学科前沿讲座结课论文

时间：2021-11-02 13:13:36 资料我要投稿

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地铁设计

摘要

地下空间包括城市地下轨道交通系统、地下商业系统、地下停车场、地下贮存系统以及军用民用地下建筑等[20]。可以预见，21世纪将是地下空间的时代。随着我国许多城市地下轨道交通系统（地铁）的不断完善，地铁将成为我国许多大中城市发展的主旋律。本文通过查阅相关资料，从概述、路网规划、线路设计、车站设计、出入口设计等五大方面对地铁进行了较为详细的阐述。

关键词：地铁概述路网规划线路设计车站设计出入口设计

一、概述

1、地铁发展历史

世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的伦敦大都会铁路，当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。时至今日，地下铁道已经有149年的历史。[1]在近30多年中，有了更大规模的发展地铁运营城市不断增加，运营里程不断加长。下表反映了当前世界各大城市地铁发展的情况。

表1-1世界城市地铁概况[2]

国家英国

城市伦敦纽约

美国

芝加哥华盛顿

法国德国

巴黎柏林汉堡

城市人口线路条数线路长度车站数占城市总客运量比重（%） 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）

西班牙马德里日本

东京大阪

俄罗斯莫斯科

2、我国地铁产业存在的主要问题[3]

虽然我国目前正处于经济平稳快速增长期，但城市化发展水平相对滞后，城市地下空间开发利用过程存在一些问题。

（1）、规划管理上对地下空间资源的可持续发展认识不足；

（2）、地下空间开发中交通作用不明显，没有与地面交通形成有机网络；（3）、开发规模小、深度浅；

（4）、缺乏健全的投资融资体制，未能充分调动投资者积极性。 3、地铁的造价问题[16]

（1）、地铁的造价很昂贵，欧美、日本每公里造价基本都在几亿美元以上，不过我国上海地铁造价预算按现有汇率折合成美元来看，尚低于美日等过地铁造价。下表列出了美国一些城市的地铁

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造价。

表1-2美国一些城市地铁造价[3]

城市亚特兰大华盛顿迈阿密

地铁造价（百万美元/km）

52 75 77

备注站台长200米站台长183米站台长150米

（2）地铁项目从规划到建成一般要经过3个阶段，即前期规划阶段、设计阶段和工程建设阶段。其中气球规划阶段的投资一搬占地铁项目总投资的13%左右，多的可高达26%，所以说降低地铁前期投资是降低工程造价的基础。其降低措施一般有以下几点：

a.尽量制定“低密度、大站距”的线网规划；

b.制定地铁线路沿线土地利用及控制性详细规划，避免大量拆迁； c.进行可靠的客流预测；

d.科学合理地确定线路敷设方式。[14]

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扭环环线型地铁，为解决正在规划拟建的城轨线路在主城区的线网密度太低，而在总体城轨规划中线路的长度太长、投资太大的问题提供了一种新的线型方案。在一条有上下行双线的地铁运营线路上至少有一个通过线路自身的扭转形成的环型，在这个环型上至少有一个线路自身的、上下分离立体交叉的换乘车站。用主城区的扭环线型地铁与郊区的并联高架路相配合组成大城市的.骨干公共交通网。它具有如下优点：

a.在主城区有限的范围内增长了地铁运营线路的长度； b.可以进行如独立运营环线式的运营； c.整合了不同线型线路的功能；

d.减少了乘客的换乘，有利于让乘客选择不同的路线；

e.有利于大城市郊区的公共交通以及大城市主城区与郊区公共交通之间的换乘； g.有利于节约主城区边沿的土地。

图2-7最简单的扭环形图2-8 “8”字形扭环图2-9 扭环线型地铁与并联高架

路的换乘示意图

2、线网规划

在修建地铁时，注意要制订中长期发展规划。

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上海市城市规划部门1985年提出的综合交通规划设想中，除在地面上规划7条快速干道和其他一些主次干道，以及自行车专用道外，还提出了由4条径线、1条半径线和1条环线加1条半环线组成的地铁线路网，总长176km。

一般来说，线网规划主要包括以下三大块：

（1）线路端点站开发：包括大规模机动与非机动车停车场、出租者停靠站、与地面公交相结合的配套设施以及大型超级市场或综合商场；

（2）换乘站点开发：将换乘枢纽站开发成为集人流集散、商业、停车、娱乐和餐饮为一体的功能强大的综合体，以加强地区经济活力，促进地区发展；

（3）一般站点开发：换乘站主要集中在中心区范围内，主要以交通开发为主，结合地面土地利用性质进行开发。规划重点是步行交通、自行车交通与轨道交通之间的换乘[19]。

三、地铁线路设计

地铁路网的规划，要通过对每一条线路具体地进行勘测、规划、设计和施工才能实现，这项工作可以统称为线路设计。

1、线路选线需要考虑的因素（1）线路的作用

i、为城市居民的生产、生活提供交通服务，是修建地下铁道的主要目的。

例如徐州市在建地铁1号线全长31.9公里，其中地下线约12.8公里，高架线约19.1公里，预计2015年建成通车。穿越高速铁路站的一段设置为地下线，因此徐州市高铁站预留了地铁出入口，这充分体现了线路的作用。[7]

图3-1 徐州市主城区轨道线网规划图

ii、其他：地下铁道还可以为包括战备、物资运输、安装电缆等服务。（2）、客流分布与客流方向

从地铁的社会效益来看，地铁应最大程度地吸引客流，因此地铁应尽可能多经过一些大客流集散点。

（3）、城市道路网分布情况

城市道路分为快速路、主干道、次干道、支路等。主干道两侧人口密度高，因此地下铁道线路

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一般应选择城市主路敷设，吸引范围内客流多，换乘方便，能更好的为市民服务，运营效益高。

