1、城市軌道交通建設(shè)的理念和要點(diǎn) 1中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕2 城市軌道交通應(yīng)和周邊土地開(kāi)發(fā)緊密結(jié)合，實(shí)踐證明：軌道交通（地鐵）所到之處，交通緩解、樓宇興旺、土地增值、人口增加，居住、產(chǎn)業(yè)、文化、社會(huì)等社區(qū)功能能迅速形成，對(duì)解決城市交通堵塞，改變城市布局，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境和交通綜合治理，引導(dǎo)城市走可持續(xù)發(fā)展之路起到了很大作用。目前，有28個(gè)城市正在修建，正在規(guī)劃的還有8個(gè)城市，有多條線路在深化設(shè)計(jì)。3一、城市軌道交通的特點(diǎn) 是一個(gè)線型的、點(diǎn)點(diǎn)相連、涉及專(zhuān)業(yè)很多的復(fù)雜系統(tǒng)工程。軌道交通修建從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備制造、安裝到調(diào)試、運(yùn)營(yíng)是一個(gè)龐大、復(fù)雜、多專(zhuān)業(yè)、多門(mén)類(lèi)的系統(tǒng)順序整合的過(guò)程。所以一條20km左右

2、長(zhǎng)的地鐵線路，一般建設(shè)周期為45年左右，不能太短，造價(jià)在5億元/km左右。 4二、各城市軌道交通審批條件應(yīng)嚴(yán)格按六條進(jìn)行。 1、城市GDP要超過(guò)1000億元/年； 2、地方財(cái)政收入要達(dá)到100億元/年； 3、軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要合理，車(chē)站出口間距要小于600米，在市區(qū)內(nèi)地鐵埋深由淺到深，分層建設(shè)； 4、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率要大于70%，施工盾構(gòu)必須購(gòu)置國(guó)內(nèi)產(chǎn)品； 5、城市人口超過(guò)200萬(wàn)人； 6、客流預(yù)測(cè)：地鐵單向小時(shí)客流應(yīng)大于3萬(wàn)人次/日；輕軌應(yīng)大于1萬(wàn)人次/日。 5 三、軌道交通在目前建設(shè)中應(yīng)重視的六個(gè)問(wèn)題 1、工期緊；規(guī)劃、設(shè)計(jì)深度不夠，尤其初步設(shè)計(jì)最低一般要在3個(gè)月左右拿出，造成沒(méi)有優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

3、；出入口、管線、周邊環(huán)境因素協(xié)調(diào)困難，出現(xiàn)許多換乘站用長(zhǎng)通道換乘，出入口太長(zhǎng)。有些車(chē)站因一條管線不能拆遷而加大車(chē)站埋深，對(duì)施工、運(yùn)營(yíng)都不利,施工方法也經(jīng)常不能穩(wěn)定,造成反復(fù)。如：北京四號(hào)線動(dòng)物園站、西四站、菜市口站等，由暗挖改為明挖或半明半暗法，給設(shè)計(jì)、施工帶來(lái)被動(dòng)。62、軌道交通要和城市規(guī)劃的穩(wěn)定性相一致。應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施，不允許城市規(guī)劃的隨意性。要以人為本、資源共享、綠色環(huán)保三個(gè)方面的理念進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)管理。 職住分離、貪大求大的城市發(fā)展攤大餅?zāi)Ｊ?、城市功能區(qū)公共資源分布不合理，已呈現(xiàn)出種種弊端，造成交通堵塞。利用地鐵分散中心區(qū)域，科學(xué)部署各大功能區(qū)，當(dāng)前非常必要。73、

