沿江地下道路總體設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)

鄒 峻，王盛集

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，廣東　廣州510060）

沿江地下道路總體設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)

鄒 峻，王盛集

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，廣東廣州510060）

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，沿江開發(fā)正逐步成為國內(nèi)眾多城市的主要發(fā)展戰(zhàn)略。一江兩岸的綜合開發(fā)以及地下空間的建設(shè)已經(jīng)成為完善城市結(jié)構(gòu)空間，提升城市整體形象和競爭力的主要著力點(diǎn)。結(jié)合廣州市國際金融城臨江大道工程，對沿江地下道路的總體布置、功能設(shè)計(jì)以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，并結(jié)合研究結(jié)果提出同類型項(xiàng)目中應(yīng)注意的問題和解決方案。

沿江地下道路；廣州國際金融城；臨江大道；關(guān)鍵技術(shù)

0　引言

在城市形成和建立的初期，人類就有擇水而居的習(xí)慣，縱觀國內(nèi)外歷史悠久的大型城市，總會有那么一條舉足輕重的“母親河”。就像倫敦的泰晤士河，巴黎的塞納河，上海的黃埔江，廣州的珠江。她不僅僅孕育了人類的生息繁衍，也是城市賴以生存的資源。

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，沿江開發(fā)正逐步成為國內(nèi)眾多城市的主要發(fā)展戰(zhàn)略。由于江岸與生俱來的獨(dú)特景觀和人文氣息，使得大多都市的政府辦公區(qū)、CBD、商業(yè)中心、高檔居住區(qū)都分布在沿江兩岸。如同上海黃埔江兩岸的浦東和外灘［1］，天津的海河兩岸，廣州珠江兩岸的珠江新城CBD、琶洲會展區(qū)、金融城等。一江兩岸的開發(fā)已經(jīng)成為完善城市結(jié)構(gòu)空間，提升城市整體形象和競爭力的主要著力點(diǎn)。

在這個建設(shè)開發(fā)的過程中，沿江的道路網(wǎng)絡(luò)骨架的搭建顯得尤為重要，因此對新城市形態(tài)下的沿江地下道路的總體布置、功能設(shè)計(jì)以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，將為日后城市發(fā)展歷程中的沿江地下道路的建設(shè)和設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

1　廣州國際金融城臨江大道總體設(shè)計(jì)

1.1廣州國際金融城規(guī)劃概述

廣州國際金融城位于廣州都會區(qū)的核心區(qū)域，起步區(qū)位于廣州國際金融城整體規(guī)劃范圍的中部，規(guī)劃用地面積為1.32 km2。規(guī)劃以金融辦公為核心功能，復(fù)合發(fā)展商業(yè)、文娛、居住等多功能綜合區(qū)域。起步區(qū)地下空間共開發(fā)5層，開發(fā)深度約30 m，包括道路交通、市政、停車、地下商業(yè)、軌道交通等功能。地下一層主要是地下綜合開發(fā)、地下商業(yè)服務(wù)和地下交通樞紐以及部分停車；地下二層主要是地下綜合開發(fā)和地下商業(yè)服務(wù)、部分停車、部分地下車行道路、地下商業(yè)街以及樞紐中心和5號線站廳層；地下三層主要是地下停車、部分車行道路、新型交通有軌電車以及5號線和5號線的站臺；地下四層主要是地下停車、綜合管廊以及預(yù)留地鐵線；地下五層主要是部分停車、地鐵4號線、廣佛環(huán)線以及站臺。

臨江大道位于起步區(qū)南側(cè)沿珠江呈東西走向，全長約1.7 km。臨江大道地面道路在核心區(qū)為慢行系統(tǒng)，禁止機(jī)動車通行。臨江大道地下道路采用雙向8車道隧道下穿金融城起步區(qū)。由西向東分別通過定向匝道與科韻路、翠島地下環(huán)路、公交總站相接，通過環(huán)形立交與方城地下環(huán)路相接，通過定向匝道與黃村隧道相接。

1.2設(shè)計(jì)思路

起步區(qū)交通系統(tǒng)優(yōu)化在交通組織策略上保持核心區(qū)地面全慢行的理念不變，貫徹“東進(jìn)東出，西進(jìn)西出，交通有序，流線清晰”的交通組織策略，對交通流線進(jìn)行組織優(yōu)化，提高交通運(yùn)行效率?；ǔ谴蟮浪淼琅c臨江大道隧道構(gòu)成“東進(jìn)東出，西進(jìn)西出”的交通組織模式。

