中南大学－城市轨道交通－第四章 线路与车站的规划与设计

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1、第四章 线路与车站的规划与设计4.1 线路规划 4.2 线路平、纵断面设计 4.3 车站规划与设计 4.4 换乘车站设计 4.5 城市轨道交通与其他交通方式的衔接主要内容线路规划主要内容：路由方案、敷设方式、站点选择一、走向及路由1、影响因素：1）线路的性质、作用、地位2）客流集散点和主客流方向3）城市道路网及建设状况4）线路敷设方式及技术条件5）与城市发展的尽远期结合6）其他因素4.1 线路规划 2、分析方法一般在1/50001/10000地形图上进行，特殊地段采用1/2000地形图，提出23个方案作为比选和论证的基础。1）客流吸引条件；2）线路条件；3）施工条件；4）对城市环境的影响；5）

2、费用和工期4.1 线路规划 二、线路的敷设方式 分为地下、地面、高架3种方式。 1、地下线宜在中心繁华区；据地质和建筑物情况确定，宜浅埋。环影最小。 2、地面线宜在有条件的城市道路或郊区野外，专用车道，与城市道路相交时设 置立交。 价最低。 3、高架线高架线占地少，对城市交通干扰少，是城市永久性建筑，结构寿命要 求按50年考虑。优：占地较少，对城市交通干扰较小；缺：破坏市容、环境影响、侵犯隐私权。我国考虑道路红线宽40m以上才设置高架。4.1 线路规划 三、车站数量及其分布 1、影响车站分布的因素1)大型客流集散点 2)城市规模大小 3)城区人口密度 4)线路长度 5)城市地貌及建筑物布局 6

3、)轨道交通路网及城市道路网 状况 7)对站间距离的要求4.1 线路规划 2、车站分布原则1）尽可能靠近大型旅客集散点2）密切配合城市道路和公交通网3）与城市建设密切配合4）避开不良地质地段，减少对环 境的干扰5）兼顾车站间距的均匀性 站间距繁华区一般控制1km左右， 市区边缘或城市组团之间1.5 2.0km。 由于车站造价高，车站数量对整个轨道交通的工程造价影响较 大，在进行线路规划时，一般要做23个车站数量与分布方案的比选 ，比选时要分析乘客使用条件、运营条件、周围环境以及工程难度和 造价等几个方面，通过全面、综合地评价，确定推荐方案。四、线路规划的一般步骤步骤如下： 1、收集基础资料，落实

4、边界条件 2、研究线路走向，确定线路位置 3、提出和比选规划方案 4、征求意见，最终确定方案4.1 线路规划 平纵断面设计是在规划方案的基础上确定线路在城市空间的具体位置， 分为可行性研究、初步设计和施工设计等阶段。 一、技术基础资料 1、城市规划类城市总体规划、分区规划、城市轨道交通系统路网规划、客流预测、大型交通 枢纽点规划、道路规划红线、规划管线、规划人防设施等。 2、现状资料现状地形图、工程地质及水文地质资料、水文气象资料、文物保护及建筑物资 料、主要构筑物及基础资料、市政及人防设施资料等。 3、工程前期研究资料(预)可行性报告及批件、各级政府对工程的会议纪要、批示、规划部门的规划 意

5、见等。 4、其他相关资料车辆配备及车辆技术参数资料、既有线运营技术经济指标及客流统计资料、既 有线主要技术标准等。4.2 线路平、纵断面设计 二、主要设计原则及技术标准 1、主要设计原则1）线路的路径必须以城市轨道交通线网规划为依据；2）新建轨线应有一定规模，一般不宜小于10km;3）线路敷设方式根据城市环境、地形条件和总体规划要求因地制宜选择4）轨道交通线路相交必须采用立体交叉方式5）车站应布置在主要客流集散点和换乘点6）当线路经过市郊铁路车站，应考虑设计换乘站7）线路位于地下埋深根据有关因素综合比较确定 2、主要技术标准国家住房与城乡建设部2008年颁布的城市轨道交通工程项目建设标 准中，