4、建設(shè)原則：安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的次序進(jìn)行建設(shè)。 牽引類(lèi)型經(jīng)過(guò)論證仍以輪軌為主，對(duì)能耗大、不安全、不可靠、列車(chē)密度不能加大、車(chē)廂人數(shù)不能超載等缺點(diǎn)的低速磁懸浮、直線電機(jī)牽引應(yīng)予否定。如：北京東直門(mén)到機(jī)場(chǎng)地鐵，票價(jià)高（25元/每人）、列車(chē)間隔時(shí)間長(zhǎng)，乘客很少。北京門(mén)頭溝地鐵要采用低速磁懸浮，市民反對(duì)呼聲強(qiáng)烈。84、車(chē)站設(shè)計(jì)應(yīng)考慮 車(chē)站規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)、車(chē)站型式、換乘方式、運(yùn)營(yíng)模式等都要統(tǒng)籌考慮。應(yīng)和汽車(chē)、火車(chē)等交通工具一起建立交通樞紐中心，合理銜接?？沙恕⒊?、乘立體接駁或平面換乘。95、施工方法類(lèi)型的選擇：車(chē)站：有明挖法、蓋挖逆筑法、蓋挖半逆筑法、淺埋暗挖法（可分為中洞法、側(cè)洞法、柱洞法）三種方

5、法。區(qū)間：盾構(gòu)法；盾構(gòu)法又分為：土壓平衡盾構(gòu)法、插刀盾構(gòu)法、等。淺埋暗挖法又可分為：正臺(tái)階法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法等。輔助工法：小導(dǎo)管注漿、深孔注漿、長(zhǎng)管棚法等。 “能明則明，能盾則盾”的提法是錯(cuò)誤的。如武漢地鐵施工對(duì)環(huán)境破壞很大，嚴(yán)重影響交通，群眾反映強(qiáng)烈。101112 13CRD法14 15CD法16宜近不宜聯(lián)暗挖車(chē)站結(jié)構(gòu)1718雙連拱隧道暗挖車(chē)站結(jié)構(gòu)（不宜使用）19（1）合理選擇節(jié)能的施工方法： 北京十號(hào)線曾采用盾構(gòu)法施工，每臺(tái)盾構(gòu)在施工時(shí)，每臺(tái)功率均要大于2500kw，這樣的用電量不能保證多臺(tái)盾構(gòu)推進(jìn)，造成目前已拼裝進(jìn)洞的盾構(gòu)，因無(wú)電已停留半年至3個(gè)月不等，而區(qū)間并不控制施工

6、工期，完全可以采用降水，堵水相結(jié)合的淺埋暗挖法施工。這是很值得研究的。 盾構(gòu)在無(wú)水，砂卵石地層應(yīng)采用無(wú)刀盤(pán)簡(jiǎn)易盾構(gòu)，襯砌可采用壓縮混凝土結(jié)構(gòu)取代管片結(jié)構(gòu)。 類(lèi)似北京地層降水對(duì)地面下沉很少的砂印石地層也可采用淺埋暗挖法，少采用盾構(gòu)法，若采用盾構(gòu)也應(yīng)采用不設(shè)刀盤(pán)的敞開(kāi)式盾構(gòu)，這種盾構(gòu)造價(jià)低，很簡(jiǎn)單適用，完全可以國(guó)產(chǎn)化，尤其對(duì)卵石很多的成都地鐵非常適用也很安全，沈陽(yáng)地鐵在許多區(qū)段也很適用，在地鐵施工中，根據(jù)水文地質(zhì)條件應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真地施工方案比選，能不用盾構(gòu)的盡量不用或少用，這是多年實(shí)踐的教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)。 地鐵區(qū)間的施工方法一般有三種：明挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法。在地面條件允許的情況下采用明挖法，但所帶來(lái)的

7、社會(huì)環(huán)境影響是很大的，僅在無(wú)人、無(wú)交通、管線較少之地可以應(yīng)用。淺埋暗挖法是一種適合不同斷面，靈活多變的施工方法，在我國(guó)的北部、無(wú)水或少水地區(qū)應(yīng)用很多，在南方只要做好超前注漿也是優(yōu)化考慮的方法，造價(jià)偏低。 盾構(gòu)法具有在較軟弱、富含水流砂之地、斷面不變的區(qū)間應(yīng)用，由于設(shè)備一次投入費(fèi)達(dá)6000萬(wàn)元左右，所以在選用時(shí)要考慮盾構(gòu)區(qū)間的長(zhǎng)度不易太少，否則機(jī)時(shí)比不合理，管片使用壽命達(dá)不到百年，該方法施工速度快，是今后應(yīng)推廣的施工方法，但必須進(jìn)行盾構(gòu)本土化的工作，靈活性上不如淺埋暗挖法，兩者造價(jià)基本持平，但略高于淺埋暗挖法。（2）明挖法圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法 圍護(hù)結(jié)構(gòu)多屬臨時(shí)支護(hù)，也可和永久結(jié)構(gòu)共同使用，所以其設(shè)

