（完整版）城市轨道交通地下工程设计与施工学习小结

1、本word文档可编辑可修改城市轨道交通地下结构设计与施 工作业姓名：周喆学号： 20120439班级：土木 14班指导老师：于丽西南交通大学二零一五年四月 一、城市轨道交通概述城市中使车辆固定在导轨上运行并主要用于城市客运的 交通系统成为城市轨道交通系统。城市轨道交通系统是依据城市交通总体规划的 要求， 设置全封闭或部分封闭的 专用轨道线路，以列车或单车形式，运送相当规模客流量的 公共交通方式。目前，世界上已有 40多个国家的 140多个城市拥有或正在规划建设城市轨道交通系统。近 10年来，随着我国城市化进程的 快速发展，为了解决大城市的 交通拥堵问题，各大城市正在大力发展城市轨道交通 工程。统计截至2011年 3月，全国已有北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、武汉、长春、大连、成都和沈阳等 12个城市的 轨道交通投入运营，累计通车里程达 1300km（见图 1）。目前全国已有 36个城市上报了城市轨道交通建设规划，已有 29个城市获得批复，2011年在建总里程约 1500km。预计到 2020年，我国城市轨道交通累计运行里程将达到 7395km。我国的 地铁建设规模及发展速度将

2、稳居世界第一。城市轨道交通可按构筑物形态、运营方式、适用车辆类型及运输能力等进行分类。按构筑物的 形态或轨道相对于地面的 位置划分，城市轨道交通可分为以下三类。（1）地下铁道：位于地下隧道内的 铁路称为地下铁道；（2）地面铁路：位于地面的 铁路称为地面铁路；（3）高架铁路：位于地面高架桥上的 铁路称为高架铁路。下面，我们着重讨论地下铁道 地下铁道是指在城市中心修建的 快速、大运量用电力牵引的 轨道交通。线路通常设在地下隧道内，也有在城市中心以外地区从地下转到地面或高架桥上。地下铁道有以下特点：（1）运能大：单向最大客运量可达 6万到 8万人次 /h，有利于大城市中心区高峰期乘客的 疏通。（2）路权专用。地下铁道线路绝大部分位于地下，当线路延伸至近郊时可采用高架或地面形式。（3）行车速度高，运行密度大。车辆平均运行速度为最高车速达 80km/h，行车间隔为 2到 5min。（4）建设周期长，造价高。30到 40km/h，设计二、城市轨道交通地下结构设计根据城市轨道交通线网的 拓扑构成，可将其分为车站，以及连接两个车站之间的 线路区间。地下车站作为城市轨道交通路网中一种重要的 建筑物，除了

3、是具有供旅客乘降、换乘和候车的 场所，还应保证旅客能安全、迅速、方便地进出车站，并有良好的 通风、照明、卫生、防灾设备和设施等。1.地下车站的 分类（1）按车站站台形式分类岛式站台岛式站台，站台位于上、下行线路之间。车站具有站台利用率高、能活调剂客流、乘客使用方便等优点，一般常用于客流量较大的 车站。 侧式站台侧式站台，站台位于上、下行线路的 两侧。侧式站台根据环境调剂置成平行相对式、平行错开式、上下重叠式及上下错开式等形式。侧式站台的 站台利用率、调剂客流、站台之间的 联系等方面及不上岛式站台，因此侧式站台车站多用于客流量不大的 车站。岛、侧混合式站台岛、侧混合式站台就是将岛式站台和侧式站台设在一个车站内，乘客可以同时在两侧的 站台上、下车，也可适应列车中途折返的 需要。（2）按车站横断面结构形式分类矩形断面。矩形断面是车站常选用的 形式，一般用于浅埋车站。车站可设计成单层、双层或多层；跨度可选用单跨、双跨及多跨的 形式。拱形断面。拱形断面多用于深埋车站，有单栱或多跨连拱等形式，单栱断面由于中部 起拱，高度较高，两侧拱脚处相对较低，中间无柱，因此建筑空间显得高大宽阔，常会得到理想的

