軌道交通和市政道路功能一體化研究

郭桃明，蔡涌濤，曹宇齊，何培鳳

（1. 深圳市地鐵集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518026；2. 深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

1 概述

為配合深圳市東進(jìn)戰(zhàn)略，坪地地區(qū)作為深圳市16個(gè)重點(diǎn)發(fā)展片區(qū)之一，要求打造成高標(biāo)準(zhǔn)的國際低碳城。地鐵3號(hào)線東延項(xiàng)目和坪西路市政改造工程是國際低碳城最重要的交通支撐項(xiàng)目之一。地鐵3號(hào)線東延線路全長約9.321 km（其中高架段6.776 km、過渡段0.213 km、地下段2.332 km），沿龍崗大道和坪西路敷設(shè)。坪西路（龍坪路—鶴鳴路）市政改造工程西起龍坪大道，東規(guī)劃至鶴鳴路，全長約6.5 km，屬城市主干路，道路紅線寬50 m，軌道交通與坪西路共線段約6 km（見圖1）。低碳城高起點(diǎn)規(guī)劃要求兩項(xiàng)目需一體化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)目功能一體化和整個(gè)交通系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，減少市民出行時(shí)間，提高市民出行舒適度，提升城區(qū)景觀[1-2]。

坪西路為國際低碳城發(fā)展主軸，坪西路和地鐵3號(hào)線三期工程為交通主軸，市政道路紅線寬僅為50 m，高架敷設(shè)軌道交通空間較為局促，合理分配道路空間成為首要問題；低碳城高強(qiáng)度開發(fā)需要快捷的交通，實(shí)現(xiàn)軌道交通為主體、其他交通形式為支撐的高效運(yùn)轉(zhuǎn)交通體系；匹配道路平面和軌道交通線路以減少門式墩；采用特殊的軌道交通車站建筑形式，減少軌道交通對(duì)市政道路空間和景觀的影響。如何運(yùn)用軌道交通和市政道路功能一體化設(shè)計(jì)理念和思路實(shí)現(xiàn)整個(gè)交通體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)并提升城市景觀是項(xiàng)目面臨的最大挑戰(zhàn)。

圖1 3號(hào)線東延與坪西路平面示意圖

2 空間一體化設(shè)計(jì)

高架敷設(shè)的軌道交通和市政道路共線，在有限空間實(shí)現(xiàn)2種交通功能，涉及橫斷面一體化設(shè)計(jì)、平面一體化設(shè)計(jì)和縱斷面一體化設(shè)計(jì)等問題[3-5]。通過對(duì)各方要素的深入分析，多輪相互提資和沖突點(diǎn)反饋，經(jīng)深入細(xì)致研究，得出2種交通功能均較合理的設(shè)計(jì)方案。

2.1 橫斷面一體化設(shè)計(jì)

軌道交通高架敷設(shè)在市政道路路中，道路橫向空間分配既要保證人行道、自行車道、機(jī)動(dòng)車道、高架橋梁和車站的需要，還應(yīng)有相應(yīng)空間設(shè)置城市景觀和綠化，實(shí)現(xiàn)低沖擊開發(fā)模式，以符合低碳建設(shè)生態(tài)城市的需要。為滿足軌道交通站點(diǎn)和區(qū)間設(shè)置需要，坪西路路中綠化帶按高架區(qū)間橋墩5.0 m、高架車站橋墩11.0 m、地下車站主體風(fēng)亭6.0 m、U形槽過渡段12.5 m設(shè)置（見圖2），機(jī)動(dòng)車道寬11.5 m、機(jī)非分隔帶寬1.5 m、非機(jī)動(dòng)車道寬2.5 m、人非分隔帶寬1.5 m、人行道寬5.5 m（高架車站位置2.5 m、地下車站5.0 m）。通過合理劃分道路橫斷面，實(shí)現(xiàn)軌道交通和市政道路交通空間的綜合平衡。

圖2 高架區(qū)間、車站與市政道路橫斷面圖

2.2 平面一體化設(shè)計(jì)

