城市軌道交通概述主講教師：項目1城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃與工程施工一個城市在進行交通規(guī)劃時，應優(yōu)先發(fā)展城市的公共交通，而在城市公共交通系統(tǒng)里，城市軌道交通因其運量大、效率高、乘坐方便等優(yōu)勢更是發(fā)展的重點。

自《國務院辦公廳關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》印發(fā)以來，我國城市軌道交通總體保持有序發(fā)展，這對提升城市公共交通供給質(zhì)量和效率、緩解城市交通擁堵、優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)布局、改善城市環(huán)境起到了重要作用。本項目主要介紹城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃與工程施工的相關內(nèi)容。項目導入技能目標1.能辨別城市軌道交通線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。2.能熟練使用城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的方法。3.能區(qū)分城市軌道交通工程的施工方法。知識目標1.掌握城市軌道交通線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)。2.了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的相關內(nèi)容。3.熟悉城市軌道交通工程的施工方法。思政目標1.具備愛黨愛國情懷。2.具備獨立思考、舉一反三的能力。3.具備求真務實、追求卓越的職業(yè)精神。學習目標項目一導航|CONTENTS1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃2認識城市軌道交通工程施工了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃1.1任務引入

2021年9月，國家發(fā)展改革委員會正式發(fā)布了關于青島城市軌道交通第三期建設規(guī)劃的批復，同意其規(guī)劃建設2號線二期、5號線、6號線二期、7號線二期、8號線支線、9號線一期、15號線一期共7個項目，規(guī)劃期限為2021—2026年，線路規(guī)模139km。項目建成后，青島城市軌道交通會形成共10條線路、總里程370.7km的城市軌道交通網(wǎng)絡。

閱讀上述內(nèi)容后請思考：城市軌道交通線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)有哪幾種？其規(guī)劃的原則、內(nèi)容是什么？學習清單學習任務□城市軌道交通線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)□城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的原則□城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容□城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的步驟□城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的方法自我勉勵

請你每掌握一項學習任務，便在相應的方框中畫“√”。1．任務描述

通過了解“十四五”期間我國城市軌道交通的線網(wǎng)規(guī)劃情況，掌握城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的相關內(nèi)容。（1）查找資料，了解“十四五”期間我國城市軌道交通的整體建設規(guī)劃情況。（2）查找資料，了解“十四五”期間我國部分城市軌道交通線網(wǎng)的規(guī)劃情況。（請查找3個以上城市）（3）將查到的內(nèi)容制作成PPT在班上演示。任務工單——了解我國城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃情況2．任務準備

（1）以3～5人為一組，并選出組長，將小組成員的信息填入表1-2（詳見教材）中。（2）在進行具體工作前，需要掌握城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的相關知識。請各組組長組織組員學習相關資料，回答下列引導問題。

引導問題1：城市軌道交通線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)有哪幾種？各有什么特點？

引導問題2：城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的原則有哪些？

引導問題3：城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容分為哪幾個層次？任務工單——了解我國城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃情況

（3）每人制訂一份工作計劃，并在組內(nèi)進行闡述。組員之間進行提問與答疑，選出最佳的工作計劃，并填寫在表1-3（詳見教材）中。

城市軌道交通線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要由城市的地理形態(tài)（平原、山地等）、用地布局、人口流向及分布等決定，總體上可歸納為以下3種。1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃123放射式線網(wǎng)一般以城市中心區(qū)為核心，呈全方位或扇形放射狀分布。優(yōu)點是方向可達性較高；缺點是換乘時間長，易擁擠。換乘車站的設計與施工難度較大，且建設費用較多。棋盤式線網(wǎng)是由若干條線路呈四邊形交叉構(gòu)成的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)。適用于市區(qū)呈片狀發(fā)展，而街道呈棋盤式布局的城市。優(yōu)點是線網(wǎng)布線均勻，換乘節(jié)點分散布置；其缺點是路走向比較單一，換乘比較麻煩。設置環(huán)線式線網(wǎng)包括放射加環(huán)線、棋盤加環(huán)線等。環(huán)線因線路閉合，可減少折返設備的使用，且其能與已有城市交通線網(wǎng)相配合，提高了整個線網(wǎng)的連通性，減輕了城市中心區(qū)線路的負荷。1.1.1城市軌道交通線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

