軌道交通與快速路共路由敷設(shè)方案的一體化研究

鄭小康

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100037）

1 研究背景

作為中心城區(qū)核心的主城區(qū)，交通系統(tǒng)承擔(dān)的交通壓力越來越大，主要道路服務(wù)水平逐年下降、擁堵范圍逐年擴(kuò)大，已成為當(dāng)今城市發(fā)展所面臨的普遍問題，構(gòu)建城市立體交通，倡導(dǎo)公共交通，對(duì)緩解交通擁堵、改善環(huán)境等具有重要作用，在交通建設(shè)方面除興建軌道交通外，各地也越來越重視城市快速路的建設(shè)。

雖然交通建設(shè)投資不斷增加，但經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)日益頻繁，各種出行需求迅速加劇，道路狀況嚴(yán)峻，供需平衡較為脆弱，甚至呈現(xiàn)惡化的趨勢(shì)。為適應(yīng)交通需求增長、改善城市環(huán)境、節(jié)約土地資源、提高路網(wǎng)運(yùn)行效率，國內(nèi)外各大城市已將道路交通建設(shè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向地下[1]。

由于用地條件及道路交通資源的限制，現(xiàn)有的交通條件難以滿足主城區(qū)交通疏解的需要，發(fā)展快速、立體的交通方式來改善主城區(qū)交通是行之有效的措施之一。鑒于城市地下交通發(fā)展的趨勢(shì)，市內(nèi)、城際交通走廊尚需面對(duì)軌道網(wǎng)絡(luò)與地下快速通道網(wǎng)絡(luò)在地下空間使用上的沖突。同時(shí)，從實(shí)施角度上，也將因兩者建設(shè)時(shí)序不同而帶來工程難點(diǎn)，引發(fā)額外費(fèi)用[2]。本文以溫州主城區(qū)快速路與軌道交通 2號(hào)線(以下簡稱M2線)為例，對(duì)兩大工程的一體化方案進(jìn)行初步研究，得出較為合理的一體化方案，為規(guī)劃和建設(shè)的決策提供一定的參考。

2 項(xiàng)目背景

已獲溫州市政府批復(fù)的《溫州市城市立體交通專項(xiàng)規(guī)劃》提出，“射線＋環(huán)線＋通道”的快速路與交通性主干道共同構(gòu)成都市區(qū)骨干道路系統(tǒng)。環(huán)線主要指已建成南線(即甌海大道)外的內(nèi)環(huán)快速北線和東線，北線為沿江快速通道，全長約10.6 km，串聯(lián)雙嶼、黃龍、舊城以及濱江商務(wù)區(qū)等區(qū)域；東線為主城區(qū)東部南北向快速路通道，全長約2.3 km[3]，如圖1所示，主要串聯(lián)濱江商務(wù)區(qū)、高新區(qū)、生態(tài)園等區(qū)域。該通道的交通功能表現(xiàn)為主要承擔(dān)內(nèi)部交通 59.61%及到發(fā)性交通 35.19%，并承擔(dān)少量的通過性交通，僅為5.19%。

圖1 溫州市區(qū)快速環(huán)線Fig.1 The conspectus of express loop in Wenzhou City

M2線是溫州軌道交通網(wǎng)絡(luò)中一條重要的骨干線路，西起雙嶼鞋都，經(jīng)雙嶼客運(yùn)站，穿越濱江住宅密集區(qū)、濱江商務(wù)區(qū)，至龍灣瑤溪，2020年線路長度約25.82 km，遠(yuǎn)景在龍灣瑤溪往東南方向繼續(xù)延伸，該線沿江濱路—會(huì)展路敷設(shè)長約12.9 km，含12座車站，全為地下線路，與規(guī)劃的北線和東線通道共路由[4]。見圖2中的紅線部分。

圖2 溫州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(局部)Fig.2 Part of the conspectus of rail transit line network in Wenzhou (part)

3 一體化方案研究

采用一體化集約布置，將軌道交通空間與機(jī)動(dòng)車交通空間相結(jié)合，同步實(shí)施，是節(jié)約城市地下空間、減少投資、降低工程后期風(fēng)險(xiǎn)比較可行的途徑[5]。因此，地下快速路與軌道交通線路一體化與總體設(shè)計(jì)技術(shù)的研究十分必要。

圖3 M2線與沿江快速路共路由Fig.3 The conspectus of M2 line and expressway along the river on the same road