軌道交通采用高架方式由龍崗大道轉(zhuǎn)入坪西路，軌道交通平面與坪西路線位斜交（見圖3），原設(shè)計(jì)有6個(gè)門式墩。通過局部優(yōu)化道路線位和軌道交通線位，將軌道交通門式墩由6個(gè)減少為4個(gè)。同時(shí)將地鐵門式墩由垂直地鐵線路調(diào)整為垂直市政道路，減少對(duì)市政道路景觀的影響。為減小門式墩對(duì)坪西路行車視線的影響和對(duì)司機(jī)心理造成壓力，將南側(cè)橋墩由機(jī)動(dòng)車道邊調(diào)整至人行道最外側(cè)且避開既有雨水箱涵。避免新建市政道路改造既有雨水箱涵，降低工程實(shí)施難度和節(jié)省投資。

坪西路與教育路交叉位置的原設(shè)計(jì)道路（坪西路）平面半徑為300 m，該半徑尺寸不滿足軌道交通最小曲線半徑的要求。若依據(jù)現(xiàn)有道路平面曲線作為設(shè)計(jì)前提，為滿足軌道交通最小曲線半徑和行車速度要求，需在教育路兩側(cè)的坪西路各設(shè)置4個(gè)門式墩，對(duì)行車視線和城市景觀均有較大影響。為滿足軌道交通行車、市政道路行車視線和城市景觀等多方面的需要，同時(shí)避免占用周邊地塊，通過道路路口適當(dāng)偏心和調(diào)整路口段人行道寬度，將坪西路與教育路交叉口道路平面曲線半徑由300 m優(yōu)化為420 m（見圖4）。

2.3 縱斷面一體化設(shè)計(jì)

圖3 軌道交通斜向轉(zhuǎn)入坪西路路中平面圖

圖4 軌道交通和市政道路平面優(yōu)化圖

市政道路縱斷面基本依據(jù)規(guī)劃的豎向標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)，由現(xiàn)狀場(chǎng)地標(biāo)高、市政重力流匯集方向和周邊地塊開發(fā)等因素綜合確定[6-7]。軌道交通高架敷設(shè)在坪西路路中，橋下凈空需滿足市政道路車輛通行高度和市政道路空間感要求。軌道交通縱坡限值小于道路縱坡限值，局部位置道路空間感相對(duì)較差，通過優(yōu)化道路縱斷面，實(shí)現(xiàn)橋下凈空滿足市政道路的要求，同時(shí)改善了行車舒適性，且不影響片區(qū)土方平衡。

坪西路現(xiàn)狀道路起伏較大，新建坪西路對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行填挖，為保證橋梁結(jié)構(gòu)安全，橋梁承臺(tái)埋深需結(jié)合市政道路縱斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免永久承臺(tái)埋深過深造成投資增加；也要避免永久承臺(tái)超出地面帶來橋梁安全問題。因此，填方地段橋梁承臺(tái)埋深按現(xiàn)狀地形進(jìn)行設(shè)計(jì)，挖方地段橋梁承臺(tái)埋深按規(guī)劃道路標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)（見圖5）。

3 多種交通換乘一體化設(shè)計(jì)

圖5 軌道交通和坪西路縱斷面協(xié)調(diào)圖

通過以人為本的交通接駁設(shè)計(jì)，將人行、自行車、公交車、社會(huì)車輛等多種交通方式與軌道交通緊密銜接，擴(kuò)大軌道交通的服務(wù)半徑，提高軌道交通車站服務(wù)水平和覆蓋范圍。形成以軌道交通為骨干、常規(guī)公交為網(wǎng)絡(luò)及其他交通方式為補(bǔ)充的一體化交通系統(tǒng)，緩解城市擁堵，實(shí)現(xiàn)綠色低碳出行，提高市民出行便捷性和整個(gè)交通體系的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3.1 人行交通

