城市地下道路總體設(shè)計分析及應(yīng)用

鄧燦

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東 廣州510060）

0 引言

在現(xiàn)行的《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ 221—2015）中，將地表以下供機(jī)動車或兼有非機(jī)動車、行人通行的城市道路定義為城市地下道路。隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，土地資源日趨緊缺，同時由于人們對環(huán)境景觀及舒適度的要求越來越高，促進(jìn)了城市空間向地下發(fā)展，而地下道路交通系統(tǒng)則是城市地下空間利用的重要組成部分。當(dāng)前，越來越多的城市發(fā)展了城市地下空間和地下道路，地下道路的類型也越來越多，在此結(jié)合廣州市的幾個工程設(shè)計實例，對城市地下道路總體設(shè)計進(jìn)行分析和探索。

1 城市地下道路總體設(shè)計要素

城市地下道路總體設(shè)計要素包括功能定位、設(shè)計目標(biāo)、建設(shè)條件、平縱橫要素、安全與運營管理設(shè)施要素等。

1.1 功能定位及設(shè)計目標(biāo)

城市地下道路涵蓋的類型很多，在廣州市基本均有應(yīng)用。地下道路的類型是由其功能定位及設(shè)計目標(biāo)確定的。例如：穿越一條道路的連接型地下道路獵德大橋北延線系統(tǒng)車行隧道；穿越江河且多點進(jìn)去的系統(tǒng)性地下道路車陂路新滘東路珠江隧道（見圖1）；結(jié)合城市綜合體地下空間，且既考慮綜合管溝又考慮地鐵等公共交通的新類型地下道路珠江新城臨江大道（見圖2）、金融城臨江大道（見圖3）；為了提高周邊環(huán)境景觀的云臺花園地下道路、天河體育中心天河路地下道路（見圖4）。

圖1 車陂路新滘東路珠江隧道效果圖

圖2 珠江新城臨江大道現(xiàn)狀照片

圖3 金融城臨江大道效果圖

圖4 天河體育中心天河路地下道路效果圖

在制定地下道路的功能定位及設(shè)計目標(biāo)時，除了單一連接型地下道路主要考慮交通功能外，其他復(fù)雜的地下道路常需考慮與周邊地塊銜接、公交交通結(jié)合、綜合管溝共建等需求，以上要素均需進(jìn)行針對性研究分析。

1.2 建設(shè)條件

結(jié)合規(guī)劃、現(xiàn)狀建設(shè)條件，對功能定位、設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行解析，是工程落地的前提及基礎(chǔ)。

規(guī)劃條件包括城市設(shè)計、區(qū)域交通與對外交通規(guī)劃、道路規(guī)劃、河涌規(guī)劃、公共交通（含軌道、公交等）規(guī)劃、市政管線規(guī)劃、公共安全與防災(zāi)規(guī)劃等。新類型的地下道路往往結(jié)合周邊地塊開發(fā)規(guī)劃、綜合管溝需求來確定工程規(guī)模。

現(xiàn)狀條件包括現(xiàn)狀周邊路網(wǎng)、現(xiàn)狀路由情況、現(xiàn)狀市政管線、現(xiàn)狀河涌、現(xiàn)狀沿線建筑物等。地下道路往往是在現(xiàn)狀開發(fā)較為成熟的城市區(qū)域建設(shè)，其沿線現(xiàn)狀地鐵、現(xiàn)狀市政管線、沿線建筑等都是制約功能定位能否落實的重要因素。

1.3 交通需求

地下道路建設(shè)成本大，建成后再改造或者改建難度較大。而且，由于其使用年限長，因此對交通需求更要考慮充分，包括交通長遠(yuǎn)發(fā)展的需求、交通構(gòu)成分析、交通流量預(yù)測等，需在通行能力和服務(wù)水平分析的基礎(chǔ)上，分析交通特點與交通安全間的相互關(guān)系。

地下道路的交通構(gòu)成已經(jīng)從單一連接型的通行功能轉(zhuǎn)變到綜合交通系統(tǒng)上，在很多地下道路工程中都已經(jīng)考慮了行人、公交、周邊地下車庫交通的需求。交通需求分析是強(qiáng)化地下道路功能適用性的重要因素。

1.4 總體設(shè)計中的平縱橫要素

（1）設(shè)計速度

地下道路設(shè)計速度包括主線、匝道、車庫聯(lián)絡(luò)道、地下公交站臺等方面，應(yīng)根據(jù)交通功能、通行能力、工程造價、運營成本、施工工法等因素確定。

在具體的設(shè)計速度制定時，結(jié)合其功能定位、建設(shè)條件、平縱橫設(shè)計進(jìn)行分析，不同功能的平縱橫設(shè)計將影響或制約其設(shè)計速度的確定，如受規(guī)劃現(xiàn)狀路網(wǎng)限制的敞開段起止點位置，滿足特定交通功能的匝道進(jìn)出方式等。

