隧道工程和城市軌道交通工程

1、第7章,隧道工程與城市軌道交通工程,7 隧道工程與城市軌道交通工程,7.1 概述,7.2 隧道的分類,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.4 隧道施工,7.5 城市軌道交通工程,7.1 概述,隧道是一種地下工程結(jié)構(gòu)物，通常是指修筑在山下或山體內(nèi)部，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通過的通道 隧道一般包括交通運(yùn)輸方面的鐵路、公路、航運(yùn)和人行隧道；城市地下鐵道和海底、水底隧道；軍事工程方面的各種國(guó)防坑道；水利發(fā)電工程方面的各種水工隧道或隧洞,7.1 概述,7.1.1隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀,交通隧道,黃浦江打浦路隧道,廈門翔安海底隧道,青函海底隧道,英法海底隧道,陜西秦嶺終南山隧道,挪威拉達(dá)爾隧道,7.1 概

2、述,7.1.1隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀,水工隧洞,二灘水電站導(dǎo)流洞,天湖抽水蓄能電站,錦屏二級(jí)引水隧洞,東北伙房水庫(kù)輸水工程隧洞,7.1 概述,7.1.2 隧道工程的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展前景,優(yōu)勢(shì),（1）在城市修建隧道工程，可以大大減少地面交通占地，節(jié)省寶貴的城市有限空間，形成立體交通。 （2）在山嶺地區(qū)，則可以大幅度地減少展線、縮短線路長(zhǎng)度，能夠降低線路的最大坡度和減少曲線道路數(shù)目，改善線形等。 （3）在江河、海峽及港灣等地區(qū)，可不影響水路通航（優(yōu)于橋梁），同時(shí)大大縮短原有的路程。,7.1 概述,7.1.2 隧道工程的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展前景,優(yōu)勢(shì),（4）可以減少對(duì)地表植被的破壞，保護(hù)原有的生態(tài)環(huán)境及景觀。 （5

3、）可減少深挖路塹，避免高架橋和擋土墻等。 （6）減少線路受自然因素，如風(fēng)、雨、雪、沙塵、塌方及凍害等的影響，延長(zhǎng)線路使用壽命，降低事故發(fā)生率。,7.1 概述,發(fā)展前景,7.1.2 隧道工程的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展前景,中國(guó)已成為世界上最大的隧道工程市場(chǎng)，并有望迅速發(fā)展成為國(guó)際隧道建設(shè)方面的強(qiáng)國(guó),我國(guó)的隧道工程建設(shè)已進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期，而且工程技術(shù)也正不斷趕超世界先進(jìn)水平,7.2 隧道的分類,從地質(zhì)條件可分為巖石隧道和土砂隧道 按埋深可分為淺埋隧道和深埋隧道 從所處的位置可分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道按斷面形式又可分為圓形、馬蹄形、矩形隧道等 按車道數(shù)分，可分為單車道、雙車道、多車道等 通常隧道在工程規(guī)

4、劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)中主要是按照隧道長(zhǎng)度、斷面大小和用途而進(jìn)行的分類,7.2 隧道的分類,7.2.1按照隧道長(zhǎng)度分類,7.2 隧道的分類,7.2.2 按照隧道斷面積分類,7.2 隧道的分類,7.2.3 按照用途分類,鐵路隧道 公路隧道 水底隧道 地下鐵道 航運(yùn)隧道 人行地道,交通隧道,7.2 隧道的分類,7.2.3 按照用途分類,水工隧道,引水隧洞,尾水隧洞,導(dǎo)流隧洞或泄洪隧洞,排沙隧洞,7.2 隧道的分類,7.2.3 按照用途分類,市政隧道,給水隧道,污水隧道,管路隧道,線路隧道,人防隧道,礦山巷道,運(yùn)輸巷道,給水巷道,通風(fēng)巷道,7.2.3 按照用途分類,7.2 隧道的分類,7.3 隧道設(shè)計(jì),安全