城市軌道交通線網(wǎng)的規(guī)劃是城市軌道交通發(fā)展的先決條件，它關系到城市軌道交通能否順利建設，能否有效地節(jié)省投資和進行運營管理，能否提高運營效率等。因此，城市軌道交通線網(wǎng)的規(guī)劃必須經(jīng)過反復推敲和科學論證，并不斷完善。12345綜合開發(fā)、合理布局整體規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展方便乘客出行

保護城市古跡和文物

安全第一、以人為本1.1.2城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的原則1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃1.1.3城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容和步驟武漢城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃1．城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容一是對整個城市軌道交通線路總圖的規(guī)劃，包括車輛段、停車場的布局規(guī)劃等。二是對城市軌道交通各條線路實施規(guī)劃，達到“規(guī)劃落地”的目的。三是對城市軌道交通線網(wǎng)相關設施的布局規(guī)劃資。2．城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的步驟1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃

城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃采用通用的系統(tǒng)工程方法，即需要經(jīng)過提出和分析存在的問題、明確規(guī)劃目標、制訂線網(wǎng)方案、分析線網(wǎng)方案、提出推薦方案、實施和修訂規(guī)劃等階段。具體步驟如下。01

收集和調(diào)查城市歷年的社會經(jīng)濟資料，如GDP、人均收入、常住人口、流動人口、崗位分布、土地利用、OD流量等資料，為分析客流現(xiàn)狀及客流預測提供依據(jù)。指

點

迷

津OD流量（OriginalDestination）是指起點和終點間的交通出行量。1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃020403根據(jù)城市軌道交通規(guī)劃目標，結(jié)合人口、崗位分布情況，出行特征，交通結(jié)構(gòu)等，進行城市軌道交通遠景年客流預測。根據(jù)路段交通量、擁擠度、車速、行程時間、出行距離等指標分析城市交通現(xiàn)狀，并按目前發(fā)展趨勢預測可能發(fā)生的問題，為制訂規(guī)劃目標提供基礎性資料。分析未來城市結(jié)構(gòu)形態(tài)、經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢、人口分布、出行特征、交通結(jié)構(gòu)等，結(jié)合目前交通存在的問題，制訂遠景綜合交通發(fā)展戰(zhàn)略，明確城市軌道交通在城市公共交通系統(tǒng)中的定位，論證城市軌道交通的規(guī)劃目標。05根據(jù)城市的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢、交通發(fā)展戰(zhàn)略等初步擬定城市軌道交通線網(wǎng)總體規(guī)模。1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃060807制訂綜合評價體系，對各線網(wǎng)方案進行定性、定量的分析比較，形成推薦方案。在城市軌道交通線網(wǎng)總體規(guī)模的指導下，結(jié)合城市結(jié)構(gòu)、道路網(wǎng)形態(tài)及重要集散點等編制多個線網(wǎng)方案。對線網(wǎng)方案進行客流預測，校驗線網(wǎng)規(guī)模的合理性，進行適當調(diào)整后，再重新編制多個備選線網(wǎng)方案。09在推薦方案的基礎上做進一步的細致規(guī)劃研究，如選擇大型樞紐點、優(yōu)化個別線路的局部路段等。1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃小貼士