6、将城轨交通系统按线路工程标准分为五种类型，主要技术指标包 括：最小曲线半径、最大坡度、竖曲线半径、钢轨和道岔，具体参数详见 下表。4.2 线路平、纵断面设计 注： 特殊困难地段的技术标准，应按国家现行有关技术规范执行。 C型车的线路最 小曲线半径80m，系指受流器的车辆。 No系指道岔号，R。系指道岔导曲线半径(m)。基本类型ABC/D最小曲线半 径(m)正 线30035025030050100联络线2501502002580车场线150801102580最大坡度 ()正 线3035303560联络线404060车场线1.51.51.5竖曲线半径 (m)正 线5000/30005000/250

7、01000联络线200020001000钢 轨 (kg/m)正 线606060辅助线505050道 岔 (No/R。)正 线单开9/35单开9/35单开9/35车 场单开7/25单开7/25或 6/20-L单轨150100100506550506070601.535000/3000200030002000100060轨道梁50轨道梁单开9/35关节可绕性/25单开5/15关节/15三、线路平面设计 在确定线路路由的情况下，对线路的平面位置、车站的站位以及全线 的辅助线进行详细分析和计算，以最终确定线路的准确位置。包括：线路 的平面位置、车站位置、辅助线类型及其设计、平面设计计算等。 1、平面位

8、置1）地下线： A位、B位、C位2）高架线：位于道路中心、位于快慢车分隔带3）地面线：通常用于沿铁路、河流或城市绿地带的线路上 2、车站位置1）跨路口站位 2）偏路口站位3）位于道路红线以外站位4.2 线路平、纵断面设计 3、辅助线类型及其设计1）折返线和临时折返线站前折返站后折返2）停车线与折返线结合布置单独布置3）车场出入线 4、平面设计计算 计算步骤：1）以城市道路红线或建筑物坐标为控制点，首先确定线路任意点的坐标和沿 线路走向的直线方位角，以此作为计算基础。2）交点坐标的计算。 3）曲线要素计算。4）里程计算5）关键点坐标及距离计算4.2 线路平、纵断面设计 四、线路纵断面设计 线路的

9、纵断面设计是在平面设计的基础上，同时又可对平面设计检验 和调整，它是最终确定线路在城市三维空间的位置。主要内容包括：确定 敷设方式和过渡段、分析控制点、方案设计、坡度计算及制图等1、确定敷设方式和过渡段在纵断面设计中，主要是确定洞口以及过渡段的位置和形式。 道路 中间开口、道路红线外开口、结合地形等环境条件开口。2、分析控制点：包括：地下线结构顶板覆土厚度、地下管线及构筑物、地质条件、施 工方法、排水站位置、桥下净高、防洪水位等。3、方案设计：坡段尽可能长；节能车站；左右线坡道，同隧时一致，异隧时，在车 站内要求一致；站台、道岔、缓和曲线处不设竖曲线；相邻坡段坡度代数 差不受限制。4.2 线路

10、平、纵断面设计 4、坡度计算及制图：坡度计算包括竖曲线要素计算和轨顶标高计算。规范规定：当相邻两坡道坡度代 数差大于2 时，应采用竖曲线连接，竖曲线采用圆曲线形式，其半径根据线路技 术标准选定。竖曲线要素计算应包括竖切线长度计算和竖曲线高程改正值计算。 线路轨顶标高的计算包括百米及公里标、控制加标、车站中心、道岔中心、线路 最低点以及结构变形缝等处的标高计算。纵断面设计制图根据不同的设计阶段， 一般采用5000/500或2000/200比例进行。纵断面图上标注以下内容：1）基础资料部分，包括：地面线及其跨越道路立交、河床底、航行水位、洪水位 、铁路、高压线等标高；地下管线及建筑物基础标高、规划

11、的道路、铁路、地下 管道标高；地质纵断面及地下水位等。2）轨顶设计线以及相应的结构示意线。3）地面高程及设计线路变坡点、站中心高程的数据。4）各坡段的坡度、坡长。5）竖曲线要素及改正值。6）平曲线示意及要素。7）公里标、百米标及重要点里程等。 五、线路平、纵断面设计软件（ALCAD）自学 4.2 线路平、纵断面设计 车站是轨道交通系统最重要的现代建筑类型，它们除了提供旅客上下车 以外，还具有一系列功能：购物、聚会及作为城市景观。现代铁路车站是旅 游者、通勤者、商人、普通市民等聚集之处。可以说，车站是城市的缩影。 车站设计是关于空间、光和结构三者协调的一门艺术。 一、车站规划与设计的目标1、外观

