婁中波，王海燕，王曉華

（天津市政工程設(shè)計(jì)研究院道橋分院，天津市300051）

1 概述

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市土地日益緊張，越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的市中心，土地資源越寶貴。如何在城市現(xiàn)代化改造與建設(shè)中提高土地利用效率與節(jié)約土地資源，促進(jìn)城市的集約化，如何解決日益增長(zhǎng)的交通環(huán)境需求，建設(shè)生態(tài)型、節(jié)能型城市，是擺在廣大交通建設(shè)工作者面前的一大棘手問(wèn)題。為此，各地紛紛修建地下道路，以及集城市隧道、地下立交、地鐵、地下街、地下車(chē)庫(kù)等設(shè)施為一體的地下綜合體，城市大規(guī)模開(kāi)發(fā)城市地下交通設(shè)施的時(shí)代即將到來(lái)。

城市地下道路的開(kāi)發(fā)建設(shè)，包括城市隧道、地下立交、地鐵、地下街、地下車(chē)庫(kù)等設(shè)施。本文結(jié)合天津站綜合交通樞紐改造、天津西站綜合交通樞紐改造、泰達(dá)（天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)——TEDA，簡(jiǎn)稱(chēng)泰達(dá)）CBD地下交通空間工程、天津市的其它地下道路設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)城市地下道路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行探討，以期最大限度地發(fā)揮地下道路的交通功能。

2 城市地下道路的特點(diǎn)

城市地下道路工程與地面立交工程相比，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

2.1 地下道路環(huán)境特點(diǎn)

城市地下道路多建在中心城區(qū)交通密集區(qū)域，具有交通量大、車(chē)輛組成繁雜、交通轉(zhuǎn)換頻繁、多出入口、安全度要求高等特點(diǎn)，同時(shí)地下道路內(nèi)空間狹窄，通風(fēng)困難，視線(xiàn)差、汽車(chē)尾氣污染，地下道路路面維修較地表道路困難。其交通條件較為脆弱，往往容易造成交通阻斷，相對(duì)更容易引發(fā)交通事故，影響正常通行。

2.2 地下道路工程特點(diǎn)

地下工程往往涉及大規(guī)模的管線(xiàn)切改。以天津西站綜合交通樞紐工程為例，受地下工程的影響，天津西站周邊約4 km2的管線(xiàn)均需進(jìn)行切改，管網(wǎng)進(jìn)行了大規(guī)模的更新升級(jí)。

地下工程除需大規(guī)模開(kāi)挖外，支護(hù)、防水、安全設(shè)施等成本也相當(dāng)可觀(guān)，根據(jù)相繼竣工的天津站交通樞紐等工程為例，地下結(jié)構(gòu)的平均造價(jià)均在每平方米萬(wàn)元左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地面立交的工程造價(jià)。

地下工程建成后，日常維持除了需要照明、通風(fēng)、環(huán)控外，雨季還需要排水。配套設(shè)施較多，建成后運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本也較高。

2.3 充分體現(xiàn)以人為本

地下道路能夠提高土地的利用率，在寸土寸金的城市中心，將喧鬧嘲雜的汽車(chē)交通引入地下，使得城市的三維結(jié)構(gòu)更緊密，對(duì)降低噪音影響，提升城市景觀(guān)，改善城市環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展，具有很大的社會(huì)效益。

隨著以地鐵為骨架的現(xiàn)代化城市綜合交通體系的逐步建立，各種交通工具間的銜接與換乘變得越來(lái)越重要，若將地下道路與地鐵、地下金融街、地下停車(chē)場(chǎng)等相結(jié)合，充分發(fā)揮地下工程的優(yōu)點(diǎn)，既能節(jié)約土地，又能與其它設(shè)施有機(jī)的進(jìn)行結(jié)合，達(dá)到人車(chē)立體分流，各種交通工具之間實(shí)現(xiàn)“零距離”換乘，充分實(shí)現(xiàn)“以人為本”的目標(biāo)。

地下道路若與地下商業(yè)街相結(jié)合，建立完善的地下步行設(shè)施，或與地下過(guò)街通道相結(jié)合，雨雪天氣將為行人創(chuàng)造出舒適的步行環(huán)境，尤其適合冬季的北方。

