第四节　地下铁道线路设计

线路设计的任务是在规划线网和预可行性研究的基础上，对拟建的地下铁道线路的平面和竖向位置，通过不同的设计阶段，逐步由浅入深，进行研究与设计，达到最佳确定地下铁道线路在城市三维空间的位置。

线路设计一般分为四个阶段，即可行性研究阶段、总体设计阶段、初步设计阶段、施工设计阶段。

可行性研究阶段主要是通过线路多方案比选，完善线路走向、路由、敷设方式，稳定车站、辅助线等的分布，提出设计指导思想、主要技术标准、线路平纵剖面及车站的大致位置等。

总体设计阶段是根据可行性研究报告及审批意见，通过方案比选，初步稳定线路平面位置、车站位置、辅助线形式、不同敷设方式的过渡段的位置，提出线路纵剖面的初步标高位置等。

初步设计阶段是根据总体设计文件及审查意见，完成对线路设计原则、技术标准等的确定，稳定线路平面位置，基本稳定车站位置及线路纵剖面设计。

施工设计阶段是根据初步设计文件、审查意见和有关专业对线路平纵剖面提出的要求，对部分车站位置及个别曲线半径等进行微调，对线路平面及纵剖面进行精确计算和详细设计，提供施工图纸和说明文件。

地铁线路按其在运营中的作用，分正线、辅助线和车场线。正线供载客列车运行，包括区间正线、支线、车站正线；辅助线为空载列车折返、停放、检查、转线及出入车辆段服务，包括折返线、渡线、车场出入线、联络线等；车场线是车辆段场区作业的全部线路。

一、线路选线

线路选线既是线网规划及预可行性研究阶段的内容，也是可行性研究阶段的内容，包括线路走向、线路分布、线路路由、车站分布、线路交叉形式、线路敷设方式等的选择。

1.所需资料

选线工作开展之前及其过程中，一般由建设单位向设计单位提供地下铁道（城市快速轨道交通）线网规划报告、项目建议书（或预可行性研究报告）、城市总体发展规划、工程地质及水文地质、水文气象、地形图、线路可能经过区域内的建筑物、地铁线的主要技术标准、运营技术经济指标及客流统计、地铁车辆配备及车辆技术参数等资料，作为开展线路设计工作的依据。

2.选线要求

①地铁选线应依据城市轨道交通线网规划、在线网中的地位和客流特征，明确线路性质、运量等级和速度目标。

②地铁线路应以快速、安全、独立运行为原则。根据客流需要并通过论证，在两条正线或正线与支线之间可组织共线运行。

③地铁线路应符合运营效益原则，线路走向应符合城市客流走廊，应有全日客流效益、通勤客流规模、大型客流点的支撑。

④地铁选线应符合工程实施安全原则，尽量规避不良水文地质、工程地质地段，减少房屋和管线拆迁，保护文物和重要建筑物，保护地下资源，结合施工方法，降低工程风险。

⑤地铁线路与相近建筑物距离应符合城市环境保护要求。地上线应注意减振、降噪、景观、隐私、日照等要求。

⑥地铁线路之间交叉，及地铁线路与其他交通线路交叉时，必须采用立体交叉。

3.线路方向及路由选择

（1）线路方向及路由选择要考虑的主要因素

①线路的作用

a.为城市居民的生产、生活提供交通服务，是修建地铁的主要目的。在为城市交通服务中，还应包括为城市哪一地区或哪一个方向的客流服务，该项工作由地铁线网规划报告或项目建议书所确定。起讫点和必经点即线路走向体现这一服务目的，因此也由线网报告和项目建议书所确定。

b.其他：包括为战备、物资运输、安装电缆等服务。地下铁道多数建于地下，由于它的隐蔽性，在战争状态下，它可以用来隐蔽人员、物资、调动兵员和开办地下军工厂等。第二次世界大战期间的伦敦、莫斯科地铁都发挥了很好的战备作用。

②客流分布与客流方向

无论从地铁内部效益，还是从方便市民搭乘地铁的社会效益，都是要求地铁最大限度地吸引客流。地铁线路应尽量多地经过一些大客流集散点，为此，往往要求放弃控制点间的最短路由方向。

③城市道路线网分布状况

城市道路分为快速路、主干道、次干道、支路等。快速路、主干道是贯穿整个城市或各区之间的主路，道路宽阔、交通可达性好。道路两侧往往密集了许多重要的机关单位、商业点、公司等，人口密度高。地下铁道线路一般应选择城市主路敷设，吸引范围内客流多，换乘方便，能更好地为市民服务，运营效益高。只有在特殊条件下为了转换主路，在过渡地段才选择次干道以下道路敷设。

④隧道主体结构施工方法

地铁隧道主体结构施工方法很多，不同施工方法的土建费用和对城市的干扰程度差别很大。在第四系地层中，浅埋明挖法施工的土建费用最省，但对城市干扰大，暗挖法则反之。所以，目前国内各城市有条件的尽量用明挖，但在市中心区则采用暗挖法，如北京复八线的区间采用浅埋暗挖法，上海1号线采用盾构法。

