2020年一級造價工程師《土建工程》備考講義：第二章第三節(jié)

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第三節(jié)　地下工程的分類、組成及構(gòu)造

一、地下工程的分類

(一)按地下工程的用途分類

(二)按地下工程的存在環(huán)境及建造方式分類

1.巖石中的地下工程

2.土中地下工程

根據(jù)建造方式分為單建式和附建式兩類。

(三)按地下工程的開發(fā)深度分類

淺層地下工程，一般是指地表至-10m 深度空間建設的地下工程，主要用于商業(yè)、文娛和部分業(yè)務空間;

中層地下工程，是指-10～-30m 深度空間內(nèi)建設的地下工程，主要用于地下交通、地下污水處理場及城市水、電、氣、通信等公用設施;

深層地下工程，主要是指在-30m 以下建設的地下工程，如高速地下交通軌道，危險品倉庫、冷庫、油庫等。

二、主要地下工程組成及構(gòu)造

(一)地下交通工程

1.地下鐵路

凡以電能為動力，采用輪軌運行方式的交通系統(tǒng)，速度大于 30km/h，單向客運能力超過 1 萬人·次/h 的交通系統(tǒng)稱為城市快速軌道交通系統(tǒng)。

城市地鐵工程主要由土建工程和系統(tǒng)工程兩大部分構(gòu)成。

地下鐵路優(yōu)點：運行速度快、運送能力大;準點、安全;對地面無太大影響(噪音小，無震動，不妨礙城市景觀);不存在人、車混流現(xiàn)象，沒有復雜的交通組織問題;不侵占地面空間;環(huán)境污染小。

地下鐵路缺點：地鐵建設在地下，施工條件困難，工期長，工程建設費用較地面高。因此，對地下鐵路建設必須做好可行性研究。

(1)地鐵建設的前提

真正制約地下鐵路建設的因素是經(jīng)濟性問題。

地鐵主要服務于城市中心城區(qū)和城市總體規(guī)劃確定的重點地區(qū)，申報建設地鐵的城市一般公共財政預算收入應在 300 億元以上，地區(qū)生產(chǎn)總值在 3000 億元以上，市區(qū)常住人口在 300 萬人以上。

(2)地鐵車站

1)地鐵車站形式分類

地鐵車站根據(jù)其所處位置、埋深、運營性質(zhì)、結(jié)構(gòu)橫斷面、站臺形式等進行不同分類。

根據(jù)車站與地面的相對位置，可以分為高架車站、地面車站和地下車站。車站豎向布置根據(jù)線路敷設方式、周邊環(huán)境及城市景觀等因素，可選取地下一層、地下多層、路塹式、地面、高架一層、高架多層等形式。但地下車站宜淺，車站層數(shù)宜少。有條件的地下或高架車站應盡量考慮站廳和設備及管理用房設于地面。車站設計宜考慮地下、地上空間綜合利用。車站應建設無障礙設施。地下車站的土建工程宜一次建成。地面車站、高架車站及地面建筑可分期建設。

根據(jù)運營性質(zhì)，車站可以分為中間站、區(qū)域站、換乘站、樞紐站、聯(lián)運站、終點站等。換乘車站應根據(jù)地鐵線網(wǎng)規(guī)劃、線路敷設方式、地上及地下周邊環(huán)境、換乘量的大小等因素，可選取同車站平行換乘、同站臺平面換乘、站臺上下平行換乘、站臺間的“十”字形、“T”形、“L”形、“H”形等換乘及通道換乘形式，且應形成在付費區(qū)內(nèi)換乘。地鐵各線路之間及與其他軌道交通線路交會處的換乘站，換乘設施的通過能力應滿足預測的遠期換乘客流量的需要。不能同步實施時，應預留接口。

根據(jù)車站的結(jié)構(gòu)斷面可以分為矩形、拱形、圓形、馬蹄形、橢圓形等車站。

根據(jù)站臺形式，地鐵車站可以分類島式站臺、側(cè)式站臺、島側(cè)混合式站臺等。車站平面形式應根據(jù)線路特征、營運要求、地上和地下環(huán)境及施工方法等條件確定。

車站間的距離應根據(jù)現(xiàn)狀及規(guī)劃的城市道路布局和客流實際需要確定，一般在城市中心區(qū)和居民稠密地區(qū)宜為 1km 左右，在城市外圍區(qū)應根據(jù)具體情況適當加大車站間的距離。