12、吸引力；2、旅客的自由移动；3、安全疏散；4、残疾人通道；5、应急服务通道；6、列车服务的可靠性；7、失效恢复问题；8、投资的费用效益4.3 车站规划与设计 二、车站的分类与组成1.车站分类 1）按车站与地面相对位置分为地下车站、地面车站和高架车站； 2）按车站的运营性质可分为终点站、一般中间站、中间折返站和换乘站等；3）按车站结构形式和施工方法分为明挖站、暗挖站等； 4）按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站、一岛一侧、一岛两侧等车站形式。 5）按车站服务的对象及功能可以分为城市标志(landmark)站(作为城市的象征或著名建筑物)、与干线或机场等交通连接的换乘枢纽站(完成与机场或其他交通方

13、式的接续运输过程)、市郊地区车站、农村地区车站等。4.3 车站规划与设计 2.车站的组成 大型轨道交通系统的车站一般由四部分组成：1）车站大厅及广场，是乘客、游客和商人聚集的地方；2）售票大厅，为乘客出售列车客票；3）站台，直接供乘客乘降车使用；4）旅客不能到达的地方，如车站办公室、仓库、维修设施及铁路股道等。 对城市轨道交通来说，车站一般由车站主体、出入口及通道、通风道及 风亭（地下）和其它附属建筑物组成。 车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也 是办理运营业务和运营设备设置的地方。车站主体根据功能分为两大部分 ： （1）乘客使用空间 又可分为非付费区和付费区。非付

14、费区的最小面积一般可以参照能容纳高峰小时5min内聚集的客流 量的水平来推算。一般车站，通常非付费区的面积应略大于付费区。 （2）车站用房 包括运营管理用房、设备用房和辅助用房。 车站构成简图4.3 车站规划与设计 车站设施组成示意图3.车站的规模 在进行车站总体布局以前，要确定车站的规模。车站规模直接决定着车 站的外形尺寸及整个车站的建筑面积等。轨道交通车站的规模主要是根据 车站设计客流量（容量）确定的。一般可以参照日均乘降客流量和高峰小 时客流乘降量来综合确定。例1：轻轨车站规模一般分为小型站、中型站、大型站、特大型站；例2：地铁车站规模主要根据车站远期预测客流以及所处位置确定，一般 可分

15、为A、B、C三级：A级：适用于客流量大、地处大型客流集散点以及地理位置十分重要的车 站；B级：适用于客流量较大、地处市中心或较大居住区的车站；C级：适用于客流量较小、地处郊区的各站。我国地下铁道系统通过能力，应按该站远期超高峰客流量来确定，超高 峰流量一般取高峰小时流量的1.21.4倍。4.3 车站规划与设计 4.车站的风格 车站是空间、光和结构三者协调的一门艺术。车站是由物质实体（如墙 、门窗、柱、梁板和屋顶等）及其所包围的空间组成。空间是建筑的目的 ，实体是建筑的手段。 常见的车站风格有如下5种：1）古典风格 一般使用木材、石料、砖等传统建筑材料；其特点是内外墙面、柱及屋顶等各部分都有复杂

16、的装饰、彩画、雕刻。古典风格可以创造一种富丽堂皇的宫廷建筑形式，适合在穿越具有历史保护价值的古建筑群内或附近建设的车站，显示车站建筑对历史的尊重。 2）现代风格 与古典风格对应，它一般采用钢、混凝土、玻璃、有机材 料等建筑材料；其特点是墙面、柱、顶等部分的装饰简洁明快。现代风格 忽视传统，追求技术运用的效果，如玻璃的透彻、混凝土的可塑性、钢的 清秀，强调材料的质感、色彩、纹理，时代感强，适合现代快节奏社会中 人们的审美情趣，且可采用现代技术施工，速度快，经济性好，是多数车 站采用的风格。 4.3 车站规划与设计 3）民族风格 由于每个民族都有不同的文化特点和审美情趣，建筑领域 内民族风格特色往往体现在形象方面。例如，汉族的建筑色彩较为热烈，西 洋建筑则较注重本色；中国民族建筑以木质居多，形象轻盈剔透，西洋建筑 以石料为多，常显得比较厚重；中国建筑多来自神话与传说，西洋建筑更多 体现宗教等等。车站建筑要尊重使用者的民族审美特点，尽量做到既能为乘客乘车提供 良好的文化环境，又能为车站建