2020造價工程師《土建工程》教材精講：第二章第三節(jié)

第三節(jié)　地下工程的分類、組成及構(gòu)造

　　一、地下工程的分類

　　(一)按地下工程的用途分類

　　(二)按地下工程的存在環(huán)境及建造方式分類

　　1.巖石中的地下工程

　　2.土中地下工程

　　根據(jù)建造方式分為單建式和附建式兩類。

　　(三)按地下工程的開發(fā)深度分類

　　淺層地下工程，一般是指地表至-10m 深度空間建設(shè)的地下工程，主要用于商業(yè)、文娛和部分業(yè)務(wù)空間;

　　中層地下工程，是指-10～-30m 深度空間內(nèi)建設(shè)的地下工程，主要用于地下交通、地下污水處理場及城市水、電、氣、通信等公用設(shè)施;

　　深層地下工程，主要是指在-30m 以下建設(shè)的地下工程，如高速地下交通軌道，危險品倉庫、冷庫、油庫等。

　　二、主要地下工程組成及構(gòu)造

　　(一)地下交通工程

　　1.地下鐵路

　　凡以電能為動力，采用輪軌運行方式的交通系統(tǒng)，速度大于 30km/h，單向客運能力超過 1 萬人·次/h 的交通系統(tǒng)稱為城市快速軌道交通系統(tǒng)。

　　城市地鐵工程主要由土建工程和系統(tǒng)工程兩大部分構(gòu)成。

　　地下鐵路優(yōu)點：運行速度快、運送能力大;準(zhǔn)點、安全;對地面無太大影響(噪音小，無震動，不妨礙城市景觀);不存在人、車混流現(xiàn)象，沒有復(fù)雜的交通組織問題;不侵占地面空間;環(huán)境污染小。

　　地下鐵路缺點：地鐵建設(shè)在地下，施工條件困難，工期長，工程建設(shè)費用較地面高。因此，對地下鐵路建設(shè)必須做好可行性研究。

　　(1)地鐵建設(shè)的前提

　　真正制約地下鐵路建設(shè)的因素是經(jīng)濟性問題。

　　地鐵主要服務(wù)于城市中心城區(qū)和城市總體規(guī)劃確定的重點地區(qū)，申報建設(shè)地鐵的城市一般公共財政預(yù)算收入應(yīng)在 300 億元以上，地區(qū)生產(chǎn)總值在 3000 億元以上，市區(qū)常住人口在 300 萬人以上。

　　(2)地鐵車站

　　1)地鐵車站形式分類

　　地鐵車站根據(jù)其所處位置、埋深、運營性質(zhì)、結(jié)構(gòu)橫斷面、站臺形式等進(jìn)行不同分類。

　　根據(jù)車站與地面的相對位置，可以分為高架車站、地面車站和地下車站。車站豎向布置根據(jù)線路敷設(shè)方式、周邊環(huán)境及城市景觀等因素，可選取地下一層、地下多層、路塹式、地面、高架一層、高架多層等形式。但地下車站宜淺，車站層數(shù)宜少。有條件的地下或高架車站應(yīng)盡量考慮站廳和設(shè)備及管理用房設(shè)于地面。車站設(shè)計宜考慮地下、地上空間綜合利用。車站應(yīng)建設(shè)無障礙設(shè)施。地下車站的土建工程宜一次建成。地面車站、高架車站及地面建筑可分期建設(shè)。

　　【2018 年真題】地鐵的土建工程可一次建成，也可分期建設(shè)，但以下設(shè)施中，宜一次建成的是(　　)。

　　A.地面車站

　　B.地下車站

　　C.高架車站

　　D.地面建筑

　　『正確答案』B

　　『答案解析』本題考查的是地下交通工程。地下車站的土建工程宜一次建成。地面車站、高架車站及地面建筑可分期建設(shè)。參見教材 P107。

　　根據(jù)運營性質(zhì)，車站可以分為中間站、區(qū)域站、換乘站、樞紐站、聯(lián)運站、終點站等。換乘車站應(yīng)根據(jù)地鐵線網(wǎng)規(guī)劃、線路敷設(shè)方式、地上及地下周邊環(huán)境、換乘量的大小等因素，可選取同車站平行換乘、同站臺平面換乘、站臺上下平行換乘、站臺間的“十”字形、“T”形、“L”形、“H”形等換乘及通道換乘形式，且應(yīng)形成在付費區(qū)內(nèi)換乘。地鐵各線路之間及與其他軌道交通線路交會處的換乘站，換乘設(shè)施的通過能力應(yīng)滿足預(yù)測的遠(yuǎn)期換乘客流量的需要。不能同步實施時，應(yīng)預(yù)留接口。

