第三节　地下工程的分类、组成及构造

　　一、地下工程的分类

　　(一)按地下工程的用途分类

　　(二)按地下工程的存在环境及建造方式分类

　　1.岩石中的地下工程

　　2.土中地下工程

　　根据建造方式分为单建式和附建式两类。

　　(三)按地下工程的开发深度分类

　　浅层地下工程，一般是指地表至-10m 深度空间建设的地下工程，主要用于商业、文娱和部分业务空间;

　　中层地下工程，是指-10～-30m 深度空间内建设的地下工程，主要用于地下交通、地下污水处理场及城市水、电、气、通信等公用设施;

　　深层地下工程，主要是指在-30m 以下建设的地下工程，如高速地下交通轨道，危险品仓库、冷库、油库等。

　　二、主要地下工程组成及构造

　　(一)地下交通工程

　　1.地下铁路

　　凡以电能为动力，采用轮轨运行方式的交通系统，速度大于 30km/h，单向客运能力超过 1 万人·次/h 的交通系统称为城市快速轨道交通系统。

　　城市地铁工程主要由土建工程和系统工程两大部分构成。

　　地下铁路优点：运行速度快、运送能力大;准点、安全;对地面无太大影响(噪音小，无震动，不妨碍城市景观);不存在人、车混流现象，没有复杂的交通组织问题;不侵占地面空间;环境污染小。

　　地下铁路缺点：地铁建设在地下，施工条件困难，工期长，工程建设费用较地面高。因此，对地下铁路建设必须做好可行性研究。

　　(1)地铁建设的前提

　　真正制约地下铁路建设的因素是经济性问题。

　　地铁主要服务于城市中心城区和城市总体规划确定的重点地区，申报建设地铁的城市一般公共财政预算收入应在 300 亿元以上，地区生产总值在 3000 亿元以上，市区常住人口在 300 万人以上。

　　(2)地铁车站

　　1)地铁车站形式分类

　　地铁车站根据其所处位置、埋深、运营性质、结构横断面、站台形式等进行不同分类。

　　根据车站与地面的相对位置，可以分为高架车站、地面车站和地下车站。车站竖向布置根据线路敷设方式、周边环境及城市景观等因素，可选取地下一层、地下多层、路堑式、地面、高架一层、高架多层等形式。但地下车站宜浅，车站层数宜少。有条件的地下或高架车站应尽量考虑站厅和设备及管理用房设于地面。车站设计宜考虑地下、地上空间综合利用。车站应建设无障碍设施。地下车站的土建工程宜一次建成。地面车站、高架车站及地面建筑可分期建设。

　　【2018 年真题】地铁的土建工程可一次建成，也可分期建设，但以下设施中，宜一次建成的是(　　)。

　　A.地面车站

　　B.地下车站

　　C.高架车站

　　D.地面建筑

　　『正确答案』B

　　『答案解析』本题考查的是地下交通工程。地下车站的土建工程宜一次建成。地面车站、高架车站及地面建筑可分期建设。参见教材 P107。

　　根据运营性质，车站可以分为中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站等。换乘车站应根据地铁线网规划、线路敷设方式、地上及地下周边环境、换乘量的大小等因素，可选取同车站平行换乘、同站台平面换乘、站台上下平行换乘、站台间的“十”字形、“T”形、“L”形、“H”形等换乘及通道换乘形式，且应形成在付费区内换乘。地铁各线路之间及与其他轨道交通线路交会处的换乘站，换乘设施的通过能力应满足预测的远期换乘客流量的需要。不能同步实施时，应预留接口。

　　根据车站的结构断面可以分为矩形、拱形、圆形、马蹄形、椭圆形等车站。

　　根据站台形式，地铁车站可以分类岛式站台、侧式站台、岛侧混合式站台等。车站平面形式应根据线路特征、营运要求、地上和地下环境及施工方法等条件确定。

　　车站间的距离应根据现状及规划的城市道路布局和客流实际需要确定，一般在城市中心区和居民稠密地区宜为 1km 左右，在城市外围区应根据具体情况适当加大车站间的距离。

　　2)地铁车站构造组成

　　地铁车站通常由车站主体(站台、站厅、设备用房、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。

　　车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车;又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。

　　出入口及通道(包括人行天桥)是供乘客进、出车站的建筑设施。

　　通风道及地面通风亭的作用是保证地下车站有一个舒适的地下环境。地铁车站应设公共厕所，并应根据需要与可能在靠近车站位置设置停车场。

　　车站出入口与风亭的位置，应根据周边环境及城市规划要求进行合理布置。出入口位置应有利于客流吸引和疏散;通风亭位置在满足功能要求的前提下，尚应满足规划、环保和城市景观的要求。车站的站厅、站台、出入口通道、人行楼梯、自动扶梯、售检票口(机)等部位的通过能力应按该站远期超高峰设计客流量确定。超高峰设计客流量为该站预测远期高峰小时客流量(或客流控制时期的高峰小时客流量)的 1.1～1.4 倍。