2)地鐵車站構(gòu)造組成

地鐵車站通常由車站主體(站臺、站廳、設備用房、生活用房)，出入口及通道，通風道及地面通風亭等三大部分組成。

車站主體是列車在線路上的停車點，其作用既是供乘客集散、候車、換車及上、下車;又是地鐵運營設備設置的中心和辦理運營業(yè)務的地方。

出入口及通道(包括人行天橋)是供乘客進、出車站的建筑設施。

通風道及地面通風亭的作用是保證地下車站有一個舒適的地下環(huán)境。地鐵車站應設公共廁所，并應根據(jù)需要與可能在靠近車站位置設置停車場。

車站出入口與風亭的位置，應根據(jù)周邊環(huán)境及城市規(guī)劃要求進行合理布置。出入口位置應有利于客流吸引和疏散;通風亭位置在滿足功能要求的前提下，尚應滿足規(guī)劃、環(huán)保和城市景觀的要求。車站的站廳、站臺、出入口通道、人行樓梯、自動扶梯、售檢票口(機)等部位的通過能力應按該站遠期超高峰設計客流量確定。超高峰設計客流量為該站預測遠期高峰小時客流量(或客流控制時期的高峰小時客流量)的 1.1～1.4 倍。

車站的總體布局，應符合城市規(guī)劃、城市交通規(guī)劃、環(huán)境保護和城市景觀的要求，妥善處理好與地面建筑、地下管線、地下構(gòu)筑物等之間的關系。車站設計必須滿足客流需求，保證乘降安全、疏導迅速、布置緊湊、便于管理，并具有良好的通風、照明、衛(wèi)生、防災等設施，為乘客提供舒適的乘車環(huán)境。

(3)區(qū)間隧道與地鐵線路

區(qū)間隧道是列車通行的通道，有單洞單線隧道和單洞雙線隧道之分，但以單洞單線隧道居多，按施工方法不同，主要分為明挖隧道、礦山法隧道和盾構(gòu)法隧道 3 種，另外，還有聯(lián)絡通道。

地鐵線路應為右側(cè)行車的雙線線路，并應采用 1435mm 標準軌距。線路縱斷面，正線的最大坡度不宜大于 30‰，困難地段可采用 35‰，聯(lián)絡線、出入線的最大坡度不宜大于 40‰(均不考慮各種坡度折減值)。隧道內(nèi)和路塹地段的正線最小坡度不宜小于 3‰，困難地段在確保排水的條件下，可采用小于3‰的坡度;地面和高架橋上正線最小坡度在采取了排水措施后不受限制。正線及輔助線鋼軌應依據(jù)近、遠期客流量，并經(jīng)技術經(jīng)濟綜合比較確定，宜采用 60kg/m 鋼軌。車場線宜采用 50kg/m 鋼軌。

(4)地下鐵路網(wǎng)

地下鐵路路網(wǎng)的基本類型有單線式、單環(huán)式、多線式、蛛網(wǎng)式、棋盤式等。

①單線式。僅在客運最繁忙的地段重點地修一、二條線路。

②單環(huán)式。在客流量集中的道路下面設置地鐵線路，并閉合成環(huán)，便于車輛運行，減少折返設備。

③多線式。城市具有幾條方向各異或客流量大的街道，可設置多線路網(wǎng)，這幾條線路往往在市中心區(qū)交匯，這樣，便于乘客自一條線路換乘另一條線路，也有利于線路的延長擴建。

④蛛網(wǎng)式。該路網(wǎng)由多條輻射狀線路與環(huán)形線路組合，其運送能力很大，可減少旅客的換乘次數(shù)，又能避免客流集中堵塞，還能減輕多線式存在的市中心區(qū)換乘的負擔。

⑤棋盤式。地鐵線路沿城市棋盤式的道路系統(tǒng)建設而成，線路網(wǎng)密度大，客流量分散，但乘客換乘次數(shù)增多，增加了車站設備的復雜性。

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。距離短，在我國較為常見。

3)地下快速公路。優(yōu)點：改善相鄰環(huán)境，有利于公路景觀的保護;利用街道與公路之間的地下空間，修建停車和其他公共設施，實現(xiàn)快速公路地下空間的多功能用途。

4)半地下公路。

(2)地下公路的線路與斷面特點

地下公路與普通道路一樣，根據(jù)公路規(guī)范設計。地下公路的平面線形，一般采用直線，避免曲線。綜合排水、通風等各方面要求，地下公路隧道的縱坡通常應不小于 0.3%，并不大于 3%。