臨江大道地下道路優(yōu)化方案將通過性交通和到達(dá)性交通進(jìn)行分離，并對道路沿線進(jìn)出口匝道進(jìn)行整合。

1.3總體交通優(yōu)化設(shè)計(jì)

臨江大道地下道路采用主輔分離的形式，隧道主線服務(wù)通過性交通，采用雙向4車道，在科韻路東側(cè)設(shè)置一對匝道出入口接入地面道路，北側(cè)于棠下涌以西設(shè)置一對右進(jìn)右出的定向匝道與翠島環(huán)路相接。

隧道輔道主要服務(wù)到達(dá)性交通，采用單向兩車道，設(shè)置于主線兩側(cè)，輔道起于棠下涌，終點(diǎn)止于綠融路西側(cè)。北側(cè)輔道上設(shè)置一對右進(jìn)右出的定向匝道接入方城環(huán)路，南側(cè)輔道設(shè)置一條西轉(zhuǎn)北定向匝道接入方城環(huán)路。取消規(guī)劃的獨(dú)立式地下公交總站，改為在隧道輔道兩側(cè)設(shè)置深港灣式公交?？空?，北側(cè)為過路站，南側(cè)為過路站及公交總站（見圖1）。

圖1　臨江大道地下道路平面布置圖

2　沿江地下道路關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1地下立交的出入口布置原則

2.1.1出入口的設(shè)置

（1）出入口的設(shè)置應(yīng)滿足《城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 221—2015）的出入口最小間距要求。但由于城市地下道路與兩側(cè)地下空間或地面道路的交通轉(zhuǎn)換需求較多，一般較難滿足規(guī)范要求。在這種情況下，應(yīng)設(shè)置輔助車道或集散車道，如在金融城臨江大道隧道采用了主輔分離的方式，主線解決過境交通，輔道解決到發(fā)交通。在滿足主線直行交通快速、安全通過的同時，保障了與金融城、公交站場以及周邊道路交通轉(zhuǎn)換的功能需求。

（2）由于地下道路普遍存在出入口辨識度較差、光線亮度不夠等不利影響因素，采用右進(jìn)右出的匝道或出入口設(shè)置模式符合我國的駕駛習(xí)慣，有利于行車安全。因此在出入口的布置上盡可能采用右進(jìn)右出的方式。在條件不允許的情況下若設(shè)置左進(jìn)左出應(yīng)做好以下幾項(xiàng)改善措施：

a.增加加減速車道的長度；

b.左出口的識別視距應(yīng)加長；

c.增加分、合流段的照度；

d.出口預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置距離應(yīng)加長，設(shè)置數(shù)量應(yīng)增加；

e.指路標(biāo)志、隧道裝飾采用不同色彩來增強(qiáng)出口的標(biāo)識度；如金融城臨江大道隧道主、輔道上采用了藍(lán)色的涂裝，進(jìn)出金融城地下空間的匝道采用黃色的涂裝，市政道路的指路標(biāo)志底板采用藍(lán)底白字，地下空間的指路牌采用綠底藍(lán)字。

（3）地下道路若采用入—出、出—出、入—入這三種設(shè)置方式，出入口間距較大，在城市地下道路由于交通轉(zhuǎn)換需求較多，往往難以滿足需求，需增設(shè)輔助車道從而增加工程規(guī)模和造價，因此在出入口設(shè)置方式上盡可能采用先出后進(jìn)的模式。

2.1.2變速車道的形式選擇

變速車道分為平行式和直接式兩種。平行式強(qiáng)調(diào)了變速車道的起點(diǎn)，車道劃分明確，行車容易辨認(rèn)，但車輛通過整個變速車道時需沿S形曲線行駛，行車順暢度稍差。直接式是以平緩的角度出入匝道，不必走S形路且與實(shí)際行車軌跡相符，行車順暢度較好。但直接式變速車道起點(diǎn)不如平行式明確，由于地下道路的定位一般是作為城市快速路或主干路，行車速度一般不高，更強(qiáng)調(diào)其功能性和通暢性。由于直接式的三角段比較細(xì)長，在地下結(jié)構(gòu)中較難布置，同時直接式在地下道路行車中不利于辨認(rèn)行車方向，因此在城市地下道路的變速車道建議盡量采用平行式設(shè)置。

