《城市軌道交通系列教材/城市軌道交通地下車站設計與施工》介紹了城市軌道交通的發展和特點,軌道交通線網的形式和組成,地下車站的構成、設計和施工的主要特點以及未來發展方向,地下車站的規劃和限界、建筑設計和裝修,明挖法和礦山法地下車站設計方法以及相關技術設備和運營系統。
目前,不斷發展的城市有三個顯著特征,即城市中心區面積不斷擴大、中心城區人口急劇增加和機動車數量持續增長,由此引發的城市交通阻塞和環境污染等問題日益嚴重,已引起人們的廣泛關注。因此,發展以城市軌道交通為骨架,并與地面公共交通相駁接的城市綜合交通體系是目前解決城市交通問題的主要措施。
城市軌道交通誕生于19世紀中葉的英國倫敦,我國于1969年在北京建成第一條地鐵線路。截至2013年4月,我國已建成軌道交通的城市有17個、正在建設的城市有12個、正在規劃的城市有6個;到2016年我國將規劃新建軌道交通線路89條,總建設里程達2500 kin。目前,我國已成為城市軌道交通發展速度最快的國家。
城市軌道交通車站是供旅客乘降、換乘和候車的場所,是城市軌道系統中的重要建筑物,特別是地下車站,不但結構設計標準高、施工難度大,而且設備多樣、系統復雜。為此,我們編寫了本書。它緊密結合城市軌道交通地下車站的特點,突出地下車站規劃、設計、施工及運營中的重點和難點,形成地下車站規劃、設計、施工、運營的系統性知識,力求重點突出、文字通俗易懂。為配合教學和知識的掌握,在重點和難點知識講解中配以實例。
本書由王明年擔任主編,負責全書框架的設計。第1章、第2章、第3章、第4章由于麗負責編寫;第5章由北京城建設計發展集團股份有限公司賈永剛負責編寫;第6章、第7章由劉大剛負責編寫;第8章由郭春負責編寫;全書由王明年、于麗負責統稿。本書在編寫過程中,謝文強、冉明哲、殷杰、張子晗、舒東利、羅欣宇、鄭飛等碩士研究生,以及李自強、晁峰等博士研究生進行了大量的資料調研和整理工作,在此表示感謝。
本書是在總結了近年來我國地下車站修建技術成果基礎上完成的。書中還引用了國內外已有的手冊、規范、專著、文章、研究報告、碩士論文、博士論文、畢業設計等成果,在此一并表示感謝。本書雖然已經過多次修改和校對,但由于編者學識水平和時間有限,不足之處在所難免,敬請讀者批評指正。
編者
2013年9月
前言
第1章 緒論
1.1城市軌道交通的發展
1.1.1城市軌道交通的類型及特點
1.1.2國內外城市軌道交通發展與現狀
l.2城市軌道交通線網形式及組成
1.2.1城市軌道交通線網形式
1.2.2城市軌道交通線網組成
1.3地下車站的構成
1.4地下車站結構設計和施工方法
1.4.1地下車站結構設計方法
1.4.2地下車站施工方法
1.5地下車站建設的發展方向
1.5.1地下車站綜合換乘樞紐
1.5.2地下車站與地下商業街結合
1.5.3地下車站綜合體
思考題
第2章 地下車站規劃
2.1軌道交通地客流預測
2.1.1客流預測的目的和意義
2.1.2客流預測的主要內容
2.1.3客流預測的方法
2.2地下車站規模
2.3地下車站分布
2.3.1地下車站布設的原則
2.3.2地下車站出入口分布
2.3.3地下車站的換乘布局
2.3.4站間顯巨
2.4地下車站限界
2.4.1限界含義及制定原則
2.4.2限界基本內容
2.4.3車站限界
思考題
第3章 地下車站建筑設計
3.1地下車站分類及特點
3.1.1地下車站分類
3.1.2地下車站的特點
3.2地下車站的總平面及車站平面布置
3.2.1地下車站總平面布局
3.2.2地下車站平面布置
3.3地下車站建筑設計
3.3.1地下車站建筑設計原則
3.3.2地下車站建筑高度及寬度要求
3.3.3站廳層設計
3.3.4站臺層設計
3.3.5地下車站主要房間布置
3.3.6車站主要設施
3.3.7車站出入口及出入口通道
3.3.8地下車站客流組織
3.3.9無障礙設施設計
3.4建筑裝修
3.4.1裝修設計原則與裝修標準
3.4.2地鐵車站的吊頂
3.4.3地面及立柱裝修
3.4.4地鐵車站照明及照度標準
3.5車站建筑設計實例
3.5.1車站概況
3.5.2車站總平面布局
3.5.3站廳層建筑設計
3.5.4設備層、站臺層建筑布置
3.5.5集散廳布置及客流組織
3.5.6設備管理用房