3.地下停車場

(1)地下停車場

1)公路式地下停車場

2)公園式地下停車場

3)廣場式地下停車場

4)建筑物地下室式停車場

(二)地下市政管線工程

1.市政管線工程分類

市政管線工程一般應包括供水、能源供應、通信和廢棄物的排除等四大系統(tǒng)。市政管線工程按性能與用途、敷設方式、管線覆土深度和輸送方式的不同分為若干類型。

(1)按性能與用途分類

(2)按敷設形式分類

按管線的敷設形式分為架空架設線路;地下埋設線路。

(3)按管線覆土深度分類

一般以管線覆土深度超過 1.5m 作為劃分深埋和淺埋的分界線。在北方寒冷地區(qū)，由于冰凍線較深，給水、排水以及含有水分的煤氣管道，需深埋敷設;而熱力管道、電力、電信線路不受冰凍的影響，可以采用淺埋敷設。在南方地區(qū)，由于冰凍線不存在或較淺，給水等管道也可以淺埋，而排水管道需要有一定的坡度要求，排水管道往往處于深埋狀況。

(4)按輸送方式分類

各種輸送管道，按承壓情況可分為：壓力管道，如給水、燃氣、熱力、灰渣等管道;重力流管道，如排水管道。

2.市政管線工程布置方式與布置原則

一些常規(guī)做法是：建筑線與紅線之間的地帶，用于敷設電纜;人行道用于敷設熱力管網(wǎng)或通行式綜合管道;分車帶用于敷設自來水、污水、煤氣管及照明電纜;街道寬度超過 60m 時，自來水和污水管道都應設在街道內(nèi)兩側(cè);在小區(qū)范圍內(nèi)，地下工程管網(wǎng)多數(shù)應走專門的地方。此外，地下管網(wǎng)的布置，還應符合相應的建筑規(guī)范要求。

3.共同溝

(1)共同溝概念

共同溝也稱“地下城市管道綜合走廊”。

共同溝的優(yōu)點包括：減少挖掘道路頻率與次數(shù)，降低對城市交通和居民生活的干擾;容易并能在必要時期收容物件，方便擴容;能在共同溝內(nèi)巡視、檢查，容易維修管理;結(jié)構(gòu)安全性高，有利于城市防災;由于管線不接觸土壤和地下水，避免了酸堿物質(zhì)的侵蝕，延長了使用壽命;對城市景觀有利，為規(guī)劃發(fā)展需要預留了寶貴的空間。另外，對共同溝中管線的管理部門來說，設施設計、保養(yǎng)、管理容易，安全性高，與相關單位協(xié)調(diào)容易，手續(xù)簡單。

(2)共同溝系統(tǒng)組成

1)共同溝本體。共同溝的本體是以鋼筋混凝土為材料，采用現(xiàn)澆或預制方式建設的地下構(gòu)筑物，其主要作用是為收容各種城市管線提供物質(zhì)載體。

2)管線。共同溝中收容的各種管線是共同溝的核心和關鍵，共同溝發(fā)展的早期，以收容電力、電訊、煤氣、供水、污水為主，目前原則上各種城市管線都可以進入共同溝，如空調(diào)管線、垃圾真空運輸管線等，但對于雨水管、污水管等各種重力流管線，進入共同溝將增加共同溝的造價，應慎重對待。

3)地面設施。包括地面控制中心、人員出入口、通風井、材料投入口等地面設施。

4)標識系統(tǒng)。標識系統(tǒng)的主要作用是標識共同溝內(nèi)各種管線的管徑、性能以及各種出入口在地面的位置等，標識系統(tǒng)在共同溝的日常維護、管理中具有非常重要的作用。

此外，共同溝組成中還包括監(jiān)控、通風、供電、排水、通訊等其它系統(tǒng)。

(3)共同溝建設常用形式

按照其功能定位，可以分為干線共同溝、支線共同溝、纜線共同溝等。

1)干線共同溝。主要收容城市中的各種供給主干線，但不直接為周邊用戶提供服務。設置于道路中央下方，向支線共同溝提供配送服務，管線為通信、有線電視、電力、燃氣、自來水等。特點為結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、覆土深、系統(tǒng)穩(wěn)定而輸送量大，具有高度的安全性，維修及檢測要求高，

2)支線共同溝。主要收容城市中的各種供給支線，為干線共同溝和終端用戶之間聯(lián)系的通道，設于人行道下，管線為通信、有線電視、電力、燃氣、自來水等，結(jié)構(gòu)斷面以矩形居多。特點為有效斷面較小，施工費用較少，系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性較高。

3)纜線共同溝。埋設在人行道下，管線有電力、通信、有線電視等，直接供應各終端用戶。其特點為空間斷面較小，埋深淺，建設施工費用較少，不設通風、監(jiān)控等設備，在維護及管理上較為簡單。