（2）橫斷面布置

在滿足建筑限界條件下，橫斷面布置應(yīng)為通風(fēng)、消防、供電照明、交通設(shè)施、內(nèi)飾裝修等配套設(shè)施提供安裝空間。

在具體的橫斷面布置時，除了考慮常規(guī)的車道寬度、路緣帶、檢修道、路面調(diào)坡、縱斷面對限界影響、專用管廊等要素，還應(yīng)考慮施工工法、防撞墻對限界的影響等要素。

（3）平縱線形

在滿足功能定位及設(shè)計目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對平縱線形進(jìn)行多方案比選，綜合建設(shè)條件、交通需求、出入口設(shè)置、設(shè)計速度、施工工法等要素進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保等全方面的論證。

1.5 總體設(shè)計中的安全與運營管理設(shè)施要素

安全與運營管理設(shè)施主要包括通風(fēng)、供電、照明、通信、給排水、監(jiān)控、防災(zāi)與救援疏散等。

相對于地面道路，地下道路總體設(shè)計中消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)是應(yīng)重點考慮的，特別是當(dāng)?shù)叵碌缆酚泄幌到y(tǒng)或車庫聯(lián)絡(luò)道的情況時，消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計常常影響道路等級、平面布局等總體設(shè)計，而且兩者相互影響。

2 案例分析

2.1 珠江新城臨江大道

珠江新城臨江大道位于現(xiàn)狀臨江大道上，西起華穗路，東至獵德路，道路全長約1.35 km。功能定位及設(shè)計目標(biāo)是結(jié)合城市綜合體地下空間實現(xiàn)復(fù)雜的交通功能。工程主要包括地面行車系統(tǒng)、臨江大道雙層隧道、進(jìn)出海心沙的過江隧道和連接海心沙島的綜合管溝。圖5為珠江新城臨江大道總體平面設(shè)計圖。

圖5 珠江新城臨江大道總體平面設(shè)計圖

主要功能包括：地面層設(shè)置隧道敞開段兩側(cè)的地面輔道，實現(xiàn)臨江大道與珠江新城地面道路（華夏路、冼村路等）的交通轉(zhuǎn)化；負(fù)一層設(shè)置短隧道，實現(xiàn)臨江大道與珠江新城地下空間、海心沙地下空間的交通轉(zhuǎn)化；負(fù)二層設(shè)置長隧道實現(xiàn)東西向過境直行交通。如圖6～圖8所示。

圖6 珠江新城臨江大道地面層平面設(shè)計圖

圖7 珠江新城臨江大道負(fù)一層平面設(shè)計圖

圖8 珠江新城臨江大道負(fù)二層平面設(shè)計圖

總體設(shè)計關(guān)鍵要素：（1）現(xiàn)狀地下污水渠箱B×H=6.3 m×3.0 m，埋深4.8～5.4 m，不能遷移。為避開隧道在高度上與渠箱發(fā)生沖突，道路中心線需采用小偏角向臨江大道現(xiàn)狀中心線南側(cè)偏移。（2）因與珠江新城現(xiàn)狀的華夏路、冼村路等現(xiàn)狀路網(wǎng)進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，制約隧道敞開段的起止點位置，需采用合適的設(shè)計速度及縱斷面縱坡等參數(shù)。（3）通往南側(cè)海心沙道過江隧道受現(xiàn)狀地下軌道APM、珠江河床、綜合管溝等制約，需采用合適的設(shè)計速度、平面曲線、凈空等參數(shù)。（4）提升負(fù)一層交叉口視距和景觀。負(fù)一層中間采用露天方式，設(shè)置半徑為15 m的天窗，受到交叉口周邊建構(gòu)物的限制?？紤]該處結(jié)構(gòu)型式及受力特性，需結(jié)合近遠(yuǎn)期交叉口交通組織方案確定交叉口結(jié)構(gòu)，采用梁板體系。

2.2 金融城臨江大道

金融城臨江大道道路西起科韻路，東至車陂路，全長約1.38 km。功能定位及設(shè)計目標(biāo)是結(jié)合城市綜合體地下空間實現(xiàn)復(fù)雜的交通功能。臨江大道地下道路采用主輔分離的方式：隧道主線下穿翠島、方城區(qū)域，主要服務(wù)通過性交通；輔道主要服務(wù)到達(dá)性交通，設(shè)置于主線兩側(cè)，采用右轉(zhuǎn)、定向匝道等方式連接地面道路、翠島方城地下環(huán)路[1]。

臨江大道公交總站以深港灣式公交?？空拘褪皆O(shè)置于地下道路隧道兩側(cè)輔道，在車行隧道結(jié)構(gòu)上面設(shè)置站場夾層，用于布設(shè)過街通道，便于兩側(cè)公交?？空镜娜肆鲹Q乘，同時將隧道配套的中控室、配電房等配套設(shè)施設(shè)置于夾層中。圖9、圖10分別為金融城臨江大道地面和地下道路平面設(shè)計圖。