3 城市地下道路工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

地下道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)和難點(diǎn)因工程而異，方案的確定需要考慮各種控制因素。

3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定

地下道路應(yīng)首先確定其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)規(guī)劃，結(jié)合工程實(shí)際情況來(lái)確定，不能片面的追求高標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工程浪費(fèi)；也不能過(guò)分降低標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到服務(wù)水平，使工程失去修建的意義。應(yīng)在滿(mǎn)足交通功能和安全的條件下合理確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并為遠(yuǎn)期發(fā)展適當(dāng)預(yù)留。地下道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定，包括道路、建筑、結(jié)構(gòu)、消防、環(huán)控、電力、交通工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)專(zhuān)業(yè)都環(huán)環(huán)相扣，各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相得益彰。

3.2 橫斷面布置

3.2.1 地下道路橫斷面布置

地下道路橫斷面布置的影響因素較多:

（1）車(chē)道數(shù)及車(chē)道寬度：地下道路的車(chē)道數(shù)及車(chē)道寬度需滿(mǎn)足通行能力的要求,根據(jù)交通量預(yù)測(cè)情況確定車(chē)道數(shù)，依據(jù)通行交通的種類(lèi)合理選擇車(chē)道寬度。

（2）路緣帶：路緣帶指位于車(chē)行道兩側(cè)與車(chē)道相銜接的用標(biāo)線(xiàn)或不同的路面顏色劃分的帶狀部分，其作用是保障行車(chē)安全。路緣帶需根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置。

（3）側(cè)向凈寬及檢修帶：護(hù)輪帶的設(shè)置能有效避免汽車(chē)對(duì)地道內(nèi)裝飾板材的刮蹭，同時(shí)，也能消除地下道路斷面較窄時(shí)的突兀感。護(hù)輪帶的寬度按規(guī)范設(shè)置。檢修帶通常結(jié)合地道內(nèi)排水管道一并設(shè)置，檢修帶的寬度應(yīng)至少滿(mǎn)足一個(gè)人通行時(shí)所需要的寬度，即0.75m，檢修帶外露高度需滿(mǎn)足人行安全和立蓖排水的需求。

（4）設(shè)備管廊空間：若地道兩側(cè)有消防、監(jiān)控等設(shè)備管廊時(shí)，還應(yīng)考慮設(shè)備管廊的空間。

以泰達(dá)CBD地下交通空間工程的地下環(huán)道為例，其斷面具體布置如下：

0.55 m（設(shè)備走廊）+0.25 m（護(hù)輪帶）+0.25 m（路緣帶）+3.5m（車(chē)行道）+3.5m（車(chē)行道）+0.25m（路緣帶）+0.75 m（檢修道）+0.55 m（設(shè)備走廊），全寬9.6m。

泰達(dá)CBD地下環(huán)道效果見(jiàn)圖1。

3.2.2 出入口橫斷面布置

城市地下道路橫斷面的布置根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即可確定，而地下立交的出入口，除了應(yīng)與預(yù)測(cè)交通量相匹配外，還應(yīng)考慮緊急情況下救援車(chē)輛的進(jìn)入，單車(chē)道出入口斷面必須設(shè)置為車(chē)行道加緊急停車(chē)帶的單車(chē)道出入口斷面,當(dāng)出入口坡道處發(fā)生事故時(shí)，能夠保證其它車(chē)輛繼續(xù)從地下駛出。

例如，泰達(dá)CBD地下交通空間工程的出入口橫斷面布置為：0.5 m（路緣帶）+3.5 m（車(chē)行道）+1.5 m（停車(chē)帶），全寬5.5 m，見(jiàn)圖2。

3.2.3 地下道路與地面道路的相互協(xié)調(diào)

地下道路出入口與地面道路應(yīng)相互協(xié)調(diào)，除了需做好與周邊道路的銜接之外，還應(yīng)優(yōu)化交通組織，避免地面車(chē)輛堵塞出入口，將汽車(chē)積壓在地下道路內(nèi)。