⑤城市经济实力

地下铁道建设费用很高，每公里造价数亿元。限于财力，在路由选择上，为了降低造价，除有计划的与旧城改造结合之外，要尽量避免对城市造成大量的拆建工程。此外，各城市根据经济状况需要有计划地分期、分批建设。

除上述5方面经常考虑的因素之外，城市发展与改造计划，城市的地理环境条件（地形、地质、水文、周边城镇发展），线路敷设方式等都影响路由选择，在特定条件下还可以起主导作用。

（2）通过特大型客流集散点的路由选择

根据以往经验，一般认为对地铁产生3万上下车人次/h或20万人次/d及以上客流量的，称之为特大型客流集散点。一般情况下，城市的对外交通枢纽（铁路客运站、航空站、客运码头、长途汽车站）、市内公交总站、大型商业中心、大型公园广场、大型展览中心、大型体育中心等都有可能成为特大型客流集散点。

对于特大型客流集散点，地铁线路必须照顾到，并在乘客使用方便的地点设站。当特大型客流集散点离开线路直线方向或经由主路时，线路路由有下列方式可供选择：

①路由绕向特大型客流集散点。这是一种主要的选择方式，能为特大型客流集散点提供两个方向的服务，给乘客提供较大的方便，宜尽量选用。北京地铁环线为照顾北京火车站在站前广场设置了地铁北京站。

②采用支路连接。当特大型客流集散点位于郊区，线路绕向它长度增加过多，不利于直通客流时，可考虑采用支线连接。

③延长地铁车站出入口通道，并设自动步道。若特大型客流集散点距线路一般不超过300m，但线路绕向它很困难时，可以考虑自动步道方案。

④调整地铁线网部分线路走向。

⑤调整特大型客流集散点。线网确定后，规划及拟建中的特大型客流集散点应主动靠近地铁车站，统一规划，综合设计，分步实施，这样既节省建设资金又方便乘客。

（3）路由方案比选

地铁路由对地铁工程建设和城市发展影响重大，应多作路由方案比较。吸引客流条件、线路条件、施工条件、施工干扰、对城市的影响、工程造价、运营效益等，是路由方案比选的主要内容。

吸引客流条件包括客流量大小、吸引范围内居住及工作人口多少、照顾客流量集散点的多少、乘客便利条件及与其他交通工具换乘条件等。

线路条件包括线路长度、曲线半径及曲线总转角、车站数目、车站设置条件等。

施工条件包括施工方法、施工场地安排、施工运输道路以及施工难易条件之评价。

施工干扰包括房屋、地下地上管线等拆迁量，对道路交通的影响，对商业经营的影响等。

对城市的影响，主要是评价地铁路由与城市改造发展规划的一致性及结合程度。

4.车站分布

车站分布应根据线网规划的换乘节点和城市交通枢纽点，结合城市道路布局和客流集散点分布而选择。

（1）影响车站分布的因素

①大型客流集散点

大型客流集散点的客流数量大、集中，对地面交通压力很大。地铁通过车站吸引这些客流能充分发挥自身的效能，并且对解决城市交通起到积极作用，所以地铁在大型集散点上必须设站。

②城市规模大小

城市规模大小包括城市建成区和规划区域面积及人口。城区面积大，人口多，线路上客流量大、乘距长时，地铁应以长距离乘客为主要服务对象，车站分布宜稀一些，以提高地铁乘客的交通速度。反之，车站分布宜密一些。

③城区人口密度

人口密度大，同样吸引范围内，发生的交通客流量就大，因此车站分布宜密一些。

④线路长度

一条线路的长度，短则几公里，长则几十公里，不同的线路长度，车站的疏密宜有所不同，短线路宜多设站，长线路宜少设站。

⑤城市地貌及建筑物布局

城市中的江、河、湖、山和铁路站场、仓库区等，人口密度低，甚至无人，地铁在穿越这些地区时可以不设站，但若有开发公园条件，则应在主出入口处考虑设站。

⑥地铁线网及城市道线网状况

两条地铁线路交叉或地铁线路与城市主干道交叉时，为了乘客的方便，宜设车站。

⑦人们对站间距离的要求

在车站分布数量上，除大型客流集散点及换乘站外，其他车站的设置，主要受人们对站间距离要求所支配。对于平均站间距离，世界上有两种趋向，一种是小站间距，平均为1km左右；一种是大站间距，平均1.6km左右。香港地铁平均站间距为1050m，其中港岛线仅947m；莫斯科地铁平均站间距为1.7km左右。

我国地铁在吸收全世界地铁建设经验的基础上，在《地铁设计规范》中规定，“车站间距在城市中心区和居民稠密地区宜为1km左右；在城市外围区宜为2km左右，并根据城市布局和旅行速度目标要求，尤其是超长线路，车站间距宜适当加大”。我国已建成地铁平均间距如表2-4-1。