圖9 金融城臨江大道地面道路平面設(shè)計圖

圖10 金融城臨江大道地下道路平面設(shè)計圖

總體設(shè)計關(guān)鍵要素：（1）結(jié)合翠島、方城地下車庫及整個金融城地下空間的規(guī)劃和交通量需求，選定設(shè)計車速、車道數(shù)、進(jìn)出口間距及方式等。（2）通過方案比選確定滿足各交通功能需求的平縱橫設(shè)計方案。（3）結(jié)合消防人防要求確定地下道路公交車站的規(guī)模、設(shè)施等總體設(shè)計布置。

2.3 云臺花園

云臺花園項目功能定位：將白云山南門區(qū)域整合建設(shè)成為一個整體的步行公共空間，同時通過廣園路局部下穿改造工程和地下空間，建設(shè)服務(wù)風(fēng)景名勝區(qū)的集交通、商業(yè)、休閑、娛樂等功能于一體的地下空間體系。圖11為云臺花園地面效果圖。

圖11 云臺花園地面效果圖

云臺花園地下空間通過環(huán)路組織車流，中部為人行區(qū)域，以垂直交通組織人流集散，從而實現(xiàn)人車分流的目的；廣園中路下沉隧道兩側(cè)地下空間設(shè)置為公共交通功能區(qū)，采用市政環(huán)形道路，布置公交站場、的士停靠站和旅游大巴停車場；地下車庫分別設(shè)置在地下二層南北兩端，通過多點出入口方便各方向來車的使用。圖12為云臺花園地面功能分區(qū)及交通流線方案圖。

圖12 云臺花園地面功能分區(qū)及交通流線方案圖

人流在地下一層通過開敞天井的垂直交通讓使用公共交通的人流快速疏導(dǎo)到地面或進(jìn)入地下空間；地下二層結(jié)合地鐵站廳和停車庫，通過負(fù)一層及地面直達(dá)白云山地面出入口（見圖13、圖14）。

總體設(shè)計關(guān)鍵要素：（1）項目地下空間南北長、東西窄，同時，規(guī)劃地鐵站和現(xiàn)狀城市快速路廣園路東西向穿過，把地下空間分成北、中、南三部分。總體設(shè)計時需滿足在廣園中路下沉隧道南北均設(shè)置公共交通站場，同時應(yīng)考慮地下空間的人車分流設(shè)計。（2）景區(qū)需滿足較多社會車輛的停車需求，在地下負(fù)二層設(shè)置了約800個車位的地下停車位。各個方向社會車輛來車的交通組織需要全面考慮。（3）通風(fēng)采光設(shè)計是城市地下空間設(shè)計的難點，需要通過一定量的地面開口設(shè)計，把自然光線引入地下室，解決部分地下采光、通風(fēng)問題。（4）該項目包括近6萬m2的地下商業(yè)以及公共交通站場2.4萬m2。大型城市地下空間的消防設(shè)計是總體設(shè)計中考慮的重點。

圖14 云臺花園負(fù)二層功能分區(qū)及交通流線方案圖

2.4 天河體育中心天河路

該節(jié)點功能定位是：優(yōu)化廣州中軸線城市核心地區(qū)的開放空間，高水平、高標(biāo)準(zhǔn)地規(guī)劃建設(shè)城市中心區(qū)，塑造具有嶺南特色和國際風(fēng)貌特色的城市形象。工程設(shè)計起點為體育西路，設(shè)計止點為體育東路，主要包含：在天河體育中心南側(cè)的天河路上新建供BRT車輛和其他車輛東西向行駛的負(fù)一層車行隧道、設(shè)置連接天河體育中心、宏城廣場等地下一層零售空間的負(fù)二層人行地道；設(shè)置隧道頂面的景觀頂棚、BRT和站臺等配套設(shè)施。如圖15、圖16所示。

圖15 天河體育中心天河路平面設(shè)計圖

圖16 天河體育中心天河路橫斷面設(shè)計圖

總體設(shè)計關(guān)鍵要素：（1）由于交通組織需求及現(xiàn)狀體育西路、體育東路建設(shè)條件制約隧道敞開段的起止點位置，需采用合適的設(shè)計速度及縱斷面縱坡等參數(shù)。（2）地下軌道APM已建成，與擬建天河路隧道結(jié)構(gòu)距離較近，考慮對其保護(hù)，需采用合適的凈空、橫斷面結(jié)構(gòu)等參數(shù)。（3）BRT的運營需求對站臺布置、人流分流設(shè)計的影響。

3 結(jié)語

（1）城市地下道路的總體設(shè)計中影響因素很多，功能需求也多樣化，需要以工匠精神因地制宜針對性、統(tǒng)籌性設(shè)計。

（2）結(jié)合城市綜合體地下空間建設(shè)的地下道路，應(yīng)盡量考慮地鐵等公共交通、人行系統(tǒng)、地下車庫、管線布置等內(nèi)容，做到合理地利用空間。

（3）重視安全與運營管理設(shè)施要素對總體設(shè)計的影響。

[1]鄒峻，王盛集.沿江地下道路總體設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)[J].城市道橋與防洪，2016（9）：56-60.