濟(jì)南軌道交通規(guī)劃中的獨(dú)特性分析

王 丹

(中國地鐵工程咨詢有限責(zé)任公司 北京100037)

濟(jì)南是著名的“泉城”，也是目前為止中東部地區(qū)唯一沒有修建軌道交通的省會城市，其根本原因在于當(dāng)?shù)氐娜Ｗo(hù)。修建地鐵會不會影響泉水噴涌一直是一個懸而未決的問題。濟(jì)南的軌道交通研究始于20世紀(jì)90年代初，后因泉水保護(hù)顧慮而擱置。隨著濟(jì)南城市的發(fā)展，交通問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為影響城市居民工作生活和制約城市發(fā)展的重要因素。

2009年，濟(jì)南市政府重新啟動軌道交通規(guī)劃研究工作，經(jīng)過考察、比較和招標(biāo)，最終確定由中國地鐵工程咨詢有限責(zé)任公司作為線網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃主編單位，同時委托北京城建勘測設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)“濟(jì)南市軌道交通建設(shè)對泉水的影響研究”課題工作。

歷經(jīng)5年多的深入研究和反復(fù)論證，濟(jì)南軌道交通的規(guī)劃過程和成果都體現(xiàn)出不同于其他城市的獨(dú)特性。2015年1月，國務(wù)院正式批復(fù)了《濟(jì)南市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃》，標(biāo)志著濟(jì)南軌道交通進(jìn)入了建設(shè)實(shí)施階段，也標(biāo)志著濟(jì)南軌道交通規(guī)劃的獨(dú)特性得到了認(rèn)可。

濟(jì)南軌道交通的獨(dú)特性主要取決于泉水保護(hù)和帶形城市兩大特點(diǎn)。濟(jì)南軌道交通規(guī)劃就是圍繞著“在不影響泉水的前提下，帶形城市需要什么樣的軌道交通”這一基本問題展開的。

1 工程地質(zhì)研究前置的獨(dú)特性

1.1 濟(jì)南泉水保護(hù)的重要意義

濟(jì)南是著名的“泉城”，泉水是大自然的恩賜，是濟(jì)南歷史文化和人文精神最為寶貴的財(cái)富。濟(jì)南人民和省市兩級政府把“保泉”作為城市發(fā)展建設(shè)的前提條件和首要任務(wù)。為確保軌道交通建設(shè)不影響泉水噴涌，省市兩級領(lǐng)導(dǎo)多次強(qiáng)調(diào)泉水保護(hù)要做到安全第一、慎之又慎、確保萬無一失。因此，在工作伊始就確立了以泉水保護(hù)研究為先導(dǎo)，線網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、工程可研交叉并進(jìn)的工作思路，將軌道交通建設(shè)對泉水影響研究前置，其研究成果作為規(guī)劃和工程建設(shè)的前提和依據(jù)。該思路開創(chuàng)了在軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃階段提前開展地質(zhì)勘探的先河，受到了國內(nèi)軌道交通方面專家和地質(zhì)專家的高度評價。

濟(jì)南地下水豐富，幾十年來省市有關(guān)單位對地下水開展了一系列研究，積累了豐富的水文地質(zhì)資料。由于地質(zhì)情況復(fù)雜，專家們多年來在某些關(guān)鍵問題上觀點(diǎn)不一致、爭論不休。因此，軌道交通建設(shè)對泉水影響研究的關(guān)鍵是要制定切合地鐵工程特點(diǎn)的科學(xué)合理的工作方案。經(jīng)過反復(fù)研究提出:重點(diǎn)在于查清地下0～30 m的地質(zhì)構(gòu)造、巖溶分布和地下水情況，研究區(qū)域范圍為主城區(qū)內(nèi)可能布設(shè)軌道交通線網(wǎng)的所有主干道路。該方案明確了研究目標(biāo)，縮小了研究范圍，提高了研究的針對性，為軌道交通建設(shè)對泉水影響研究最終取得成功奠定了基礎(chǔ)。