(三)地下工業(yè)工程

1.地下工業(yè)工程分類

(1)地下輕工業(yè)與機械工業(yè)工程

(2)地下能源工業(yè)工程

(3)地下食品工業(yè)工程

(4)地下電力工業(yè)工程

(四)地下公共建筑工程

1.地下公共建筑工程的種類

2.城市地下綜合體

在我國應優(yōu)先發(fā)展以下幾種類型的地下綜合體：

1)道路交叉口型。即在城市中心區(qū)路面交通繁忙的道路交叉地帶，以解決人行過街交通為主，適當設置一些商業(yè)設施，考慮民防因素，綜合市政道路的改造，建設中小型初級的地下綜合體。同時，應適當考慮城市的發(fā)展與未來地下網(wǎng)絡體系連接的可能。

2)車站型。我國部分城市正在規(guī)劃和建設地鐵，結(jié)合少量重點地鐵車站的建設，把部分商業(yè)、貯存、人行過街交通道、市政管線工程，以及災害時的人員疏散、掩蔽等功能結(jié)合起來，并與地面的改造相結(jié)合，進行整體規(guī)劃與設計，實施聯(lián)合開發(fā)。

3)站前廣場型。即在大城市的大型交通樞紐地帶，結(jié)合該區(qū)域的改造、更新，進行整體設計、聯(lián)合開發(fā)建設的大中型地下綜合體。在綜合體內(nèi)，可將地面交通樞紐與地下交通樞紐有機組合，適當增設商業(yè)設施，充分利用商業(yè)贏利來補貼其他市政公用設施，通過加設一些供乘客休息、娛樂、觀賞、小型防災廣場等，以滿足地下活動人員的各種需要。

4)副都心型。為了達到大城市中心職能疏解的目的，往往需在城市的部分重點地區(qū)新建一些反磁力中心(亦稱分中心、副都心)這種新建設反磁力中心的地下空間體系，幾乎涵蓋了市中心的所有職能，如商業(yè)、文化、娛樂、行政、事務、金融、貿(mào)易、交通等，與上部空間的再建，共同構(gòu)成現(xiàn)代城市的繁榮。

5)中心廣場型。市中心廣場稱為城市的起居室，但在土地效益寸土寸金的市中心，留出大片空地，單層次利用空間，其效益不能得到全面發(fā)揮。為此，許多城市在整頓城市空間的同時，充分利用地下空間資源，建設大型地下綜合體，以補充地面功能的單一化。保護廣場周圍的傳統(tǒng)風貌。

(五)地下貯庫工程

1.地下貯庫工程的類型

2.城市地下貯庫工程的布局與要求

(1)城市地下貯庫工程的布局

城市地下貯庫的布局，應處理好貯庫與交通、貯庫與居住區(qū)及工業(yè)區(qū)的關系。

1)貯庫布置與交通的關系。貯庫最好布置在居住用地之外，離車站不遠，以便把鐵路支線引至貯庫所在地。對小城市的貯庫布置，起決定作用的是對外運輸設備(如車站、碼頭)的位置;大城市除了要考慮對外交通外，還要考慮市內(nèi)供應線的長短問題。大庫區(qū)以及批發(fā)和燃料總庫，必須要考慮鐵路運輸。貯庫不應直接沿鐵路干線兩側(cè)布置，尤其是地下部分，最好布置在生活居住區(qū)的邊緣地帶，同鐵路干線有一定的距離。

2)貯庫的分布與居住區(qū)、工業(yè)區(qū)的關系。一般危險品貯庫應布置在離城 10km 以外的地上與地下;

一般貯庫都布置在城市外圍。

一般食品庫布置的基本要求是：應布置在城市交通干道上，不要在居住區(qū)內(nèi)設置;地下貯庫洞口(或出入口)的周圍，不能設置對環(huán)境有污染的各種貯庫;性質(zhì)類似的食品貯庫，盡量集中布置在一起;冷庫的設備多、容積大，需要鐵路運輸，一般多設在郊區(qū)或碼頭附近。

(2)城市地下貯庫工程布局的基本要求

1)地下貯庫應設置在地質(zhì)條件較好的地區(qū)。

2)靠近市中心的一般性地下貯庫，出入口的設置，除滿足貨物的進出方便外，在建筑形式上應與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3)布置在郊區(qū)的大型貯能庫、軍事用地下貯存庫等，應注意對洞口的隱蔽性，多布置一些綠化用地。

4)與城市無多大關系的轉(zhuǎn)運貯庫，應布置在城市的下游，以免干擾城市居民的生活。

5)由于水運是一種最經(jīng)濟的運輸方式，因此，有條件的城市，應沿江河多布置一些貯庫，但應保證堤岸的工程穩(wěn)定性。

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