城市地道一般會(huì)設(shè)置地面輔道，與周邊道路進(jìn)行溝通。而地下立交出入口，多是單車(chē)道或者兩車(chē)道匝道接入?yún)^(qū)域主干道。出入口的設(shè)置形式一般有兩種：

（1）將出入口設(shè)置在斷面中央

若道路兩側(cè)商業(yè)設(shè)施密集，街坊出入口較多，地下道路出入口坡道與地面道路相接，會(huì)阻隔沿線(xiàn)車(chē)輛的出行；出入口考慮設(shè)置在中央分隔帶或者道路中央，進(jìn)出口可以重疊設(shè)置，既能節(jié)約土建工程投資，又可節(jié)約道路斷面和減少對(duì)街坊交通的影響。此種設(shè)置方式的缺點(diǎn)為出入口設(shè)置于道路的快車(chē)道左側(cè)，對(duì)快車(chē)道的車(chē)輛通行有一定的干擾。

CBD第二大街出入口型式示意見(jiàn)圖3。

（2）將出入口設(shè)置于主干道的兩側(cè)

若道路兩側(cè)商業(yè)設(shè)施較少，不影響小區(qū)居民的出行，可將出入口設(shè)置于道路的兩側(cè)。在非機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)達(dá)的區(qū)域，若出入口的設(shè)置影響非行機(jī)車(chē)的通行，可提前設(shè)置無(wú)障礙坡道，將非機(jī)動(dòng)車(chē)引入人行道，與人行道同一斷面布設(shè)，并采取相應(yīng)的分隔設(shè)施。

3.3 線(xiàn)形設(shè)計(jì)

城市地下道路位于建成區(qū)，受控因素很多，如何既滿(mǎn)足控制點(diǎn)要求，又能合理布設(shè)線(xiàn)形，是線(xiàn)形設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。地下道路的線(xiàn)形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線(xiàn)形在視覺(jué)上、心理上保持協(xié)調(diào)。同時(shí)，應(yīng)在線(xiàn)形上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn)，并保持視線(xiàn)的連續(xù)性。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格避免不合理的線(xiàn)形組合。

以海河?xùn)|路地下道路設(shè)計(jì)為例，工程主要影響因素有大沽橋地道凈空、赤峰橋地道、天津郵區(qū)中心局、海河護(hù)岸、龍門(mén)大廈、規(guī)劃主、副地下停車(chē)場(chǎng)、現(xiàn)狀的人防工事等。這些因素都直接制約著海河?xùn)|路地下道路布設(shè)，經(jīng)綜合比選，最終選定的方案是海河?xùn)|路地道分為上、下行（南、北）兩個(gè)地道同一斷面布置，位于地下一層，直接與前廣場(chǎng)地下停車(chē)場(chǎng)連接。其中南側(cè)地道為進(jìn)步道方向，是進(jìn)口車(chē)道，車(chē)流方向?yàn)閺奈飨驏|行駛；北側(cè)地道為建國(guó)道方向，是出口車(chē)道，車(chē)流方向?yàn)閺臇|向西行駛。海河?xùn)|路地下道路為單向三車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)動(dòng)車(chē)專(zhuān)用。上、下行道路在前廣場(chǎng)地下合并，與改造后的赤峰橋立交相連。

海河?xùn)|路地下道路剖面示意見(jiàn)圖4。

海河?xùn)|路地下道路能夠快速疏散過(guò)境交通，同時(shí)與地下其他交通連接，且相互轉(zhuǎn)換，使交通更加便利。同時(shí)，還保留了大沽橋地道的機(jī)、非混行功能，使之作為天津站、意式風(fēng)情區(qū)與和平區(qū)聯(lián)系最快捷的通道。

3.4 安全設(shè)計(jì)

城市地下道路具有交通流量大、車(chē)輛類(lèi)型多、出入口多、人流大、發(fā)生火災(zāi)等事故的機(jī)率大，危險(xiǎn)性高。因此，要進(jìn)行必要的安全設(shè)計(jì)。安全設(shè)計(jì)除了設(shè)置必要的交通標(biāo)志、監(jiān)控設(shè)施以外，還需要高標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)施及先進(jìn)技術(shù)提高防災(zāi)減災(zāi)水平，充分體現(xiàn)“以人為本”的理念，最大限度地保證生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