3.1 現(xiàn)狀條件分析

通過對(duì)沿江快速路與M2線各自的線位梳理并論證，認(rèn)為兩大工程在該段沿江濱路—會(huì)展路敷設(shè)較為合理。江濱路與會(huì)展路規(guī)劃道路紅線均為50 m，道路已基本實(shí)現(xiàn)規(guī)劃，沿路中有已運(yùn)營的BRT1號(hào)線，沿線分布大量的成熟小區(qū)、商業(yè)及行政辦公、醫(yī)療教育用地，部分地段待開發(fā)，如圖3、4所示。但兩大工程均布設(shè)在路幅較窄的道路下，沿線相交道路眾多，交通繁忙，地下布設(shè)了大量的給排水管和電力管道，實(shí)施難度大，建設(shè)條件復(fù)雜。因此，需結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)具體條件，尋求最優(yōu)的一體化布置方案。

圖4 江濱路段(甌越大橋至車站大道)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面Fig.4 Standard cross-section of Riverside Road (from Ouyue Bridge to Station Road)

江濱路是東西向的主干道，是連接雙嶼、濱江住宅區(qū)商業(yè)、規(guī)劃中的楊府山 CBD地區(qū)之間重要的客運(yùn)走廊。但北線和東線快速路計(jì)劃2018年開工建設(shè)，而M2線為溫州軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的線路，基于溫州軌道交通建設(shè)規(guī)劃暫未批復(fù)，具體開工日期不確定，考慮到一體化工程體量大、工程投資高，施工時(shí)對(duì)沿線交通、環(huán)境勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此，下面重點(diǎn)探討兩個(gè)工程如何銜接，同期施工或分期施工涉及哪些主要問題，從而得出較為合理的一體化方案。

3.2 建設(shè)條件分析

由于現(xiàn)狀的甌海大道快速路為雙六車道，與規(guī)劃中的北線、東線日后形成環(huán)線快速路，從整個(gè)環(huán)線道路通行能力的匹配度考慮，北線與東線的主線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為雙六車道，考慮到北線南北兩側(cè)為既有成熟片區(qū)，沿線規(guī)劃了大量的居住、商業(yè)用地，兩側(cè)建筑的退紅距離不多，局部僅為5～10 m，該段快速路不宜采用高架敷設(shè)；而會(huì)展路東西兩側(cè)各規(guī)劃了20 m寬的綠化帶，從工程的集約性及施工難度考慮，該段快速路宜采用高架敷設(shè)。

3.3 快速路橫斷面

本段快速路有3種橫斷面布設(shè)形式，分別為高架、地面、地下快速路橫斷面，如圖5～8所示。高架快速路對(duì)周邊環(huán)境和景觀影響較大；地面快速路采用主輔分離的形式，形成地面連續(xù)流，局部重要路口，主線采用地道穿越，對(duì)周邊影響??；地下快速路對(duì)周邊環(huán)境和景觀影響較小。高架快速路適用于城市外圍區(qū)域，地下及地面快速路適用于城市核心區(qū)。

圖5 高架快速路橫斷面Fig.5 The conspectus of elevated express way cross-section

圖6 地面快速路橫斷面Fig.6 The conspectus of ground express way cross-section

3.4 一體化布置方案

M2線和快速路在江濱路、會(huì)展路共路由，由翠微大道至機(jī)場(chǎng)大道共線段長約12.9 km，含12座車站，2號(hào)線地下敷設(shè)[6]。具體敷設(shè)方式結(jié)合周邊條件綜合考慮，共路由方案如圖8所示。

3.4.1 方案一

該方案地下段為翠微大道至七都大橋段，長約10.6 km，M2線含10座車站；高架段為七都大橋至機(jī)場(chǎng)大道段，長約2.3 km，M2線含2座車站。沿線與東甌大橋、甌越大橋、七都大橋、機(jī)場(chǎng)大道規(guī)劃四處互通立交，通過對(duì)沿線交通需求定性和定量的分析，并結(jié)合快速路出入口的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及M2線站點(diǎn)的設(shè)置情況，快速路路段上相鄰兩出入口端部之間的距離應(yīng)大于或等于表 1中規(guī)定的值[7]。經(jīng)綜合研究后確定在廣化橋路、信河街、民航路、惠民路、湯家橋路以及蒲中路設(shè)置6處平行匝道，如圖9所示。在實(shí)際工程中，平行匝道可結(jié)合交通流量和交通組織適當(dāng)減少，以保證快速路的通行能力。

圖7 地下快速路橫斷面Fig.7 Underground express way cross-section

圖8 M2線與快速路沿江濱路—會(huì)展路平面Fig.8 The conspectus of M2 line and express way along the Jiangbin Road-Exhibition Road

表1 出入口最小間距Tab.1 Minimum spacing of the entrances m

3.4.2 方案二

考慮到快速路方案一地下段過長，工程量大，與東甌大橋、甌越大橋互通立交實(shí)施難度較大，且加大了M2線車站和區(qū)間的埋深，故研究選擇合適的路段利用地面道路作為快速路，并對(duì)地面段快速路封閉運(yùn)行，對(duì)沿線南北相交道路的左轉(zhuǎn)和直行會(huì)有影響，通過對(duì)該段沿線交通組織的分析，定性認(rèn)為地面段快速路對(duì)原有的交通組織不會(huì)產(chǎn)生影響，因此，地面段快速路應(yīng)選擇在南北向相交道路不多的地段，盡量避免對(duì)相交道路左轉(zhuǎn)和直行產(chǎn)生較大的影響。