8、計(jì)壽命也是按百年考慮，按造價(jià)優(yōu)選的次序應(yīng)是土釘墻加噴錨支護(hù)法、間距挖孔樁+噴錨網(wǎng)法、連續(xù)挖孔樁法、連續(xù)鉆孔樁法、連續(xù)咬合樁法、SMW法、連續(xù)墻法等七種主要型式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 應(yīng)根據(jù)不同地層條件、工程要求，可按以上次序進(jìn)行優(yōu)選。連續(xù)墻是最貴的施工方法，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開(kāi)挖方法與支護(hù)方式關(guān)系重大，支護(hù)型式多為預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)（有臨時(shí)和可拆式錨索）、鋼橫撐支護(hù)、鋼筋混凝土橫撐支護(hù)等三種型式，從造價(jià)與性能比考慮預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)優(yōu)先。（3）從輔助工法上如何降低造價(jià)、關(guān)系很大 地下工程首先遏制的難題是水的處理，有降水和堵水兩大類(lèi)，當(dāng)?shù)貙訛樯暗[石層時(shí)，如北京、成都，可以考慮在施工中采用以降水為主、堵水為輔的方案，這樣可降

9、低工程造價(jià)，地表也不會(huì)因降水而產(chǎn)生大的沉陷，但對(duì)軟塑、含水、流砂之地層降水會(huì)帶來(lái)大的沉降，為此可采用以堵為主、排降為輔的方案。這樣造價(jià)要高于前者。 在堵的方面明挖法時(shí)選擇的次序應(yīng)為垂直單液注漿、垂直雙液注漿、垂直粉噴樁、垂直攪拌樁、單管高壓旋噴樁等五種方式。暗挖法有小導(dǎo)管TSS周邊注漿法、水平攪拌、全斷面淺孔（6-8m）周邊注漿法、全面斷深孔（18-20m）圍幕注漿法等四種方式。 長(zhǎng)管棚法在洞口附近應(yīng)用，但在洞內(nèi)不宜應(yīng)用，因?qū)Φ貙訑_動(dòng)很大，在跨越鐵路、公路、重要建筑時(shí)可以考慮用非開(kāi)挖設(shè)備進(jìn)行邊鉆邊跟管法施工。 38 6、如何降低地鐵造價(jià)。 減少車(chē)站規(guī)模：減少車(chē)站建筑管理用房，目前平均12000

10、平方米/站；其中車(chē)站8000平方米，輔助通道4000平方米，比例高；協(xié)調(diào)好車(chē)站出入口的關(guān)系和管線的關(guān)系，減少拆遷，減少出入口長(zhǎng)度； 減少車(chē)輛編組長(zhǎng)度，縮短車(chē)站長(zhǎng)度，提高行車(chē)密度； 雙層車(chē)站改為單層車(chē)站； 降低裝修標(biāo)準(zhǔn)； 堅(jiān)持資源共享。如車(chē)輛段、變電站等可幾條線共享； 提高設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率：對(duì)車(chē)輛、信號(hào)系統(tǒng)、盾構(gòu)機(jī)械等應(yīng)采用國(guó)產(chǎn)化； 四、正確處理好土建和設(shè)備建設(shè)費(fèi)比例關(guān)系 在土建和設(shè)備的費(fèi)用比上，根據(jù)國(guó)際慣例一般為土建費(fèi)比設(shè)備費(fèi)為6：4的比例比較合理。土建工程是百年大計(jì)，尤其地下工程是不可逆工程，修好后再進(jìn)行改造成本很高，而且使用壽命要100年，這樣土建工程的真正壽命是200300年，這樣才能滿(mǎn)足安