道路步行接駁系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮行人心理需求，使行人可安全、快捷、便利地實(shí)現(xiàn)軌道交通與其他市政交通設(shè)施間的換乘。人行道道板鋪裝整齊統(tǒng)一，行人過街橫道設(shè)無障礙坡道（坡底道牙與路面齊平），人行道交通指示標(biāo)牌標(biāo)識(shí)地鐵線路名稱和距離，道路無障礙設(shè)施和軌道交通無障礙設(shè)施對(duì)接，方便市民在軌道交通和其他交通之間便捷換乘，體現(xiàn)人文關(guān)懷。

3.2 常規(guī)公共交通

整個(gè)城市交通系統(tǒng)中軌道交通為骨干、常規(guī)公交為網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)軌道交通和常規(guī)公交快捷換乘是解決城市交通體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，軌道交通車站出入口和常規(guī)公交車站設(shè)置應(yīng)統(tǒng)籌考慮。軌道交通高架車站一般設(shè)置于路段中，道路同側(cè)軌道交通出入口間的距離約為140 m，公交車站原則上布置于兩出入口之間，結(jié)合道路交通要求，盡量靠近客流量大的軌道交通出入口。軌道交通地下車站一般設(shè)置于道路路口，出入口布置在路口4個(gè)象限，公交車站設(shè)置于出入口前方，在滿足交通通行的情況下盡量靠近地鐵出入口。充分考慮南方城市高溫和雨水多的特點(diǎn)，坪西路公交車站與地鐵出入口之間采用風(fēng)雨連廊連接，體現(xiàn)人文關(guān)懷（見圖6、圖7）。

3.3 自行車交通

圖6 高架站出入口和公交車站連廊

圖7 地下站出入口和公交車站連廊

“最后一公里”一直是整個(gè)交通體系的難題，更是軌道交通覆蓋的難題。自行車成為交通體系中“最后一公里”的較好選擇。自行車出行具有靈活性強(qiáng)、停車隨意性強(qiáng)、不易管理、集散主要分布在軌道交通出入口和公交車站附近等特點(diǎn)。坪西路設(shè)計(jì)時(shí)利用軌道交通出入口后方或前方、道路側(cè)綠化帶、樹池中間間隔等位置合理布置自行車停車點(diǎn)，完善自行車交通與軌道交通、公交車的換乘。

3.4 出租車和社會(huì)車輛

軌道交通出入口附近考慮設(shè)置出租車臨時(shí)?？奎c(diǎn)和社會(huì)車輛即停即走停靠點(diǎn)，以方便乘客交通出行。出租車臨時(shí)?？奎c(diǎn)和社會(huì)車站即停即走?？奎c(diǎn)應(yīng)以不違反規(guī)范、不阻擋人流、確保安全為原則。同時(shí)在道路設(shè)計(jì)中加設(shè)交通探頭對(duì)違停車輛進(jìn)行管理，避免出現(xiàn)車輛等待乘客造成軌道交通車站范圍內(nèi)道路通行能力的下降。

4 景觀一體化設(shè)計(jì)

4.1 高架車站建筑與道路景觀結(jié)合

考慮到環(huán)評(píng)要求，軌道交通高架站多布置于路中綠化帶。高架站首層一般設(shè)置長度約80 m的強(qiáng)電、弱電用房和消防疏散樓梯間，二、三層分別為站廳層和站臺(tái)層[8-9]。雖然車站總長度僅為有效站臺(tái)的長度，但2個(gè)非付費(fèi)區(qū)長度均為12 m，空間較為局促；車站首層通透性差，對(duì)市政景觀影響較大，不符合高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)低碳城的需要；變電所位于地面不利于室內(nèi)防塵，增加設(shè)備維護(hù)工作量。

圖8 高架車站立面效果圖

通過高架車站主體加長1跨（12 m），將0.4 kV開關(guān)柜室設(shè)于站廳層，其他變電所房間移至站臺(tái)層。方案優(yōu)化后，首層通透性好、工程延續(xù)性較好、客流吸引較好、利于變電所設(shè)備運(yùn)輸、電纜敷設(shè)和防塵；其次將封閉疏散樓梯間調(diào)整為鏤空疏散樓梯，進(jìn)一步減小建筑對(duì)道路通透性的影響；再次將消防泵房調(diào)整為下沉式，完全解決了軌道交通車站對(duì)道路通透性和景觀的影響（見圖8）。方案優(yōu)化后，軌道交通車站首層全部種植綠化，使得路中綠化帶形成整體，提升了城市道路景觀。