除上述各因素外，线路平面、纵剖面、车站站位的地形条件，城市公交车线线网及车站位置，也会对地铁车站分布数目造成一定影响。

（2）车站分布对市民出行的影响

车站数目的多少，直接影响市民乘地铁的出行时间。车站多，市民步行到站距离短，节省步行时间，可以增加短程乘客的吸引量；车站少，则恰恰相反，提高了交通速度，减少乘客在车内的时间，可以增加线路两端乘客的吸引量。图2-4-1是站间距与交通速度关系曲线。市民出行对交通工具的选择，快捷省时条件排在第一位。

（3）车站分布比选

车站分布应根据上述内容经科学的综合分析，详细的方案比选后确定。这里需要强调一点，地铁车站分布数目对建设费用、运营成本、施工干扰等都有很大的影响，唯一的是客流吸引量与乘客出行时间需要进行具体分析计算，在市场经济条件下，车站分布一定要进行经济效益的比较。

5.辅助线分布

（1）辅助线分类及用途

辅助线是为保证正常运营，合理调度列车而设置的线路，最高运行速度限制在35km/h。辅助线按其性质可以分为折返线、存车线、渡线、联络线、车辆段（车场）出入线。

①折返线、存车线及渡线

折返线为供运营列车往返运行时的调头转线及夜间存车用；存车线供故障列车停放及夜间存车用。这两种线布置形式一般相同，功能也可互换。用道岔将上行线、下行线及折返线连接起来的线路称为渡线，有单渡线和交叉渡线之分。渡线单独设置时，用来临时折返列车，增加运营列车调度灵活性；在与其他辅助线合用时，能完成或增强其他辅助线的功能。

折返线形式很多，常用的如图2-4-2所示。

a.双向折返线。图2-4-2（a）是双向折返线，可设于列车的区段折返站上或端部折返站上，折返能力可大于30对/h，当折返列车对数少时，可以留出一条线作为存车线。在端部正线继续延伸后，仍可作为折返线或存车线，没有废弃工程，特别适用于明挖法施工的岛式车站。北京、上海、广州等城市地铁线都大量使用这种形式，是最常用的一种折返线形式。

在站前或折返线尾部加设渡线，如图2-4-2（a）中虚线所示，可以增加另一方向的列车折返灵活性，在终点站可增加列车的存放位置。

b.单向折返线。如图2-4-2（b）所示，它的折返能力和灵活性稍差，折返与存车不能兼顾，一般多单独用作存车线。

c.渡线折返线。如图2-4-2（c）、（d）所示，分别为站前和站后正线折返，作为正常列车运行的折返线，只适用于终端站。若采用站后折返，车站可用侧式站台，渡线短，节省折返时间；若采用站前折返，车站一般采用岛式站台，方便乘客乘车。

采用渡线作折返线，节省建设资金，但是当正线延伸后，其正常运行列车难于折返，需另设折返线车站。

d.侧线折返线。图2-4-2（e）所示的侧线折返线，是一种比较简便经济的区段列车折返线形式，主要用在高架线上。需要折返的列车运用正线折返，后续前进列车在高峰时间内，可以通过侧线越行，在平峰时间内，后续列车仍可沿正线运行。

e.环线折返线。如图2-4-2（f）所示，折返能力可与正线匹配一致，并可使列车来回换边，避免车轮偏磨，但是折返距离长，增加运营列车数量，需要适合的地形条件。

f.综合折返线。综合折返线是集折返、乘客上下车、列车越行、列车出入场以及列车转线联络等功能中的两项或多项的折返线形式，图2-4-2（g）所示的形式，集列车折返（双向）、乘客上下车、列车越行等三功能于一体，使用灵活、功能多，但车站规模大、效率较低。

②联络线

联络线是为沟通两条独立运营路线而设置的连接线，为两线车辆过线服务。

联络线一般采用单线，设置地点由线网规划研究统一安排。设置位置（即设在两交叉线的哪一象限）应依据工程简单，施工干扰小，拆迁量少等原则选择。联络线的使用频率很低，正常情况下，一般每月仅使用1～2次。

③车辆段（车场）出入线

车辆段出入线是正线与车辆段间的连接线，是车辆段与正线间的联络通道。

车辆段出入线形式，按满足通过能力，节省工程费用的原则选择。

（2）折返线、存车线、渡线分布地点选择

线路起终点或每期工程的起终点站，因列车需要转线返回，必须设置折返线或渡线。在靠近车辆段端，一般可不设折返线而设渡线，利用正线折返。

当线路上客流断面发生变化时，为了经济使用运输能力，小客流断面的区段上要减少列车对数，一部分列车实行中途折返，在这些车站上也应该设置区段折返线，其车站称为区段折返站。在客流量很大的车站上设置折返线，要考虑区段折返列车必然带来部分回头乘客及继续前进的乘客，增加该站台上的客流量，必须对站台面积及上下车时间进行验算，一旦处于临界状态时，宜将折返线向断面客流减少方向移动一站。在曲线上，设置折返线困难时，也可以采取上述方法。