5、、經(jīng)濟(jì)和適用,埋置于地下是隧道工程最主要的特點(diǎn),受施工方法的影響較大,隧道工程的設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮隧道修建位置的選擇，其次是隧道形式與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（包括幾何設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)等），以及隧道的施工設(shè)計(jì)等。本節(jié)將只對(duì)隧道選址、隧道的幾何設(shè)計(jì)及構(gòu)造設(shè)計(jì)等進(jìn)行介紹,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.1 隧道選址,確定采用隧道方案后，要進(jìn)一步解決隧道選址問題。隧道位置的合理選擇，要求工程師根據(jù)隧道勘察所得的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，綜合考慮地形、環(huán)境保護(hù)等因素，制定出多個(gè)隧道路線方案；再對(duì)這些方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)及技術(shù)上兩方面的比較，從中選出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的一條最優(yōu)路線。下面將簡(jiǎn)單介紹按地形及地質(zhì)條件進(jìn)行隧道選址時(shí)的基本方

6、法及指導(dǎo)思想,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.1 隧道選址,越嶺隧道的位置選擇,（1）隧道平面位置的選擇,（2）隧道立面位置的選擇,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.1 隧道選址,傍山隧道的位置選擇,多年總結(jié)出來的工程經(jīng)驗(yàn)為“寧里勿外”，即沿河谷線的隧道，其位置應(yīng)稍向山體內(nèi)側(cè)靠為好。這樣可使隧道有足夠的覆蓋厚度，同時(shí)還可避免隧道結(jié)構(gòu)受到偏壓作用，有利于山體穩(wěn)定。當(dāng)然也不能過分內(nèi)靠，會(huì)使隧道增長(zhǎng)，土石方工程量陡增,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.1 隧道選址,隧道洞口位置的選擇,選取洞口位置時(shí)，首先要按照洞口的地形和地質(zhì)條件控制其邊坡和仰坡的高度及坡角，其次選擇地質(zhì)條件良好、有利于排水的區(qū)域，最后結(jié)合施工條件、工期

7、、造價(jià)及洞口的相關(guān)工程（如橋涵、通風(fēng)設(shè)施等）等因素進(jìn)行綜合考,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.1 隧道選址,隧道洞口位置的選擇,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道的幾何設(shè)計(jì)，即隧道幾何形式與尺寸的設(shè)計(jì)，是指交通工具（汽車或列車等）行駛與隧道各個(gè)幾何元素的關(guān)系，主要包括隧道的平、縱、斷面設(shè)計(jì)，隧道洞外連接線的設(shè)計(jì)等,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道的平面設(shè)計(jì),隧道平面是指隧道中心線在水平面上的投影，一般應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、路線走向、通風(fēng)等因素來確定隧道的平曲線線形，原則上，不論是公路隧道還是鐵路隧道，應(yīng)當(dāng)盡可能采用直線線形,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),

8、隧道的平面設(shè)計(jì),公路隧道若采用曲線設(shè)計(jì)時(shí)，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D70-2004）規(guī)定，不宜采用設(shè)超高的平曲線，并不應(yīng)采用設(shè)加寬的平曲線,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道縱斷面設(shè)計(jì),隧道縱斷面是指隧道中心線展直后在垂直面上的投影。隧道縱斷面的設(shè)計(jì)主要包括縱斷面線路坡型的選擇、坡度大小及坡段長(zhǎng)度的確定，對(duì)于存在坡度改變的隧道，在變坡點(diǎn)前后還要設(shè)置豎曲線連接,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道縱斷面設(shè)計(jì),坡型的選擇,坡度大小及坡段長(zhǎng)度的確定,坡道連接的規(guī)定,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道橫斷面設(shè)計(jì),隧道凈空是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間

9、，包括隧道建筑限界、通風(fēng)及其它所需的斷面積，其斷面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)圍巖壓力求得最經(jīng)濟(jì)值 隧道建筑限界是為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間限界,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道橫斷面設(shè)計(jì),7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.2 隧道的幾何設(shè)計(jì),隧道橫斷面設(shè)計(jì),7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,隧道的結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為主體構(gòu)造物與附屬構(gòu)造物,為了保持隧道巖體的穩(wěn)定和行車安全而修建的人工永久建筑物,附屬構(gòu)造物是指保證隧道正常使用所需的各種輔助設(shè)計(jì)，是為了運(yùn)營(yíng)管理、維修養(yǎng)護(hù)、給水排水、供蓄發(fā)電、通風(fēng)與照明、通訊、安全等而修建的各種構(gòu)

