《地下铁道施工技术》教学课件合集

《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

1.1

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

1.1

城市轨道交通正如：难道我们的车轮是方的？

1.1

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

1.1

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

1.1

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。

1.1

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%。

1.1

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

1.1

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。

1.1

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

1.1

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%。

1.1

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。

1.1

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)

1.1

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。

1.1

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。

1.1

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)。

1.1

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。

1.1

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）

1.1

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

1.1

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。

1.1

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。

1.1

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；

1.1

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。

1.2

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。

1.2

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。

1.2

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。

1.2

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

1.2

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

1.2

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

1.2

地下铁道概述地铁车站分类23.按车站运营性质分类

1.2

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

1.2

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

1.2

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

1.2

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

1.2

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

1.2

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。

1.2

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

1.2

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。

1.2

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。

1.2

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

1.2

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。

1.2

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。

1.2

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

1.2

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

1.2

地下铁道概述地铁车站分类26.按车站间换乘形式分类

1.2

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。

1.3

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

1.3

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：开挖

1.3

地下铁道施工技术概述城市地下铁道施工技术分类2

1.3

地下铁道施工技术概述城市地下铁道施工技术分类2

1.4

课程培养目标与主要内容本课程的培养目标1本课程的教学目标是培养地下铁道设计、修建技术、养护维护的核心能力，使学生掌握基本设计理论、方法和施工技术。通过地铁基本知识、地铁明挖法、矿山法、盾构法和施工组织与管理等知识的学习，努力在课程的教学过程中贯彻传授知识、培养能力与技能、提高素质的目标。

1.4

课程培养目标与主要内容本课程的主要内容2地铁基本知识介绍地铁线路设计、地铁车站建筑设计、地铁结构设计等技术内容地铁施工与管理介绍地铁施工方法的选择、地铁明挖法、浅埋暗挖法、盾构法施工，以及地铁降排防水技术、监控量测技术等各种施工辅助方法、地铁工程施工组织与管理等技术内容

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2你全认识吗？

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2图

北京西站地铁车站地下综合大厅内景

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2图

北京地铁线路

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2图

广州地铁线路

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2图

上海地铁线路

1.3

地下铁道发展我国的地铁发展2图

深圳地铁线路第一章：绪论ThankYou!《地下铁道施工技术》✩精品课件合集第二章：地下铁道设计基本知识线路设计，一般分为四个阶段，即可行性研究阶段、总体设计阶段、初步设计阶段、施工设计阶段。地铁线路按其在运营中的作用，分正线、辅助线和车场线。

知识链接

知识链接图：设计程序城市土地利用与运输规划相结合，采取减少运输需求的发展模式；发展公共交通；改善交通管理等。

知识链接轨道交通与国家路线、方针、政策，尤其是城市发展方针、目标相一致；与城市总体规划、土地利用规划、产业布局规划相一致；有地方特色、统筹兼顾，注重历史文化、传统风貌和自然景观。（1）可持续发展原则（2）协同性原则要把城市轨道交通系统作为一个整体，在城市总体交通规划的基础上，结合各种交通运输方式的发展规划，制定城市轨道交通的发展规划

知识链接动态的发展需要动态的规划来适应，一成不变的静态规划是不符合科学发展观的。（3）整体性原则（4）动态性原则（5）客观性原则（6）可操作性原则（7）经济性原则

知识链接

线路埋设方式分为三种情况：地面线、地下线、高架线。地面线：节约投资，但噪音大，占地大；地下线：投资大；高架线：占地少，噪音大，但比地下线一般能降低工程投资1/3~1/5。

知识链接车辆段（车辆基地）是车辆的维修保养基地，也是车辆顶放、运用、检查、整备和维修的管理单位。放射形（星形）；放射形网状放射+环线形；棋盘形；棋盘+环线形；棋盘环线加对角线形；（1）路网基本结构形式

2.1地下铁道线路规划与设计轨道交通路网基本结构形式1放射形放射性结构引导城市向单中心结构发展放射网状放射网状结构在市中心区引导城市呈高密度面状开发，在市郊区引导城市呈高密度线状开发，从而促使城市形成手掌状向外延伸的平面图放射性环状放射形环状结构也能引导城市如手掌状向外延伸棋盘式棋盘式结构引导城市较均匀地向外扩展棋盘加环形棋盘式结构引导城市较均匀地向外扩展，环绕市中心的环线，可以引导城市副中心的形成和发展

棋盘环线加对角线形

2.1地下铁道线路规划与设计What?什么是限界——“限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证地铁列车安全运行所必需的空间。（1）限界的含义（2）限界的分类地下铁道的限界分为车辆限界、设备限界、建筑限界和受电弓或受流器限界。限界2

2.1地下铁道线路规划与设计（3）限界的坐标系XOXYY车辆轮廓线车辆限界设备限界节点1节点1局部放大图（a）区间隧道的建筑限界是根据已定的车辆类型、受电方式、施工方法及地质条件等按不同结构形式进行确定的。

2.1地下铁道线路规划与设计（4）区间直线段隧道建筑限界（b）区间直线段矩形隧道建筑限界(明挖法施工)。线路中心线车辆限界建筑限界OXYY396045005404100X

