2020年一级造价工程师《土建工程》备考讲义：第二章第三节

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第三节　地下工程的分类、组成及构造

一、地下工程的分类

(一)按地下工程的用途分类

(二)按地下工程的存在环境及建造方式分类

1.岩石中的地下工程

2.土中地下工程

根据建造方式分为单建式和附建式两类。

(三)按地下工程的开发深度分类

浅层地下工程，一般是指地表至-10m 深度空间建设的地下工程，主要用于商业、文娱和部分业务空间;

中层地下工程，是指-10～-30m 深度空间内建设的地下工程，主要用于地下交通、地下污水处理场及城市水、电、气、通信等公用设施;

深层地下工程，主要是指在-30m 以下建设的地下工程，如高速地下交通轨道，危险品仓库、冷库、油库等。

二、主要地下工程组成及构造

(一)地下交通工程

1.地下铁路

凡以电能为动力，采用轮轨运行方式的交通系统，速度大于 30km/h，单向客运能力超过 1 万人·次/h 的交通系统称为城市快速轨道交通系统。

城市地铁工程主要由土建工程和系统工程两大部分构成。

地下铁路优点：运行速度快、运送能力大;准点、安全;对地面无太大影响(噪音小，无震动，不妨碍城市景观);不存在人、车混流现象，没有复杂的交通组织问题;不侵占地面空间;环境污染小。

地下铁路缺点：地铁建设在地下，施工条件困难，工期长，工程建设费用较地面高。因此，对地下铁路建设必须做好可行性研究。

(1)地铁建设的前提

真正制约地下铁路建设的因素是经济性问题。

地铁主要服务于城市中心城区和城市总体规划确定的重点地区，申报建设地铁的城市一般公共财政预算收入应在 300 亿元以上，地区生产总值在 3000 亿元以上，市区常住人口在 300 万人以上。

(2)地铁车站

1)地铁车站形式分类

地铁车站根据其所处位置、埋深、运营性质、结构横断面、站台形式等进行不同分类。

根据车站与地面的相对位置，可以分为高架车站、地面车站和地下车站。车站竖向布置根据线路敷设方式、周边环境及城市景观等因素，可选取地下一层、地下多层、路堑式、地面、高架一层、高架多层等形式。但地下车站宜浅，车站层数宜少。有条件的地下或高架车站应尽量考虑站厅和设备及管理用房设于地面。车站设计宜考虑地下、地上空间综合利用。车站应建设无障碍设施。地下车站的土建工程宜一次建成。地面车站、高架车站及地面建筑可分期建设。

根据运营性质，车站可以分为中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站等。换乘车站应根据地铁线网规划、线路敷设方式、地上及地下周边环境、换乘量的大小等因素，可选取同车站平行换乘、同站台平面换乘、站台上下平行换乘、站台间的“十”字形、“T”形、“L”形、“H”形等换乘及通道换乘形式，且应形成在付费区内换乘。地铁各线路之间及与其他轨道交通线路交会处的换乘站，换乘设施的通过能力应满足预测的远期换乘客流量的需要。不能同步实施时，应预留接口。

根据车站的结构断面可以分为矩形、拱形、圆形、马蹄形、椭圆形等车站。

根据站台形式，地铁车站可以分类岛式站台、侧式站台、岛侧混合式站台等。车站平面形式应根据线路特征、营运要求、地上和地下环境及施工方法等条件确定。

车站间的距离应根据现状及规划的城市道路布局和客流实际需要确定，一般在城市中心区和居民稠密地区宜为 1km 左右，在城市外围区应根据具体情况适当加大车站间的距离。

2)地铁车站构造组成

地铁车站通常由车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房)，出入口及通道，通风道及地面通风亭等三大部分组成。

车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车;又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。

出入口及通道(包括人行天桥)是供乘客进、出车站的建筑设施。

通风道及地面通风亭的作用是保证地下车站有一个舒适的地下环境。地铁车站应设公共厕所，并应根据需要与可能在靠近车站位置设置停车场。

车站出入口与风亭的位置，应根据周边环境及城市规划要求进行合理布置。出入口位置应有利于客流吸引和疏散;通风亭位置在满足功能要求的前提下，尚应满足规划、环保和城市景观的要求。车站的站厅、站台、出入口通道、人行楼梯、自动扶梯、售检票口(机)等部位的通过能力应按该站远期超高峰设计客流量确定。超高峰设计客流量为该站预测远期高峰小时客流量(或客流控制时期的高峰小时客流量)的 1.1～1.4 倍。

车站的总体布局，应符合城市规划、城市交通规划、环境保护和城市景观的要求，妥善处理好与地面建筑、地下管线、地下构筑物等之间的关系。车站设计必须满足客流需求，保证乘降安全、疏导迅速、布置紧凑、便于管理，并具有良好的通风、照明、卫生、防灾等设施，为乘客提供舒适的乘车环境。

(3)区间隧道与地铁线路

区间隧道是列车通行的通道，有单洞单线隧道和单洞双线隧道之分，但以单洞单线隧道居多，按施工方法不同，主要分为明挖隧道、矿山法隧道和盾构法隧道 3 种，另外，还有联络通道。