10、造物,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,洞身襯砌,整體式混凝土襯砌,裝配式襯砌,錨噴式襯砌,復(fù)合式襯砌,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,洞門,洞門是隧道兩端的外露部分，也是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌與洞口外路塹的支護(hù)結(jié)構(gòu),7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,洞門,環(huán)框式洞門,端墻式（一字式）洞門,翼墻式（八字式）洞門,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,柱式洞門,喇叭口式洞門,洞門,7.3 隧道設(shè)計(jì),明洞,7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,明挖是指把巖體挖開，在露天修筑襯砌，然后回填土石。明洞一般修筑在隧道的進(jìn)出口處，當(dāng)遇到地質(zhì)條件差且洞頂覆蓋層較薄、用暗挖法難以進(jìn)洞時(shí)，或洞口

11、路塹邊坡上有落石而危及行車安全時(shí)，或鐵路、公路、河渠必須在鐵路上方通過，且不宜做立交橋或涵渠時(shí)，均需要修建明洞,7.3 隧道設(shè)計(jì),明洞,7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,明洞在外形上與一般隧道相同，具有拱圈（或頂板）、邊墻和底板。凈空同樣必須滿足隧道建筑限界要求，與隧道相同。與地表相連處，也設(shè)有洞門、排水設(shè)施等。明洞的洞門一般作成直立端墻式洞門。,7.3 隧道設(shè)計(jì),7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,拱式明洞,明洞,棚式明洞,7.3 隧道設(shè)計(jì),附屬構(gòu)造物,7.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造,防排水、電力、通風(fēng)及通訊設(shè)施,內(nèi)裝、頂棚及路面,緊急停車帶,7.4 隧道施工,隧道施工是按照隧道設(shè)計(jì)的成果構(gòu)筑隧道的過程，通常指修建

12、隧道及地下洞室的施工方法、施工技術(shù)和施工管理的總稱,隧道施工方法，根據(jù)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、隧道埋置深度、斷面形式和尺寸以及技術(shù)條件等因素而有不同的選擇,7.4 隧道施工,7.4.1 隧道施工的特點(diǎn)及分類,7.4.2 隧道施工的常用方法,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,7.4 隧道施工,7.4.1 隧道施工的特點(diǎn)及分類,隧道工程的施工特點(diǎn),（1）隱蔽性大、地質(zhì)情況不易掌握,（2）施工工作面有限,（3）作業(yè)環(huán)境惡劣,（4）工作地點(diǎn)偏遠(yuǎn),（5）建成后修改困難,7.4 隧道施工,7.4.1 隧道施工的特點(diǎn)及分類,7.4 隧道施工,7.4.1 隧道施工的特點(diǎn)及分類,指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的主要原則,（

13、1）圍巖是隧道的主要支承結(jié)構(gòu),（2）通過各種手段充分發(fā)揮圍巖的承載能力,（3）改善隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力條件,（4）實(shí)施監(jiān)測(cè)，調(diào)整初期設(shè)計(jì),7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,長(zhǎng)期以來，世界各國(guó)的隧道工作者在實(shí)踐中已經(jīng)創(chuàng)造出能夠適應(yīng)各種圍巖的多種隧道施工方法，如前所述。本小節(jié)將簡(jiǎn)要介紹礦山法、新奧法、明挖法、盾構(gòu)法、掘進(jìn)機(jī)法、沉管法等常用方法。,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,傳統(tǒng)礦山法,多數(shù)情況下都需要采用鉆眼爆破進(jìn)行開挖，故又稱為鉆爆法,按開挖方式的不同，礦山法又可分為全斷面法、臺(tái)階法、側(cè)壁導(dǎo)坑法等,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,新奧法,新奧

14、法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，適時(shí)地進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)體系的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道和地下工程的設(shè)計(jì)和施工,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,新奧法,新奧法三要點(diǎn) 錨噴支護(hù)、光面爆破、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,新奧法,開挖多采用光面爆破、預(yù)裂爆破，并盡量采用全斷面或較大的斷面開挖，以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng) 隧道開挖后，盡量利用圍巖的自承能力，充分發(fā)揮圍巖自身的支承作用 根據(jù)圍巖特征采用不同的支護(hù)類型和參數(shù)，及時(shí)施作密貼于圍巖的柔性