(c)圆形隧道建筑限界(盾构法施工)。

如线路最小平面曲线半径R=300m，圆形隧道建筑限界的直径宜为φ=5200mm。8504350Φ=5200

2.1地下铁道线路规划与设计(d)马蹄形隧道建筑限界(暗挖法施工)。

马蹄形隧道内部净空尺寸，应考虑施工误差才能满足建筑限界的要求，一般在建筑限界的两侧及顶部各增加100m。O2O1O5O3O4O4O3

2.1地下铁道线路规划与设计

2.1地下铁道线路规划与设计（5）车站限界①站台面不应高于车厢地板面，站台面距轨顶面的高度应符合以下规定：A型车应为（1

080±5）mm；B1、B2型车应为（1

050±5）mm。

2.1地下铁道线路规划与设计③站台计算长度外的站台边缘至轨道中心线距离，宜按设备限界另加不少于50

mm安全间隙确定。②站台计算长度内的站台边缘至轨道中心线的距离，应按不侵入车站车辆限界确定。站台边缘与车辆轮廓线之间的间隙，应符合下列规定：当车辆采用塞拉门时采用100（+5~-0）mm；当车辆采用内藏门或外挂门时采用70（+5~-0）mm；

2.1地下铁道线路规划与设计What?什么是地铁线路选线——线路选线包括线路走向、线路分布、线路路由、车站分布、线路交叉形式、线路敷设方式等的选择。线路选线3

3.1

线路选线①线路的作用

a．为城市居民的生产、生活提供交通服务。

b．其它：包括为战备、物资运输、安装电缆等服务。②客流分布与客流方向③城市道路路网分布状况④隧道主体结构施工方法⑤城市经济实力1.线路方向及路由选择要考虑的主要因素

2.1地下铁道线路规划与设计线路选线3

3.1

线路选线

2.

线路选线工作的具体实施

2.1地下铁道线路规划与设计确定初步线站位方案现场踏勘方案优化征求规划部门意见坐标定线选出一条“适应规划、促进发展、社会效率和运营效益相结合”的最佳线位①大型客流集散点

②城市规模大小

城区面积越大，人口越多，线路上客流量大、乘距长时，车站分布宜稀一些。反之，车站分布宜密一些。

③城区人口密度人口密度大，同样吸引范围内，发生的交通客流量大，因此车站分布宜密一些。④线路长度不同的线路长度，车站的疏密宜有所不同，短线路宜多设站，长线路宜少设站。

2.1地下铁道线路规划与设计3.车站分布影响车站分布的因素：⑤城市地貌及建筑物布局⑥地铁路网及城市道路网状况⑦人们对站间距离的要求

在<地下铁道设计规范>中规定“车站间的距离应根据实际需要确定，在市区宜为1km左右，在郊区不宜大于2km”。除上述各因素外，线路平面、纵剖面、车站站位的地形条件，城市公交车线路网及车站位置，也会对地铁车站分布数目造成一定影响。

2.1地下铁道线路规划与设计3.车站分布影响车站分布的因素：

辅助线按其性质可以分为折返线、存车线、渡线、联络线、车辆段(车场)出入线。①折返线、存车线

折返线为供运营列车往返运行时的调头转线及夜间存车的；存车线供故障列车停放及夜间存车。

2.1地下铁道线路规划与设计4.配线分布(1)辅助线分类及用途a．双折返线：可设于列车的区段折返站上或端部折返站上，折返能力可大于30对/时，当折返列车对数少时，可以留出一条线作为存车线。

2.1地下铁道线路规划与设计b．单折返线：折返能力和灵活性稍差，折返与存车不能兼顾，一般多单独用作存车线。

2.1地下铁道线路规划与设计c．渡线折返线：作为正常列车运行的折返线，只适用于终端站上。若采用站后折返，车站可用侧式站台，渡线短，节省折返时间；若采用站前折返，车站一般采用岛式站台，方便乘客乘车。

2.1地下铁道线路规划与设计d．侧线折返线：是区段列车折返线形式，主要用在高架线上。需要折返的列车运用正线折返，后续前进列车在高峰时间内，可以通过侧线越行，在平常时间内，后续列车仍可沿正线运行。

2.1地下铁道线路规划与设计e．环线折返线：折返能力可与正线匹配一致，并可使列车来回换边，避免车轮偏磨，但是折返距离长，增加运营列车数量，需要适合的地形条件。f．综合折返线：综合折返线是集折返、乘客上下车、列车越行、列车出入场以及列车转线联络等功能中的两项至多项的折返线形式。②联络线

为沟通两条独立运营路线而设置的连接线，为两线车辆过线服务。

联络线一般采用单线，设置地点由路网规划研究统一安排。设置位置，即设在两交叉线的哪一象限，应根据工程简单，施工干扰小，拆迁量少等原则选择。

2.1地下铁道线路规划与设计至1号线车辆段至2号线车辆段③车辆基地出入线

是正线与车辆段间的连接线，是车辆段与正线间的联络通道。a.与正线平面交叉形式：连接简单，渡线短，工程造价低。主要缺点是平面有敌对交路，车辆段向正线取送列车的能力低，因此采用该出入线时要验算通过能力。

2.1地下铁道线路规划与设计b.与正线立体交叉形式：出入段列车与正线列车没有敌对交路，取送列车能力大，使用灵活。通常将出入线与折返线合并设置，则使用更为方便，只是工程较复杂，造价较高。

2.1地下铁道线路规划与设计线路起终点或每期工程的起终点站，必须设置折返线或渡线。在靠近车辆段端，一般可不设折返线而设渡线，利用正线折返。当线路上客流断面发生变化时，应该设置区段折返线。每隔3~5个车站应设置存车线。当两折返线(存车线)之间相距5个车站，且工程不复杂时，宜在中间端再设一单渡线。