1.2 保泉研究對軌道交通規(guī)劃的重要作用

2010年2月，保泉研究通過了4名院士主持的專家評審會，最終完成的《濟(jì)南市軌道交通建設(shè)對泉水影響研究報告》系統(tǒng)分析了勘探區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造，明確了泉水成因，劃分出泉水影響敏感區(qū)域，特別結(jié)合地鐵工程特點(diǎn)提出了在不影響泉水噴涌的前提下建設(shè)軌道交通的結(jié)論［1］。根據(jù)保泉結(jié)論，按照保泉研究的要求，線網(wǎng)規(guī)劃編制組采用先進(jìn)科學(xué)方法，創(chuàng)新性地提出了在濟(jì)南這樣特點(diǎn)鮮明的帶形城市中發(fā)展軌道交通的戰(zhàn)略，完成了線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃。

1)進(jìn)一步明確地下水分類和泉水成因。濟(jì)南地區(qū)地下水主要分為孔隙水、裂隙水、巖溶水3種類型。四大泉群主要來自巖溶水，泉水的徑流通道一般在100 m以下，而地鐵區(qū)間埋深一般在10～20 m，地鐵車站及換乘站埋深為20～30 m。因此，在軌道交通建設(shè)中只要做到不揭露、不破壞巖溶水，就絕對不會影響泉水噴涌。

2)查清濟(jì)南市軌道交通建設(shè)的適宜范圍，劃分影響泉水的敏感區(qū)域。研究表明，濟(jì)南市區(qū)經(jīng)十路以北、明湖路以南、歷山路以西、順河高架路以東的范圍為泉水影響敏感區(qū)(見圖1)，敏感區(qū)內(nèi)濼源大街、泉城路不宜布設(shè)地鐵線;市區(qū)其他區(qū)域能夠修建地鐵，但歷山路上解放路—文化路局部地段建議埋深不超過12 m(見圖2)，經(jīng)十路上廣電中心—千佛山路局部地段建議埋深不超過16 m。

圖1 泉水影響敏感區(qū)范圍

3)根據(jù)保泉結(jié)論對局部路段提前做工程方案［2］。針對保泉研究結(jié)論提出的經(jīng)十路和歷山路局部路段的地鐵建設(shè)條件，并根據(jù)這些路段的地質(zhì)條件進(jìn)行工程方案的深入研究。明確線路平縱斷要求，深化區(qū)間及車站方案，確保滿足保泉條件，為后續(xù)線網(wǎng)方案的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

圖2 歷山路地質(zhì)剖面及地鐵工程縱斷面

1.3 工程地質(zhì)研究前置的現(xiàn)實(shí)意義

目前，在軌道交通線網(wǎng)前期規(guī)劃階段較少涉及工程地質(zhì)方面的深入調(diào)查和分析，一般僅停留在城市總體規(guī)劃說明書中所包括的城市地質(zhì)、水文和氣象資料，較少在軌道交通規(guī)劃初期做詳細(xì)的工程方案。濟(jì)南雖然是個特例，也充分體現(xiàn)了軌道交通規(guī)劃中工程地質(zhì)研究的重要性和必要性。

1)有利于線網(wǎng)方案的穩(wěn)定性。在以往的線網(wǎng)規(guī)劃方案構(gòu)架中，主要以城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃為依據(jù)，以交通效果為目標(biāo)導(dǎo)向，以交通調(diào)查和客流預(yù)測為定量檢驗(yàn)手段，較少考慮工程地質(zhì)因素的影響。當(dāng)進(jìn)入軌道交通實(shí)施規(guī)劃階段，對工程地質(zhì)條件研究不充分往往成為線網(wǎng)方案調(diào)整的主要原因。因此，在規(guī)劃之初即開展針對軌道交通建設(shè)特點(diǎn)的工程地質(zhì)研究，預(yù)測線網(wǎng)建設(shè)時可能遇到的工程地質(zhì)問題，避免因不良工程地質(zhì)條件造成線位調(diào)整、敷設(shè)方式改變等帶來的風(fēng)險，確保線網(wǎng)方案的工程可行性和穩(wěn)定性，從而保證線網(wǎng)規(guī)劃在城市軌道交通建設(shè)中的綱領(lǐng)性作用。