4、建筑艺术效果。其他类型断面主要有马蹄形、椭圆形等。2.地下车站的 特点地下车站埋设于地下，不占用地面空间，且具有良好的 防护功能，战时可考虑作为避难场所。但作为地下结构兼具客流集散场所，地下车站还具有以下特点：（1）考虑到施 工的 复杂性及结构的 安全性，地下车站的 结构通常为狭长的 筒状结构。（2）站内空间封闭，建筑装修材料吸声系数较小，声反射强度大。（3）没有自然光线，全部靠人 工采光。（4）为保证地下空间环境的 安全和舒适，设有庞大的 空调、通风设施。（5）为保证客流安全、顺畅、快捷疏散，设有众多鲜明的 指示标牌和消防设施。（6）地面出入口通过地下通道和地下车站连接，出入口地下部分要采取人防措施，在地面上设有风亭建筑。三、城市轨道交通地下结构施 工地下铁道的 地下车站多位于人口稠密的 城市，施 工方法的 选择受到地质条件、结构形式，以及周围建（构）筑物的 影响。下面对几种常见的 施 工方法进行介绍。1.明挖法明挖法指的 是先将隧道部位的 岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的 施 工方法。优点：明挖法具有施 工简单、快捷、经济、安全的 优点，城市地下隧道式 工程发展

5、初期都把它作为首选的 开挖技术。缺点:是对周围环境的 影响较大。 2.盖挖法当地下 工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的 新型 工程施 工方法，是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的 下部 工程在封闭的 顶盖下进行施 工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。优点：围护结构变形小，能够有效控制周围土体的 变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物。基坑底部土体稳定，隆起小，施 工安全。盖挖逆作法施 工一般不设内布支撑或锚固，可增大施 工空间和降低 工程造价。盖挖逆作法施 工基坑暴露时间短，用于城市街区施 工时，可尽快恢复路面。缺点：盖挖法施 工时，混凝土内衬的 水平施 工缝的 处理较困难盖挖逆作法施 工时，暗挖施 工难度大，费用高。盖挖法每次分部开挖及浇筑衬砌的 深度，应综合考虑基坑稳定，环境保护，永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。3.矿山法暗挖法的 一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下 工程的 施 工方法。因借鉴矿山开

6、拓巷道的 方法，故名。用矿山法施 工时，将整个断面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。当地层松软时，则可采用简便挖掘机具进行，并根据围岩稳定程度，在需要时应边开挖边支护。分部开挖时，断面上最先开挖导坑，再由导坑向断面设计轮廓进行扩大开挖。分部开挖主要是为了减少对围岩的 扰动，分部的 大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的 岩层中，对中、小断面的 隧道，可不分部而将全断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设置临时支撑，以防止土石坍塌。喷锚支护的 出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。 4.盾构法盾构法是暗挖法施 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。适用条件在松软含水地层，或地下线路等设施埋深达到 10m或更深时，可以采用盾构法。线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的 工作井；2隧道要有足够的 埋深，覆土深度宜不

7、小于 6m且不小于盾构直径；相对均质的 地质条件；如果是单洞则要有足够的 线间距，洞与洞及洞与其它建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的 最小厚度为水平方向1.0m,竖直方向 1.5m；从经济角度讲，连续的 施 工长度不小于 300m。优点安全开挖和衬砌，掘进速度快；盾构的 推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施 工劳动强度低。不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施 工中不受季节、风雨等气候条件影响，施 工中没有噪音和扰动；在松软含水地层中修建埋深较大的 长隧道往往具有技术和经济方面的 优越性。缺点断面尺寸多变的 区段适应能力差；新型盾构购置费昂贵，对施 工区段短的 工程不太经济。 工人的 工作环境较差。 四、城市轨道交通地下结构设计与施 工的 发展方向1.结构设计的 发展方向（1）围护结构计算考虑施 工过程的 影响。（2）主体采用结构模型的 数值计算。（3）预应力混凝土材料的 使用。2.施 工方法的 展望世界各发达国家已有的 地铁车站施 工技术大部分已在我国开发应用，地铁车站施 工技术的 发展离不开我国的 国情，将具有中国特色。（1）盖挖法可通过合理组织施 工及交通疏导，基本上不影响交通。但我国（2）矿山法施 工技术的 不断发展为地下车站采用该方法施 工提供了条件。（3）盖挖、暗挖相结合的 施 工技术。五、参考文献1.城市轨道交通地下车站设计与施 工，王明年主编，科学出版社2.城市轨道交通线路规划与设计，易思蓉主编，科学出版社3.城市轨道交通地下 工程建设风险管理规范 GB50652_20114.土木 工程概论（第三版）叶志明主编，高等教育出版社

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