2.1地下铁道线路规划与设计(2)折返线、存车线、渡线分布地点选择①地铁线路与城市发展规划相结合②双线右侧行车制③线路最高运行速度地铁线路的最高运行速度一般规定为80km/h（深圳地铁11号线最高120km/h）。连接市中心区与周边卫星城的线路及开行大站快车的线路其最高运行速度应大于80km/h。

2.1地下铁道线路规划与设计4线路平面设计指导思想及一般原则：

2.1地下铁道线路规划与设计(1)曲线半径

最大半径一般很少超过3000m。《地下铁道设计规范》规定最小半径如表所示。

车站乘降站台范围内一般不应设置复曲线，困难条件下，其曲线半径不应小于800m。1.技术标准

2.1地下铁道线路规划与设计路中，对建筑物影响小，管线拆迁少，有利于取直。但明挖对道路破坏大，影响交通。慢车人行道下方，比A影响小，但管线折迁较大。建筑物下方，无A和B的缺点，但需与旧城改造结合。(1)

位于道路规划红线范围内

2.线路平面位置选择图2.1.11地铁线路设置位置图

2.1地下铁道线路规划与设计(2)位于道路范围以外

在有利的条件下，地下线置于道路范围之外，可以到达缩短线路长度，减少拆迁，降低工程造价之目的。这些条件是：a．地质条件好，基岩埋深很浅，隧道可以用矿山法在建筑物下方施工；

b．城市非建成区或广场、公园绿地(耕地)；c．老的街坊改造区，可以同步规划设计，并能按合理施工顺序施工。

2.线路平面位置选择线路条件比较改移道路及交通便道面积比较房屋拆迁比较其他拆迁物比较管线拆迁比较地铁主体结构施工方法比较

2.1地下铁道线路规划与设计(3)地铁与地面建筑物的安全距离为了确保地铁施工时地面建筑物的安全，地铁与建筑物之间应留有一定距离，即安全距离。安全距离与施工方法、施工技术水平有密切关系

2.线路平面位置选择(4)线路位置比选①方便乘客使用②与城市道路网及公共交通网密切结合③与旧城房屋改造和新区土地开发结合④方便施工，减少拆迁，降低造价⑤兼顾各车站间距离的均匀性

2.1地下铁道线路规划与设计3.车站站位选择站位选择原则：一般车站按纵向位置分为跨路口、偏路口一侧、两路口之间三种，按横向位置分为道路红线内外两种位置选择。

1跨路口站位

2.1地下铁道线路规划与设计(1)一般站位选择2偏路口站位

3设于两路口之间

4道路红线外侧

2.1地下铁道线路规划与设计(1)一般站位选择车站出入口离开体育场出入口应在300m以上。突发客流强度越大，距离越应大些。

2.1地下铁道线路规划与设计地铁站位距商业区中心不超过500m距离即可。(2)大型客流集散点站位(3)大型商业区站位常见的地下线的几种形式：

2.1地下铁道线路规划与设计a.左右线等高并列平行，线间距离一般为3.6~5.0m，适用于区间矩形隧道结构，敞口明挖方施工或顶管法施工的线路上。xxxx3.6~5.0m4.左右线关系及线间距过渡(1)左右线的几种常见关系b.左右线等高并列平行，线间距离一般在11m及以上，适用于车站矩形框架隧道结构。xxxx≥11mc.左右线上下重叠，明、暗挖法施工均可采用，适用于狭窄的街道下方布置线路。xxxx

2.1地下铁道线路规划与设计d.左右线分开，线间距离宜大于2D(困难情况下，采取土壤加固措施后，最大可降至1.4D)，适用于单线单洞圆形或马蹄形隧道结构，盾构法施工或矿山法施工的线路上。xxxx2DD

2.1地下铁道线路规划与设计e.左右线分开，左线对右线在平面、高度之间均保持一定距离的并列，采用暗挖法施工，适用于较窄的街道下方布置线路。xxxxD2Dα喇叭口依其形式分对称喇叭口、单偏喇叭口、不规则喇叭口和缩短喇叭口等。a.对称喇叭口，车站与区间的隧道中线为一直线，左右线对称设曲线。y2y1=y2y1

2.1地下铁道线路规划与设计(2)喇叭口曲线形式b.单偏喇叭口左线(右线)为一直线，仅右线(左线)设曲线。c.非对称喇叭口，车站与区间隧道中线有平移，左右线上的曲线不对称。dy1=D-dy2=0y1Dy2y1≠y2y1

2.1地下铁道线路规划与设计纵剖面设计应保证列车运行的安全、平稳及乘客舒适线路纵剖面要结合不同的条件等，力求方便乘客使用和降低工程造价；节能型坡道。

2.1地下铁道线路规划与设计一般原则：5线路纵剖面设计

2.1地下铁道线路规划与设计区间线路：正线上一般采用30‰，困难地段为35‰；车站线路：最大坡度一般为3‰，困难条件下为5‰；

其他线路：折返线为排水，最大坡度可以达到2‰。1.技术标准5线路纵剖面设计（1）最大坡度车站宜布置在纵断面的凸型部位上；车站站台范围内的线路应设在一个坡道上，坡度宜采用2‰，当具有有效排水措施或与相邻建筑物合建时，可采用平坡；具有夜间停车功能的配线，应布置在面向车档或区间的下坡道上，隧道内的坡度宜为2‰；道岔宜设在不大于5‰的坡道上，在困难地段应采用无砟道床，尖轨后端为固定接头的道岔，可设在不大于10‰的坡道上。（2）车站线路及配线对于地下线，不宜小于3‰。