为了使故障列车尽快退出正常运营，每隔3～5个车站应设置存车线，供故障列车临时存放或检修。起终点站及区段折返线上应有供故障列车存放的能力，不再另设存车线。靠近车辆段出入线的折返线可以不考虑故障列车存放。远离车辆段的终端折返线，若列车折返对数多，没有能力停放故障列车时，应选择邻近车站设置存车线。

当两折返线（存车线）之间相距5个车站，且工程不复杂时，宜在中间端再设一单渡线，平时可增加维修工程车折返的灵活性，一旦线路及设备发生故障时，可使运营中断地段缩短。

二、线路平面设计

1.设计原则及标准

（1）指导思想及一般原则

①地铁线路与城市发展规划相结合

地铁为城市繁荣和经济发展服务，为市民的出行提供快速交通工具，为日益扩大的城市行车难解困，因此地铁的设计必须服从城市的整体发展及改造规划。

地下铁道是一个庞大而复杂的系统工程，涉及面广，因此要求城市按地铁线网的详细规划，为地铁建设留出地上和地下空间，让它有路可通，有口可出。

地下铁道是在高人口密度、高建筑物密度的城市市区环境里修建的，空间十分拥挤又宝贵。地铁线路必须为节约土地及空间而精心设计，尽量与道路红线及城市主要建筑物平行，地铁隧道、车站出入口等，有条件与城市建筑结合的，应尽量结合。

②双线右侧行车制

地下铁道是随到随运的城市交通运输工具，采用与我国城市街面交通一致的右侧行车制。地铁具有高行车密度和大运输量的特点，其跟踪列车最小间隔时间为75～120s，因此地铁正线必须设置成双线。

③线路最高运行速度

地铁车站站间距离小，列车运行速度一般不低于35km/h，宜在60～75km/h，所以地铁线路的最高运行速度一般规定为80km/h。对于连接市中心区与周边卫星城的线路及开行大站快车的线路，平均站间距离大，其最高运行速度可大于80km/h。美国旧金山海湾区快速运输系统（BART）最高限速为120km/h。

（2）主要技术标准

①曲线半径

线路平面圆曲线半径应根据车辆类型、地形条件、运行速度、环境要求等综合因素比选确定。宜按标准半径从大到小合理选用。实际工作中，最大半径一般很少超过3000m。400m以下的曲线半径因轮轨磨耗大，噪声大，应尽量少用，尤其位于两站中间更应少用。《地铁设计规范》规定圆曲线最小曲线半径如表2-4-2所示。

新建线路不宜采用复曲线。《地铁设计规范》允许“在困难地段，须经技术经济充分比较后采用”。

车站站台宜设在直线上。若设在曲线上，其站台有效长度范围的线路曲线最小半径应符合表2-4-3规定。

折返线、停车线等宜设在直线上。

②曲线连接

在正线上当曲线半径等于或小于2000m时，圆曲线与直线间应根据曲线半径及行车速度设置缓和曲线。复曲线上两圆曲线的曲率差大于1/2000时，应设置中间缓和曲线，其长度应根据计算确定，但不应小于20m。缓和曲线采用三次抛物线。

辅助线上是否设缓和曲线，无严格要求，联络线及车辆段出入线，一般应设缓和曲线，车场线上不设缓和曲线。

正线及辅助线上两缓和曲线尾端的圆曲线、不设缓和曲线的圆曲线，最小长度一般不应小于20m，困难条件下，不得小于一个车辆的全轴距。

正线、联络线及车辆基地出入线上，两相邻曲线间，无超高的夹直线长度不宜小于0.5v（m），v为列车通过夹直线的运行速度（km/h），并应满足在困难情况下的最小长度λ（A型车25m，B型车20m）。不载客列车走行的道岔缩短渡线，其曲线间夹直线可缩短为10m。

2.线路平面位置选择

（1）地下线平面位置

①位于道路规划红线范围内

地铁位于城市规划道路范围内，是常用的线路平面位置，对道路红线范围以外的城市建筑物干扰较小。

地铁线路居道路中心，对两侧建筑物影响较小，地下管网拆迁较少，有利于地铁线路裁弯取直，减少曲线数量，并能适应较窄的道路红线宽度。缺点是当采用明挖法施工时，破坏了现有道路路面，对城市交通干扰较大。