15、噴射混凝土和錨桿作為初期支護(hù)，以控制圍巖的變形和松弛,原則,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,新奧法,襯砌原則上是在圍巖與初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的，圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，因而提高了支護(hù)體系的安全度 盡量使隧道斷面周邊輪廓圓順，避免棱角突變處應(yīng)力集中 通過施工中對(duì)圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)觀察、量測(cè)，合理安排施工程序、進(jìn)行設(shè)計(jì)變更及日常的施工管理,原則,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,明挖法,明挖法是從地表面向下開挖，在預(yù)定位置修筑結(jié)構(gòu)物方法的總稱。明挖法是淺埋地下通道最常用的方法，也稱作基坑法,明挖法多用在平坦地形、以及埋深在小于30 m的場(chǎng)合，而且可以

16、適應(yīng)不同類型的結(jié)構(gòu)形式,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,明挖法,明挖隧道的斷面形狀,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,盾構(gòu)法,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪音和振動(dòng)影響； 隧道的施工費(fèi)用受埋深的影響??； 盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，易于管理，施工人員較少；,特點(diǎn),盾構(gòu)法,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,穿越江、河、海道時(shí)，不影響航運(yùn)，且施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響； 在土質(zhì)差、水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道時(shí)，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)

17、越性；土方量較小,特點(diǎn),盾構(gòu)法,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,全斷面掘進(jìn)機(jī)法,隧道全斷面掘進(jìn)機(jī)施工法是用隧道掘進(jìn)機(jī)切削破巖，開鑿巖石隧道的施工方法，始于20世紀(jì)30年代,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,優(yōu)點(diǎn),全斷面掘進(jìn)機(jī)法,安全性能高,掘進(jìn)速度快,經(jīng)濟(jì)效益明顯,排渣容易,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,沉管法,指在水底預(yù)先挖好溝槽，把在陸上預(yù)制的適當(dāng)長(zhǎng)度的管體，浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場(chǎng)，順序地沉放于溝槽中，并回填覆蓋而成的隧道,7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,沉管法,隧道深度與其他隧道相比，在只要不妨礙通航的深度下就可設(shè)置，故隧道

18、全長(zhǎng)可以縮短； 管段是預(yù)制的，結(jié)構(gòu)的質(zhì)量好、水密性高，施工效率高、工期短；因有浮力作用在隧道上，其視比重小，要求的地層承載力不大，故也適用于軟弱地層；,特點(diǎn),7.4 隧道施工,7.4.2 隧道施工的常用方法,沉管法,對(duì)斷面形狀無特殊要求，可按用途自由選擇，特別適應(yīng)較寬的斷面形式； 沉管的沉放，雖然需要時(shí)間，但基本上可在1-3日內(nèi)完成，對(duì)航運(yùn)的限制較?。?不需要沉箱法和盾構(gòu)法的壓縮空氣作業(yè)，在相當(dāng)水深的條件下，能安全施工。但在挖掘溝槽時(shí)，會(huì)出現(xiàn)妨礙水上交通和棄碴處理等問題,特點(diǎn),7.4 隧道施工,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,斷層、膨脹土圍巖 溶洞、黃土 松散地層、巖爆 流沙、瓦斯 高地

19、應(yīng)力等,7.4 隧道施工,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,（1）施工前應(yīng)詳細(xì)分析工程的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，深入細(xì)致地作施工調(diào)查，制訂相應(yīng)的施工方案和措施以及相應(yīng)的緊急預(yù)案，備足有關(guān)機(jī)具及材料，認(rèn)真編制和實(shí)施施工組織設(shè)計(jì)，做到有備無患。 （2）不良地質(zhì)洞段隧道施工，在施工總體上應(yīng)以“先治水、短開挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)”為指導(dǎo)原則。以安全為前提選擇和確定施工方案，且綜合考慮隧道地質(zhì)條件、尺寸、斷面型式、埋深、施工設(shè)備、工期等因素。,7.4 隧道施工,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,（3）特殊地質(zhì)地段隧道襯砌，為防止圍巖松弛，地壓力作用在襯砌結(jié)構(gòu)上，致使襯砌出現(xiàn)開裂