2.2線形指標(biāo)的選取

（1）盡量不采用小半徑平曲線。

城市地下道路主線線形宜設(shè)置為直線或大半徑平曲線，因直線地道在結(jié)構(gòu)處理、裝修、施工等方面均較為簡單，同時對地道的通風(fēng)、消防等也相對有利。雖然在《城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 221—2015）中對此沒有規(guī)定，但《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）關(guān)于路線的章節(jié)規(guī)定：“當(dāng)隧道線形設(shè)置為曲線時，不宜采用設(shè)超高平曲線，并不應(yīng)采用設(shè)加寬的平曲線”。

不采用小半徑平曲線的原因：一是從視距上較難保證；二是環(huán)控模型較難建立，不利于通風(fēng)；三是需設(shè)置超高或加寬。會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷面的頻繁變化和加大結(jié)構(gòu)的斷面尺寸，增加工程造價。同時，在地道內(nèi)超高，還容易影響縱斷面視距。

（2）應(yīng)對小半徑平曲線視距進(jìn)行驗(yàn)算。

城市地下道路大多位于城市中心區(qū)，受周邊用地及地下構(gòu)筑物的影響因素很多，特別是在匝道內(nèi)設(shè)置小半徑平曲線往往不可避免。地下道路設(shè)置小半徑平曲線，應(yīng)注意視距的復(fù)核，因?yàn)榈叵碌缆穬蓚?cè)均為墻體，無法像地面道路那樣進(jìn)行視距切除，故在使用小半徑平曲線時，應(yīng)首先進(jìn)行視距驗(yàn)算，根據(jù)橫斷面布設(shè)的檢修帶及路緣帶寬度，計(jì)算出對應(yīng)車速下的平曲線半徑，再行定線。

（3）地道內(nèi)的線形組合。

城市地下道路平縱除滿足《城市道路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 93-2012）和《城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 221-2015）的要求外，對于以下線形使用也需要謹(jǐn)慎。地道內(nèi)盡量避免采用S型曲線，最好不采用多個S型曲線的連續(xù)組合。若需采用S型曲線，中間盡量插入一段直線。S型曲線除了行車視距難以滿足要求，路面超高導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化頻繁以及通風(fēng)條件較差等不利影響外，連續(xù)的S型曲線導(dǎo)致駕駛?cè)藛T總在頻繁轉(zhuǎn)向，增加了司乘人員在隧道內(nèi)行駛的緊張感，不利于行車安全［2］。

（4）盡量不設(shè)置小偏角平曲線

地下道路存在亮度變化頻繁、辨識度較差等特點(diǎn)，而小偏角平曲線由于交角很小，容易使駕駛?cè)藛T產(chǎn)生是直線的錯覺，沒有及時做出轉(zhuǎn)向的判斷，容易出現(xiàn)行車事故，盡可能避免使用。

（5）洞口處線形設(shè)計(jì)。

地下道路在洞口處工作環(huán)境最為復(fù)雜，最容易引起安全事故［3］，應(yīng)給予足夠重視：

a.地道引道應(yīng)與地道軸線保持一定距離相同的線形。受地形限制不能滿足上述要求時，應(yīng)控制緩和曲線不得進(jìn)入地道。

b.洞口外應(yīng)滿足相應(yīng)道路等級對視距的要求。

c.單向行駛多孔隧道的引道應(yīng)設(shè)置反向曲線與兩端道路相接。

（6）縱斷面設(shè)計(jì)

a.縱斷面控制因素：地下道路的縱斷面主要控制因素為通行凈空、設(shè)備空間、市政管線、相接工程的高程等。除了常規(guī)的主要控制因素需要考慮外，應(yīng)重點(diǎn)考慮射流風(fēng)機(jī)、交通標(biāo)志牌、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等設(shè)備選型對凈空的影響。金融城臨江大道隧道在交通標(biāo)志和交通誘導(dǎo)標(biāo)牌滿足規(guī)范的前提下，盡可能采用緊湊的版面，標(biāo)牌凈高控制在0.8 m以內(nèi)。