3.4.1 安全設(shè)施

交通安全設(shè)施是地下道路的重要組成部分，它在提高道路的通行能力和服務(wù)水平起著非常重要的作用。根據(jù)地下道路的特點(diǎn)和地理、氣候、環(huán)境，以及在“以人為本”的指導(dǎo)思想下，安全設(shè)施設(shè)計(jì)共包括以下內(nèi)容：交通標(biāo)志；路面標(biāo)線(xiàn)及突起路標(biāo)；防撞護(hù)欄；輪廓標(biāo)；分隔設(shè)施及智能交通系統(tǒng)，來(lái)正確引導(dǎo)車(chē)輛順序、快速和安全行駛。

3.4.2 視距保證

安全視距標(biāo)準(zhǔn)是為了保證行車(chē)安全，使駕駛員能隨時(shí)看到汽車(chē)前方一定距離的道路，以便發(fā)現(xiàn)前方障礙物或來(lái)車(chē)，能及時(shí)采取措施。城市地下道路修建于地下，兩側(cè)均采用結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，行車(chē)環(huán)境比一般的地面立交差，路線(xiàn)及匝道分流點(diǎn)必須進(jìn)行視距驗(yàn)算。

在地下道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，路段的視距標(biāo)準(zhǔn)是比較容易保證的，一般通過(guò)加寬車(chē)道即可滿(mǎn)足。匝道合流點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)，合流點(diǎn)處除結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)雜、難模擬以外，跨徑往往比較大。因此，如何既減少合流點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)跨徑，保證結(jié)構(gòu)安全、降低工程造價(jià)，同時(shí)又能滿(mǎn)足道路的視距標(biāo)準(zhǔn)，是工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)。目前，天津市的地下道路，主要采取以下幾種處理方式：

（1）延長(zhǎng)交通劃線(xiàn)

天津站海河?xùn)|路地道設(shè)計(jì)為雙向六車(chē)道的城市主干道。圖5中C線(xiàn)設(shè)計(jì)路中線(xiàn)即為海河?xùn)|路設(shè)計(jì)路中線(xiàn)，PA線(xiàn)匝道與C線(xiàn)合流，利用北 側(cè)拓寬的車(chē)道，通過(guò)延長(zhǎng)交通劃線(xiàn)，以滿(mǎn)足合流處的視距要求。

（2）結(jié)構(gòu)挖“洞”

若地下主道與出入口橫斷面均較寬時(shí)，拓寬車(chē)道后，合流點(diǎn)斷面較寬，跨徑較大。過(guò)多的增大跨徑，不但不經(jīng)濟(jì)，也會(huì)增大結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度。通過(guò)在結(jié)構(gòu)合流處墻體挖“洞”，以保證會(huì)車(chē)視距，是工程上滿(mǎn)足視距要求的新思路，見(jiàn)圖6。

（3）交通工程輔助法

部分地下工程設(shè)計(jì)中，受規(guī)劃紅線(xiàn)及其它因素影響，結(jié)合拓寬車(chē)道或結(jié)構(gòu)挖洞等方法滿(mǎn)足視距要求時(shí)，仍應(yīng)采用交通工程輔助增長(zhǎng)視距，以保證地下行車(chē)安全。

地下道路透視鏡見(jiàn)圖7。

3.4.3 合理設(shè)置救災(zāi)、逃生通道

城市地下道路除按照隧道標(biāo)準(zhǔn)禁止通行危險(xiǎn)化學(xué)品等機(jī)動(dòng)車(chē)，地下道路內(nèi)承重結(jié)構(gòu)體的耐火極限不低于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外，還需進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)的防災(zāi)設(shè)計(jì)，如防淹、防火設(shè)計(jì)等。

城市地下道路設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合防災(zāi)設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮。尤其是單車(chē)道斷面情況下，需考慮車(chē)輛臨時(shí)熄火，與前車(chē)碰撞等特殊情況下救援車(chē)輛、拖車(chē)的駛?cè)氲葐?wèn)題。