4.2 地鐵附屬路中設(shè)置

地鐵車站風(fēng)亭和冷卻塔多外掛于車站主體，設(shè)置于人行道邊的綠化帶中。坪西路機(jī)動(dòng)車道外總寬度為10.5 m（機(jī)非分隔帶寬1.5 m、非機(jī)動(dòng)車道寬2.5 m、人非分隔帶寬1.5 m、人行道寬5.0 m），考慮到風(fēng)亭和冷卻塔15.0 m的環(huán)評(píng)距離要求，若風(fēng)亭和冷卻塔設(shè)置于道路邊，周邊地塊建筑物需退線15.0 m，對(duì)地塊開發(fā)影響較大或影響道路基本功能。通過與道路專業(yè)協(xié)調(diào)，將地下車站位置的路中綠化帶由5.0 m調(diào)整為6.0 m，滿足了風(fēng)亭和冷卻塔的設(shè)置要求（見圖9）。實(shí)現(xiàn)了市政道路人行道和景觀需要，滿足了風(fēng)亭和冷卻塔環(huán)評(píng)要求，也避免了因市民反對(duì)風(fēng)亭和冷卻塔設(shè)置所引起的社會(huì)維穩(wěn)問題。

圖9 車站風(fēng)亭和道路橫斷面結(jié)合

4.3 綠化景觀匹配

軌道交通和市政道路的設(shè)計(jì)應(yīng)處處體現(xiàn)低碳、環(huán)保、綠色的理念，為確保兩項(xiàng)目綠化景觀效果整體性，將所有軌道交通綠化工作均納入市政道路中，由市政道路景觀設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一設(shè)計(jì)。高架車站下方綠化苗木選擇喜陰植物。軌道交通車站上下水及相關(guān)附屬設(shè)施貼近墩柱背面設(shè)置，減少對(duì)道路景觀的影響；同時(shí)相關(guān)地面設(shè)施設(shè)置綠化遮擋。

5 人性化設(shè)計(jì)

軌道交通高架敷設(shè)于市政道路路中，降低了軌道交通建設(shè)和運(yùn)營成本，但高架橋墩位于路中綠化帶中，可能出現(xiàn)車輛發(fā)生意外撞擊橋墩的情況，因此橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中均考慮了車輛發(fā)生意外的撞擊荷載。其出發(fā)點(diǎn)是保證橋梁本身的結(jié)構(gòu)安全。目前常見的汽車和橋梁撞擊交通事故中，橋墩較少出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)構(gòu)破壞，但汽車駕駛?cè)藛T多出現(xiàn)重大傷亡。和市政道路平行的軌道交通橋梁橋墩與行駛車輛發(fā)生撞擊的幾率大大提升，故在軌道交通橋梁橋墩設(shè)計(jì)中應(yīng)體現(xiàn)人文關(guān)懷，橋墩四周設(shè)置防撞護(hù)欄，延緩意外車輛撞擊力，降低交通事故中駕駛?cè)藛T的傷害程度。

圖10 橋墩防撞護(hù)欄效果

6 結(jié)束語

基于軌道交通和市政道路一體化建設(shè)所面臨的問題，采用功能一體化的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合案例詳細(xì)闡述了各交通方式之間形成便捷換乘的高效交通體系及市政道路與軌道交通景觀一體化等功能設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，通過功能一體化設(shè)計(jì)的理念和思路，有效提高了設(shè)計(jì)成果水平，最終給市民提供環(huán)境景觀優(yōu)美、便捷換乘的交通設(shè)施。只有進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，才有可能做好一體化建設(shè)。一體化建設(shè)還需從管理一體化和實(shí)施一體化等方面繼續(xù)深入研究，以使一體化建設(shè)落到實(shí)處。