经过不断提速试验，都实现了第一代高速(时速200350kmh)。这些快车都是车轮在钢轨上转动行驶的，称为“粘着驱动”。这种驱动有一定的极限，即无论怎样加大动力，由于受到摩擦力的限制，列车时速最高也只能达到300350kmh。2、第二代高速：今后5年要重点改善车辆

6、运行空气动力学性能，降低建造成本和运行成本，进一步确认系统的可靠性、耐久性。日本计划沿东京至大阪的东海道新干线修建磁悬浮新干线。磁悬浮列车是非粘着驱动式列车的一种，它是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力，而使列车悬浮于轨道上，再由直线电动机作为推动力前进的先进交通工具。由于它没有车轮及相应的传动装置，进入高速运行后与地面无机械接触，因而从根本上克服了传统列车轻轨限制、机械噪音和磨损等问题。不但有启动和停车快，爬坡能力强，运行安全稳定等优点，而且具备不污染环境、节省能源等诸多性能特点。磁悬浮列车实现的500kmh时速称为第二代高速。3、第三代高速：当列车时速超过500kmh时

7、，空气阻力非常巨大，所以有人设想地下真空隧道内建造磁悬浮列车干线，它在真空隧道内行驶最高时速可达到20000kmh以上。美国的兰德公司设计了一条横贯美国东西，由纽约到洛杉矶的一条长3950km长的真空地下隧道，在隧道内行驶磁悬浮列车，它的造价估计需2 500亿美元。这种第三代高速列车(地下真空磁悬浮或超高速列车)将在21世纪开发实现。中国地铁的发展1、北京市 我国于1965年7月在北京开始修建第一条地铁线，第一期工程全长22.17km，于1971年投入运营。到2000年北京地铁已约有55km投入正式运营。2、上海市 上海地铁1号线一期16.4km于1995年建成通车，向南延伸至莘庄站，现在通车

8、里程约20km。于2000年底，地铁2号线14.6km和明珠轻轨线22.14km均将建成通车，上海快速轨道交通可达到57.0km。3、天津市 未来的天津市区快速轨道交通主要为以环线放射线形成路网的格局，由3条穿越市中心的放射线和一条环线组成。路网总长177km，其中地下铁路长106km。天津地铁1号线长约l0km，1970年动工，1980年建成通车。4、广州市 按照1998年广州市政府批准的广州市快速轨道交通路网规划，全市共规划7条线，总长2065km。其中地铁1号线是广州市地铁规划网的东西干线。地铁1号线总长18.47km，沿线共设16座车站、车辆段控制中心和2座主变电站，已于1999年建成

9、通车。地铁2号线为广州市快速轨道交通系统中客流量最大的基本骨干线，是新线路网中的南北轴线，全长465km，已于1998年7月28日海珠广场站率先开工。中国地铁的发展5、深圳市 深圳市整个客运轨道交通规划网络系由“一主、三重、五辐射”共9条线组成。整个轨道交通网总里程约254km，总站数105个，总投资为785亿人民币。深圳地铁一期工程由1号线(罗湖站至香密湖站)和4号线(皇岗站至水晶岛站)组成，全长14.825km，于1999年10月全线开工。 6、沈阳市 沈阳市城市交通体系规划概括为：“三环”、“四轨”、“五快”和“十四射”。即建立一个以快速轨道交通为中心、公共交通为主体，快速道路交通为骨干

10、，交通系统立体化，客运管理现代化，有足够容量和应变能力的综合交通体系。全长1607km，其中高架线长66km，地下线长95km。 7、南京市 南京市的地铁及快速轨道交通网，主要承担主城区客运交通及主城区至城市圈范围外围城镇间的快速客运走廊的客流运输。主城区地铁路网有四条线组成，2005年南京地铁1号线一期开通。8、青岛市 青岛市地下铁路网初步规划由南北线，东西线和环线组成，总长48km。地铁1号线即将竣工通车。主城区与外围城镇的轨道交通由3条轻轨线和1条市效线组成。08年世界十大城市地铁概况 1.伦敦地铁启运时间1863年1月10日；全长408公里、11条线路、268个站点。2.纽约地铁启运时

11、间1904年10月27日；全长370公里、26条线路、468个站点。3.东京地铁启运时间1927年12月30日；全长304.1公里、13条线路、285个站点。4.莫斯科地铁启运时间1935年5月15日；全长292.2公里、12条线路、176个站点。5.首尔地铁启运时间1974年8月15日；全长286.9公里、10条线路、266个站点。6.马德里地铁启运时间1919年10月17日；全长284公里、13条线路、280个站点。7.上海地铁启运时间1995年4月10日；全长234公里、8条线路、161站。8.巴黎地铁启运时间1900年7月19日；全长215公里、16条线路、384站。9.墨西哥城地铁启

12、运时间1969年9月4日；全长201.38公里、11条线路、175站。10.北京地铁启运时间1971年1月15日；全长200公里、8条线路、123站。 （一）、地下铁道的规划 地下铁道线路网的组成：区间隧道（双线、单线）车站附属建筑物1、路网的规划要与城市客流预测相适应；2、路网规划必须符合城市的总体规划；3、规划线路要尽量沿城市主干道布置，线路要贯穿连接城市交通；4、路网中线路布置要均匀，线路密度要适量，乘客换乘方便，换乘次数要少；5、大城市的交通组织一定要发展以快速轨道交通为骨干，常规的公共交通为主体，辅之以其它交通方式，构成多方位多层次交通体系；6、路网中各条规划线路上的客运负荷量要尽量