2.1地下铁道线路规划与设计满足两相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不宜小于50m的要求。（3）最小坡度（4）坡段长度两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应设竖曲线。《地下铁道设计规范》规定竖曲线半径如表所示。（5）坡段连接及竖曲线竖曲线不得进入车站乘降站台范围及道岔范围，并且离开道岔端部距离不应小于5m。

2.1地下铁道线路规划与设计2.影响纵剖面设计的因素因素覆土厚度地下管线及建筑物地质条件施工方法排水站位置防洪水位2.2.1地铁车站建筑设计的基本组成2.2.2车站总平面布局及车站平面构成2.2.3车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计What?什么是地铁车站——地铁车站是地铁的交通枢纽，主要承担乘客上下车、候车、换乘和集散的作用，同时也是布置运营管理和技术设备的场所。地铁车站是地铁设计中技术要求最复杂的部位，不仅结构功能复杂，而且技术要求难度也大。造价通常为同长度区间隧道的3~10倍。地铁建筑设计的基本组成1

3.1

线路选线——地下铁道车站由车站主体(站台、站厅，生产、生活用房)，出入口及通道，通风道及地面通风亭等三大部分组成。地铁建筑设计的基本组成12.2地铁车站建筑设计1.地铁车站的组成车站主体出入口风亭

3.1

线路选线地铁建筑设计的基本组成12.2地铁车站建筑设计2.车站的总体功能布置

3.1

线路选线——车站建筑一般包括供乘客使用、运营管理、技术设备和生活辅助四大部分。地铁建筑设计的基本组成12.2地铁车站建筑设计3.地铁车站建筑的组成

3.1

线路选线——力求简洁、明快、大方、易于识别，应体现现代交通建筑的特点、体现“以人为本”的设计思想，尽可能为城市增添新的具有现代城市建筑与交通建筑相结合的景观。地铁建筑设计的基本组成12.2地铁车站建筑设计4.车站建筑设计原则2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计北京地铁6号线五路居站的《四季呈瑞》北京地铁6号线五路居站的《祥风时雨》2.2地铁车站建筑设计北京地铁6号线车公庄站的《彩韵国粹》2.2地铁车站建筑设计北京地铁6号线北海北站的《廊下琼华》2.2地铁车站建筑设计北京地铁8号线南锣鼓巷站的《时光绘印》2012年北京地铁艺术品设计建成展示：/web/dtggyshz/2.2地铁车站建筑设计（1）地铁车站设计中融入了大量地区文化和城市标签，成为城市对外开放和交流的城市名片。2.2地铁车站建筑设计

5.世界地铁车站建筑设计特征2.2地铁车站建筑设计

采用的中国剪纸的地铁出入口

采用的岭南文化雕塑艺术品

鼓楼大街站的雕刻

采用的中国文字的雕塑艺术品（2）地铁车站的设计考虑了多功能化。2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计（3）地铁车站的设计充满了艺术和文化气息。请同学们收集我国主要城市地铁的艺术和文化气息的地铁车站设计图片地铁站同城市交通综合治理以及地下空间综合利用有机结合起来，成为一种多功能综合城市公共交通体系。2.2地铁车站建筑设计(1)充分发挥地铁站的交通枢纽功能广州火车东站天河客运站石牌桥BRT站6.地铁建筑设计趋势同地下商业街、各类大厦的地下室、车库等设施结合起来，形成新的“地下城”。

2.2地铁车站建筑设计(2)充分发挥地铁车站交通、购物等综合能力公园前站体育西站的“天河又一城”在地铁站月台装置的玻璃屏蔽门不但有利于加强安全，也可使地铁站的耗电量及冷气系统冷却负载力降低50%以上。2.2地铁车站建筑设计(3)体现节能环保理念地铁屏蔽门2.2地铁车站建筑设计(4)标示清晰，站位及出口易识别，装饰体现时代和地铁特色莫斯科地铁站誉为“地下宫殿”2.2地铁车站建筑设计苏州地铁玉山站的园林壁画2.2地铁车站建筑设计北京地铁采用的中国文字的雕塑艺术品2.2地铁车站建筑设计(5)坚持以人为本，便利出行，无障碍出行华盛顿地铁站采用单栱结构，令人感觉比较开阔2.2地铁车站建筑设计地铁车站无障碍设计2.2地铁车站建筑设计车站主体(站台、站厅，生产、生活用房)出入口及通道通风道及地面通风亭

地铁车站

三大部分组成：车站总平面布局及车站平面构成22.2地铁车站建筑设计路网规划阶段路网设计阶段车站总平面布局阶段地铁车站位置的确定经历三个阶段：

一般车站按纵向位置分为跨路口、偏路口一侧、两路口之间3种设置方式，按横向位置分为道路红线内外2种位置。1.车站总平面布局2.2地铁车站建筑设计车站出入口的位置，一般都选在城市道路两侧、交叉路口及有大量人流的广场附近。设在火车站、公共汽车站、电车站附近，便于乘客换车。（1）出入口布置2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计车站出入口与城市人流路线有密切的关系。应合理组织出入口的人流路线，尽量避免相互交叉和干扰。车站出入口不宜设在城市人流的主要集散处，以便减少出入口被堵塞的可能。（1）出入口布置2.2地铁车站建筑设计车站出入口应设在比较明显的部位，便于乘客识别。（1）出入口布置2.2地铁车站建筑设计应根据地面建筑的现场条件或规划要求，风井可集中或分散布置。应尽量与地面建筑相结合。进、排、活塞风井口部距建筑物的距离均应不小于5m。（2）风亭(井)布置2.2地铁车站建筑设计出入口站厅站台辅助用房

