模块1 绪论《地下铁道施工技术》教学课件

《地下铁道施工技术》✩精品课件合集第一章：绪论地下铁道施工技术

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城市轨道交通Why?为什么要发展城市轨道交通交通拥挤，行车速度下降1

交通拥挤，行车速度下降，

已成为我国许多城市普遍存在的突出问题。——我国大中城市的交通现状

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城市轨道交通正如：难道我们的车轮是方的？

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城市轨道交通

步行、低运输量的公共交通工具为主的出行方式，限制了城市客流的疏散。各种车辆混行在道路上，交通次序混乱，交通事故频增。

混合用道交通模式造成交通秩序混乱2

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城市轨道交通

北京机动车从建国初期的2300辆发展到1997年2月的100万辆，用了48年的时间。而从100万辆发展到2003年8月的200万辆，只用了6年半。2015年2月北京已出破500万辆，而北京2013年明确机动车数量控制在600万辆以内。私人汽车数量增速迅猛，耗能多，污染严重3

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城市轨道交通

全国有31个城市的汽车数量超过100万辆，其中北京、天津、成都、深圳、上海、广州、苏州、杭州等8个城市汽车数量超过200万辆，北京市汽车超过500万辆。

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城市轨道交通Why?为什么要发展城市轨道交通道路及其基础设施滞后于车辆数量的发展1——引起城市交通拥挤的原因

最近几年来，北京城市道路年增长速度是3%，车辆增长速度为15%，车流量年增长速度已达18%。

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城市轨道交通上海每公里道路汽车拥有量506辆，北京为345辆，为发达国家汽车拥有量的两倍甚至数倍。城市人口密度(人/km2)道路面积占城市面积(%)人均道路面积(m2)东京131581511.3汉城18047126.5开罗3152233.610.6巴黎20445157.32莫斯科89538.129.1伦敦43639.321.3纽约888612.3813.9北京城区270008.44.4上海城区400008.31.6世界主要都市人口与道路密度对比表

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城市轨道交通人口密集、客流量大，缺乏科学管理2

近年来我国城市化步伐加快，百万人口以上的城市已达40座之多，50~100万人口之间的城市也超过44座。按照国际标准，城市人口密度大于每平方公里2万人，属于拥挤情况。

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城市轨道交通快速轨道交通，简称快轨交通，是服务于城市客运交通的运量大、速度快、安全可靠、准点舒适的快速公共运输系统，它可以位于地下、高架或地面。解决城市公共交通问题的途径3

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城市轨道交通资料表明，在进入伦敦、纽约、巴黎、东京核心地区的交通结构中，公共交通占67%~87%，居绝对主导地位；公共交通中又以轨道交通为主体，占58%~86%；小汽车交通(包括出租车)只占12%~32%。

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城市轨道交通What?什么是城市轨道交通——轨道交通是城市地下铁道、单轨交通、新交通、磁悬浮交通和市郊客运铁路等城市轨道交通系统的通称。

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城市轨道交通城市轨道交通的分类及特点分类1

一条交通线路单方向每小时的乘客通过量称为交通容量。5万~8万人/h——特大交通容量(市郊铁路)3万~5万人/h——大交通容量(地铁)1万~3万人/h——中交通容量(轻轨)

<1万/h——小交通容量(有轨电车)

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城市轨道交通特点2运量大每小时单向输送能力：

公共汽车——0.2~0.5万人轻轨——0.5~4.0万人地铁——3.0~7.0万人地铁年客运量可达4亿人次，可吸引城区客流的21%，减少地面交通压力50%，较大程度地缓解沿线区域交通紧张的矛盾。速度快时速：

公共汽车——10~20km轻轨——20~40km地铁——40~50km，可达70~80km轻轨和地铁的速度是公共汽车的2~4倍。

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城市轨道交通特点2污染少地铁每年将减少50多吨的一氧化碳、40多吨碳氢化合物的排放，可降低城市污染。综合占地仅为道路交通地1/3左右。安全舒适轨道交通工具的事故率大大低于道路交通，安全性好。时间准地铁按时间发车，每个车站只停车40秒，而且中途没有红绿灯，还决不会出现塞车等状况，这些都能够有效的节约时间。