地铁线路位于慢车道和人行道下方，能减少对城市交通的干扰和对机动车路面的破坏。

地铁线路位于待拆的已有建筑物下方，对现有道路及交通基本上无破坏和干扰，地下管网也较少，但房屋拆迁及安置量大。只有与城市道路改造同步进行时，才十分有利。

②位于道路范围以外

在某些有利的条件下，地下线置于道路范围之外，可以达到缩短线路长度，减少拆迁，降低工程造价之目的。这些条件是：

a.地质条件好，基岩埋深很浅，隧道可以用矿山法在建筑物下方施工；

b.城市非建成区或广场、公园绿地（耕地）；

c.老街改造区，可以同步规划设计，并能按合理施工顺序施工。

除上述条件外，若线路从既有多层、高层房屋建筑下面通过时，不但施工复杂、难度大，并且造价高昂，选线时要尽量避免。

（2）高架线路平面位置选择

高架线路平面位置选择，较地下线严格，自由度更少，一般要顺城市主路平行设置，道路红线宽度宜大于40m。在道路横截面上，地铁高架桥墩柱位置要与道路车行道分隔配合，一般宜将桥柱置于分隔带上。

高架线位于道路中心线上对道路景观较为有利，噪声对两侧房屋的影响相对较小，路口交叉处，对拐弯机动车影响小。但是，在无中间分隔带的道路上敷设时，改建道路工程量大。

高架线位于快慢车分隔带上，充分利用道路隔离带，减少高架桥柱对道路宽度的占用和改建，一般偏房屋的非主要朝向面，即东西街道的南侧和南北街道的东侧。缺点是噪声对一侧市民的影响较大。

除上述两种位置外，还可以将高架地铁线路置于慢车道、人行道上方及建筑区内。这种位置仅适用于广场、公园、绿地及江、河、湖、海岸线等空旷地段或将地铁高架线与旧房改造统一规划时采用。

（3）地面线平面位置

地面线位于道路中心带上，带宽一般为20m左右。当城市快速路或主干道的中间有分隔带时，地面线设于该分隔带上，不阻隔两侧建筑物内的车辆按右行方向出入，不需设置辅路，有利于城市景观及减少地铁噪声的干扰。其不足处是乘客需通过地道或天桥进入地铁。

地面线位于快车道一侧，带宽一般为20m左右。当城市道路无中间分隔带时，该位置可以减少道路改移量，其缺点是在快车道另一侧需要建辅路，增加道路交通管理的复杂性。

当道路范围之外为江、河、湖、海岸滩地，不能用于居住建筑的山坡地等时，可考虑地铁设于这些地带上，但要充分考虑路基的稳固与安全。地铁地面线一般应设计成封闭线路，防止行人、车辆进入，与城市道路交叉一般应采用立交。

（4）地铁与地面建筑物的安全距离

①地下线与地面建筑物之间的安全距离

为了确保地下线施工时地面建筑物的安全，地铁与建筑物之间应留有一定距离。它与施工方法和施工技术水平有密切关系。采用放坡明挖法施工时，其距离应大于土层破坏棱体宽度。

②高架线与建筑物间的安全距离

地铁高架线与建筑物之间的安全距离，由防火安全距离与防止物体坠落地铁线路内的安全距离确定。前者参照建筑物防火与铁路防火规范执行，后者暂无规范，可视具体情况考虑。

③地面线与道路及建筑物最小安全距离

目前规范未作出规定，建议暂按下列值考虑：

a.地铁围护栏外缘至机动车道道牙内缘最小净距1.0m（无防护挡墙）或0.5m（有防护挡墙）；

b.地铁围护栏外缘至非机动车道道牙内缘最小净距0.25m；

c.地铁围护栏外缘至建筑物外缘最小净距5.0m（无机动车出入）或10m（有机动车出入）。

此外，在决定安全距离时，尚应考虑列车运行的振动、噪声的影响。

（5）线路位置比选

线路位置比选包括直线位置和曲线半径比选，比选内容为：

①线路条件比选：包括线路长度、曲线半径、转角等。对于小半径曲线，在拆迁数量、拆迁难度、工程造价增加不多的情况下，宜推荐较大半径的方案，若半径大于或等于400m，则不宜增加工程造价来换取大半径曲线。

②房屋拆迁比较：包括拆迁房屋数量、质量、使用性质、拆迁难度等的比较。质量差的危房可以拆。住宅房屋易拆迁，办公房次之，工厂厂房难拆迁；学校、医院等单位，一般要邻近安置；商贸房屋的搬迁，在市场经济的条件下，拆迁难度大。

③管线拆迁比较：包括上下水管网、地下地上电力线（管）、地下地上通信电缆线（管）、煤气管、热力管等的数量、规格和费用，及拆迁难度比较。大型管道改移费用高，下水管改移难度大。