通過上述分析，該方案地面快速路有如下兩段，分別為翠微大道至勤奮路段，長約1.1 km；東明路至惠民路段，長約1.2 km，M2線含2座車站，這兩段地面快速路會(huì)影響廣化橋路、車站大道的左轉(zhuǎn)功能，為了不影響左轉(zhuǎn)，可通過設(shè)置定向匝道加以實(shí)現(xiàn)；地下段快速路有兩段，分別為勤奮路至東明路段，長約3.8 km，惠民路至七都大橋段，長約4.5 km，M2線含8座車站；高架段為七都大橋至機(jī)場(chǎng)大道段，長約2.3 km，M2線含2座車站，如圖10所示?；ネ⒔缓推叫性训赖牟荚O(shè)與快速路方案一相同。

圖10 快速路方案二Fig.10 The flat diagram of second express way plan

3.4.3 一體化斷面分析

一體化布置方案時(shí)應(yīng)遵循以下原則，一是從豎向關(guān)系上，應(yīng)充分體現(xiàn)以人為本的理念，軌道交通車站盡可能淺，減小乘客上下高度，使運(yùn)營管理方便；二是確定東西通道的埋深應(yīng)滿足設(shè)置進(jìn)出匝道的條件和高差，保證通道的功能不變；三是可以靈活避讓橫向交叉的重大地下建(構(gòu))筑物；四是綜合考慮施工期間交通組織、管線搬遷、動(dòng)拆遷、分期實(shí)施情況、結(jié)構(gòu)合理性、工程總投資及初期投資等之間的協(xié)調(diào)平衡[8]。

根據(jù)不同的建設(shè)條件，地下快速路、軌道區(qū)間各自有不同的實(shí)施工藝和斷面布置，兩者在不同布置下的一體化需綜合考慮建設(shè)時(shí)序、結(jié)構(gòu)合理性、實(shí)施工藝、工程造價(jià)等各方面的因素進(jìn)行組合優(yōu)選，最終選取合適的一體化模式[9]。

基于共線段快速路有地下、地面、高架三種敷設(shè)方式，M2線在該段按地下敷設(shè)考慮，分別對(duì)這3種組合斷面按區(qū)間和車站展開分析?？紤]到地面敷設(shè)的快速路與M2線的組合斷面為常規(guī)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)地下疊落斷面和高架疊落斷面展開分析。

3.4.3.1 地下疊落斷面

1) 區(qū)間斷面。由于江濱路通道匝道布設(shè)較多，平均間距約2.3 km，如采用盾構(gòu)施工，主線埋深大，需要取消部分匝道，影響通道功能，對(duì)匝道進(jìn)出部分布置加減速車道，仍需大范圍開挖，每個(gè)盾構(gòu)區(qū)段需設(shè)一處始發(fā)井，施工用地難以解決，因此，地下快速路采用全線明挖，M2線可與快速路疊落或平行敷設(shè)，區(qū)間斷面如圖11所示。

圖11 地鐵區(qū)間與地下快速路疊落斷面Fig.11 The stacked cross section of metro interzone and underground express way

2) 車站斷面。車站應(yīng)根據(jù)工程軌交的具體要求，合理控制車站規(guī)模，并結(jié)合周邊地塊合理設(shè)置出入口、風(fēng)井位置[10]。對(duì)于地下1層六車道平行敷設(shè)的快速路，M2線車站為地下3層島式車站，結(jié)構(gòu)寬約29.2 m，比標(biāo)準(zhǔn)的島式車站寬約8.1 m，工程上存在一定的浪費(fèi)；車站埋深約 21 m。出入口從道路兩側(cè)伸出，兼有一定的過街功能，具體斷面形式如圖12所示。

考慮到地下3層站埋深過深，對(duì)M2線的車站進(jìn)行優(yōu)化，盡量減少車站埋深，該斷面的車站為地下 2層側(cè)式車站，功能較差，結(jié)構(gòu)寬約29.2 m，比標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)式站寬約3.3 m；車站埋深約16.3 m。出入口從道路兩側(cè)伸出，兼有一定的過街功能，具體斷面形式如圖13所示。

圖12 地下3層車站疊落方案斷面Fig.12 The stacked cross section of the three layers underground station

圖13 地下2層車站疊落方案斷面Fig.13 Stacked cross-section of a two-layer underground station

以上2種斷面均需快速路與M2線的車站同期施工，鑒于目前軌道交通建設(shè)規(guī)劃尚未批復(fù)，有必要研究地鐵車站與快速路分期施工的斷面，該斷面地下快速路采用上下三車道疊落布置，車站主體平行快速路，如圖14所示。