（4）、隧道主体结构施工方法[8]

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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；

安全线：目的是为了防止在出入线、折返线和支线上的列车未经允许进入正线与正线列车发生冲突，从而保证列车安全、正常的运行。

四、地铁车站设计

1、车站类型

按照运营性质的不同车站类型可以分为终始站、中间站、区间站和换乘站等4-1。

表4-1 车站类型及说明[3]

车站类型终始点站中间站区间站换乘站

临时检修

供乘客中途上下车之用

在卡罗拉集中的线段两端的车站设置折返线，在客流高峰区段内增开区间列车以疏散客流

位于线路交叉点。除供乘客上下车外还允许乘客换乘另一条线的列车

说明

位于线路两端，往往设在郊外。设有线路折返设备，便于机车在此折返、停留、

[10]

，相关概念见表

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4、地铁车站内部环境设计[12]

地铁车站建设的巨大投入，在公众眼里看到和切身感受到的就是地铁车站公共区的环境设计，因此它的设计标准不应太低，应与一定的建设投资相适应。

地铁车站环境设计的原则应与建筑设计的原则相一致，首先应保证其安全、适用、通达、快捷。在此基础上同时考虑视觉范畴内的造型因素及装饰材料的应用，使车站环境在全线统一格局的基础上设计成具有一定识别性的特型车站。[18]

地铁车站的装饰用材应符合防火、防潮、经济、耐久、易清洁的要求，部分用材还需考虑便于拆装维修，可能条件下兼顾吸声的要求。车站内部的环境色彩力求明快、和谐，局部运用一些亮丽的色彩可以振奋精神，打破地下沉闷、昏暗的心理偏见。车站内的路引、指示标牌是公共交通建筑环境设计的又一个亮点，不仅其本身发光透亮，而且其造型、色彩、内涵、位置都是客流密切关注的。因此在内部环境设计中必须加以重视。

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总之车站内部环境设计是一个综合运用功能技术、造型艺术和建筑装饰材料的设计过程。以人为本的设计理念也最后通过室内环境设计细致的体现出来。

六、地铁的消防、安全与疏散

1、重要性及危害性

地铁车站内人流密集并有大量机电设备，一旦发生灾害，将会涉及国家财产的损失和人民生命的安危。因此，车站防灾设计十分重要。

2、地铁防火技术措施与要求

地铁防火灾应贯彻“预防为主，防消结合”的方针。地下车站站厅乘客疏散区、站台及疏散通道内不得设置商业场所。站厅及与地铁相联开发的地下商业等公共场所的防火灾设计，应符合民用建筑设计防火规范的规定。

（1）耐火等级

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地铁的地下工程及出入口、通风亭的耐火等级为一级。

（2）疏散时间

出口楼梯和疏散通道的宽度，应保证在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下，6分钟内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人员全部撤离站台。

（3）防火分区、防烟分区、安全出口

地下车站站台和站厅乘客疏散区应划为一个防火分区。其他部位的防火分区的最大允许使用面积不应大于1500m2。地上车站不应大于2500 m2。

两个防火分区之间采用耐火极限4h 的防火墙和甲级防火门分隔。在防火墙设有观察窗时，应采用C 类甲级防火玻璃。

注：消防泵房、污水泵房、蓄水池、厕所和盥洗室的面积可不记入防火分区面积内。

地下车站防火分区（有人区）安全出口的设置应符合下列规定：

a.车站站台和站厅防火分区，其安全出口的数量不应少于两个，并应直通车站外部空间。 b.其他各防火分区安全出口的数量也不应少于两个，并应有一个安全出口直通外部空间。与相邻防火分区连通的防火门可作为第二个安全出口。竖井爬梯出入口和垂直电梯不得作为安全出口。 c.与车站相联开发的地下商业等公共场所，通向地面的安全出口应符合现行《建筑设计防火规范》的规定[15]。

（4）防火墙、防火门、疏散楼梯间

安全出口、楼梯和疏散通道的设置应符合下列规定：

a、车站的设备及管理用房区域的安全出口、楼梯、疏散通道的最小净宽应符合下列规定：地铁车站设备、管理用房区安全出口及楼梯为1.0m；

单面布置房间的疏散通道为1.2m；

双面布置房间的疏散通道为1.5m。

b、附设于设备及管理用房的门至最近安全出口的距离不得超过35m，位于尽端封闭的通道两侧或尽端的房间，其最大距离不得超过上述距离的1/2。

3、地铁防水淹技术措施及要求

防水淹主要措施如下：

（1）加高出入口地面高差；

（2）口部设活动挡水板；

（3）设防水密闭隔断门。

结束语

城市轨道交通体系的发展具有重要的意义，城市轨道交通不仅是城市发展的标志，更是解决大中型城市公共交通运输拥挤的根本途径，对于21世纪实现城市可持续发展有着非常重要的意义。“今天我以学校为荣，明天学校以我为荣”。作为土木工程专业的一名学生，我定会努力的为城市轨道交通的发展做出最大的贡献，来回母校对我的培养。

参考文献

[1]百度文库.铁路英才网.http://wenku.baidu.com/view/0ea11ad6195f312

b3169a5bb.html

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[2]范文田.世界各国城市地铁长度.METRO AND LIGHT RALL.

[3]朱建明等.地下空间设计与实践.中国建材工业出版社.

[4]徐小斐.城市轨道交通线网规模与布局方案优选研究.

[5]百度图片.http://image.baidu.com.

[6]田耕.扭环线型地铁.百家论坛第6期.

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

[9] 陈立道，朱雪岩.城市地下空间规划理论与实践.同济大学出版社.

[10]金磊等.城市地铁车站分类理论及方法研究.地下空间与工程学报.2010年10月第6卷增刊