需要指出的是，上述各個步驟間存在著相互作用，可能會反復循環(huán)。一個好的規(guī)劃方案是在不斷反復的過程中逐步完善的，通過這種反復循環(huán)的過程才使得規(guī)劃方案更加科學、合理。1.1了解城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃1.1.4城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的方法02功能層次分析法。根據(jù)城市的結(jié)構(gòu)層次和組團，將整個城市軌道交通線網(wǎng)按功能分為三個層次，即骨干層、擴展層和充實層。04逐線擴充規(guī)劃法。以原有城市軌道交通線網(wǎng)為基礎進行規(guī)模擴充，以適應城市發(fā)展的需要。01點線面要素層次分析法。以城市結(jié)構(gòu)形態(tài)和客流需求的特征分析為基礎，對客流集散點、客流分布、客流輻射方向及線網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)進行分層研究。03主客流方向線網(wǎng)規(guī)劃法。根據(jù)城市居民的交通需求特點，沿主客流方向布線，進而提出若干城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃方案。

2021年12月9日，《北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2020年—2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）草案公示稿在北京市規(guī)劃和自然資源委員會官網(wǎng)公示。《規(guī)劃》總體方案提到，北京市軌道交通線網(wǎng)由區(qū)域快線（含市郊鐵路）和城市軌道交通組成，規(guī)劃線網(wǎng)總規(guī)模約為2673km。區(qū)域快線（含市郊鐵路）包含市郊鐵路線路及新建區(qū)域快線，長度約為1095km。城市軌道交通包含地鐵普線、地鐵快線、中低運量線路、機場專線等，長度約為1578km。

此次規(guī)劃將圍繞服務“四個中心”功能建設，促進城市高質(zhì)量發(fā)展，以及堅持以人民為中心提升軌道服務品質(zhì)，提高出行效率，構(gòu)建“區(qū)域快線地鐵快線”的快線體系，布局對角型地鐵快線，提升線網(wǎng)直達性及出行效率。全網(wǎng)實現(xiàn)“中心城45分鐘，副中心及多點地區(qū)至中心城30分鐘，市域跨界一小時”的服務。匠心筑夢3．任務實施

按照本組選出的最佳工作計劃進行PPT的制作，并將制作過程中遇到的問題及解決辦法、學習體會及收獲記錄在表1-4（詳見教材）中。任務工單——了解我國城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃情況4．考核評價

（1）各組派代表展示任務實施成果，指導教師從主題、內(nèi)容、制作、解說等方面為各組的PPT打分，評出前三名。

（2）各組成員配合指導教師完成考核評價表，如表1-5（詳見教材）所示。認識城市軌道交通工程施工1.22021年9月，太原城市軌道交通1號線和長春城市軌道交通7號線都進入了區(qū)間隧道施工階段，施工生產(chǎn)開始駛?cè)搿翱燔嚨馈保鴰椭鼈兗涌焓┕げ椒サ暮脦褪志褪嵌軜?gòu)機。盾構(gòu)機可將隧道施工效率提高8～10倍，而且在施工過程中對地面上的交通生活影響不大，因此，它在城市軌道交通工程施工中比較常見。閱讀上述內(nèi)容后請思考：除了使用盾構(gòu)機，城市軌道交通工程的施工方法還有哪些？任務引入學習清單學習任務□明挖法的概念及特點□蓋挖法的概念、分類及特點□暗挖法的概念、分類及特點□地面工程的施工方法□高架工程的施工方法自我勉勵

請你每掌握一項學習任務，便在相應的方框中畫“√”。任務工單——區(qū)分城市軌道交通工程的施工方法1．任務描述

通過區(qū)分城市軌道交通工程的施工方法，掌握每種施工方法的特點。（1）各組分別查找一段城市軌道交通工程施工的視頻，在班內(nèi)集中觀看，并判斷每段視頻中的施工方法。（2）對每種施工方法的特點進行列表總結(jié)。2．任務準備

（1）以3～5人為一組，并選出組長，將小組成員的信息填入表1-7（詳見教材）中。（2）在進行具體工作前，需要掌握城市軌道交通工程施工的相關知識。請各組組長組織組員學習相關資料，回答下列引導問題。