　　根據(jù)車站的結(jié)構(gòu)斷面可以分為矩形、拱形、圓形、馬蹄形、橢圓形等車站。

　　根據(jù)站臺形式，地鐵車站可以分類島式站臺、側(cè)式站臺、島側(cè)混合式站臺等。車站平面形式應(yīng)根據(jù)線路特征、營運要求、地上和地下環(huán)境及施工方法等條件確定。

　　車站間的距離應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃的城市道路布局和客流實際需要確定，一般在城市中心區(qū)和居民稠密地區(qū)宜為 1km 左右，在城市外圍區(qū)應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加大車站間的距離。

　　2)地鐵車站構(gòu)造組成

　　地鐵車站通常由車站主體(站臺、站廳、設(shè)備用房、生活用房)，出入口及通道，通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。

　　車站主體是列車在線路上的停車點，其作用既是供乘客集散、候車、換車及上、下車;又是地鐵運營設(shè)備設(shè)置的中心和辦理運營業(yè)務(wù)的地方。

　　出入口及通道(包括人行天橋)是供乘客進(jìn)、出車站的建筑設(shè)施。

　　通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭的作用是保證地下車站有一個舒適的地下環(huán)境。地鐵車站應(yīng)設(shè)公共廁所，并應(yīng)根據(jù)需要與可能在靠近車站位置設(shè)置停車場。

　　車站出入口與風(fēng)亭的位置，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境及城市規(guī)劃要求進(jìn)行合理布置。出入口位置應(yīng)有利于客流吸引和疏散;通風(fēng)亭位置在滿足功能要求的前提下，尚應(yīng)滿足規(guī)劃、環(huán)保和城市景觀的要求。車站的站廳、站臺、出入口通道、人行樓梯、自動扶梯、售檢票口(機)等部位的通過能力應(yīng)按該站遠(yuǎn)期超高峰設(shè)計客流量確定。超高峰設(shè)計客流量為該站預(yù)測遠(yuǎn)期高峰小時客流量(或客流控制時期的高峰小時客流量)的 1.1～1.4 倍。

　　車站的總體布局，應(yīng)符合城市規(guī)劃、城市交通規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)和城市景觀的要求，妥善處理好與地面建筑、地下管線、地下構(gòu)筑物等之間的關(guān)系。車站設(shè)計必須滿足客流需求，保證乘降安全、疏導(dǎo)迅速、布置緊湊、便于管理，并具有良好的通風(fēng)、照明、衛(wèi)生、防災(zāi)等設(shè)施，為乘客提供舒適的乘車環(huán)境。

　　【2017 年真題】地鐵車站的通過能力應(yīng)按該站遠(yuǎn)期超高峰設(shè)計客流量確定。超高峰設(shè)計客流量為該站預(yù)測遠(yuǎn)期高峰小時客流量的( )。

　　A.1.1～1.4 倍

　　B.1.1～1.5 倍

　　C.1.2～1.4 倍

　　D.1.2～1.5 倍

　　『正確答案』A

　　『答案解析』本題考查的是地下交通工程。超高峰設(shè)計客流量為該站預(yù)測遠(yuǎn)期高峰小時客流量(或客流控制時期的高峰小時客流量)的 1.1～1.4 倍。參見教材 P107。

　　(3)區(qū)間隧道與地鐵線路

　　區(qū)間隧道是列車通行的通道，有單洞單線隧道和單洞雙線隧道之分，但以單洞單線隧道居多，按施工方法不同，主要分為明挖隧道、礦山法隧道和盾構(gòu)法隧道 3 種，另外，還有聯(lián)絡(luò)通道。

　　地鐵線路應(yīng)為右側(cè)行車的雙線線路，并應(yīng)采用 1435mm 標(biāo)準(zhǔn)軌距。線路縱斷面，正線的最大坡度不宜大于 30‰，困難地段可采用 35‰，聯(lián)絡(luò)線、出入線的最大坡度不宜大于 40‰(均不考慮各種坡度折減值)。隧道內(nèi)和路塹地段的正線最小坡度不宜小于 3‰，困難地段在確保排水的條件下，可采用小于3‰的坡度;地面和高架橋上正線最小坡度在采取了排水措施后不受限制。正線及輔助線鋼軌應(yīng)依據(jù)近、遠(yuǎn)期客流量，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較確定，宜采用 60kg/m 鋼軌。車場線宜采用 50kg/m 鋼軌。

　　(4)地下鐵路網(wǎng)

