城市地下空间规划与设计城市地下空间规划与设计蒋蒋刚刚南京工业大学南京工业大学城市地下空间研究中心城市地下空间研究中心第三章第三章城市地下交通规划城市地下交通规划§§3.13.1地下轨道交通规划地下轨道交通规划§§3.23.2地下机动车交通规划地下机动车交通规划§§3.33.3地下步行系统空间地下步行系统空间城市地下交通按功能划分,可分为:城市地下交通按功能划分,可分为:11地下轨道交通系统:地铁、城铁、轻轨等轨道交通地下轨道交通系统:地铁、城铁、轻轨等轨道交通设施;设施;22地下机动车交通系统:地下快速路、地下停车系统地下机动车交通系统:地下快速路、地下停车系统等;等;33地下步行系统:地下步行街、地下行人过街道地下步行系统:地下步行街、地下行人过街道城市地下交通的综合效益:1经济效益:地铁和地下步行交通结合地下商业街;2社会效益:地下交通设施可以有效满足城市交通需求的增长,缓解城市道路交通拥挤问题。3环境效益:地铁代替公交,可以大大减少地面车流量,减轻大气污染和噪声,地下快速路可以减少尾气对城市环境的污染,减少噪声。§§3.13.1地下轨道交通规划地下轨道交通规划地铁泛指地下的快速轨道交通,包括城市地铁、轻轨、区域快铁和一般铁路。地铁运输系统可以划分为地铁车站和地铁运输标准段(区间隧道)两部分:地铁车站是联络地上和地下空间的节点,是人流的出入口和换乘站;地铁标准段承担轨道交通运输任务,由地下列车通过标准段运送客流,联络各地铁车站。一地铁路网规划地铁路网规划是城市总体规划的一部分。规划优劣在于能否充分发挥地铁交通的高效性,既能解决城市交通矛盾,又能充分发挥地铁的高速、大容量运送功能。地铁线路按其在运营中的作用,可分为正线、辅助线和车场线。1地铁线路规划一般要求①地铁线路在城市中心地区宜设在地下,在其他地区,条件许可时可设在高架桥或地面;②地铁地下线路的平面位置和埋设深度,应根据地面建筑物、地下管线和其他地下构筑物的现状与规划、工程地质与水文地质条件、采用的结构类型与施工方法、以及运营要求等因素,经技术、经济综合比较后确定。③地铁的每条线路应按独立运行进行设计。线路之间以及与其他交通线路之间的相交处,应为立体交叉。地铁线路之间应根据需要设置联络线。④地铁车站应设置在客流量大的集散点和地铁线路交会处。车站间的距离应根据实际需要确定,在市区为1.0km,郊区不大于2.0km。2地铁路网的形态:可分为放射状和环状。早期地铁多为放射状,如伦敦的地铁路网;放射状分布路网不便于换乘。现代城市地铁路网多数为放射状和环状线型的结合,与城市的同心圆外延式扩展、卫星城发展相符合。莫斯科地铁路网是典型。成都市轨道交通规划广州市广州市轨道交轨道交通规划通规划3地铁路网规划的步骤、方法和原则1)输送量预测日本常用的输送量预测方法:首先划出城市总体交通圈,即将其分成若干小区,再将各小区的人口及与人口有关的各种活动量及其配置进行越策,算出年度内的总需求。方法:设定对象范围,将调查目的划分为小区,设定夜间和昼间人口,预测就业、从业和就学、从学人口,预测通勤、通学的OD交通量,预测利用地铁的通勤、通学的OD交通量,并将其交通量分到地铁网络上,预测高峰时的需要,最后设定作为对象的地铁网络。2)推算地铁车站的乘车人数主要考虑:车站圈域内的人口及其乘车率;从相接近的交通工具转移的人数;新设路线对沿线的开发效果;人口的自然和机械增长。其后,从各站乘车人数计算出各站相互出发、到达(OD)的人数,并按流向分别整理、计算出一天内各站间的通过人数。在此基础上,即可对输送能力进行规划3)地铁路网规划原则①贯穿城市中心区,分散和力求多设换乘地点并提高列车的运行效率其目的一是避免换乘点过于集中,带来换乘点过高的客流压力;二是尽量缩短利用地铁出行的距离和时间。②尽量沿交通主干道设置接收沿线交通,缓解地面压力,也较易保证一定的客流量。