3.5.7出入口通道、風亭、冷卻塔、地面及地下等輔助建筑
3.5.8無障礙設計
思考題
第4章 明挖法地下車站結構設計
4.1地下車站結構形式與襯砌
……
第5章 礦山法地下車站結構設計
第6章 地下車站明挖法施工
第7章 地鐵車站暗挖施工
第8章 地下車站設備
主要參考文獻
2.1軌道交通地客流預測
2.1.1 客流預測的目的和意義
軌道交通客流預測是指在一定的社會經濟發展條件下科學預測城市各目標年限軌道交通線路的斷面流量、站點乘降量、站間OD、平均運距等反映軌道交通客流需求特征的指標。
軌道交通線路客流量是城市快速軌道交通可行性研究和設計的重要依據。在規劃線網時,不同的軌道交通線網方案的客流分析結果是進行線網優選的主要內容,如發現有不當之處,要重新調整布線方案,并重做客流分析,如此反復直到滿意;在工程可行性研究階段,客流量是工程修建必要性和可行性的主要依據;在工程設計中,其系統運輸能力、車輛選型及編組、設備容量及數量、車站規模,以及工程投資和經濟效益分析等,都要依據預測客流量的大小來確定。
按照《城市快速軌道交通工程建設項目標準》的規定,客流預測年限分為初期、近期和遠期。初期為建成通車后的第三年,近期為交付運營后的第10年,遠期為交付運營后的第25年。
2.1.2 客流預測的主要內容
在軌道交通系統中,從系統功能要求出發,在城市總體規劃和軌道交通線網規劃的前提下,按設計年限,對客流預測的結果可以歸納為如下5類基本內容:
(1)全線客流。全線客流包括全日客流量和各小時段的客流量及其比例。全日客流量是表現和評價運營效益的直觀指標,也是進一步評價線路負荷強度的重要指標,各小時段的客流量及比例,是為全日行車組織計劃提供依據,在保證運營能力和服務水平的前提下,合理安排行車問隔,提高列車的滿載率及運營效益。
(2)車站客流。車站客流包括全日、早、晚高峰小時的上下車客流,站間斷面流量,以及相應的超高峰系數。高峰小時時段的站間最大單向斷面流量是確定系統運量規模的基本依據,由此選定交通制式、車型、車輛編組長度、行車密度及車站站臺長度。全線早、晚高峰小時的站間斷面流量是全線運行設計的基本依據,由此確定區域折返交路、折返列車數量、折返車站位置及配線形式,并計算車輛配置數量。各車站早、晚高峰小時的上下客流量及相應的超高峰系數是各車站規模設計的基本依據,由此計算站臺寬度、樓(扶)梯寬度、售檢票機數量、車站出入口的總寬度等。其中,晚高峰小時客流量對地下車站的空調、通風量計算具有控制性作用。此外,必要時應對車站客流進一步分析,預測到達本站的客流所采用的各種交通方式的分類和比例,這為本車站附近如何考慮停車場用地的規模提供依據。
(3)分流客流。分流客流包括站間OD表、平均運距及各級運距的乘客量。通過此項數據進行分段客流統計,制定票制和票價,最終對建設投資、運營成本做財務分析、社會經濟效益分析,提出項目效益評價意見。
(4)換乘客流。換乘客流是指各換乘站分向換乘客流量,此項數據對線路主客流方向的評價很重要,并為換乘形式設計和換乘車站問的換乘通道或樓梯寬度的計算提供依據。
(5)出入口分向客流。根據每一座車站確定的出入口分布位置,對每個出入口做分向客流預測,并做波動性分析,為每個出入口寬度計算提供依據。
2.1.3 客流預測的方法
目前,用于客流預測的方法很多。軌道交通客流預測主要有土地利用法和四階段法。
1.土地利用法
土地利用法側重的是對一條線和每一個車站周圍一定范圍內土地利用的研究,其進站量、線路流量、換乘量采用以下方法計算。
(1)進站量計算。在土地利用法中首先在線路兩側劃出一定寬度為吸引范圍,研究各站點吸引范圍內居住人口的變化情況、現狀出行強度及吸引率,然后推算各預測年度的人口數、出行強度、吸引率,進而計算各站吸引范圍內的出行量和進站量。
(2)線路流量計算。首先根據線路的地理位置,分為跨市區及一端兩種情況,分別確定各自的方向系數模型,根據模型計算各站分方向進站量。然后根據各站土地利用性質及對地鐵時間分布及空間規律的研究,確定時間分布模型,計算各站分時段進站量及出站量。
(3)換乘量計算。對于換乘量的研究采用出行分布模型,對軌道交通OD分布矩陣進行預測,求出在該線節點處的換乘比例,用該比例與節點客運量相乘,反算換乘量。
……