b.最大縱坡與最小縱坡：城市地下道路的縱坡往往受眾多控制因素的影響，一般縱坡都較大，但從行車舒適性及通風(fēng)條件考慮，隧道的縱坡以小為宜。建議主線控制在4%以內(nèi)，匝道控制在6%以內(nèi)。這樣由車輛單向行駛產(chǎn)生的活塞風(fēng)和自然風(fēng)能稀釋隧道內(nèi)的部分有害氣體和煙霧，有利于地道通風(fēng)。為滿足地道內(nèi)消防水和沖洗水等的排水需求，地下道路最小縱坡宜不小于3‰，但在與其他地下空間公用頂?shù)装宓牡氐绤^(qū)間，在滿足排水要求的前提下也可采用平坡的方式。

c.豎曲線的取值：地下道路豎曲線取值宜大于規(guī)范規(guī)定的一般值。豎曲線設(shè)置時，必須對縱斷面上的行車視距進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)汽車行駛在凹型豎曲線上時，與平曲線類似，會產(chǎn)生“箱體頂板遮擋視線”的情況，擋住汽車的行車視距，尤其是采用較大的道路縱坡時。

2.3斷面尺寸的確定

城市地下道路橫斷面布置的主要控制因素有：車行道寬度、建筑限界（含路緣帶寬度、安全帶寬度、檢修道寬度、緣石外露高度及建筑限界頂角高度）、隧道內(nèi)的結(jié)構(gòu)裝飾層厚度、隧道上方的交通指示牌高度、隧道風(fēng)機(jī)的設(shè)備限界等。

對于單車道地下匝道，應(yīng)設(shè)置連續(xù)式緊急停車帶，寬度應(yīng)滿足《城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 221-2015）的要求。

臨江大道地下道路主線與輔道共面，采用單層式斷面，主線為雙向4車道，兩側(cè)輔道為單向兩車道。主線對向車輛以及主線與輔道同向車流均采用單獨(dú)的通行孔進(jìn)行布置（見圖2）。

圖2　臨江大道地下道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：cm）

地下道路主線及輔道單一通行孔標(biāo)準(zhǔn)段車行道寬為3.5 m，兩側(cè)路緣帶及安全帶寬度均為0.25 m，右側(cè)設(shè)置檢修道，寬度為0.8 m（考慮0.05 m的裝飾層厚度），高出路面0.4 m，左側(cè)設(shè)置防撞墻寬0.25 m，高出路面0.4 m，單孔隧道內(nèi)凈寬9.05 m。

匝道若采用雙車道匝道時，與主線及輔道的單孔斷面布置型式一致。若采用單車道匝道時，車行道寬度為3.5 m，右側(cè)設(shè)置3.0 m連續(xù)式緊急停車道及0.8 m寬檢修道（考慮0.05 m的裝飾層厚度），左側(cè)設(shè)置防撞墻寬0.25 m，高出路面0.4 m，單車道匝道總寬8.05 m（見圖3）。

隧道內(nèi)車行凈空為4.5 m，人行凈空為2.5 m。交通標(biāo)志牌需滿足《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第2部分:道路交通標(biāo)志》相關(guān)要求。通過計(jì)算，隧道頂部的交通標(biāo)志牌高度0.9 m。隧道內(nèi)采用射流風(fēng)機(jī)，葉輪直徑1.12 m，風(fēng)機(jī)中心距樓板的距離為1.1 m，設(shè)備限界與建筑限界的安全距離為0.2 m。為降低工程難度、節(jié)約造價，隧道頂部預(yù)留1 m空間用于設(shè)置交通標(biāo)牌等設(shè)施，設(shè)置流風(fēng)機(jī)處的結(jié)構(gòu)頂部進(jìn)行局部加高處理。

圖3　臨江大道匝道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：cm）

2.4視距的要求

當(dāng)?shù)叵碌缆烦隹谠训啦捎弥苯邮剑瑸榱吮３中熊嚢踩苯邮皆训篮偷叵碌缆烦隹谔帒?yīng)保證一個停車視距［4］，如圖4所示。

圖4　直線式匝道出口停車視距示意圖

當(dāng)采用平行式出口匝道時，除了滿足減速車道的長度外，建議外加50 m的過渡段，供司機(jī)辨別地下道路內(nèi)外的交通狀況差異［3］，如圖5所示。