20、、下沉。當(dāng)拱腳、墻基松軟時(shí)，灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。襯砌混凝土應(yīng)采用高標(biāo)號(hào)或早強(qiáng)水泥。仰拱施工，應(yīng)在邊墻完成后盡快進(jìn)行，使襯砌結(jié)構(gòu)盡早封閉，構(gòu)成環(huán)形改善受力狀態(tài)。,7.4 隧道施工,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,（4）通過自穩(wěn)時(shí)間短的不良地質(zhì)地段時(shí)，為保證圍巖穩(wěn)定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預(yù)加固地層和圍巖預(yù)注漿等輔助施工措施，對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固、超前支護(hù)或止水 （5）為了掌握施工中圍巖和支護(hù)的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，應(yīng)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，充分利用監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工，協(xié)助確定施工工序，保證施工安全。對(duì)軟巖淺埋隧道須進(jìn)行地表下沉觀測(cè)，以及時(shí)調(diào)整施工方案、預(yù)測(cè)洞室的穩(wěn)定狀態(tài),7.4

21、 隧道施工,7.4.3 不良地質(zhì)條件下的隧道施工,（6）當(dāng)采用構(gòu)件支撐作臨時(shí)支護(hù)時(shí)，支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。當(dāng)圍巖極為松軟破碎時(shí)，應(yīng)采用先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時(shí)，以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，還可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護(hù)，形成聯(lián)合支撐 （7）對(duì)于極松散圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖，當(dāng)采用先支護(hù)后開挖的施工方式仍不能開挖成型時(shí)，應(yīng)設(shè)法加固圍巖，提高其自穩(wěn)性，如采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液的方法,7.5 城市軌道交通工程,城市地下空間的開發(fā)利用，目前較為廣泛的有高層建筑物的地下室、平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程、大型地下商場(chǎng)及地下商業(yè)街等,地鐵目前是城

22、市地下空間利用的重要方面,城市軌道交通按運(yùn)量大小可分為城市快速鐵路、地鐵和輕軌三大類,7.5 城市軌道交通工程,7.5.1 城市地下鐵道,1863年，世界上第一條用蒸汽機(jī)車牽引的地下鐵道線路在英國(guó)倫敦建成,18631899年，有英國(guó)的倫敦和格拉斯哥、美國(guó)的紐約和波士頓、匈牙利的布達(dá)佩斯、奧地利的維也納以及法國(guó)的巴黎共5個(gè)國(guó)家的7座城市率先建成了地下鐵道,1965年7月1日，北京市開始興建第一條地下鐵道,北京規(guī)劃了“三環(huán)、四橫、五縱、七放射”的軌道交通網(wǎng)絡(luò)的宏偉藍(lán)圖,7.5 城市軌道交通工程,上海地鐵1號(hào)線工程于1995年5月建成通車，線路總長(zhǎng)為21km，年客運(yùn)總量約3.6億人次，為上海市發(fā)展大

23、運(yùn)量快速客運(yùn)交通開創(chuàng)了先例。截至2010年10月，上海市軌道交通開通運(yùn)營(yíng)的總里程已達(dá)420公里,7.5.1 城市地下鐵道,上海地鐵1號(hào)線新閘路站站臺(tái),7.5 城市軌道交通工程,7.5.1 城市地下鐵道,西安地鐵規(guī)劃有6條線, 形成“棋盤加放射型”的城市快速軌道交通線網(wǎng)布局。2006年開始建設(shè)的地鐵二號(hào)線北起草灘鎮(zhèn)陳家堡，南至長(zhǎng)安區(qū)韋曲鎮(zhèn)，線路整體呈南北走向 預(yù)計(jì)2011年二號(hào)線一期工程通車運(yùn)行，這是我國(guó)西北地區(qū)修建的第1條城市地鐵,7.5 城市軌道交通工程,7.5.2 城市輕軌交通,輕軌交通的發(fā)展,輕軌交通是一種中等運(yùn)量的城市軌道交通客運(yùn)系統(tǒng)，它的客運(yùn)量在地鐵與公共汽車之間,輕軌可分為兩類 車