11、全、可靠使用100年。所以，優(yōu)質(zhì)建成地鐵土建工程非常重要，而設(shè)備的使用壽命一般510年就要更新?lián)Q代，車(chē)輛壽命可能長(zhǎng)些，也超不過(guò)20年，因此，正確處理好土建和設(shè)備費(fèi)用的比例關(guān)系非常重要。 目前公路隧道在通風(fēng)、照明、防災(zāi)、監(jiān)控四個(gè)方面已減到土建比設(shè)備為9：1，運(yùn)營(yíng)的電量已大幅度下降這是符合節(jié)能要求的。 目前地鐵的機(jī)車(chē)牽引用電僅占總用電量的30%，而70%的電耗應(yīng)予減少，確保地鐵的節(jié)電，運(yùn)營(yíng)費(fèi)降低。 五、減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的意見(jiàn) 1、取消屏蔽門(mén)及空調(diào)裝置 在地下5m深處，常年保持溫度為15左右的地下“能量”被人們忽視，應(yīng)提取地下能量為地面建筑提供暖氣和冷氣。如：中關(guān)村軟件園已于2004年冬天利用地下能量供

12、暖，同一套設(shè)備只需轉(zhuǎn)換一下閥門(mén)，2005年6月又開(kāi)始利用地下能量給軟件園送去冷風(fēng)。 地鐵在地下15m20m的有水地層中，應(yīng)處于常溫帶（15左右），車(chē)站不需要設(shè)置空調(diào)，車(chē)廂內(nèi)因人多應(yīng)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，將車(chē)廂內(nèi)外空氣流通就可。 北京地鐵在60年代修建的思路是利用列車(chē)活塞風(fēng)對(duì)車(chē)站污濁空氣換風(fēng)的同時(shí)，也起到了降溫，每小時(shí)確保換氣5次以上，有利于環(huán)境衛(wèi)生，污濁空氣從區(qū)間豎井抽風(fēng)機(jī)抽出，區(qū)間豎井是抽風(fēng)和列車(chē)通過(guò)時(shí)形成真空而自然吸地面新風(fēng)進(jìn)入隧道，應(yīng)該講運(yùn)行幾十年非常成功，省掉大量的通風(fēng)費(fèi)和空調(diào)費(fèi)，而當(dāng)前車(chē)站采用屏蔽門(mén)的做法是非常不妥的方法，費(fèi)電也不利于衛(wèi)生條件，換氣量達(dá)不到56次/時(shí)的要求。 2、管理控制系統(tǒng)

13、應(yīng)大量簡(jiǎn)化 目前地鐵的控制系統(tǒng)有20多種，比高速鐵路控制系統(tǒng)多1倍以上，簡(jiǎn)單問(wèn)題復(fù)雜化造成各種接口100多種，調(diào)試?yán)щy，時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)事故多，建議簡(jiǎn)化。六、在設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)特別重視安全、風(fēng)險(xiǎn)的分析，確保不出事故。 如2004年4月20日，新加坡地鐵工程發(fā)生坍塌事故。起因是日本西松建筑公司承建的新加坡環(huán)線一期工程中一段明挖基坑的臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌。倒塌范圍長(zhǎng)100m，寬150m，深約30m，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌導(dǎo)致煤氣管道破裂，地下電纜損壞。還造成1死，3傷，3人失蹤的慘劇。煤氣管道破裂，煤氣外泄造成煤氣爆炸，大面積停電。圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌的原因，經(jīng)初步分析是由于地壓過(guò)大，支撐系統(tǒng)損壞造成的。 新加坡地鐵環(huán)線一期工程，從2002年開(kāi)始動(dòng)工，原計(jì)劃在2010年完工，總長(zhǎng)33km，造價(jià)67億新元。本段工程由日本建筑公司承包，工程已接近完工。這次事故估計(jì)至少要多花5000萬(wàn)新元才能修復(fù)。工期要延長(zhǎng)1年，比新建一條隧道還要困難。由于此次事故，新加坡地鐵環(huán)線工程將被迫延期，受影響的尼浩大道也將封閉，直至修復(fù)為止。國(guó)內(nèi)某地鐵明挖法施工坍塌現(xiàn)場(chǎng) 又如2003年上海地鐵4#線聯(lián)絡(luò)通道由于采用凍結(jié)法造成至