④改移道路及交通便道面积比较：包括施工时改移交通的临时道路面积及便桥，恢复被施工破坏的正式路面及桥梁等。

⑤其他拆迁物比较：不属于上述拆迁内容的其他拆迁。

⑥地铁主体结构施工方法比较：包括施工的难易度、安全度、工期、质量保证、对市民生活的影响等方面的综合分析评价。

3.车站站位选择

地铁车站站位选择，应考虑车站出入口和风亭位置，并应满足结构施工、用地规划、客流疏导、交通接驳和环境要求。

（1）站位选择原则

①方便乘客使用。地铁车站站位应尽量通过短的出入口通道，将购物、游乐中心、住宅、办公楼与车站连通，为乘客提供无太阳晒、无雨淋的乘车条件。对于大型客流集散地段的车站，还应考虑乘客进出站行走路线，尽量避免人流不顺畅，出入口被堵塞和车站站厅客流分布不均匀的现象。对于有突发性的大型客流集散点，如体育场，车站不宜靠近观众主出入口。

②与城市道线网及公共交通网密切结合。地铁线网、密度和车站数目均比不上地面公交线线网，必须依托地面公交线线网络，为地铁车站往返输送乘客，使地铁成为快速大运量的骨干系统。一般将地铁车站设在道路交叉口，公交线路在地铁车站周围设站，方便公交与地铁之间的换乘。

③与旧城房屋改造和新区土地开发结合。

④方便施工，减少拆迁，降低造价。

⑤兼顾各车站间距离的均匀性。

（2）一般站位选择

一般车站按纵向位置分为跨路口、偏路口一侧、两路口之间三种，按横向位置分为道路红线内外两种位置选择，见图2-4-3。

①跨路口站位，见图2-4-3（a）。站位跨主要路口，并在路口的各个角上都设有出入口，乘客从路口任何方向进入地铁均不需过马路，增加乘客安全，减少路口的人、车交叉。与地面公交线衔接好，乘客换乘方便。

②偏路口站位，见图2-4-3（b）。车站不易受路口地下管线影响，减少车站埋深，方便乘客使用，减少施工对路口交通的干扰，减少地下管线拆迁，降低工程造价。在高寒地区，当地铁为高架线时，可以减少地铁桥体阴影对路口交通安全的影响。不足之处是乘客集中于车站一端，降低地铁车站的使用效能，增加运营管理上的困难。将车站出入口伸过路口，或增加路口过街人行道（天桥），并与地铁出入口连通，或者将车站设计成上下两层式，可以改善路口车站的功能。

③站位设于两路口之间，见图2-4-3（c）。当两路口都是主路口且相距较近（小于400m），横向公交线路及客流较多时，可将车站设于两路口之间，以兼顾两路口。

④贴道路红线外侧站位，见图2-4-3（d）。一般在有利的地形条件下采用。当基岩埋深浅、区间可用矿山法暗挖、道路红线外侧有空地或危旧房区改造时，地铁可以与危旧房改造结合，将车站建于红线外侧的建筑区内，可以少破坏路面，少动地下管线，减少交通干扰，充分利用城市土地。

（3）大型客流集散点站位

大型体育场一般只有突发性客流，地铁车站不宜靠得太近，防止集中客流对地铁车站的冲击，车站出入口离开体育场出入口应在300m以上。突发客流强度越大，距离越应大些。

（4）大型商业区站位

乘客到大型商业区购物，要货比三家，一般不计较时间和步行距离，地铁站位距商业区中心不超过500m距离即可。

4.左右线关系及线间距过渡

（1）左右线的几种常见关系

地铁线路不论是在地下、高架或地面，左线与右线一般并列于同一街道范围内，在左右线并列条件下，依照两线间距离的大小和轨面高差有各种组合形式，常见地下线的几种形式如图2-4-4所示。

图2-4-4（a）所示是左右线等高并列平行，线间距离一般为3.6～5.0m，适用于区间矩形隧道结构，敞口明挖方法施工或顶管法施工的线路。

图2-4-4（b）所示是左右线等高并列平行，线间距离一般在11m及以上，适用于车站矩形框架隧道结构。

图2-4-4（c）所示是左右线上下重叠，明、暗挖法施工均可采用，适用于狭窄的街道下方布置线路。

图2-4-4（d）是左线对右线在平面高度之间均保持一定距离的并列，采用暗挖法施工，适用于在较窄的街道下方布置线路，香港地铁港岛线常有这种线路布置形式，由于上下行站台不等高，增加了车站的提升设备和高度，乘客使用也不方便。

图2-4-4（e）是左右线分开，线间距离宜大于2D（D为隧道开挖直径），困难情况下，采取土壤加固措施后，最大可降至1.4D，适用于单线单洞圆形或马蹄形隧道结构，盾构法施工或矿山法施工的线路上。

高架的左右线一般采用同一桥墩，由于桥墩设置受限制，故左右线一般均为并列、平行、等高。

（2）喇叭口曲线形式

岛式站台车站至区间，当采用明挖法施工时，车站与区间的左右线线间距不同，采用曲线将左右线各自连接起来，形似喇叭，故称“喇叭口”。喇叭口依其形式分对称喇叭口、单偏喇叭口、不规则喇叭口和缩短喇叭口等，如图2-4-5所示。