地铁线路应为右侧行车的双线线路，并应采用 1435mm 标准轨距。线路纵断面，正线的最大坡度不宜大于 30‰，困难地段可采用 35‰，联络线、出入线的最大坡度不宜大于 40‰(均不考虑各种坡度折减值)。隧道内和路堑地段的正线最小坡度不宜小于 3‰，困难地段在确保排水的条件下，可采用小于3‰的坡度;地面和高架桥上正线最小坡度在采取了排水措施后不受限制。正线及辅助线钢轨应依据近、远期客流量，并经技术经济综合比较确定，宜采用 60kg/m 钢轨。车场线宜采用 50kg/m 钢轨。

(4)地下铁路网

地下铁路路网的基本类型有单线式、单环式、多线式、蛛网式、棋盘式等。

①单线式。仅在客运最繁忙的地段重点地修一、二条线路。

②单环式。在客流量集中的道路下面设置地铁线路，并闭合成环，便于车辆运行，减少折返设备。

③多线式。城市具有几条方向各异或客流量大的街道，可设置多线路网，这几条线路往往在市中心区交汇，这样，便于乘客自一条线路换乘另一条线路，也有利于线路的延长扩建。

④蛛网式。该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，还能减轻多线式存在的市中心区换乘的负担。

⑤棋盘式。地铁线路沿城市棋盘式的道路系统建设而成，线路网密度大，客流量分散，但乘客换乘次数增多，增加了车站设备的复杂性。

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。距离短，在我国较为常见。

3)地下快速公路。优点：改善相邻环境，有利于公路景观的保护;利用街道与公路之间的地下空间，修建停车和其他公共设施，实现快速公路地下空间的多功能用途。

4)半地下公路。

(2)地下公路的线路与断面特点

地下公路与普通道路一样，根据公路规范设计。地下公路的平面线形，一般采用直线，避免曲线。综合排水、通风等各方面要求，地下公路隧道的纵坡通常应不小于 0.3%，并不大于 3%。

3.地下停车场

(1)地下停车场

1)公路式地下停车场

2)公园式地下停车场

3)广场式地下停车场

4)建筑物地下室式停车场

(二)地下市政管线工程

1.市政管线工程分类

市政管线工程一般应包括供水、能源供应、通信和废弃物的排除等四大系统。市政管线工程按性能与用途、敷设方式、管线覆土深度和输送方式的不同分为若干类型。

(1)按性能与用途分类

(2)按敷设形式分类

按管线的敷设形式分为架空架设线路;地下埋设线路。

(3)按管线覆土深度分类

一般以管线覆土深度超过 1.5m 作为划分深埋和浅埋的分界线。在北方寒冷地区，由于冰冻线较深，给水、排水以及含有水分的煤气管道，需深埋敷设;而热力管道、电力、电信线路不受冰冻的影响，可以采用浅埋敷设。在南方地区，由于冰冻线不存在或较浅，给水等管道也可以浅埋，而排水管道需要有一定的坡度要求，排水管道往往处于深埋状况。

(4)按输送方式分类

各种输送管道，按承压情况可分为：压力管道，如给水、燃气、热力、灰渣等管道;重力流管道，如排水管道。

2.市政管线工程布置方式与布置原则

一些常规做法是：建筑线与红线之间的地带，用于敷设电缆;人行道用于敷设热力管网或通行式综合管道;分车带用于敷设自来水、污水、煤气管及照明电缆;街道宽度超过 60m 时，自来水和污水管道都应设在街道内两侧;在小区范围内，地下工程管网多数应走专门的地方。此外，地下管网的布置，还应符合相应的建筑规范要求。

3.共同沟

(1)共同沟概念

共同沟也称“地下城市管道综合走廊”。

共同沟的优点包括：减少挖掘道路频率与次数，降低对城市交通和居民生活的干扰;容易并能在必要时期收容物件，方便扩容;能在共同沟内巡视、检查，容易维修管理;结构安全性高，有利于城市防灾;由于管线不接触土壤和地下水，避免了酸碱物质的侵蚀，延长了使用寿命;对城市景观有利，为规划发展需要预留了宝贵的空间。另外，对共同沟中管线的管理部门来说，设施设计、保养、管理容易，安全性高，与相关单位协调容易，手续简单。

(2)共同沟系统组成

1)共同沟本体。共同沟的本体是以钢筋混凝土为材料，采用现浇或预制方式建设的地下构筑物，其主要作用是为收容各种城市管线提供物质载体。

2)管线。共同沟中收容的各种管线是共同沟的核心和关键，共同沟发展的早期，以收容电力、电讯、煤气、供水、污水为主，目前原则上各种城市管线都可以进入共同沟，如空调管线、垃圾真空运输管线等，但对于雨水管、污水管等各种重力流管线，进入共同沟将增加共同沟的造价，应慎重对待。