2)有利于降低工程風(fēng)險，節(jié)約軌道交通建設(shè)投資。線網(wǎng)規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)調(diào)查研究，能夠?yàn)榫€網(wǎng)建設(shè)時勘察、設(shè)計(jì)、施工指明工作重點(diǎn)，科學(xué)合理地選擇軌道交通走廊、確定線路敷設(shè)方式、安排線網(wǎng)實(shí)施時序等，從而能夠起到節(jié)約軌道交通建設(shè)投資的作用。

1.4 工程地質(zhì)研究的深度和工作方法

線網(wǎng)規(guī)劃階段開展工程地質(zhì)研究目的主要在于預(yù)測不良地質(zhì)條件可能對軌道交通建設(shè)帶來的風(fēng)險。借鑒濟(jì)南經(jīng)驗(yàn)，首先通過資料調(diào)查和文獻(xiàn)研究，對規(guī)劃區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件概況做全面了解，分析、篩選可能對軌道交通建設(shè)施工產(chǎn)生重大影響的不良地質(zhì)因素。若確實(shí)存在如地下水、淤泥軟土、斷裂帶等不良地質(zhì)因素，則可做進(jìn)一步鉆探勘察。鉆探范圍應(yīng)集中在可能作為軌道交通走廊的城市主干道沿線，鉆探深度在30 m之內(nèi)。在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)軌道交通建設(shè)適宜性分區(qū)，明確軌道交通禁建區(qū)，指導(dǎo)后續(xù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2 帶形城市形態(tài)決定了快線網(wǎng)的獨(dú)特性

2.1 濟(jì)南帶形城市的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

濟(jì)南市北有黃河，南有泰山，受山水夾持地形所限，未來城市空間形態(tài)是典型的帶形城市。依據(jù)濟(jì)南市總體規(guī)劃(2006—2020年)［3］，城市空間以現(xiàn)狀二環(huán)內(nèi)舊城為核心，沿東西發(fā)展軸向兩翼展開，形成“一城三區(qū)”(舊城、西部城區(qū)、東部城區(qū)、濱河新區(qū))的城市空間格局，如圖3～5所示。2020年濟(jì)南城市空間將在東西長68 km，南北寬12～20 km的狹長地帶展開，遠(yuǎn)景年城市東西軸帶拉長至90 km，帶形城市特征非常明顯。

圖3 濟(jì)南市區(qū)三帶空間結(jié)構(gòu)

圖4 2020年濟(jì)南中心城用地布局結(jié)構(gòu)

圖5 濟(jì)南帶形城市空間尺度示意

2.2 快線是帶形城市的必然選擇

在帶形城市地域內(nèi)，軌道交通需要解決兩種交通出行方式:一是東西向長距離向心交通，即外圍組團(tuán)與主城中心區(qū)之間的交通;二是主城中心區(qū)內(nèi)部的中長距離的客運(yùn)交通。這兩種交通出行方式具有不同的交通特征和需求。

在外圍組團(tuán)與中心城之間的交通出行方式中，軌道交通以解決軸向交通為主，是外圍組團(tuán)與主城之間復(fù)合交通走廊上的骨干系統(tǒng)。目標(biāo)是外圍進(jìn)城的客流，45 min到達(dá)主城副中心，1 h到達(dá)核心區(qū)。［4］服務(wù)于這種交通目標(biāo)的軌道交通以大站快車為特點(diǎn)，軌道交通旅行速度在50 km/h以上，平均站間距不小于3 km。