　　地下鐵路路網(wǎng)的基本類型有單線式、單環(huán)式、多線式、蛛網(wǎng)式、棋盤式等。

　　①單線式。僅在客運最繁忙的地段重點地修一、二條線路。

　�、趩苇h(huán)式。在客流量集中的道路下面設(shè)置地鐵線路，并閉合成環(huán)，便于車輛運行，減少折返設(shè)備。

　　③多線式。城市具有幾條方向各異或客流量大的街道，可設(shè)置多線路網(wǎng)，這幾條線路往往在市中心區(qū)交匯，這樣，便于乘客自一條線路換乘另一條線路，也有利于線路的延長擴建。

　�、苤刖W(wǎng)式。該路網(wǎng)由多條輻射狀線路與環(huán)形線路組合，其運送能力很大，可減少旅客的換乘次數(shù)，又能避免客流集中堵塞，還能減輕多線式存在的市中心區(qū)換乘的負(fù)擔(dān)。

　�、萜灞P式。地鐵線路沿城市棋盤式的道路系統(tǒng)建設(shè)而成，線路網(wǎng)密度大，客流量分散，但乘客換乘次數(shù)增多，增加了車站設(shè)備的復(fù)雜性。

　　【2015 年真題】影響地下鐵路建設(shè)決策的主要因素是( )。

　　A.城市交通現(xiàn)狀

　　B.城市規(guī)模

　　C.人口數(shù)量

　　D.經(jīng)濟實力

　　『正確答案』D

　　『答案解析』本題考查的是主要地下工程組成及構(gòu)造。地鐵的建設(shè)投資巨大，真正制約地下鐵路建設(shè)的因素是經(jīng)濟性問題。參見教材 P106。

　　2.地下公路

　　(1)地下公路的形式

　　1)地下越江(海)公路。

　　2)地下立交公路。距離短，在我國較為常見。

　　3)地下快速公路。優(yōu)點：改善相鄰環(huán)境，有利于公路景觀的保護(hù);利用街道與公路之間的地下空間，修建停車和其他公共設(shè)施，實現(xiàn)快速公路地下空間的多功能用途。

　　4)半地下公路。

　　(2)地下公路的線路與斷面特點

　　地下公路與普通道路一樣，根據(jù)公路規(guī)范設(shè)計。地下公路的平面線形，一般采用直線，避免曲線。綜合排水、通風(fēng)等各方面要求，地下公路隧道的縱坡通常應(yīng)不小于 0.3%，并不大于 3%。

　　【2014 年真題】綜合考慮行車和排水與通風(fēng)，公路隧道的縱坡 i 應(yīng)是( )。

　　A.0.1%≤i≤1%

　　B.0.3%≤i≤3%

　　C.0.4%≤i≤4%

　　D.0.5%≤i≤5%

　　『正確答案』B

　　『答案解析』本題考查的是主要地下工程組成及構(gòu)造。綜合排水、通風(fēng)等各方面要求，地下公路隧道的縱坡通常應(yīng)不小于 0.3%，并不大于 3%。參見教材 P108。

　　地下公路隧道凈空，是指隧道襯砌內(nèi)廓線所包圍的空間，它包括公路的建筑限界、通風(fēng)及其他需要的斷面積。

　　地下公路的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。公路隧道的橫斷面凈空，除了包括建筑限界之外，還包括通過管道、照明、防災(zāi)、監(jiān)控、運行管理等附屬設(shè)備所需的空間，以及富裕量和施工允許誤差等。

　　【2007 年真題】公路隧道的建筑限界包括( )。

　　A.車道、人行道所占寬度

　　B.管道、照明、防災(zāi)等設(shè)備所占空間

　　C.車道、人行道的凈高

　　D.路肩、路緣帶所占寬度

　　E.監(jiān)控、運行管理等設(shè)備所占空間

　　『正確答案』ACD

　　『答案解析』本題考查的是主要地下工程組成及構(gòu)造。道路建筑限界是指為保證車輛和行人正常通行，規(guī)定在道路一定寬度和高度范圍內(nèi)不允許有任何設(shè)施及障礙物侵入的空間范圍。地下公路的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。公路隧道的橫斷面凈空，除了包括建筑限界之外，還包括通過管道、照明、防災(zāi)、監(jiān)控、運行管理等附屬設(shè)備所需的空間，以及富裕量和施工允許誤差等。參見教材 P109。

　　3.地下停車場

　　(1)地下停車場

　　1)公路式地下停車場

　　2)公園式地下停車場

　　3)廣場式地下停車場

　　4)建筑物地下室式停車場