24、型和軌道結(jié)構(gòu)類似地鐵，運(yùn)量比地鐵略小的輕軌交通稱為準(zhǔn)地鐵 運(yùn)量比公共汽車略大，在地面行駛，路權(quán)可以共用的新型有軌電車,7.5 城市軌道交通工程,我國(guó)城市輕軌建設(shè)展望,7.5.2 城市輕軌交通,（1）我國(guó)的有利條件,1)輕軌交通造價(jià)低廉，符合我國(guó)國(guó)情,2)我國(guó)的有軌電車線路和鐵路樞紐線路可以改造為輕軌鐵路,3)我國(guó)大中城市現(xiàn)代化改造為發(fā)展輕軌交通創(chuàng)造契機(jī),7.5 城市軌道交通工程,我國(guó)城市輕軌建設(shè)展望,7.5.2 城市輕軌交通,（2）城市輕軌建設(shè)展望,我國(guó)現(xiàn)已規(guī)劃及可能修建輕軌交通的城市約20座，線路約50條，每條長(zhǎng)約15km，總長(zhǎng)度約750km。根據(jù)城市的發(fā)展，我國(guó)應(yīng)有輕軌交通線路約300條，

25、線路總長(zhǎng)約4500km,到2010年，我國(guó)將建成輕軌線路約450km；到2020年，我國(guó)將建成輕軌線路約900km；到2050年前，將全部建成約4500km的輕軌線路,7.5 城市軌道交通工程,我國(guó)城市輕軌建設(shè)展望,7.5.2 城市輕軌交通,重慶單軌交通,武漢軌道交通1號(hào)線友誼路站站臺(tái),世界上有110多個(gè)城市擁有自己的地鐵交通網(wǎng),安全 快捷 方便,地鐵是城市化的重要標(biāo)志,7.5 城市軌道交通工程,紐約 地鐵交通網(wǎng),世界上最繁忙的， 每天行使的班次多達(dá) 九千多次，運(yùn)輸量更 是驚人。,俄羅斯 莫斯科地鐵,自運(yùn)營(yíng)以來，累 計(jì)運(yùn)營(yíng)乘客超過500 億次，擔(dān)負(fù)著莫斯科 市總客運(yùn)量的44。,多經(jīng)過居民區(qū)，對(duì)

26、噪聲和振動(dòng)的控制較嚴(yán)。 行車密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)。 采用直流電牽引，軌道為供電回路。 曲線段多，半徑小。 節(jié)省能源、不污染環(huán)境等,7.5.1 城市地下鐵道(地鐵)的發(fā)展 第一條蒸汽機(jī)車牽引地下鐵道線路-英國(guó)倫敦1863年，已140多年 當(dāng)時(shí)地下隧道煙霧熏 人，但因地面街道公共 馬車擁擠，條件和速度 不如地鐵，倫敦市民、 皇親顯貴都樂于乘坐 1879年出現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng) 機(jī)車使地鐵客運(yùn)環(huán)境和 條件改善,城市軌道公共交通雛形： 軌道公共馬車(1902年柏林),一些著名大都市開始相繼建造地下鐵道 1863-1899僅36年，英國(guó)倫敦和格拉斯哥、美國(guó)紐約和波士頓、匈牙利布達(dá)佩斯、奧地利維也納以及法國(guó)巴黎共5個(gè)

27、國(guó)家的7座城市建成地鐵,馬德里 地鐵 車站 和車輛,紐約 早期 地鐵 隧道,巴黎 地鐵 車站 概貌,柏林 地鐵 車站,二次世界大戰(zhàn)期間各國(guó)建設(shè)處于低潮，仍有日本東京和大阪，蘇聯(lián)莫斯科等少數(shù)城市修建了地鐵 1996年，東京地鐵已有12條地鐵線路，總長(zhǎng)約237km，車站196座，車輛保有總數(shù)約2450輛，年客運(yùn)總量突破25億人次，是當(dāng)今世界上地鐵客運(yùn)量最大的城市之一 1935年莫斯科第一條地鐵通車運(yùn)營(yíng)，線路全長(zhǎng)11.6km，車站13座，以后莫斯科地鐵建設(shè)一直沒中斷，現(xiàn)今莫斯科地鐵線路9條，總長(zhǎng)約244km，150座車站（莫斯科地鐵的建筑風(fēng)格和客運(yùn)效率舉世聞名，每車站都由著名建筑師設(shè)計(jì)并配有雕塑作品

