城市地下道路設計影響因素探析

賀孟霜

（北京城建設計發展集團股份有限公司，北京市 100036）

0 引言

隨著城市的發展，城市土地資源日益緊張，交通擁堵、停車困難等問題也日益突出。地下空間的開發和利用對地面空間不足進行彌補，已成為必然趨勢。城市地下道路的建設，對解決城市交通擁堵、停車難等問題以及對土地資源整合和優化等都起著重要的作用[1]。

本文以“成都金融總部商務區三期基礎設施建設工程河東片區核心區市政工程”為背景，對地下道路設置、出入口布置及安全性考慮等進行分析，總結此類項目的特點，為其他地下道路及空間開發利用提供一定的參考。

1 項目概述

“成都金融總部商務區三期基礎設施建設工程河東片區核心區市政工程”位于城市CBD地區，從用地布局和產業結構上來看，金融城核心區是辦公事務和金融商業活動的高度密集區，日間人口密度趨大，夜間人口密度趨小，晝夜交通量、人口量反差大，易產生嚴重的“潮汐”式交通。地下道路僅服務于小汽車，不承擔過境交通的功能，僅解決地塊內的交通及停車問題。規劃主路為連接車庫的環路，道路等級為支路，設計時速20 km/h，主線全長2 380 m。出入口規劃理念為“快進快出”。近遠期共規劃8對出入口，其中，6對近期出入口，2對遠期出入口。圖1為地下道路及出入口規劃平面圖。

圖1 地下道路及出入口規劃平面圖

本文針對該項目地下道路設計過程中遇到的問題，分別從主線指標選取、出入口布置安全性三個方面探討城市地下道路在設計過程中需要考慮的影響因素。

2 主線指標選取

2.1 橫斷面設計原則

結合地下車庫及整個金融城地下空間的規劃和交通量需求，該項目地下車道規模定為單向3車道，逆時針行駛，設計時速20 km/h。地下道路車輛類別為小客車，行車道寬度選取3.25 m，路緣帶寬度為0.25 m，道路凈空為3.5 m。地下道路位于地面道路正下方，且范圍包含于地面道路16 m紅線內。

為方便地下車道內結構等的維修工作，地下車道內設置檢修步道，位于機動車外側。考慮結構裝飾層厚度，為保證檢修步道最小寬度0.75 m，本項目常規斷面檢修步道寬度選取1 m。排風/排煙道（夾壁墻）處，依據結構需求布置合適的檢修步道寬度，但應保證有效檢修步道寬度0.75 m。檢修步道凈空為2.5 m。標準橫斷面布置具體見圖2。

圖2 地下道路標準橫斷面圖

2.2 平面縱斷設計原則

地下道路空間相對封閉，更需要采用較高指標以滿足行車安全性。地下道路設計速度20 km/h，地面道路設計速度30 km/h。地下道路位于地面道路正下方，平面采用地面道路指標要求，可較好滿足地下道路安全。對于圓曲線半徑小于或等于250 m時，在圓曲線內設置加寬。

依據地面道路標高，考慮地下道路與地面道路間地下管線敷設空間，確定縱斷面總體標高。地下車道凈空按3.5 m控制，縱斷設計時考慮設備層（設備凈空1 m）、結構的厚度要求。地下道路位于地下2層，與地下車庫銜接。同時，該項目地下道路與成都在建地鐵項目存在交叉點，設計時應考慮與相交地鐵、地鐵車站的標高要求。

地下道路與地鐵6號線、9號線共有4處交叉點。其中，地鐵6號線區間與地下車道在有2處交叉，地鐵9號線車站及區間與地下車道有2處交叉。為了保證地鐵建設運營的安全，并滿足地面道路市政雨污水管線布設的覆土要求，同時為保證周邊地塊的開口銜接，在4個交叉點中，交叉點1、交叉點2凈空為4.5 m（車道凈高3.5 m，設備凈高1 m），交叉點6處地下車道結構凈高壓縮至4.1 m（車道凈高3.5 m，設備凈高0.6 m），交叉點5處地下車道結構凈高壓縮至4.0 m（車道凈高3.5 m，設備凈高0.5 m），最大縱坡按3.0%控制。交叉點5處，由于地鐵車站處埋深較淺，綜合管廊在與車站交叉處與地下車道并排設置，車道結構底板與車站結構頂板共構。

經甲方與地鐵公司協商，地下車道上跨地鐵區間、車站部分，由地鐵公司負責該段地下車道的施工圖設計及實施。考慮到地鐵與該項目的交叉，該項目將上述4個交叉點處的地下車道作為現狀限制條件進行地下車道、市政管線的設計。

3 出入口布置

出入口規劃理念為“快進快出”，近遠期共規劃8對出入口，其中，6對近期出入口，2對遠期出入口。圖3為地下道路及出入口設計平面圖。

圖3 地下道路及出入口設計平面圖

3.1 出入口布置

以規劃出入口為依據，結合項目實際情況，對出入口方案進行優化設計。

成都金融城項目按照“高標準、高密度”的開發模式進行，地面道路網密度大，對有條件的地區，宜采用直接出入式出入口，條件受限地區則采用平行式出入口。考慮安全性，所有出入口均將非機動車道及人行道挪至敞口段外側，并對有需要的道路設置加減速車道。