③加强城市周围主要地区与中心区、城市业务地区、对外交通终端、城市副中心的联系地铁线路应尽量与大型居民点、卫星城以及对外交通枢纽,如飞机场、轮航码头、火车站等相连接。④避免与地面路网规划过分重合地面道路现状经过改造后能负担规划期内的客流压力时,应避免重复设置地下铁路线。⑤与城市未来发展相适应4)地铁选线平面选线:应避开不良地质条件或已存在的各类地下埋设物,并使地铁隧道施工对周围的影响控制到最小范围。地铁线路的曲线段应综合考虑运输速度、平稳维修以及建设费用等对隧道曲率半径的要求和影响,制定最优路线。纵向埋深:应考虑埋深对造价的影响;地下各类障碍物的影响;两条地铁线路交叉或紧挨时,两者之间的位置矛盾与相互影响;工程和水文地质条件影响。5)车站定位应充分考虑地铁与公交汽车枢纽等其他公共交通设施及对外交通终端的换乘;应充分考虑地铁站之间的换乘;要保证一定的合理站距,原则上主要中心区域的人流应尽量予以疏导;车站规模可因“地”而异。6)地铁规划与城市规划相结合考虑的问题地下空间规划中,要为轨道新线路预留空间;城市干道下,要为可能引入的新轨道设施预留相应的空间;地下轨道建设要与其他地下设施建设相结合,进行综合开发;对需要进行深度开发的地铁建设,应为其在浅层空间预留出入口。二地铁车站的规划与布置地铁车站是供旅客乘降、候车、换乘的地下建筑空间。一般由乘客使用(出入口、售票厅、候车厅)、运营管理(各类办公室)、技术设备(机房等)和生活辅助四大部分组成。地铁车站规划的一般要求:应保证乘客使用方便,具有良好的内部和外部环境条件;设置在地铁线路交会处的车站,应按换乘站设计,换乘设施的通过能力应满足预测的远期换乘客流需要;车站的总体设计,应妥善处理与城市规划、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系;车站应设置在易识别的位置;车站应充分利用地下、地上空间实行综合开发一)地铁车站的类型:可按其地理位置、布置方式和所处介质划分1按地理位置划分:终点站和中间站,中间站又可分为一般中间站和换乘站;①终点站一般在城市郊区,需满足列车折返需要,一般规模较大。车站的布置形式有两种:一是小半径环线折返站;二是尽端式折返站。尽端式较为常用。②地铁中间站既有位于郊区的,也有位于城市中心区的。一般而言,城市中心区的客流量要求大,站点规模应大一些,郊区站客流量相对较小,规模也小一些。上海地铁1号线人民广场站,车站全长300多米,而一般站长仅需180m左右;城市中心站设计,应对其附近的市街状况、输送要求、集中度等进行充分调查,车站的规模、构造和设施应尽量与之适应,尤其是出入口数量和单位通行分布的合理性;城市中心站也是地下空间总体布局的依托,应尽量连通其周围的各类地下公共建筑,既能有效疏散人流,又能充分发挥地铁客流量大的优势,带动周围地下空间的开发利用。地铁换乘站也是城市中心站,两条以上地铁线路交叉或相邻并设车站时,应设置地下联络换乘通道。车站相交时的换乘形式,根据二者的地理位置有:车站不相交时的换乘类型有:以上形式对中心区结合周边地块开发地下空间,形成地下综合体和地下商业街是有利的。车站平行相交的换乘类型:2从布置形式上划分:岛式车站和侧式车站。岛式车站一般适合客流大的站台,侧式车站则相反。站台宽度由乘降人数、升降台阶的位置和宽度等决定。一般的站台宽度,侧式站台每边4-7m,岛式站台6-12m。站台长度按最大列车编组长度决定:站台长度=最大列车编组长度+2×(不小于5m)二)地铁车站的旅客处理能力:出入口、升降口1出入口出入口应能比较直接地联系地面室外空间和内部地铁车站。每个车站直通地面室外空间的出入口数量不应少于2个,并能保证在规定时间内,将车站内全部人员疏散出去。日本地铁车站出入口情况:1000-20000人车站,出入口3-6个;20000-30000人车站,出入口6-8个;30000-50000人车站,出入口8-12个;出入口有效净宽度平均2.5-3.5m。