地铁车站的平面布置包括：地铁与地面的联络口供乘客进、出车站，售票或候车，组织和分配人流的作用乘客乘降、等候列车、分散上下车客流保证地铁正常运行2.车站平面构成2.2地铁车站建筑设计出入口站台层站厅层2.车站平面构成2.2地铁车站建筑设计站台层平面图站厅层平面图2.2地铁车站建筑设计车站辅助用房布置2.2地铁车站建筑设计乘客与站内人员路线分开；进、出站客流要尽量避免交叉和相互干扰；乘客购票、问讯及使用公用设施时，均不应妨碍客流通行；换乘客流与进、出站客流路线分开；当地铁与城市建筑物合建时，地铁客流应自成体系。①合理组织人流路线，划分功能分区②车站宜设在直线段上车站建筑设计3车站建筑设计的原则：2.2地铁车站建筑设计③车站公用区应划分为付费区与非付费区④无障碍通行2.2地铁车站建筑设计What?什么是车站规模——是指车站外形尺寸大小、层数及站房面积等。车站规模主要根据本站远期预测高峰小时客流量、所处的位置的重要性、站内设备和管理用房面积、列车编组长度及该地区远期发展规划等因素综合考虑确定。其中客流量大小是一个重要因素。1.车站规模2.2地铁车站建筑设计规模等级适用范围特级站客流量大于5万人车站规模可列为特级站一级站客流量3~5万，适用于客流量大，地处市中心区的大型商贸中心、大型交通枢纽中心、大型集会广场、大型工业区及位置重要的政治中心地区二级站客流量1.5~3万，适用于客流量较大，地处较繁华的商业区、中型交通枢纽中心、大中型文体中心、大型公园及游乐场、较大的居住区及工业区三级站客流量小于1.5万，适用于客流量小，地处郊区各站2.2地铁车站建筑设计

站厅的作用：是将由出入口进入的乘客迅速地、安全地、方便地引导到站台乘车，或将下车的乘客同样地引导至出入口出站。管理用房，如站控室、站长室设备用房，如环控机房站厅层用房：（1）站厅层的功能2.站厅层设计2.2地铁车站建筑设计（2）站厅层的位置站厅位于车站两侧：常用于侧式车站，客流量不大时多采用。站厅位于车站一端：常用于终点站，且车站一端靠近城市主要道路的地面车站。2.2地铁车站建筑设计（2）站厅层的位置站厅位于车站两侧的上层或下层站厅位于车站上层2.2地铁车站建筑设计（3）站厅层设计根据车站运营及合理组织客流路线的需要，站厅划分为付费区及非付费区两大区域。付费区非付费区2.2地铁车站建筑设计站厅设计3车站主要设备管理用房区电梯站厅层不能穿行，如广州东站地铁站的J或H出入口站厅设计32.2地铁车站建筑设计站厅层单侧可以穿行，如天河客运站2.2地铁车站建筑设计站厅层双侧可以穿行-附客流方向2.2地铁车站建筑设计站台层应由站台、楼梯(自动扶梯)、设备、管理用房、行车道等组成。

所谓站台是供乘客上、下列车及候车的场所。3.站台层设计2.2地铁车站建筑设计

站台长度分为站台总长度及站台有效长度两种。站台总长度是包含了站台有效长度和所设置的设备、管理用房及迂回风道等总的长度，即车站规模长度。（1）站台长度3.站台层设计站台有效长度是即站台计算长度，其量值为远期列车编组有效使用长度加上停车误差（1~2m）。2.2地铁车站建筑设计站台有效长度列车每节长度列车的节数列车的停车误差3.站台层设计

站台宽度主要根据车站远期预测高峰小时客流量大小、列车运行间隔时间、结构横断面形式、站台型式、站房布置、楼梯及自动扶梯位置等因素综合考虑确定。2.2地铁车站建筑设计（2）站台宽度2.2地铁车站建筑设计我国《地铁设计规范》中规定了车站站台的最小宽度尺寸。车站站台形式最小宽度岛式站台8.0岛式站台的侧站台2.5侧式站台（长向范围内设梯）的侧站台2.5侧式站台（垂直于侧站台开通道口设梯）的侧站台3.5站台计算长度不超过100

m且楼、扶梯不伸入站台计算长度岛式站台6.0侧式站台4.0通道或天桥2.4单向楼梯1.8双向楼梯2.4与上、下均设自动扶梯并列设置的楼梯（困难情况下）1.2消防专用楼梯1.2站台至轨道区的工作梯（兼疏散梯）1.12.2地铁车站建筑设计为保证乘客在站台上候车安全，距站台边缘400mm处应设不小于80mm宽的醒目安全线。为保证列车高速进站及出站的限界要求，设于站台计算长度外的所有立柱、墙与站台边缘距离不得小于220mm。安全性（2）站台宽度2.2地铁车站建筑设计2.2地铁车站建筑设计柱宽人行梯+自动扶梯宽度之和，一般取2~3m。横向柱数侧式站台宽度：岛式站台宽度：（2）站台宽度侧站台宽度2.2地铁车站建筑设计（2）站台宽度岛式站台宽度：侧站台宽度b楼梯与自动扶梯宽d柱宽c岛式站台宽度立柱数量2.2地铁车站建筑设计侧站台宽度计算：取两者较大值远期每列车高峰小时单侧上车设计客流量站台上人流密度，按0.33~0.75m2/人计算站台安全防护宽度取0.4，屏蔽门时，采用M远期每列车高峰小时单侧上、下车设计客流量站台边缘至屏蔽门的距离，无屏蔽门，M=02.2地铁车站建筑设计（3）站台高度站台高度