3)地面设施。包括地面控制中心、人员出入口、通风井、材料投入口等地面设施。

4)标识系统。标识系统的主要作用是标识共同沟内各种管线的管径、性能以及各种出入口在地面的位置等，标识系统在共同沟的日常维护、管理中具有非常重要的作用。

此外，共同沟组成中还包括监控、通风、供电、排水、通讯等其它系统。

(3)共同沟建设常用形式

按照其功能定位，可以分为干线共同沟、支线共同沟、缆线共同沟等。

1)干线共同沟。主要收容城市中的各种供给主干线，但不直接为周边用户提供服务。设置于道路中央下方，向支线共同沟提供配送服务，管线为通信、有线电视、电力、燃气、自来水等。特点为结构断面尺寸大、覆土深、系统稳定而输送量大，具有高度的安全性，维修及检测要求高，

2)支线共同沟。主要收容城市中的各种供给支线，为干线共同沟和终端用户之间联系的通道，设于人行道下，管线为通信、有线电视、电力、燃气、自来水等，结构断面以矩形居多。特点为有效断面较小，施工费用较少，系统稳定性和安全性较高。

3)缆线共同沟。埋设在人行道下，管线有电力、通信、有线电视等，直接供应各终端用户。其特点为空间断面较小，埋深浅，建设施工费用较少，不设通风、监控等设备，在维护及管理上较为简单。

(三)地下工业工程

1.地下工业工程分类

(1)地下轻工业与机械工业工程

(2)地下能源工业工程

(3)地下食品工业工程

(4)地下电力工业工程

(四)地下公共建筑工程

1.地下公共建筑工程的种类

2.城市地下综合体

在我国应优先发展以下几种类型的地下综合体：

1)道路交叉口型。即在城市中心区路面交通繁忙的道路交叉地带，以解决人行过街交通为主，适当设置一些商业设施，考虑民防因素，综合市政道路的改造，建设中小型初级的地下综合体。同时，应适当考虑城市的发展与未来地下网络体系连接的可能。

2)车站型。我国部分城市正在规划和建设地铁，结合少量重点地铁车站的建设，把部分商业、贮存、人行过街交通道、市政管线工程，以及灾害时的人员疏散、掩蔽等功能结合起来，并与地面的改造相结合，进行整体规划与设计，实施联合开发。

3)站前广场型。即在大城市的大型交通枢纽地带，结合该区域的改造、更新，进行整体设计、联合开发建设的大中型地下综合体。在综合体内，可将地面交通枢纽与地下交通枢纽有机组合，适当增设商业设施，充分利用商业赢利来补贴其他市政公用设施，通过加设一些供乘客休息、娱乐、观赏、小型防灾广场等，以满足地下活动人员的各种需要。

4)副都心型。为了达到大城市中心职能疏解的目的，往往需在城市的部分重点地区新建一些反磁力中心(亦称分中心、副都心)这种新建设反磁力中心的地下空间体系，几乎涵盖了市中心的所有职能，如商业、文化、娱乐、行政、事务、金融、贸易、交通等，与上部空间的再建，共同构成现代城市的繁荣。

5)中心广场型。市中心广场称为城市的起居室，但在土地效益寸土寸金的市中心，留出大片空地，单层次利用空间，其效益不能得到全面发挥。为此，许多城市在整顿城市空间的同时，充分利用地下空间资源，建设大型地下综合体，以补充地面功能的单一化。保护广场周围的传统风貌。

(五)地下贮库工程

1.地下贮库工程的类型

2.城市地下贮库工程的布局与要求

(1)城市地下贮库工程的布局

城市地下贮库的布局，应处理好贮库与交通、贮库与居住区及工业区的关系。

1)贮库布置与交通的关系。贮库最好布置在居住用地之外，离车站不远，以便把铁路支线引至贮库所在地。对小城市的贮库布置，起决定作用的是对外运输设备(如车站、码头)的位置;大城市除了要考虑对外交通外，还要考虑市内供应线的长短问题。大库区以及批发和燃料总库，必须要考虑铁路运输。贮库不应直接沿铁路干线两侧布置，尤其是地下部分，最好布置在生活居住区的边缘地带，同铁路干线有一定的距离。

2)贮库的分布与居住区、工业区的关系。一般危险品贮库应布置在离城 10km 以外的地上与地下;

一般贮库都布置在城市外围。

一般食品库布置的基本要求是：应布置在城市交通干道上，不要在居住区内设置;地下贮库洞口(或出入口)的周围，不能设置对环境有污染的各种贮库;性质类似的食品贮库，尽量集中布置在一起;冷库的设备多、容积大，需要铁路运输，一般多设在郊区或码头附近。

(2)城市地下贮库工程布局的基本要求

1)地下贮库应设置在地质条件较好的地区。

2)靠近市中心的一般性地下贮库，出入口的设置，除满足货物的进出方便外，在建筑形式上应与周围环境相协调。

3)布置在郊区的大型贮能库、军事用地下贮存库等，应注意对洞口的隐蔽性，多布置一些绿化用地。

4)与城市无多大关系的转运贮库，应布置在城市的下游，以免干扰城市居民的生活。

5)由于水运是一种最经济的运输方式，因此，有条件的城市，应沿江河多布置一些贮库，但应保证堤岸的工程稳定性。

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