綜合考慮地下管線的敷設空間、結構頂厚度、設備層厚度以及車道凈空要求，除地鐵交叉點5、交叉點6外，其余位置地下道路均位于地面道路下10 m左右。按照最大合成坡度不超過8%控制，大約需要水平距離125 m，車輛才能實現地面、地下的連接。考慮對起終點處坡度的順接，以及出口道綜合考慮停車視距要求，這個長度需要更長。

分析遠期規劃8對出入口：2號出入口與7號出入口存在交通沖突，合并為新的2號出入口；3號出入口受地鐵車站影響無法實施；8號遠期預留的長通道出入口受洗瓦堰及雨污水干管影響，取消該對出入口設置。

1號、2號、4號、5號及6號出入口，受路口間距離的制約，地下車道由地下到地面，其距離不足以消化地下、地面兩者之間的高差，因此，前一個路口仍需在地下通過，后一個路口之前鉆出地面，并與地面相連。

綜合比較直接延長該5對出入口：1號出入口受用地影響，2號出入口受緯十路與經五路交叉口處現狀東西向雨水干管影響，4號出入口受現狀洗瓦堰影響，5號出入口已不在規劃區內并與現狀洗瓦堰沖突，6號出入口受連接東西片區的錦城大橋影響。結合各組出入口服務范圍，考慮對地塊的切割，并綜合考慮規劃意見，對該5對出入口進行深化設計。

因片區內多為支路，周邊多為地塊及綠地，與規劃部門溝通，不建議采用在同一位置進出。2號出入口布置于中央綠軸兩側，存在占用規劃綠地問題。成都市該片區總體規劃中，明確規劃綠地不可占用，因此考慮在緯九路和緯十路分別進出。4號出入口、6號出入口采用直接出入式，在周邊無實施條件，因此采用平行式出入，占用部分周邊地塊空間。5號出入口，經四路正下方為地鐵，地鐵影響范圍內，嚴禁設置地下構筑物。結合規劃部門意見及地鐵單位要求，在經四路東西兩側分開設置一對出入口。不占用中央綠軸綠地，考慮各出入口實施條件，1號口采用單獨的平行式入口，服務西北片區的車流。

3.2 出入口指標

受用地及制約條件影響，出入口平面線形指標整體比較差。圓曲線半徑、最小長度部分采用極限值，全線采用直線代替緩和曲線。

地面進出口最小縱坡采用0.3%，最大坡度按照合成坡度不超過8%控制。在縱坡較大處設置減速振蕩標線等以及危險警告標志。

4 安全性

4.1 視距驗算

《城市地下道路工程設計規范》（CJJ 221—2015）中規定：“城市地下道路設置平曲線及凹形豎曲線路段，必須進行停車視距驗算。”該項目停車視距長度要求為不小于20 m。

城市地下道路封閉的空間構造使得行車視距受道路及環境影響更強烈。在平曲線路段，側墻是遮擋視線的主要障礙物。在豎曲線路段，對于凸形豎曲線，由于凸形豎曲線的半徑是根據滿足停車視距的要求反算得出，因此，一般來說凸形豎曲線通常能夠滿足視距要求。但是，對于凹形豎曲線，由于地下道路存在頂部，頂部會遮擋行車視距，尤其對于小半徑的凹曲線或凈空較低的小客車專用地下道路，導致頂部對行車視距的影響更明顯。在平曲線路段，駕駛者視線高出路面1.2 m，物高采用0.1 m，選取內側車道中心線作為視點位置，計算比較隧道的最大橫凈距與實際橫凈距關系。若計算的最大橫凈距小于實際橫凈距，則表明該曲線行車視距滿足要求，反之則不滿足要求。在豎曲線視距驗算時，凹形豎曲線的目高為1.9 m，物高為0.1 m。該項目對平曲線路段和凹型豎曲線路段進行驗算，視距均應滿足規范要求[2]。

4.2 指標控制

受用地及約束條件的控制，地下道路出入口平面指標較差。部分圓曲線半徑及最小長度在滿足規范要求的前提下，采用規范極限值。部分路段選用圓曲線半徑極限值20 m，圓曲線最小長度采用20 m控制。

通過計算，該項目選取1.5%的超高值。地下車道主路為向內單向坡，不涉及超高段；出入口依據要求設置超高，并與地面道路坡度銜接。

5 結語

地下道路的建設大大提升了土地資源的利用，尤其是在城市CBD地區，地下道路能有效地緩解交通擁堵、停車難等問題。城市道路建設所涉及的各項因素繁多，為了保證城市地下道路在建設過程中不受到未考慮因素的影響，保證項目的順利實施，在設計階段就需要周全地考慮相關影響因素。本文以“成都金融總部商務區三期基礎設施建設工程河東片區核心區市政工程”為依托，探討了該類地下道路設置、出入口布置及其安全性等方面需要考慮的相關因素，總結項目的設計特點，以期為今后地下道路的設計及建設提供一定參考。