圖5　平行式匝道出口停車視距示意圖

平行式匝道的加速車道若完全在地下道路內(nèi)，根據(jù)視覺過渡情況［3］，應(yīng)滿足下圖6要求。

圖6　平行式匝道入口停車視距示意圖

視覺適應(yīng)段長度分為兩段：由進(jìn)入長度+光過渡段長度組成。進(jìn)入長度是指司機(jī)進(jìn)入地下道路洞口后視覺適應(yīng)時間內(nèi)的車輛行駛距離。光過渡段是指司機(jī)適應(yīng)亮度由亮逐漸變暗適應(yīng)過程的行程距離［4］。參考國外的研究，不同速度下的進(jìn)入長度和光過渡段的建議長度見表1。

表1　光過渡段的建議長度表

2.5地下道路交通標(biāo)識系統(tǒng)的研究

地下道路無論從自然環(huán)境還是交通環(huán)境都不如地面道路。從空間上來看，地下道路內(nèi)部存在空間封閉、景觀單一、光照和通風(fēng)條件較差等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)導(dǎo)致交通安全事故的發(fā)生頻率是一般地面道路的幾倍，嚴(yán)重程度很高且很容易造成二次事故。在道路交通事故中，出入口匝道的交通事故率為40%。這些事故的成因不少是與地下道路的標(biāo)識系統(tǒng)不清晰、信息滯后或者信息不連續(xù)有關(guān)。因此完善、合理的交通標(biāo)識系統(tǒng)可大大減少地下道路的事故率。

由于城市地下道路存在指引信息量大，目的地種類和層次多的問題，為了確保交通信息的完整性和連續(xù)性，應(yīng)建立地上與地下信息指引一體化的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)。

在廣州市國際金融城項(xiàng)目中，信息分為三級：

第一級設(shè)置信息：廣州國際金融城，設(shè)置于金融城周邊城市快速路、主干路等骨干道路的關(guān)鍵交叉口和互通立交樞紐等位置。

第二級設(shè)置信息：“翠島”和“方城”，設(shè)置于金融城外圍道路的主要入口以及金融城內(nèi)部骨架道路的入口。第二級信息的設(shè)置位置如圖7所示。同時在地下道路的入口處設(shè)置：入口信息確認(rèn)標(biāo)志（總體引導(dǎo)標(biāo)志見圖8）。總體引導(dǎo)標(biāo)志可使駕駛員在進(jìn)入地下道路前提前了解地下道路的總體走向及出入口分布情況?？傮w引導(dǎo)標(biāo)志的信息可包含：現(xiàn)在所處位置、地下環(huán)路整體布局、地面和車庫名稱及出入口、停車位實(shí)時信息等。

圖7　第二級交通誘導(dǎo)布置圖

第三級信息：“方城”根據(jù)主次環(huán)分A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)。

第四級信息：具體地塊車庫，A1，A2，A3……，設(shè)置于金融城內(nèi)部環(huán)路。

3　結(jié)語

（1）沿江城市地下道路的總體設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)區(qū)域規(guī)劃，結(jié)合地下空間的綜合開發(fā)，在滿足城市道路交通功能的同時，充分考慮周邊地下商業(yè)、地鐵、交通樞紐、公交場站、停車場等交通需求的前提下，確定地下道路的交通功能以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

圖8　第二級交通誘導(dǎo)布置圖

（2）總體設(shè)計(jì)過程中除滿足平縱線型要求外，應(yīng)重視出入口的設(shè)置方式和間距，并對地下道路的平曲線、豎曲線以及出入口的停車視距進(jìn)行驗(yàn)算。

（3）地下道路無論從自然環(huán)境還是交通環(huán)境都差于地面道路，因此對地下道路的交通識別系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，不但可提高道路的通行效率，更可大大減小交通事故發(fā)生的幾率。

［1］朱良成，陳橙；，王敏.上海黃浦江兩岸地下空間規(guī)劃策略與實(shí)踐［C］//2014中國城市地下空間開發(fā)高峰論壇論文集，2014.

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［3］路記紅，鐘石泉，馬壽峰，等.地下道路分合流區(qū)駕駛員視認(rèn)行為研究［J］.交通信息與安全，2013（5）：22-25.

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U412.37+3.1

B

1009-7716（2016）09-0056-05

2016-06-16

鄒峻（1971-），男，廣東河源人，碩士，高級工程師，從事市政道路、交通、路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。