主城內(nèi)部的軌道交通是城市客運(yùn)交通骨干，應(yīng)滿足城市主要交通走廊上的交通需求，要求具有較高的旅行速度和可達(dá)性。因此，主城內(nèi)部的軌道交通系統(tǒng)應(yīng)形成由若干線路編織成的網(wǎng)絡(luò)(即軌道交通線網(wǎng))，中心區(qū)的線網(wǎng)密度不應(yīng)低于0.5 km/km1，線路的平均站間距為1～1.5 km，旅行速度為30～40 km/h。

為滿足上述兩種特征的交通出行，需要采用兩種功能線路，即在市區(qū)軌道網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建獨(dú)立于主城軌道線網(wǎng)的快線。快線貫穿帶形城市，串聯(lián)各組團(tuán)中心，與主城內(nèi)部軌道交通線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)換乘。

2.3 快線走廊選擇的獨(dú)特性

如何選擇快線走廊，是線網(wǎng)規(guī)劃過程的一個難點(diǎn)。濟(jì)南主城區(qū)內(nèi)東西向的主干路屈指可數(shù)，除滿足市區(qū)地鐵線路外，基本不可能用于快線布設(shè)。

濟(jì)南是一個受鐵路影響非常深遠(yuǎn)的城市。濟(jì)南近代的崛起就是源于膠濟(jì)鐵路的開通。自1904年膠濟(jì)線通車以來，在很長的一段時間里，濟(jì)南的城市建設(shè)和發(fā)展都圍繞這條鐵路，膠濟(jì)線因而就處于城市中心軸線的位置。2008年，膠濟(jì)客運(yùn)專線通車后，膠濟(jì)線基本以貨運(yùn)為主。隨著京滬和太青客運(yùn)專線的相繼建設(shè)，濟(jì)南鐵路樞紐中的主要客運(yùn)站分布于城市的東西兩端，膠濟(jì)線的功能進(jìn)一步弱化，而在空間上它又處于中心軸線位置，經(jīng)過與鐵路部門的反復(fù)論證，最終確定沿膠濟(jì)線北側(cè)與鐵路平行鋪設(shè)以地上線為主的市域快線，巧妙地利用鐵路走廊與城市道路交通立交的現(xiàn)狀條件，保證大站距、高速度，避免了市域快線在中心區(qū)變慢線的風(fēng)險，既解決了穿越中心城快線走廊的問題，又為鐵路沿線的更新改造、功能提升提供了契機(jī)，成為濟(jì)南線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃的一大特點(diǎn)。

2.4 雙網(wǎng)雙模式的濟(jì)南線網(wǎng)方案

針對濟(jì)南市由于南山北水的地形限制而形成的帶形城市的特殊空間形態(tài)，提出了雙網(wǎng)雙模式快線穿城的概念線網(wǎng)，形成了“中心放射，兩翼延伸”的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架［5］。濟(jì)南市遠(yuǎn)景軌道交通線網(wǎng)由9條線路組成，總規(guī)模為332 km，分為市域快線網(wǎng)和市區(qū)軌道網(wǎng)兩個層次。市域快線網(wǎng)由3條快線組成，線路長度為150 km，形成“一橫兩縱”的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，平均站間距為3 km，旅行速度50～55 km/h，主要服務(wù)于中心城內(nèi)長距離快速出行的乘客，實(shí)現(xiàn)了外圍組團(tuán)與主城區(qū)之間的快速交通聯(lián)系，是支撐帶形城市的基本骨架。市區(qū)軌道網(wǎng)由6條線路組成，線路長度為182 km，形成“四橫三縱”的網(wǎng)絡(luò)格局。市區(qū)軌道網(wǎng)以地鐵制式為主，站間距小、運(yùn)量大，主要服務(wù)于主城區(qū)內(nèi)中長距離交通出行的乘客，是實(shí)現(xiàn)公交都市目標(biāo)的保證，也是緩解交通擁堵的必然選擇。