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城市轨道交通特点2地铁的劣势造价高(地铁每公里造价高达7亿～9亿元)；建设周期长；工程施工技术复杂，要求高；系统内部通风系统复杂(采用机械进排风，设置专门的通风排烟设施，在车站和车厢内需要安设空调，车站站台和区间隧道之间还需要安装屏蔽门系统)。

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城市轨道交通特点2轻轨系统的特点具有专线，运量较大(单向小时客运量为1～4万人)；快速、安全、准时(一般速度为25～30km/h，最大为45km/h)；占地面积较小(若路面宽时，在路段上可采用实体隔离的地面轨道，在路口可降入地下或升至空中，与高架路比，高架轻轨占地面积仅为其1/3～1/2)；轻轨造价低，工期短(公里轻轨1.5～3.5亿元，从总投资看，地面:高架:地下≈1:3:9)；从噪音、废气、城市景观三方面考虑，轻轨对环境影响较小。

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城市轨道交通地铁与轻轨的比较地铁轻轨容量：大中线路：大部分地下

以高架为主最小曲线半径：

300~500m

100m最大坡度：30‰

60‰埋深方式地下为主高架为主造价：高（地铁每公里造价高达7亿---9亿元）低（公里轻轨1.5～3.5亿元）

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城市轨道交通特点2单轨系统的特点单轨是指以单一轨梁支撑车厢并提供导引作用而运行的轨道交通系统，依据支撑方式可分为：跨座式与悬挂式。跨座式悬挂式

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城市轨道交通特点2单轨系统的特点运量较大(单向小时客运量为5000～40000，一般作为通往机场、码头等大型对外交通枢纽的客运交通干线)；与地铁相比，单轨系统的较小，车速差异不大，最小转弯半径减小，允许最大坡度提高，因而受地形的限制减少，可用于有一定起伏的丘陵地区；相对于城市轻轨所占的空间更小，对沿线城市景观的影响程度较轻；土方工程不大，建设成本较低，车辆和轨道容易检查和维修保养，轨道使用寿命长，运营管理费用相对也较低。

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城市轨道交通特点2市郊铁路的特点（1）采用电力牵引，轮轨导向，启动快，对环境污染小，噪声小，能耗较低，与环境的协调性好；（2）市郊铁路的车辆类型、线路特征均接近大铁路，可与大铁路共用。投资小，是地铁的1/5或高架铁路费用1/2。

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城市轨道交通特点2市郊铁路的特点（3）编组灵活，可适应通勤出行的时间集中性和方向性，根据客流大小，调整编组数及发车间隔，有较高的加减性能和较好的运行秩序，能实现高效运输。在高峰期，市郊铁路可按10～12辆编组，单向小时运量为6～8万人，属于城市轨道交通中的高容量系统。（4）与地铁、轻轨相比，市郊铁路具有大站、高速的特点，市区内间距1.5～3km，郊区5～10km，运营速度可达到80km/h以上，大大缩短了远途出行时间；

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城市轨道交通特点2磁悬浮交通的特点利用常导磁铁或超导磁铁产生的吸力或斥力使车辆浮起，用以上的复合技术产生导向力，用直线电机产生牵引动力，使其成为高速、安全、舒适、节能、环保、维护简单、占地少的新一代交通运输工具。

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地下铁道概述地下铁道建筑物的组成1地铁根据其功能、使用要求、设置位置的不同划分成车站、区间和车辆段三个部分。

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地下铁道概述地下铁道建筑物的组成1车站与乘客的关系极为密切；同时对保证地铁安全运行起着很关键的作用。区间是连接相邻两个车站的行车通道，它直接关系到列车的安全运行。

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地下铁道概述地下铁道建筑物的组成1车辆段是地铁列车停放和进行日常检修维修的场所，它又是技术培训的基地。

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地下铁道概述地铁车站分类21.按车站与地面相对位置分类（a）地下车站

（b）地面车站

（c）高架车站

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地下铁道概述地铁车站分类21.按车站与地面相对位置分类地下车站地面车站高架车站

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地下铁道概述地铁车站分类2(1)浅埋车站：车站结构顶板位于地面以下的深度较浅。

(2)深埋车站：车站结构顶板位于地面以下的深度较深。浅埋和深埋车站的划分，目前无统一的标准，一般认为<20m为浅埋，>20m为深埋。2.按埋深分类

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地下铁道概述地铁车站分类23.按车站运营性质分类

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地下铁道概述整个地铁沿线车站运行分类标示图(1)中间站(即一般站)：中间站仅供乘客上、下车之用。(2)区域站(即折返站)：区域站是设在两种不同行车密度交界处的车站。3.按车站运营性质分类