該斷面存在以下問題：

1) 臨近車站一側(cè)的快速路無空間設(shè)置匝道，且地下2層的快速路由于埋深較大，會(huì)增加匝道長度，嚴(yán)重制約著快速路的功能；

2) 由于地鐵一側(cè)的出入口通道需從快速路上部先行實(shí)施，會(huì)加大快速路的埋深，上層快速路的頂板距地面需保證約5.5 m的距離，以便M2線出入口通道布設(shè)合理；

圖14 地下3層車站與快速路平行敷設(shè)斷面Fig.14 Parallel equipped cross section of the three-layer underground station and express way

3) 該斷面寬度約36 m，埋深約17 m，M2線的車站距一側(cè)道路紅線間距僅為4 m，如建筑沒有充分的退紅，地鐵車站施工時(shí)對(duì)建筑會(huì)造成較大的影響，且交通導(dǎo)改、場(chǎng)地布置也會(huì)面臨較大的壓力；

4) 該斷面的快速路與地鐵分期實(shí)施技術(shù)上可行，但地鐵位于快速路正上方的通道工程立項(xiàng)存在較大困難，后期實(shí)施區(qū)間與車站站型(側(cè)式或島式)還需深入比選研究，對(duì)區(qū)間施工的技術(shù)要求較高；

5) 如采用分期施工，對(duì)江濱路的道路影響時(shí)間初步估算有6～7年，將會(huì)對(duì)溫州中心城區(qū)的整體交通影響巨大。

因此，平行敷設(shè)的斷面對(duì)快速路和 M2線的車站均提出了很高的要求，工程投資較前文分析的地下3層和2層斷面均有大幅增加，故平行敷設(shè)的斷面不予考慮。

而對(duì)比地下3層島式站和2層側(cè)式站，2種斷面的車站均需與快速路合建，考慮到側(cè)式站的功能較差，且兩種站型的土建投資相差不大，筆者暫推薦地下 3層站疊落方案。

3.4.3.2 高架疊落斷面

會(huì)展路東西兩側(cè)各有20 m的綠化帶，該段快速路可采用高架敷設(shè)，對(duì)高架快速路與M2線的疊落斷面進(jìn)行分析。

1) 區(qū)間斷面。高架快速路為雙六車道，地鐵區(qū)間采用雙線單圓盾構(gòu)；M2線的區(qū)間工程與高架快速路可同期或分期實(shí)施，具體斷面形式見圖15。

2) 車站斷面。該地鐵車站的站臺(tái)較寬，如客流量不足，存在一定的浪費(fèi)；車站與快速路需同期實(shí)施，高架橋樁可作為車站與快速路的共用結(jié)構(gòu)。具體斷面形式如圖16所示。

圖15 地下區(qū)間與高架快速路疊落斷面Fig.15 The stacked cross-section of Metro interzone and elevated express way

圖16 地下車站與高架快速路疊落斷面Fig.16 The stacked cross section of underground station and elevated express way

3.5 方案比選

對(duì)方案一、二，從敷設(shè)方式、施工難度、對(duì)交通和景觀的影響、工程投資等方面進(jìn)行綜合比選，如表2所示。

從施工影響、政策處理、工程投資等多角度對(duì)方案一和方案二做比選，可知方案二施工難度相對(duì)較小，且運(yùn)營后的維養(yǎng)成本低，安全隱患少，優(yōu)勢(shì)較明顯，故推薦采用方案二，考慮到該方案車站與快速路需同期實(shí)施，對(duì)M2線的建設(shè)時(shí)序提出了相應(yīng)要求，即快速路與M2線的建設(shè)時(shí)序要求匹配。

4 結(jié)論

隨著軌道交通、快速路網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，一體化的建設(shè)模式將有較好的應(yīng)用前景。本文通過結(jié)合溫州市江濱路城市軌道與快速路一體化方案研究成果，對(duì)M2線與快速路共路由敷設(shè)方案的綜合比選分析，得出較為合理的共建方案，既節(jié)約了寶貴的公共廊道地下空間，也節(jié)約了大量的工程前期費(fèi)用，用一個(gè)工程的前期工作完成了兩個(gè)工程，形成了立體化的地下綜合交通走廊，這些集約化的設(shè)計(jì)既節(jié)約了土地資源和建設(shè)投資，還減少了運(yùn)營管理成本，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。本文重點(diǎn)探討了軌道交通車站、區(qū)間與快速路的一體化方案，并結(jié)合建設(shè)時(shí)序、工程投資、功能等多方面綜合分析，選擇較為合理的一體化方案，可為今后類似一體化工程提供較好的借鑒和參考。

表2 快速路方案比選Tab.2 The comparison table of expressway schemes