对称喇叭口如图2-4-5（a）所示，车站与区间的隧道中线为一直线，左右线对称设曲线。

单偏喇叭口如图2-4-5（b）所示，左线（右线）为一直线，仅右线（左线）设曲线。

非对称喇叭口如图2-4-5（c）所示，车站与区间隧道中线有平移，左右线上的曲线不对称。不规则喇叭口如图2-4-5（d）～（f）所示。隧道中线在车站一端有小转角，左右线曲线头与车站站位不协调，需用不同的反向曲线调整曲线位置。图2-4-5（d）是将左线（或右线）的曲线移出车站站台范围，图2-4-5（e）是将右线（或左线）的曲线移近车站站台端，图2-4-5（f）是将右线及左线的曲线分别移近和移出车站站台。

缩短喇叭口如图2-4-5（g）所示。车站外端有大转角曲线，可以设置缩短喇叭口，减少单线隧道结构长度，以降低工程造价。图中虚线为原喇叭口及车站站位。

三、线路纵剖面设计

1.设计原则及标准

（1）一般原则

①纵剖面设计应保证列车运行的安全、平稳及乘客舒适，高架线路时还要注意城市景观，坡段应尽量长。

②线路纵剖面要结合不同的地形、地质、水文条件，线路敷设方式与埋深要求，隧道施工方法，地上地下建筑物与基础情况，线路平面条件等，进行合理设计，力求方便乘客使用和降低工程造价。必要时，可建议变更线路平面及施工方法。

③尽量设计成符合列车运行规律的节能型坡道。车站一般位于纵剖面的高处，区间位于纵剖面的低处。除车站两端的节能坡道外，区间一般宜用缓坡，避免列车交替使用制动和给电牵引。

（2）最大坡度

①区间线路。地下铁道线路在纵剖面的最大坡度值，不包含曲线阻力、隧道内空气阻力等附加当量坡度，与我国现实铁路设计中的限制坡度值有区别。

地铁列车为了适应小站间的频繁启动、制动，具有良好的动力性能，一般采用全动轴或2/3动轴列车，启动加速度要求到达1m/s2及以上，这就意味着列车可以爬100‰及以上的当量坡度。地铁由于高密度行车和大运量，为保证行车安全与准点，设计原则要求列车在失去部分（最大可以达到一半）牵引动力的条件下，仍能用另一部分牵引动力，将列车从最大坡度上启动，因此最大坡度阻力及各种附加阻力之和，不宜大于列车牵引力的一半。我国《地铁设计规范》规定，“正线上最大坡度不宜大于30‰，困难地段可采用35‰。在山地城市的特殊地形地区，经技术经济比较，有充分依据时，最大坡度可采用40‰（均不考虑各种坡度折减值）”。

原苏联的《地下铁道设计规范》（1981年7月1日起执行）规定的地下线段以及隐蔽地面线段的坡度不大于40‰，而敞开的地面线段的纵坡度则不大于35‰。法国巴黎市区地铁线路最大坡度为40‰，地区快车线最大坡度为30‰，困难地段的坡度还可大一些。香港地铁用英国技术于20世纪70年代建成，线路最大坡度为30‰，个别地段允许超过。可见我国《地铁设计规范》规定的最大坡度值，大致与世界地铁一致。

②车站线路。车站乘降站台范围内的线路坡度最好为平坡。但地下车站要考虑纵向排水沟坡度，《地铁设计规范》规定：“车站站台范围内的线路应设在一个坡道上，坡度宜采用2‰。当与相邻建筑物合建时，可采用平坡”。地面和高架桥上的车站在困难条件下最大坡度为3‰。

③其他线路。折返线或存车线的坡度最好为平坡，但地下折返线为解决排水，最大坡度可以达到2‰，并朝车挡方向为下坡；联络线、出入线的最大坡度一般情况下采用40‰（均不考虑各种坡度折减值）；具有夜间（无司机）停放车辆功能的配线应布置在面向车挡或区间的下坡道上，隧道内的坡度宜为2‰，地面和高架桥上坡度不应大于1.5‰；道岔宜设在不大于5‰的坡道上。在困难地段应采用整体道床，尖轨为固定接头的道岔，可设在不大于10‰的坡道上；车场内的库（棚）线宜设在平坡道上，库外停放车的线路坡度不应大于1.5‰，咽喉区道岔坡度不宜大于3.0‰。

（3）最小坡度

对于最小坡度，由于排水的需要，《地铁设计规范》规定，“区间隧道的线路最小坡度宜采用3‰；困难条件下可采用2‰。当地面和高架桥区间正线处在凸形断面时，在具有有效排水措施时，可采用平坡”。

（4）坡段长度

《地铁设计规范》规定，线路纵向坡段长度不宜小于远期列车长度，同时应满足两相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不宜小于50m的要求。

（5）坡段连接及竖曲线

《地铁设计规范》规定，两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应设圆曲线形的竖曲线连接，此要求比市郊铁路高，因为地下铁道的道床多为混凝土整体道床，其弹性变形量比碎石道床小得多。

