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地下空间的开发利用肖明武汉大学水利水电学院城市地铁建设的意义第五章城市地铁建设与规划§5-1城市地铁建设的意义一、地铁改变了城市：地铁:给人们带来的是快捷、便利、有序的交通和良好的乘车环境，使人们更多地感受到生活质量的提高和享受。地铁:以无法比拟的优越性，成为解决时间集中、客流量特大城市交通问题的理想方式。地铁:像奔流在城市地下的动脉，昼夜不息地为城市注入生机与活力。地铁:给人类文明注入新的活力。随着1863年伦敦地铁率先建成而进入新的拐点，如今，全球100多个城市拥有地铁，总长超过5500公里。地铁：拉开城市轨道交通的序幕；地铁：成为一个城市实力的象征。地铁：带给现代都市的变化涉及各个领域，观念更新、文化多元、生活丰富、经济繁荣……二、地铁改变了时间观念：“距离不是距离，时间才是距离”。地铁将改变人们的“区位”概念，把地理距离变成准确的时间距离。三、地铁革新生活方式无论在国外还是国内，乘地铁出行，图的是方便与快捷，是生活概念与生活方式的延伸。“上下班乘地铁，周末休闲驾车游是地铁城市居民生活典型的出行方式。实实在在，地铁成为了城市的一种心态。四、地铁改变城市格局城市快速轨道交通的发展，对城市功能的合理布局如城市规划、交通、经济乃至社会环境等，能够起到重要的作用。地铁衍生出来的地铁沿线物业的发展，成为楼市所关注的热点和焦点。它使传统商圈模式发生改变，使开发商有了楼市促销的利剑。莫斯科地铁外景地铁改变了城市：1．地铁加速城市的现代化地铁：将是一个浓缩艺术的轨道，奔流着人们的梦想；地铁:将成为一个文明的容器，承载起人类的风度与涵养；地铁：将成为一个魔法石，让文化的新贵———地铁文化，变得五彩缤纷。最具现代感的毕尔巴鄂地铁2．推进地铁文化发展（1）体现地铁建筑的人文化。地铁的发展，已超出单一的交通运输的作用，而是在逐步体现它的艺术价值。最早体现地铁建筑文化的是最爱浪漫的巴黎，巴黎最早别出心裁设计地铁月台，象把卢浮宫的站台仿效成博物馆，做成艺术品的世界。卢浮宫（2）体现在地铁的“流浪色彩”。地铁的生动，存在生命气息是在它融入了人的艺术活动后显得更加形象。追求自由、开放的世界浪潮的席卷下，地铁也悄悄地扮演了音乐舞台的角色。维也纳现代地铁成为了城市的又一风景线，不仅在经济方面带动城市的发展，同时在城市形象、城市文化方面也成了窗口。地铁的发展是人类发展的一个写照，它的“城市动脉”和“城市文化”的特征会越来越显著，会更好地诠释都市的发展，居民的生活3．地铁优化城市布局地铁线路带动城市发展，合理优化城市资源，调整城市发展方向和布局，加速城市化进程。地铁，作为大容量、高效率的城市客运系统，还将带来城市资源的重新优化配置，工作、生活、休闲、娱乐、购物等各个城市功能分区将日益明确、合理。随着大城市人口的增长，市中心的人口向郊区的卫星城分流，卫星城发展的根本，就是要解决市区和卫星城之间的公共交通问题，而在整个公共运输系统中最佳者莫过于地铁了。地铁用于解决大城市交通的重要途径已经为世界各国建设专家所共识。4．地铁加速城市经济发展，提高人民生活水平生活空间就是地铁的时间。地铁延伸到哪里，生活的空间就延伸到哪里。地铁将地理距离变成了准确的时间距离。调整城市发展方向和布局地铁的直接效益：走行费用节省；输送时间的缩短；交通舒适程度增加交通事故减少；地面空间增加地铁的间接效益：周边区域资源开发；城市人口分散；交通运输的合理化，使城市环境美化；市场范围扩大，交通设施和建设增加经济发展和就业岗位。总之:地铁对加速城市经济发展，提高人民生活水平，体现历史文化,反映科学技术水平，是一个具有共识的标志。五、中国地铁发展思路回顾历史，展望未来，思考现在，中国地铁发展应有以下概念：1、“产业”概念：地铁从规划、设计、开发、制造、建设、应营是一个庞大、复杂、多行业、多专业的系统工程，是一个完整的系统产业概念。