　　车站的总体布局，应符合城市规划、城市交通规划、环境保护和城市景观的要求，妥善处理好与地面建筑、地下管线、地下构筑物等之间的关系。车站设计必须满足客流需求，保证乘降安全、疏导迅速、布置紧凑、便于管理，并具有良好的通风、照明、卫生、防灾等设施，为乘客提供舒适的乘车环境。

　　【2017 年真题】地铁车站的通过能力应按该站远期超高峰设计客流量确定。超高峰设计客流量为该站预测远期高峰小时客流量的( )。

　　A.1.1～1.4 倍

　　B.1.1～1.5 倍

　　C.1.2～1.4 倍

　　D.1.2～1.5 倍

　　『正确答案』A

　　『答案解析』本题考查的是地下交通工程。超高峰设计客流量为该站预测远期高峰小时客流量(或客流控制时期的高峰小时客流量)的 1.1～1.4 倍。参见教材 P107。

　　(3)区间隧道与地铁线路

　　区间隧道是列车通行的通道，有单洞单线隧道和单洞双线隧道之分，但以单洞单线隧道居多，按施工方法不同，主要分为明挖隧道、矿山法隧道和盾构法隧道 3 种，另外，还有联络通道。

　　地铁线路应为右侧行车的双线线路，并应采用 1435mm 标准轨距。线路纵断面，正线的最大坡度不宜大于 30‰，困难地段可采用 35‰，联络线、出入线的最大坡度不宜大于 40‰(均不考虑各种坡度折减值)。隧道内和路堑地段的正线最小坡度不宜小于 3‰，困难地段在确保排水的条件下，可采用小于3‰的坡度;地面和高架桥上正线最小坡度在采取了排水措施后不受限制。正线及辅助线钢轨应依据近、远期客流量，并经技术经济综合比较确定，宜采用 60kg/m 钢轨。车场线宜采用 50kg/m 钢轨。

　　(4)地下铁路网

　　地下铁路路网的基本类型有单线式、单环式、多线式、蛛网式、棋盘式等。

　　①单线式。仅在客运最繁忙的地段重点地修一、二条线路。

　　②单环式。在客流量集中的道路下面设置地铁线路，并闭合成环，便于车辆运行，减少折返设备。

　　③多线式。城市具有几条方向各异或客流量大的街道，可设置多线路网，这几条线路往往在市中心区交汇，这样，便于乘客自一条线路换乘另一条线路，也有利于线路的延长扩建。

　　④蛛网式。该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，还能减轻多线式存在的市中心区换乘的负担。

　　⑤棋盘式。地铁线路沿城市棋盘式的道路系统建设而成，线路网密度大，客流量分散，但乘客换乘次数增多，增加了车站设备的复杂性。

　　【2015 年真题】影响地下铁路建设决策的主要因素是( )。

　　A.城市交通现状

　　B.城市规模

　　C.人口数量

　　D.经济实力

　　『正确答案』D

　　『答案解析』本题考查的是主要地下工程组成及构造。地铁的建设投资巨大，真正制约地下铁路建设的因素是经济性问题。参见教材 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。距离短，在我国较为常见。

　　3)地下快速公路。优点：改善相邻环境，有利于公路景观的保护;利用街道与公路之间的地下空间，修建停车和其他公共设施，实现快速公路地下空间的多功能用途。

　　4)半地下公路。

　　(2)地下公路的线路与断面特点

　　地下公路与普通道路一样，根据公路规范设计。地下公路的平面线形，一般采用直线，避免曲线。综合排水、通风等各方面要求，地下公路隧道的纵坡通常应不小于 0.3%，并不大于 3%。

　　【2014 年真题】综合考虑行车和排水与通风，公路隧道的纵坡 i 应是( )。

　　A.0.1%≤i≤1%

　　B.0.3%≤i≤3%

　　C.0.4%≤i≤4%

　　D.0.5%≤i≤5%

　　『正确答案』B

　　『答案解析』本题考查的是主要地下工程组成及构造。综合排水、通风等各方面要求，地下公路隧道的纵坡通常应不小于 0.3%，并不大于 3%。参见教材 P108。

　　地下公路隧道净空，是指隧道衬砌内廓线所包围的空间，它包括公路的建筑限界、通风及其他需要的断面积。

　　地下公路的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界之外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需的空间，以及富裕量和施工允许误差等。

　　【2007 年真题】公路隧道的建筑限界包括( )。

　　A.车道、人行道所占宽度

　　B.管道、照明、防灾等设备所占空间

　　C.车道、人行道的净高

　　D.路肩、路缘带所占宽度

　　E.监控、运行管理等设备所占空间

　　『正确答案』ACD

　　『答案解析』本题考查的是主要地下工程组成及构造。道路建筑限界是指为保证车辆和行人正常通行，规定在道路一定宽度和高度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围。地下公路的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界之外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需的空间，以及富裕量和施工允许误差等。参见教材 P109。

　　3.地下停车场

　　(1)地下停车场

　　1)公路式地下停车场

　　2)公园式地下停车场

　　3)广场式地下停车场

　　4)建筑物地下室式停车场