站台高度是指线路走行轨顶面至站台地面的高度。站台实际高度是指线路走行轨下面结构底板面至站台地面的高度，它包括走行轨顶面至道床底面的高度。站台实际高度2.2地铁车站建筑设计（1）客流通道口4.车站主要设施2.2地铁车站建筑设计（2）楼梯、自动扶梯和电梯地铁车站竖向交通形式主要有楼梯、自动扶梯和电梯。4.车站主要设施2.2地铁车站建筑设计①自动扶梯数量自动梯台数的计算：式中:

N——预测下客量(上行+下行)(人/h)；

k——超高峰系数，取1.2~1.4；

n1——自动扶梯输送能力；（梯宽1m，梯速0.5m/s，倾角30°）；

n——楼梯的利用率，选用0.8。2.2地铁车站建筑设计②楼梯宽度式中:

N,

——预测进站客流量(上行+下行)(人/h)；

k——超高峰系数，取1.2~1.4；

n2——楼梯双向混合通行能力；n——楼梯的利用率，选用0.7。《规范》：公共区的步行楼梯宽度不得小于1.8m.2.2地铁车站建筑设计③楼梯宽度事故疏散时间验算列车乘客总量(在一列车的上行或下行中取大的总量)站台候车上客总量(上行+下行)和站台工作人员自动扶梯输送能力，取8100人/（60min.台）自动扶梯台数楼梯上行单向通过能力，取3700人/（min.m）人行楼梯总宽度（m）车站楼梯的安全疏散时间我国规定不超过6min，而法国则规定不超过5min，因此不同的国家对其的规定并不相同。1为人的反应时间2.2地铁车站建筑设计（3）售、检票设施检票机售票机2.2地铁车站建筑设计（3）售、检票设施①售票使用售票机的人数每台每小时售票能力②检票出站客流量每台每小时检票能力2.2地铁车站建筑设计（4）地铁车站出入口设计出入口宽度Q车站高峰小时客流量出入口数量：浅埋地下车站出入口数量不宜少于4个，深埋车站不应少于2个。出入口宽度：Bn出入口客流不均匀系数（1.1~1.25）Ct通道通过能力N出入口数量2.3.1车站的构造设计2.3.2区间隧道的构造设计2.3地下铁道构造设计2.3地下铁道构造设计明挖车站可采用矩形框架结构或拱形结构。矩形框架结构拱形结构1.明挖法施工的车站构造地下铁道车站构造设计1（1）结构形式2.3地下铁道构造设计明挖法施工的车站结构1①矩形框架结构

根据功能要求，可以设计成单层、双层、单跨、双跨或多层多跨等型式。单跨单层车站钢管混凝土柱三跨单层车站2.3地下铁道构造设计明挖法施工的车站结构1上下重叠车站下立交公路隧道砖墙地下连续墙2.3地下铁道构造设计2.3地下铁道构造设计②拱形结构

一般用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站，可以获得良好的建筑艺术效果。明斯克（白俄罗斯）地铁东站莫斯科地铁车站2.3地下铁道构造设计现浇钢筋混凝土：防水性和抗震性能好，能适应机构体系的变化，不需要大型起吊和运输设备；但混凝土浇注质量不易控制，施工效率低、工程进度慢。（2）结构成型方法装配式结构：构件批量生产，质量较易控制，而且可以提高施工进度；但接头是防水的薄弱部位。2.3地下铁道构造设计单栱全装配式车站轨顶面车站轴线2.3地下铁道构造设计现浇与装配式想结合的车站2.3地下铁道构造设计2.盖挖法施工的车站构造盖挖车站基坑开挖与结构浇注顺序的不同，有3种基本的施工方法：即盖挖顺作法、半逆法和逆作法。从结构观点看，盖挖顺作法与明挖法并无不同，而半逆作法则与逆作法相近。2.3地下铁道构造设计连续墙中间柱钢管柱中间柱常熟路站钻孔灌注钻孔灌注永安里站2.盖挖法施工的车站构造2.3地下铁道构造设计

矿山法施工的地铁车站，视地层条件、施工方法及其使用要求的不同，可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，根据需要可作成单层或双层。此类车站的开挖断面一般较大，为150m2～250m2。3.矿山法施工的车站构造2.3地下铁道构造设计（1）单栱地铁车站隧道空间宽敞、宏伟，在岩石中常采用重庆朝沙线地下轻轨车站2.3地下铁道构造设计日本横滨地铁三泽下街车站重庆地铁单栱车站2.3地下铁道构造设计（2）由两个或三个并列隧道组成的车站2.3地下铁道构造设计（3）双拱立柱式车站纽约地铁车站2.3地下铁道构造设计（4）三拱立柱式车站三拱立柱式车站（北京地铁西单站）2.3地下铁道构造设计（4）三拱立柱式车站三拱立柱式车站（北京地铁西单站）2.3地下铁道构造设计