2、“民族”概念：地铁建设要立足发展民族工业，促进本国经济，形成我国的地铁产业，使国家发展壮大。3、“经济”概念：地铁建设投资大，周期长、科技含量高、行业广、使用寿命长，能够最有效地带动经济发展。4、“发展”概念：一方面要抓住机遇，加快发展；另一方面要保证地铁建设能持续、稳定、健康发展。§5-3地铁发展与城市改造（1）地铁在21世纪将是发展中国家城市轨道交通成网的世纪优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统，来解决城市的交通问题，已成为世界各国的共识。这是根据20世纪发达国家发展城市交通正反两方面经验所得出的结论。一、地铁发展与城市交通案例上海的城市轨道交通上海轨道交通已形成三条运营线路，运营里程为65km。2001年10月2日的客运量为133.8万人次，创历史最高纪录。上海计划到2025年轨道交通将承担起全市50%的公共交通客运量；“十五”期间，上海将建设十条轨道交通线：明珠线二期、M8线、M7线、R4线、L4线、莘闵线、一号线北延伸、二号线延伸、明珠线一期北延伸、磁悬浮线，总计200公里，总投资1000亿元。（2）城市地铁将引导城市发展解决城市交通拥堵——是城市轨道交通的基础性功能。地铁建设具有引导城市结构优化、建设生态城市的先导性功能。城市轨道交通的功能：（a）解决城市交通拥堵；（b）引导城市轴向发展、形成多中心格局；（c）保护城市环境（适当限制小汽车的使用）、建设生态城市；（d）促进观光旅游业的发展。（3）地铁将促进城市地下空间大开发国外有专家提出：“到21世纪末，将有三分之一的人在一昼夜的不同时间里到地下去活动。”预测，2050年世界人口将达到93亿，中国人口将达到15亿，如果城市化率按65%计算，将有9.75亿人居住在城市。因此，地下空间的开发利用是历史发展的必然趋势。21世纪将是地下空间开发利用的世纪。（4）地铁建设设将改进投资环境大量吸纳民间资本目前城市轨道交通吸纳社会资本的模式大体有以下三种：（a）曼谷模式。由私人投资建设,此举为世界首例。（b）香港模式。香港地铁按商业原则经营，政府给予地铁公司以定价权。香港地铁成功上市也开世界之先河，2000年10月5日，第1个股票交易日成交额达30多亿港元。（c）上海模式。以政府投资为主导。大量吸纳民间资本。上海申通集团有限公司代表政府只投入了25%的资金，而吸纳的社会资本占75%，保证了大建设的正常进行。（5）全自动运行将成为城市轨道交通的发展方向城市轨道交通自动化技术经历了几个阶段：（a）传统运行方式；（b）ATC（列车自动控制）技术，含ATP（列车自动防护）、ATS（列车自动监控）ATO（列车自动运行）三个子系统；（c）全自动无人驾驶方式，如法国的VAL系统、日本的新交通系统等。可以预料到，全自动运行将成为21世纪城市轨道交通的一大技术特征。（6）城市轨道交通将成为文化的载体城市轨道交通是城市有史以来投资量最大的基础设施建设项目，它应该具备更多的功能。随着人们物质生活水平和文化水平的不断提高，对市民与之朝夕相伴的轨道交通基础设施，它应该成为文化的载体。在日本的轻轨车上即将可以上网。城市轨道交通的车站、车辆、高架桥等都应该成为一道亮丽的文化风景线。§5-4地铁线路网的规划地铁规划：是一项综合性很强，涉及城市建设全局的工作。在一定程度上“规划就是生产力”，“规划就是经济效益”。一、规划步骤1．线路总体策划（1）首先根据城市现状和城市规划，确定地铁在交通网中的功能定位；（2）然后根据地铁沿线的发展、规划、地形、地物等要求，从整个交通布设的全局，确定一条“适应规划、促进发展、社会效益和运营效益相结合”的线路。2、线路方案设计的组织线路设计是一项涉及多专业、多部门的系列工程，需要集体协调和多方研究，所以组织实施就非常重要。（1）组织专业人员研究有关线路资料，从运营、施工、地质、交通疏解和投资情况确定线路和站点分布，确定可能的线路方案；（2）与城市规划、环保、交通、文物、园林、重要建设等有关部门协调，对线路进行优化，确定方案。