我国地铁设计规范规定,车站出入口数量应根据客运需要与疏散要求设置,浅埋车站不宜小于4个出入口。小站出入口不得少于2个。车站出入口的总设计客流量,应按远期超高峰小时的客流量×1.1-1.25的不均匀系数。2升降口:连接站台和上部大厅及出入口,数量不应少于2个,满足实际客流需求量的要求。三)地铁车站的其他设施包括设备机房、综合管理办公室、防灾监控室、治安管理等管理、生活必备设施。四)地铁车站的室内环境地铁车站是人们运用地铁交通时,最直接接触、印象最深刻的地下空间。室内环境设计非常重要,包含2个方面:(1)符合国家有关卫生标准的空气环境,舒适的温、湿度。(2)合理的室内空间设计和界面装饰,克服人对地下空间的心理障碍,创造优美的室内环境五)地铁车站位置1站位与路口的位置关系跨路口站位:车站跨主要路口,在路口各角上均设有出入口,与地面公交换乘方便。如与周围城市空间综合设计,跨路口站位可获得最大城市效益,对解决城市空间密集问题、促进地下空间发展有利。偏路口站位:车站偏路口一侧设置。不易受路口地下管线影响,减少车站埋深,减少施工对交通干扰,减少地下管线迁移。但车站两端客流量悬殊,降低车站使用效能。两路口站位:当两路口都是主路口且相距较近(小于400m),横向公交线路及客流较多时,将车站设于两路口之间,以兼顾两路口。贴道路红线外侧站位:一般在有利的地形地质条件下采用。基岩埋深浅、道路红线外侧有空地或正好处于危旧房区改造时,地铁可以与危旧房屋改造结合,将车站建于红线外侧的建筑区内,可少破坏路面,少动迁地下管线,减少交通干扰。2站位与主要街道关系地铁站出入口与周围建筑物的关系一般有四种:建筑外:出入口与建筑物分离;建筑侧:出入口与建筑物紧贴,上部用地紧张,建筑底层面积小,车站客流较低时采用;建筑下:位于建筑物底层架空处。当车站客流大,出入口需要较大的缓冲空间,地面用地比较局促时采用;建筑内:一条出入口进入建筑物内部,接建筑物地下室或地下中庭,一般当周围建筑规模较大时采用。地铁出入口与建筑物的良好空间关系,可以产生良好效应:吸引更多乘客搭乘地铁;使地面建筑成为地铁出入口的标志,提高地铁站的外部识别性;增强城市交通的疏解作用,使客流在地下疏散,缓解地面交通压力;提高建筑的可达性和空间价值,支持高强度开发和城市功能的地下化。六)地铁车站的通风地铁车站人流大,环境扰动大,人的体温、内部照明、电车所携带热能、旅客带来的各种污染,使得地铁车站的通风要求较高。通风方式包括自然通风、半机械化通风、机械通风:1自然通风:利用车站内部之间及其和外部空间的温差,利用列车运行时对空气的活塞作用进行换气通风。造价低,但缺点明显:风量不稳定,区间隧道内风量大、风速快,车站风量小、风速慢;世纪风量往往小于需要风量;难以控制地铁室内温度。目前一般不再使用2半机械通风:一是车站机械送风,区间自然通风;二是车站自然通风、区间机械排风;3机械通风:全部采用机械通风。§§3.23.2地下机动车交通规划地下机动车交通规划3.2.13.2.1地下公路交通规划地下公路交通规划地下公路主要有:1越江(海)公路隧道:城市中有较大的江、河贯穿时,越江隧道是城市地下交通体系的重要组成。上海早在70年代就已在黄浦江下修建了第一条公路隧道。2地下立交公路:当公路与铁路相交时,当两条公路交叉而又都需要快速、大容量交通时,当其他任意不同的交通方式交叉而需避免平交时,都可考虑通过使用地下立交公路来解决。3地下快速公路:当地面空间拥挤难以发展新的动态交通用地时,当地面道路叉口太多影响交通通畅,当城市位于复杂地形区域,尤其当城市环境质量要求已限制了发展地面、地上交通体系时,可以建造地下快速道路。地下快速路优点:改善相邻的环境;有利于公路景观保护;实现快速公路地下空间的多功能用途(利用街道与快速路之间的地下空间修建停车和其他公共设施)半地下公路的三种断面形式4