3 建設(shè)時序的獨(dú)特性

不同于絕大多數(shù)城市先內(nèi)后外、先主后輔的建設(shè)時序，泉水保護(hù)和帶形城市的獨(dú)特性迫使?jié)喜坏貌环雌涞佬兄?，選擇了先快后慢、先外后內(nèi)的軌道交通發(fā)展道路［6］。

3.1 影響線網(wǎng)建設(shè)時序的因素

3.1.1 泉水保護(hù)的重要性和嚴(yán)峻性

雖然做了充分研究，確保線網(wǎng)避開了泉水敏感區(qū)，但是，本著慎之又慎的原則，在舊城內(nèi)修建地下線仍然是政府難以決斷的問題。為此，濟(jì)南的軌道交通建設(shè)本著先易后難的原則，從泉水保護(hù)萬無一失的地上線路入手，循序漸進(jìn)，逐步為地下線的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)軌道交通保泉信心，保證軌道交通建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。

3.1.2 城市形態(tài)的特殊性

濟(jì)南所面臨的問題主要是城市形態(tài)由團(tuán)狀向帶形轉(zhuǎn)變所帶來的。在很長的一段時期內(nèi)，濟(jì)南的城市形態(tài)呈團(tuán)狀發(fā)展，主要集中在舊城內(nèi)，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以近域推進(jìn)為主的空間拓展模式問題逐漸顯現(xiàn)。為了打破空間束縛及傳統(tǒng)的漫延式發(fā)展的格局，亟需拉開城市框架。但是，由于缺乏高效公共交通支撐，主要依靠小汽車和班車難以解決由此造成的大量長距離交通，使東拓、西進(jìn)的發(fā)展戰(zhàn)略受阻。城市空間拓展受阻，反過來使中心區(qū)的功能難以疏解，舊城改造使老城區(qū)密度持續(xù)增加，進(jìn)一步惡化了交通和人居環(huán)境，“中優(yōu)”難以實(shí)現(xiàn)，城市發(fā)展處于兩難境地。先行建設(shè)快線，解決長距離交通出行需求，能夠引導(dǎo)城市空間有序發(fā)展，落實(shí)“東拓、西進(jìn)、中優(yōu)”的空間發(fā)展戰(zhàn)略。因此，“先快后慢”成為必然選擇。

3.1.3 量力而行的原則

軌道交通建設(shè)必須本著量力而行的原則，選擇盡可能小的代價，盡量小的工程難度，盡快形成一個帶形布局的軌道網(wǎng)，滿足城市發(fā)展的需要。快線網(wǎng)中的“一橫”R2線以地上線為主，“兩縱”R1和R3線又位于新市區(qū)的主干路，建設(shè)條件好，工期短，投資少，先行實(shí)現(xiàn)快線網(wǎng)正是量力而行原則的體現(xiàn)。

基于以上原因，濟(jì)南軌道交通規(guī)劃創(chuàng)新性地提出先易后難、先外后內(nèi)、先快后慢的建設(shè)時序，既符合帶形城市的空間特點(diǎn)，解決東西向長距離出行交通需求，緩解現(xiàn)狀交通壓力，同時又能在現(xiàn)階段回避泉水保護(hù)的社會敏感性問題。

3.2 濟(jì)南近期建設(shè)方案

2015年1月，國務(wù)院正式批復(fù)了《濟(jì)南市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2015—2019)》［7］，至2019年，擬建成市域快線R1線、R2線一期工程和R3線一期工程，長約80.6 km，總投資437億元，形成“一橫兩縱、貫穿東西、連接南北”的支撐帶形城市空間骨架的快線網(wǎng)，如圖6所示。這充分肯定了濟(jì)南軌道交通建設(shè)時序選擇的科學(xué)合理性，宣告濟(jì)南軌道交通建設(shè)破堅(jiān)冰，開創(chuàng)了歷史新紀(jì)元。