引導問題1：什么是明挖法？它有什么特點？

引導問題2：蓋挖順作法與蓋挖逆作法的區(qū)別是什么？

引導問題3：明挖法與暗挖法的區(qū)別是什么？

（3）每人制訂一份工作計劃，并在組內(nèi)進行闡述。組員之間進行提問與答疑，選出最佳的工作計劃，并填寫在表1-8（詳見教材）中。任務工單——區(qū)分城市軌道交通工程的施工方法2．任務準備1.2認識城市軌道交通工程施工1.2.1地下工程施工方法

城市軌道交通工程包括地下工程、地面工程和高架工程，不同的工程種類，應采取不同的施工方法。分辨地鐵施工方法1．明挖法:指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復地面的施工方法。明挖法是城市軌道交通地下工程施工的首選方法。優(yōu)點:施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟。缺點:阻斷交通時間較長，噪聲與振動等對環(huán)境影響較大。指

點

迷

津設計標高：在工程設計時，將某一點設為0.00，以該點為基準點標注建筑物的相對標高值。為方便施工，在對設計標高進行闡述時，必須對該區(qū)域或系統(tǒng)的

0.00加以說明。±1.2認識城市軌道交通工程施工明挖法施工程序一般可以分為4步：①維護結(jié)構(gòu)施工；②內(nèi)部土石方開挖；③工程結(jié)構(gòu)施工；④管線恢復及覆土。（a）地下連續(xù)墻施工（b）第一層開挖支撐（c）第n層開挖支撐（d）澆搗底板混凝土（e）澆搗中板及頂板（f）車站主體結(jié)構(gòu)混凝土支撐完成支撐1.2認識城市軌道交通工程施工2．蓋挖法:是指由地面向下開挖至一定深度后將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。1

蓋挖順作法：在地面作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，將定型的預制標準覆蓋結(jié)構(gòu)（包括縱、橫梁和路面板）置于擋土結(jié)構(gòu)上以維持交通，往下反復進行開挖和加設橫撐，直至設計標高。依序由下而上進行主體結(jié)構(gòu)和防水措施的施工。拆除預制標準覆蓋結(jié)構(gòu)，回填并恢復路面，施工順序如圖所示。（a）構(gòu)筑連續(xù)墻和中間（b）構(gòu)筑中間支撐樁

（c）構(gòu)筑連續(xù)墻及蓋箱板（d）開挖及橫撐安裝支撐樁

（e）開挖及構(gòu)筑底板

（f）構(gòu)筑側(cè)墻柱及樓板

（g）構(gòu)筑側(cè)墻及頂板

（h）構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進行路面恢復1.2認識城市軌道交通工程施工

蓋挖逆作法：由地面向下做基坑的圍護結(jié)構(gòu)和中間立柱，隨后開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標高，并利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板，回填土后將路面復原，恢復交通。之后的施工作業(yè)都是在頂板覆蓋下逆作進行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板，施工順序如圖所示。2（a）構(gòu)筑圍護結(jié)構(gòu)

（b）構(gòu)筑主體結(jié)構(gòu)中間立柱（c）構(gòu)筑頂板（d）回填土、復原路面（e）開挖中土層（f）構(gòu)筑上層主體結(jié)構(gòu)（g）開挖下層土（h）構(gòu)筑下層主體結(jié)構(gòu)頂板也可以作為一道強有力的橫撐，防止維護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形。小貼士1.2認識城市軌道交通工程施工3

蓋挖半逆作法與蓋挖逆作法的區(qū)別在于澆筑完頂板及恢復地面交通后，向下開挖至設計標高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在蓋挖半逆作法施工中，一般必須設置橫撐并施加預應力,施工順序如圖所示。（a）構(gòu)筑連續(xù)墻、中間支撐樁及臨時（b）構(gòu)筑頂板

（c）打設中間樁、臨時擋土設備及構(gòu)筑頂板

（d）構(gòu)筑連續(xù)墻及頂板

（e）依序向下開挖，逐層安裝橫撐（f）向下開挖、構(gòu)筑底板

（g）構(gòu)筑連續(xù)墻支撐（h）構(gòu)筑側(cè)墻及內(nèi)部

1.2認識城市軌道交通工程施工3．暗挖法:是指在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的施工方法。暗挖法主要包括鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應用較為廣泛，此處只介紹這兩種。