盾构法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。4.盾构法施工的车站构造2.3地下铁道构造设计（1）由两个并列的圆形隧道组成的侧式站台车站a．除横通道外，一般施工较简单；b．工期及造价均优于其它型式的盾构车站；c．总宽度较窄，可设置在较窄的道路之下；d．适用于客流量较小的车站。伦敦地铁单盾构车站2.3地下铁道构造设计（2）由3个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站a．除横通道外，一般施工较简单；b．总宽度较大，一般为28~30m，故在较宽的路段内方可使用；c．为复合型站台。在集散厅范围为岛式站台，集散厅以外部分由于两旁侧隧道被斜隧道隔开，为侧式站台。适用于中等客流量的车站；d．适用于工程地质和水文地质条件较差的地层；三拱塔柱式车站（基辅地铁车站）2.3地下铁道构造设计（2）由3个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站2.3地下铁道构造设计（3）立柱式车站莫斯科地铁车站（岛式车站）集散厅车辆车辆行车隧道行车隧道连续开洞的隔墙站台站台圣彼得堡地铁车站（岛式车站）2.3地下铁道构造设计（3）立柱式车站日本东京地铁车站（侧式车站）2.3地下铁道构造设计（1）整体式衬砌结构55030030044004000300300300220040055045041004000400特点：整体性好，防水性能好，但施工工序较多，速度较慢。区间隧道构造设计21.明挖法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计（2）预制装配式衬砌40002504400250250410050030055030040001502200特点：整体性较差，对于有特殊要求(如防护、抗震)的地段要慎重选用。2.3地下铁道构造设计（3）区间喇叭口隧道喇叭口衬砌通常都采用整体式钢筋混凝土结构。第一段第二段第三段aabb2.3地下铁道构造设计

地下铁道区间隧道采用矿山法施工时，一般采用拱形结构，其基本断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。2.矿山法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成。衬砌的基本结构类型——复合式衬砌2.3地下铁道构造设计素喷混凝土钢纤维喷混凝土

抗拉和抗变形力低，抗裂性和延性差，故通常都配合钢筋网一起使用。

混凝土中掺人约占总体积1％～2％的短钢纤维而成的，其抗弯、抗裂和韧性比素喷混凝土高30％～120％。钢筋网通常用Φ6的Ａ3钢筋焊接而成，网格间距一般为100mm或150mm。

一般不再加钢筋网。2.3地下铁道构造设计3.盾构法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计盾构法修建的隧道衬砌有预制装配式衬砌、双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。单层装配式衬砌双层衬砌挤压混凝土整体衬砌2.3地下铁道构造设计预制装配式衬砌是用工厂预制的构件(称为管片)，在盾构尾部拼装而成的。钢筋混凝土管片钢管片优点耐久性和耐压性都比较好，刚度大，防水性能有保证。焊接性好，便于加工和维修，重量轻，便于施工缺点重量大，抗拉强度较低，在脱模、运输、拼装过程中，容易将其角部碰坏。刚度小、易变形，抗锈性差，价格较贵。（1）预制装配式衬砌2.3地下铁道构造设计箱型管片平板型管片优点接头螺栓的穿入和拧紧比较方便，节省了材料，单块管片重量减轻，便于运输和拼装截面削弱较少或无削弱，故对千斤顶推力具有较大的抵抗力，对通风的阻力也较小。缺点因截面削弱较多，在盾构千斤顶推力作用下容易开裂。2.3地下铁道构造设计2.3地下铁道构造设计单排螺栓连接：按螺栓形状又可分为弯螺栓连接、直螺栓连接和斜螺栓连接三种。（1）预制装配式衬砌(a)直螺栓联结(b)弯螺栓联结(c)斜螺栓联结2.3地下铁道构造设计预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌。（2）双层衬砌

为了防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪音和振动以及作为内部装饰，可以在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。根据需要还可以在装配式衬砌与内层之间敷设防水隔离层。双层衬砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。2.3地下铁道构造设计挤压混凝土衬砌(ExtrudeConcreteLining，简称ECL)就是随着盾构向前推进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌。（3）挤压混凝土整体式衬砌

衬砌一次成型，内表面光滑，衬砌背后无空隙，无需注浆，对控制地层移动特别有效。但因需要较多的施工设备，而且混凝土制备、配送、钢筋骨架等工艺较为复杂，在渗漏性较大的土层中要达到防水要求尚有困难。2.3地下铁道构造设计衬砌环的拼装形式：有错缝和通缝拼装两种。2.3地下铁道构造设计错缝拼装可使接缝均匀，减少接缝及整个衬砌环的变形，整体刚度大，是一种采用普遍的拼装形式。但当管片制作精度不够高时，管片在盾构推进过程中容易被顶裂，甚至顶碎，在某些场合，例如需要拆除管片修建旁通道处或某些特殊需要时，则衬砌环常采用通缝拼装形式，以便于结构处理。2.3地下铁道构造设计2.4地下铁道结构设计地铁结构力学特性1用于地下结构设计模型：（1）作用—反作用模型(Action-reactionModel)，或称为荷载-结构模型，采用结构力学方法。（2）地层-结构模型，采用连续介质力学方法，通常应用有限元进行计算，也可采用解析法进行计算。（3）以工程类比为依据的经验法(EmpiricalMethod)，即工程类比法。（4）室内试验加以洞周变形量测为依据的收敛—约束模型。2.4地下铁道结构设计作用在地铁结构上的荷载2