圖6 濟(jì)南市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2015—2019)

4 交通一體化在規(guī)劃中的獨(dú)特性

如前所述，受制于泉水保護(hù)和帶形城市形態(tài)，濟(jì)南軌道交通的獨(dú)特性也造成了其先天不足，主要表現(xiàn)在核心區(qū)線網(wǎng)密度低和R2線與城市道路交通銜接不暢兩方面。

4.1 城市核心區(qū)交通一體化研究［6］

由于泉水敏感區(qū)位于城市中心區(qū)，使核心區(qū)線網(wǎng)密度只有0.67 km/km1。線網(wǎng)規(guī)劃為此做了專題研究，為提高核心區(qū)內(nèi)軌道交通的便捷性，采取加密靠近核心區(qū)線路車站，與中運(yùn)量系統(tǒng)、常規(guī)公交一體化銜接，建立慢行系統(tǒng)等多種方法，使更多的乘客通過步行或者公交換乘到達(dá)目的地，從而為核心區(qū)提供強(qiáng)有力的交通支撐。

4.2 鐵路走廊沿線軌道交通快線站點(diǎn)交通一體化

快線R2線利用鐵路走廊，沿膠濟(jì)鐵路敷設(shè)，鐵路對兩側(cè)用地的阻隔以及R2線車站與相交道路的立交關(guān)系，造成R2線與道路交通連接不暢，難以發(fā)揮軌道交通的骨干作用。為此，在建設(shè)規(guī)劃中設(shè)立交通銜接專題研究，圍繞軌道交通車站，調(diào)整以BRT為主的中運(yùn)量系統(tǒng)和常規(guī)公交在內(nèi)的線路和場站，以放射狀線網(wǎng)架構(gòu)組織與軌道交通主要站點(diǎn)(交通樞紐或重要站點(diǎn))銜接的公交線路，增加與R2線垂直的具有客流喂給作用的線路，強(qiáng)化地面交通對軌道交通的客流飼喂和疏散功能。

圖7 R2線地面車站與BRT車站銜接示意

如圖7所示，以R2線車站為城市公交樞紐站，將中運(yùn)量和普通公交線路引入公交樞紐站，實(shí)現(xiàn)軌道交通與中運(yùn)量及普通公交的有機(jī)銜接，為快線集聚客流，從而充分發(fā)揮快線的交通骨干作用，有效緩解東西向交通壓力。

5 結(jié)語

濟(jì)南是近年來國內(nèi)開展軌道交通規(guī)劃和建設(shè)的城市中最具特殊性城市之一。濟(jì)南市軌道交通規(guī)劃從保泉研究開始至建設(shè)規(guī)劃獲批前后5年多時間內(nèi)，經(jīng)歷數(shù)次自我否定與絕處逢生，在不斷探索中一路走來，最終形成具有自身獨(dú)特性的軌道交通發(fā)展模式，希望能對軌道交通理論和實(shí)踐提供借鑒作用。

［1］北京城建勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司.濟(jì)南軌道交通建設(shè)對泉水的影響研究［R］.北京，2010.

［2］中國地鐵工程咨詢有限責(zé)任公司.濟(jì)南市城市軌道交通控制性詳細(xì)規(guī)劃［G］.北京，2013.

［3］濟(jì)南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.濟(jì)南市總體規(guī)劃(2011—2020年)［G］.濟(jì)南，2010.

［4］濟(jì)南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.濟(jì)南市綜合交通規(guī)劃(2020年)［G］.濟(jì)南，2010.

［5］中國地鐵工程咨詢有限責(zé)任公司.濟(jì)南軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃［G］.北京，2013.

［6］中國地鐵工程咨詢有限責(zé)任公司.濟(jì)南軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2015—2019)［G］.北京，2013.

［7］國家發(fā)展改革委.關(guān)于印發(fā)濟(jì)南市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2015—2019)的通知［Z］.北京，2015.