对两相邻坡段的坡度值，《地铁设计规范》没有最大值的限制。但在北京地铁一期工程线路设计中，规定两相反方向的坡段连接时，其中一个方向的坡度值不应大于5‰，在二期线路设计中，放宽至10‰。在香港地铁的线路设计中，两相反方向的最大坡度值可直接相连。

《地铁设计规范》规定竖曲线半径如表2-4-4所示。

竖曲线不得进入车站乘降站台范围及道岔范围，并且离开道岔端部距离不应小于5m。

当正线坡度大于24‰时，或坡段连续高差达16m以上的长大陡坡地段，不宜与平面小半径曲线重叠；并应对列车上下行、不利情况下的运行状态进行分析评价，同时应对道床排水沟断面进行校核。

竖曲线与缓和曲线（或超高顺坡段）在碎石道床地段不得重叠。在整体道床地段出现竖、缓两种曲线重叠时，则每条钢轨的超高最大顺坡率不得大于1.5‰。

2.影响纵剖面设计的因素

纵剖面设计除考虑设计原则与标准、埋设方式、线路平面条件、结构类型外，下列因素也影响纵剖面设计，而且须在设计过程中逐一考虑。

（1）覆土厚度

在浅埋地下线中，往往希望隧道结构尽量贴近地面，但受各种因素限制，因此需要确定最小覆土厚度。地铁隧道结构顶板顶（防水保护层外）至地面间的最小厚度，除应考虑通过地下的管道及建筑物的要求外，还应根据下列因素来确定：

①当地下线位于道路下方时应考虑道路路面铺装的最小厚度要求，可与城市规划及市政部门协商，一般为0.2～0.7m。

②当地下线位于城市公园绿地内时，考虑植被的最小厚度要求，可与城市规划及园林部门协商，一般草坪0.2～0.5m，灌木0.5～1.0m，乔木1.5～2.5m。

③在寒冷地带应考虑保温层最小厚度要求，可与通风采暖专业人员协商。

④当地下线位于经常水位下方时，可与隧道专业协商隔水层厚度要求，一般为1m左右。

⑤在地下铁道作为战时人防工程时，应考虑防空工程的最小覆土要求。

（2）地下管线及建筑物

一般以改移地下管线较为适宜。工作中可与市政有关部门协商。下水管线与地下线纵剖面设计矛盾最突出，是纵剖设计的重点。

地铁车站（包括车站出入口、通风道等）上方的地下管线，其横越管线宜改至车站两端区间，平行管线宜平移出车站范围，减小车站埋深。即使改移管线在经济上不太合算，也宜改移管线，以方便乘客出入和节省运营费。只有地下管线无法改移时，才考虑地铁车站加大埋深或移动站位。

地下隧道结构以明挖法通过地下管线或地下构筑物时，隧道与管道（构筑物）之间是否留土层，应根据地铁隧道结构受力要求确定，若无要求，可以不留土层，甚至两者共用结构。但对下水管线应有严格防水措施，严防污水渗入地铁结构内。对于大型管线或地下构筑物，应考虑隧道结构施工及管道悬吊施工操作之需要。

地下隧道以暗挖法通过地下构筑物、楼房基础（包括基础桩）时，两结构物之间应保持必要的土层厚度，其最小厚度在上海地铁按2m考虑。

（3）地质条件

当地下线路遇到不良地质条件时（主要是淤泥质黏土及流砂土层），应尽量考虑躲避，若躲避有困难时，应采取工程措施。

（4）施工方法

地下线采用明挖法时，为减少土方开挖量，车站与区间线路埋深越浅越节省工程造价，线路纵剖面主要坡型是车站位于低位，区间位于高位，即所谓凹形坡。当采用暗挖法时，一般应选择较深的好地层，线路纵剖面主要是凸形坡，车站位于纵剖面高处。

（5）排水站位置

地下线排水站主要是排除隧道结构渗漏水和冲洗水，设于线路纵剖面的最低点，困难条件下，允许偏离不超过10m。排水站位置受很多因素制约，区间排水站要选择出水口的位置，为了检修，往往要求与区间通风道结合在一起；车站端部排水站受车站平面位置制约，至车站中心的距离往往是定数，因此纵剖面设计要考虑排水站的设置位置。

（6）桥下净高

当地铁为高架线时，桥下净高最小值受通行的车船高度控制，应按铁路、道路、航运有关规范执行。铁路限界规定，电气化铁路最小净高为6.55m，其他铁路最小净高为5.5m，道路规范规定最小净高如表2-4-5所示。

（7）防洪水位

在有洪水威胁的城市中修建地铁时，纵剖面设计要满足防洪要求。地面线路基、地下线的各种出地面口部，应按100年一遇的洪水位设计，若城市防洪能力已达到100年一遇的标准时，可以不考虑。但地下线的各种出口，尚应考虑紧急防洪措施，以抵御更高的洪水位，确保地下线不受洪水淹没。