盾構(gòu)法是以盾構(gòu)機這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。主要優(yōu)點：①不影響地面交通；②施工易于管理，施工人員也比較少；③土石方量少；④穿越河道時不影響航運；⑤施工不受風雨等氣候條件的影響；⑥在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。淺埋暗挖法

充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖的量測、監(jiān)控，指導地下工程的設計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散度不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的。盾構(gòu)法1.2認識城市軌道交通工程施工圖:盾構(gòu)機圖:盾構(gòu)法施工概貌1.2認識城市軌道交通工程施工1.2.2地面與高架工程施工方法城市軌道交通地面與高架工程的施工與一般建筑、高架道路的施工方法類似，在此僅做簡單介紹。地面筑堤法該方法是城市軌道交通地面工程常用的施工方法。地面筑堤法是一種從地面筑起護堤，在堤上鋪設道床和軌道的方法。地面筑堤法雖然建設費用不高，但堤下土地不能利用，造價反而更高。地面筑堤法的主要施工步驟：①堆筑路基；②壓實成形；③鋪設道床。高架橋法高架橋主要是用混凝土建造而成的，有拱形橋、梁形橋和剛性框架橋等類型。高架橋主要由梁、墩臺和基礎三部分組成。高架橋法的主要施工步驟：①打樁與澆注樁基；②澆注承臺與支柱；③安裝或現(xiàn)場澆注軌道梁。1.2認識城市軌道交通工程施工指

點

迷

津凈空尺寸：指建筑物墻體間的不計墻厚度的內(nèi)空凈尺寸。例如，一間矩形的臥室，假設墻厚度為240mm，開間尺寸為2800mm，進深尺寸為4500mm，則該戶室的凈空開間尺寸為2560mm，凈空進深尺寸為4260mm。

當高架橋跨越一般河流時，橋梁孔徑應滿足洪水、流冰、其他漂浮物和船只通過的安全要求；當高架橋跨越鐵路、公路或城市道路時，橋梁孔徑及橋下凈空尺寸應滿足有關規(guī)定的限界要求。1.2認識城市軌道交通工程施工思政長廊——上天有神舟，入地有盾構(gòu)

在2015年之前，我國使用的盾構(gòu)機完全依靠進口，這樣不僅要支付高昂的費用，還要處處受限。為了打破這種局面，我國生產(chǎn)企業(yè)潛心研發(fā)、勇于創(chuàng)新，終于在2015年實現(xiàn)了我國國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機的順利下線。從此，中國盾構(gòu)機開始擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了國外對盾構(gòu)機近一個世紀的技術(shù)壟斷。

2018年，由中國自主研發(fā)并出口海外的超大直徑盾構(gòu)機在中交天和機械設備制造有限公司總裝車間下線，這臺直徑達12.12m的超大直徑泥水氣壓平衡盾構(gòu)機，將用于中國在海外最大的盾構(gòu)公路隧道項目——孟加拉國卡納普里河底隧道工程，這也是南亞地區(qū)投入使用的最大直徑盾構(gòu)機。

1.2認識城市軌道交通工程施工

2021年，寬14.82m、高9.446m的世界最大土壓平衡矩形盾構(gòu)機“南湖號”（見圖）順利始發(fā)，正式在浙江嘉興快速路環(huán)線下穿南湖大道隧道工程中投入使用。

如今，在我國“一帶一路”倡議下，中國制造的盾構(gòu)機不斷出口到世界各地，如印度、菲律賓、法國、意大利等，我國也逐步從制造中國人自己的盾構(gòu)機，走向制造全世界最好的盾構(gòu)機。“上天有神舟，入地有盾構(gòu)”，中國制造的盾構(gòu)機已經(jīng)成為一張名副其實的“中國名片”。“南湖號”盾構(gòu)機思政長廊