3、线路方案设计工作线路设计主要按下列三个阶段进行：（1）初步设计的准备工作：收集勘测以下资料：沿线地形图；地下管线综合图；道路规划红线图；沿线建筑物布置资料；3、线路方案设计工作沿线建筑物基础资料；规划拟建建筑物资料；控制建筑物坐标资料；地质资料。根据上述资料，对设计项目的重大方案进行原则论证、比选、和落实。（2）初步设计工作对比选确定的设计方案进行技术论证，确定线位、站点；计算工程量；编制施工组织；进行工程概算，编制招标文件。（3）施工图设计编制施工详图，落实施工措施。二、规划内容1、修建地铁的必要性和依据重要的：人口数，人口流动，城市发展规模和远景。城市人口超过100万以上客流量应超过20000人次/日地铁应是城市快速交通的组成部分2、线路网的规模、走向、形式的确定因素：社会发展经济状况，前景，现有交通系统和规划。（1）地上、地下统一规划：充分利用地面发展，合理开发地下资源；（2）充分考虑各种资源和功能的综合开发利用，带动地铁产业发展，地铁、楼市、出口、广场、交通转换、商场等统一考虑。（3）充分考虑城市的发展和辐射影响：地铁是城市交通的生命线、是城市经济的繁荣线、是城市发展的引导线；地铁规划建设应与时惧进。3、车站间距、类型和埋深根据城市结构特点，现有建筑，城市地质施工条件等进行综合考虑线路的平面参数布置和立面参数布置以及线路的路标的规划。4、线路接口设计（1）与外部条件的接口：地铁沿线地形、地貌、地质、水文条件；与城市主要干道关系；城市主要客流集散和交通枢纽点；地上、地下建筑物和管线及人防工程；规划的地铁线路网等接口的设计。4、线路接口设计（2）与土建工程接口：线路与上部建筑的协调；地铁与高架的衔接；不同的线路与线路的连接；（3）与综合基地的接口：平面、竖曲线的衔接；车辆段、折返线、存车线和联络线的连接。平面曲线的衔接§5-5地铁网的形态一、地铁网的形态1、放射状的路网：以城市中心向四周辐射——伦敦地铁网。一般城市中心非常集中。2、环状路网：沿繁华街区，环向布置——英国的格拉哥地铁网。客流集中在环状的繁华街区，——较为少见。3、条带型路网：树状结构——沿江和沿山谷发展的城市：圣彼德堡地铁。伦敦放射状的路网4．棋盘式路网：栅格式布置——至少四条线路，城区较为分散存在回路：墨西哥地铁网。5．综合性路网：放射和环状组合布置——莫斯科的地铁网。世界多数城市模型——方便，但造价大。香港棋盘状地铁二、线路规划设计1．线路、路形设计（1）线路走向：最大客流量流向相吻合；运营后能否发挥最大的效益。（2）线路形式：地下、地面、高架选择。选择受地面建筑和工程地质以及水文地质条件影响。根据施工难易、经济造价高低来确定。线路走向（3）车站位置：根据客流和线路布置确定。地面受建筑物影响较大；地下影响因素较小。（4）地铁埋深：——线路轨道到地面的距离。地铁以20m左右为界，划分为浅埋和深埋两种。埋深确定：受经济、地质、施工条件等因素影响。1号线全长17.387km1号线全长17.387km1号线全长17.387km1号线全长17.387km1号线全长17.387km1号线全长17.387km4号线全长4.479km4号线全长4.479km4号线全长4.479km4号线全长4.479km1号线全长17.387km线路、路形设计2．地铁限界限界：指地铁行车中各种设备、车辆、建筑物布置所需的限制边界。——是确定运行和设备相互位置的依据，设计中的重要技术指标。确定原则：根据有关构筑物净空的大小、各种设备相互位置，综合车辆性能、线路特性、设备安装和施工技术等因素，通过经济技术综合比较确定。（1）车辆限界：——车辆尺寸。指车辆运行中横断面的极限位置，车辆任何部分都不允许超出限界之外。（2）设备限界：——安全预留量。指在车辆限界的基础上，考虑轨道的轨距、水平、方向、高低等在某段出现的最大允许误差时，引起车辆的附加偏移量——或者叫安全予留量。（3）建筑限界：——最大空间尺