28、，藝術(shù)水平高，有身臨宮殿之感，且所有地鐵終點(diǎn)站都與公共汽車、無軌電車和輕軌系統(tǒng)相銜接，有的還與鐵路站相連接，換乘方便）,1969年長(zhǎng)23.6km的北京第1條地鐵線路建成, 1984年長(zhǎng)19.9km第2條環(huán)線建成,2000年復(fù)八線運(yùn)營(yíng),2007年5號(hào)線運(yùn)營(yíng)，北京地鐵線路總長(zhǎng)140km, 車站近百座,總保有車輛1000輛,年客運(yùn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破5億人次,比1971增長(zhǎng)70倍,客運(yùn)量占全市公共交通總運(yùn)量的比重由8%近20% 上海地鐵1號(hào)線工程于1995年5月建成通車，線路總長(zhǎng)為21km，年客運(yùn)總量約3.6億人次，為上海市發(fā)展大運(yùn)量快速客運(yùn)交通開創(chuàng)了先例。截至2010年10月，上海市軌道交通開通運(yùn)營(yíng)的總里程

29、已達(dá)420公里。,20世紀(jì)50-90年代間城市地鐵發(fā)展迅速的主要原因： (1)戰(zhàn)后和平發(fā)展為主流的年代，亞洲、拉丁美洲、東歐城市化進(jìn)程加快，數(shù)百萬人口的大城市不斷增加 (2)小汽車激增與城市街道有限通行能力間的矛盾日益突出，空氣嚴(yán)重污染，城市面臨如何在較長(zhǎng)的距離內(nèi)，有效而快速輸送大量乘客的難題 實(shí)踐說明：對(duì)于城市客運(yùn)的大需求量，只有建造地下鐵道系統(tǒng)，發(fā)展大、中客運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)是城市交通走出困境的必由之路 目前有40多個(gè)國(guó)家地區(qū)的127座城市建有地鐵，線路總長(zhǎng)5263.9km，年客運(yùn)總量約230億人次,7.5.2 城市輕軌交通 輕軌交通是一種中等運(yùn)量(客運(yùn)量在地鐵與公共汽車之間) 的城市軌道

30、交通客運(yùn)系統(tǒng) 共分兩大類： 車型和軌道結(jié)構(gòu)類似地鐵，運(yùn)量較地鐵略小的 準(zhǔn)地鐵 運(yùn)量比公共汽車略大，在地面行駛，路權(quán)可共用 新型有軌電車 在傳統(tǒng)有軌電車基礎(chǔ)上發(fā)展起的新型快速軌道交通系統(tǒng) 造價(jià)低、無污染、建設(shè)周期短，被許多大、中城市采用,有軌電車歷史100余年 世界上第一輛有軌電車在1881年德國(guó)柏林工業(yè)博覽會(huì)展示，是3 輛電車編組的小功率有軌電車，乘 6人，軌道長(zhǎng)400m 世界第一個(gè)運(yùn)營(yíng)有軌電車系統(tǒng)1888年建在美國(guó)弗吉尼亞州里磁門德市 上世紀(jì)20年代，美國(guó)有軌電車線總長(zhǎng)達(dá)2.5萬km 30年代歐、日、印度和我國(guó)有軌電車也有很大發(fā)展 我國(guó)第一條有軌電車1908年建在上海 大連有軌電車1909年

31、建成 隨后北京、天津、沈陽、哈爾濱、長(zhǎng)春、 鞍山等城市都相繼修建有軌電車,舊式有軌電車行駛在城市道路中間與其他車輛混合運(yùn)行；既損壞道路又受路口紅綠燈的控制；運(yùn)行速度慢，正點(diǎn)率低，噪聲大，加減速性能差 大量汽車涌上街頭，城市道路面積明顯地不夠用，各大城市都紛紛拆除有軌電車線路 我國(guó)也被波及，90年代末我國(guó)城市有軌電車已所剩無幾，僅長(zhǎng)春、大連和鞍山3座城市的沒有拆光并一直保留至今,新型有軌電車的主要特點(diǎn)： （1）造價(jià)較低、客運(yùn)量適中 （2）以鋼輪和鋼軌為走行系統(tǒng)，車輛牽引動(dòng)力為電力，可直流傳動(dòng)、交流傳動(dòng)或線性電機(jī)傳動(dòng)等 我國(guó)新型有軌電車基本類型： 四軸車 + 六軸單鉸接車 + 八軸雙鉸接車等3種,（3）