永久荷载

可变荷载

偶然荷载

分为基本可变荷载和其他可变荷载，基本可变荷载即长期的经常作用的变化荷载，如地面车辆荷载、人群荷载等；其他可变荷载即非经常作用的变化荷载，如施工荷载等。

长期作用的恒载，如地层压力、结构自重、上方建筑物压力、水压力、地层反力和弹性抗力等。

偶然的、非经常作用的荷载，如地震影响、爆炸力等。

1.荷载类型2.4地下铁道结构设计作用在地铁结构上的荷载22.荷载组合

结构计算荷载应根据上述三类荷载同时存在的可能性进行最不利组合。2.4地下铁道结构设计作用在地铁结构上的荷载22.荷载组合

对于浅埋地铁结构，以基本组合永久荷载+可变荷载设计。在特殊情况下，如七度以上抗震烈度或有战备要求等才有必要按偶然组合，即三类荷载都考虑进行验收。（1）地层压力2.4地下铁道结构设计深埋石质隧道：围岩的松动压力可按《铁路隧道设计规范》所建议的公式进行计算。围岩容重坍落拱高围岩级别宽度影响系数，由w=1+i（B-5）计算B—坑道宽度，当B＜5m时，取i=0.2，当B＞5m时，取i=0.1。2.部分荷载计算规定土质隧道：竖向压力明挖和浅埋暗挖隧道深埋暗挖隧道全部土柱重量泰沙基公式或普氏公式计算2.4地下铁道结构设计式中、——计算截面i处的主动、被动土压力；、——朗金主动、被动侧压力系数；

——计算截面i处的竖向土压力；

c——土的粘结力。侧向压力朗金土压力理论2.4地下铁道结构设计土质隧道：在计算总压力时可不计临界深度以上的负压力。2.4地下铁道结构设计土质隧道：结构设计原则32.4地下铁道结构设计图4.4.2荷载模型1.明挖结构设计原则①地下铁道结构的设计应以地质勘察资料为依据。②应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，也应考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的影响。③合理选择施工方法和结构形式。④主体结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计。⑤选用与其特点相近的现行结构设计规范和设计方法，结合施工监测进行信息化设计。⑥净空尺寸应满足本线的建筑限界和其他使用及施工工艺等要求。⑦按当地的地震烈度进行抗震计算。⑧具有战时防护功能。结构设计原则32.4地下铁道结构设计图4.4.2荷载模型2.暗挖结构设计原则①结构计算简图应根据工程地质和水文地质条件，衬砌构造特点及施工工艺加以确定。②浅埋暗挖隧道应采用初期支护和必要的辅助工法进行开挖和支护，其设计参数应以工程类比为主，辅以理论计算。③采用复合衬砌，其初期支护应按主要承载结构设计，应满足刚度和强度的要求，二次衬砌须采用钢筋混凝土内衬，并且能承受实际的水压力。④地表沉降量限制值，应视车站站址周围的条件确定，一般情况下其限制值为30

mm，地面隆起量应控制在10

mm以内。2.4地下铁道结构设计3.工程结构材料

地下结构的工程材料一般采用钢筋混凝土或预应力混凝土，必要时也可采用钢结构、钢与混凝土组合、高分子聚合物等。明挖法整体式钢筋混凝土结构C30装配式钢筋混凝土结构C30作为永久结构的地下连续墙和钻孔灌注桩C30盾构法整体式钢筋混凝土结构C30装配式钢筋混凝土结构C50矿山法喷射混凝土衬砌C20现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌C30表2.4.3混凝土的最低设计强度等级结构设计原则32.4地下铁道结构设计小结：2.4地下铁道结构设计1、sap2000

SAP2000作为通用计算软件，程序中提供了强大的分析功能，囊括了大部分土木工程领域的分析类型：静力分析、动力分析、模态分析、反应谱分析等，目前设计中常用静力分析以及施工非线性分析两个模块。4结构设计软件介绍2.4地下铁道结构设计1、sap20002.4地下铁道结构设计2、sap84

SAP84为一款国产通用计算软件。功能基本与SAP2000基本相当，只是在三维空间计算起步较完，但是SAP84开发了多种适用图形交互的子系统，使SAP84的使用得到了简化。2.4地下铁道结构设计3、midas

Midas系列软件较多，用于地铁方面设计的软件主要有MIDAS/GTS以及MIDAS/civil。MIDAS/GTS是通用岩土有限元分析软件，是岩土与隧道工程有限元分析与设计软件，适用地下结构、岩土、水工、地质、矿山、隧道(公路、铁路、市政)、地铁等领域，软件可进行承载力与变形分析、施工阶段分析、固结分析、渗流分析、应力-渗流耦合分析、动力分析、边坡稳定分析等。2.4地下铁道结构设计4、同济曙光

该软件是由上海同济岩土工程技术有限公司和同济大学地下建筑与工程系共同开发的，是一套岩土及地下工程领域的通用有限元分析与设计平台。主要功能包括岩土及地下工程有限元施工动态模拟分析系统、可考虑施工过程的全量和增量反演分析系统及盾构、公路隧道、边坡等设计计算。2.4地下铁道结构设计2.4地下铁道结构设计5、ansys

是一款功能非常强大的通用计算软件，软件功能涉及力学的各各领域，即可以用于平面杆系计算也可以用于连续介质模型计算。目前该软件尚无中文版，该软件前后处理以及中间模块选取较复杂，要求理论水平较高，建模周期长等特点，比较适合研究机构使用。2.4地下铁道结构设计6、理正结构工具箱7、理正深基坑8、同济启明星（FRWS）9、Flac-3d……

2.4地下铁道结构设计绘图软件：1、AutoCAD软件；2、探索者（TSSD）；……北京9号线钓鱼站车站主体及附属结构静力学线性及非线性分析计算，全部采用的是sap2000通用计算软件；结构配筋采用理正结构工具箱软件；基坑支护采用理正深基坑软件；地层应力计算采用midasgts软件；绘图采用TSSD软件。2.5车站建筑结构设计实例某地铁车站为双层三跨结构（柱宽取1m）的岛式站台车站，列车发车间距为2min，客流组织如下：预测客流上行方向下行方向上车下车上车下车877341204714683714表高峰小时客流量（超高峰小