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地下铁道概述(4)联运站：可以同时供—条停车较多的管内运输线及一条快车线用，是单向具有一条以上停车线的中间站。一般在线路上每隔几个中间站便设—个联运站。(3)换乘站：换乘站是位于两条及两条以上线路交叉点上的车站。3.按车站运营性质分类

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地下铁道概述（5）枢纽站：位于线路分岔的地方，其中有一条是正线，可以再两个方向上接车和发车。3.按车站运营性质分类

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地下铁道概述（6）起终点站：是设在线路两端的车站。3.按车站运营性质分类

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地下铁道概述3.按车站运营性质分类地铁车站的分类布置图

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地下铁道概述地铁车站分类24.按车站结构横断面形式分类矩形断面：是最常选用的形式，一般用浅埋车站。车站可设计成单层、双层或多层；跨度可选用单跨、双跨、三跨及多跨的形式。拱形断面：用于深埋车站，有单拱和多跨连拱等形式。圆形断面：用于深埋或盾构法施工的车站。其它类型断面：马蹄形、椭圆形等。

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地下铁道概述地铁车站分类25.按车站站台型式分类1—岛式站台；2—平行相对式侧式站台；3—平行错开式侧式站台；4—上下重叠式站台；

5—上下错开式侧式站台；6—岛、侧混合式站台

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地下铁道概述地铁车站分类25.按车站站台型式分类(1)岛式站台：

站台位于上、下行行车线路之间。

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地下铁道概述地铁车站分类2岛式站台特点：

岛式车站具有站台面积利用率高、能灵活调剂客流、乘客使用方便等优点，因此，一般常用于客流量较大的车站。

有喇叭口(常用作车站设备用房)的岛式车站在改建扩建时，延长车站是很困难的。

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地下铁道概述地铁车站分类2(2)侧式站台：站台位于上、下行行车线路的两侧，这种站台布置形式称为侧式站台。(2)侧式站台平行错开式侧式站台上下重叠式侧式站台上下错开式侧站台

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地下铁道概述地铁车站分类2侧式站台特点：

侧式车站站台面积利用率、调剂客流、站台之间联系等方面不及岛式车站，因此，侧式车站多用于客流量不大的车站及高架车站。当车站和区间都采用明挖法施工时，车站与区间的线间距相同，故无需喇叭口，减少土方工程量，改建扩建时，延长车站比较容易。

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地下铁道概述地铁车站分类2(3)岛、侧式混合站台：岛、侧混合式站台是将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内。

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地下铁道概述地铁车站分类2(4)岛式、侧式站台比较对比项目岛式站台侧式站台站台使用率站台面积利用率高，可调节客流，乘客有乘错车的可能站台面积得用率低，不能调节客流，乘客不易乘错车站厅设置站厅与站台需设在两个不同高度上，站厅一般跨过线路轨道站厅与站台可以设在同一高度上，站厅可以不跨过线路轨道站内管理管理集中，联系方便站厅分设时，管理分散，联系不方便乘客中途折返乘客中途改变乘车方向比较方便。乘客中途改变乘车方向不方便，需经过天桥或地道

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地下铁道概述(4)岛式、侧式站台比较对比项目岛式站台侧式站台改扩建难易性改建扩建时，延长车站很困难，技术复杂改建扩建时，延长车站比较容易站内空间站厅、站台空间宽阔完整站厅分设时，空间分散，不及钪式车站宽阔喇叭口设置需设喇叭口不设喇叭口造

价较高较低

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地下铁道概述地铁车站分类26.按车站间换乘形式分类

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地下铁道概述What?思考？——广州地铁中哪些车站是侧式车站？哪些车站是岛式车站？岛式、侧式混合车站？哪种混合车站？请举例。

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地下铁道施工技术概述地下铁道施工技术的现状1深基坑工程高架桥梁结构工程隧道工程地铁施工涉及的三种类型的土建工程

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地下铁道施工技术概述地下铁道施工技术的现状1地铁施工方法和技术总结为“一个中心、两个基本点”中心：岩土体和工程结构的稳定与和谐基本点：支护基本点