13、均匀，要避免个别线路负荷过大或过小的现象；7、在考虑线路走向时，应考虑沿线地面建筑的情况，要注意保护重点历史文物古迹和保护环境； 8、尽可能利用城市旧有的铁路设施； 9、车辆段(厂)是快速轨道交通的车辆停放和检修的基地，在规划线路时，一定要同时规划好其位置和用地的范围；10、一个城市轨道环线的布设，要在客流预测基础上，经过分析比较，优化组合确定，不可生搬硬套，要做到因地制宜；地铁规划设计的原则1、输送量预测（1）交通圈总体交通量调查 （2）路线输送量的预测 首先，应以沿线人口的现状为基础，并考虑以下各点来推求各站乘车人数。 车站圈域内人口及其乘车率； 从相近的交通工具转移的人数；（转移交通量）

14、 由于新设路线对沿线的开发效果；（诱增交通量） 人口的自然增加。其次，计算各站相互出发、到达的人数，并按流向分别整理，计算出一天内各站间的通过人数。2、路网规划 地铁路网：由多条地铁组成的，可以互相换乘的城市快速交通系统。 路网规划应考虑的问题：贯通城市中心，分散乘换地点并提高列车的运行效率；把周围地区和城市业务地区以最短时间联络；为了接收沿线路面交通量，应沿干线道设置；通过副中心及其它主要地点；力求多设乘换地点；在周围地区应与已成铁路线相联络；与城市的未来发展相适应。路网类型：放射形（星形）、条带形（树状）、放射加环形、棋盘形（栅格网状结构)、棋盘加环线形、棋盘加环线加对角线形、十字形、L形

15、、T形、混合形等等放射状（星形）蛛网式（放射形环状结构）棋盘式（栅格网状结构）棋盘加环线形式北京地铁规划北京地铁路网规划上海地铁路网规划成都地铁路网规划成都地铁路网规划成都地铁天府广场南京地铁路网规划（1）线路的平面位置 隧道平面位置位于对沿线建筑没有影响的中心线上，原则上应把隧道设在道路的中心；尽量缩短地铁隧道线路长度、采用大的曲线半径；要在综合考虑现有技术水平和施工能力情况下决定。（2）线路的纵断面位置 地铁线路深浅埋大体以轨面到地面的距离20m为划分标准；要在考虑防护要求、技术条件、投资及地质情况等因素基础上确定线路的埋置深度；地铁线路覆盖层一般应在2.5m以上；纵断面坡度尽量用足最大限

16、值，同时应确保排水要求的最缓坡度（2）；尽量使车站结构底部比区间高而形成进出站节能坡。3、线路的平纵断面选择（二） 区间隧道、车站及其它各种设施区间隧道：连接地铁车站的隧道。 作 用：用于设置列车运行及安全检查的各种设施。净空尺寸：以建筑规模、曲线半径、轨道及道床、信号机类型、电缆线路及施工方法等因素确定断面形式：箱形、圆形、和马蹄形3种。（二） 区间隧道、车站及其它各种设施 明挖法多采用箱形断面；盾构法则采用圆形断面; 矿山法多采用马蹄形断面。（二） 区间隧道、车站及其它各种设施除区间正线之外，地铁线路还包括辅助线：折返线、存车线、渡线、联络线、车辆段出入线等折返线是供运营列车往返运行时调头

17、转线及夜间存车而设置的线路；存车线是供故障列车停放及夜间存车的线路；渡线是用道岔将上下行线及折返线连接起来的线路；联络线是为了沟通两条单独运营线路而设置的连接线，为两线车辆过线服务；车辆段出入线是车辆段间的连接线，是车辆段与正线之间的联络通道。2、地铁车站（1）车站的分类 地铁车站分类按运营功能来分按设置位置按形态来分起始站、终点站、中间站换乘站、区域站、枢纽站单层站、双层站、多层站联络站、中心站、郊区站中间站：仅供旅客上、下车用之用，是路网中最多的一种车站。换乘站：除供旅客上、下车用之用，还供旅客从一条线路换乘到另一条线路（线路交叉点的车站）。区域站：为将客流量差距较大的线路段划分出来而设置

18、折返设备的车站。起（终）点站：除供旅客上、下车用之用外，可供列车全部折返、停留检修的车站。联络站：除供旅客上、下车用之用外，联系两种或两种以上交通工具的车站。枢纽站：除供旅客上、下车用之用外，一条线路的中间站，另一条 线路的起点站。城市中心站：为满足城区通勤、上学、购物等活动乘客而设置的车站，一般7001500m左右间距；郊区站：设置在郊区供城郊人员进出城市中心的车站，一般15002000m左右设置；地铁车站的剖面型式地铁车站之间的换乘 地铁车站与路口的关系车站的平面组成车站的平面组成 ：出入口、站厅、站台、升降设备、辅助用房出入口：出入口宽度平均为2.53.5m。 站厅 站厅功能：通过出入口进入把乘客迅速、安全、方便地引导到站台乘车，或将下车的乘客引导至出入口出站；站厅一般分为地面站厅和中间站厅站厅的位置：位于车站的一端位于车站两侧位于车站两端的上层或下层位于