海河?xùn)|路地道是天津站前廣場(chǎng)的交通要道，在天津站前設(shè)“海河?xùn)|路”地下公交車(chē)站，避免了乘客地面站換乘的風(fēng)吹雨淋，體現(xiàn)了“以人為本”的設(shè)計(jì)思路。公交專(zhuān)用車(chē)道為單向兩車(chē)道，可滿(mǎn)足公交車(chē)一停一走，提高公交站臺(tái)的使用效率。在公交車(chē)?？寇?chē)道與海河?xùn)|路主線(xiàn)之間的側(cè)墻設(shè)置斷口，正常情況下斷口采用移動(dòng)隔離護(hù)欄隔開(kāi)，若兩輛公交車(chē)發(fā)生交通事故或其他緊急情況時(shí)，移除隔離護(hù)欄，后面的公交車(chē)可從斷口處匯入主線(xiàn)，從而提高了公交車(chē)道的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，也方便救援車(chē)輛從主線(xiàn)進(jìn)入，見(jiàn)圖8。

3.4.4 合理設(shè)置三角形匯流區(qū)域

泰達(dá)CBD地下交通空間工程中，地下道路西起巢湖路東至北海西路；南起第一大街北至第二大街，通過(guò)設(shè)置地下環(huán)形道路，并設(shè)置與地下環(huán)形道路相連通的出入口，將進(jìn)入地下停車(chē)場(chǎng)（即中央公共停車(chē)庫(kù)、地標(biāo)大廈、C、D街區(qū)、媒體中心、大劇院、博物館等地下停車(chē)場(chǎng)）的主要車(chē)流交通進(jìn)行組織，實(shí)現(xiàn)若干個(gè)大規(guī)模地下停車(chē)場(chǎng)的有效利用，以減輕地面交通的壓力，確保與城市景觀(guān)相協(xié)調(diào)的順暢的交通環(huán)境，并最大限度的利用地下空間。

進(jìn)入地下環(huán)形道路的第一大街入口的設(shè)置情況如下：入口與地下環(huán)形道路相接時(shí)，將入口匯流區(qū)域設(shè)置為三角形區(qū)域，緊急情況下可將活動(dòng)隔離護(hù)欄移除,將入口變?yōu)槌隹?方便車(chē)輛快速?gòu)牡叵率枭ⅲ?jiàn)圖9。

3.5 地道的排水設(shè)計(jì)

地下道路排水系統(tǒng)主要由雨水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)組成，主要排除雨水、消防廢水、沖洗廢水及結(jié)構(gòu)滲漏水。

一般情況下，在地道的出入口附近及最低點(diǎn)設(shè)置橫截溝，雨水泵房設(shè)在最低點(diǎn)橫截溝的一側(cè)。出入口的雨水在橫截溝匯合后，排入雨水集水池，經(jīng)潛水泵提升后排入地面壓力窨井，再通過(guò)管道系統(tǒng)排入附近市政雨水管網(wǎng)。

地下結(jié)構(gòu)排水不及時(shí)，將嚴(yán)重危急地下空間內(nèi)車(chē)輛及司乘人員的安全。地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，地道出入口處的縱斷面均需設(shè)置反向縱坡，工程上俗稱(chēng)“排水駝峰”，以防止工程外的客水流入地道。泰達(dá)CBD地下交通空間的地道出入口位于城市主干道上，設(shè)計(jì)時(shí)采用主干道縱斷維持不變，而在匝道出入口處局部抬高措施，實(shí)現(xiàn)了“排水駝峰”，有效地避免了主干道上的客水侵入。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，為了提高土地利用效率與節(jié)約土地資源，促進(jìn)城市的集約化，解決日益增長(zhǎng)的交通環(huán)境需求，地下空間的開(kāi)發(fā)利用發(fā)揮了積極的作用。

（2）城市地下道路總體設(shè)計(jì)要抓住要點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)規(guī)劃和工程實(shí)際情況來(lái)確定主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在條件允許的情況下，為遠(yuǎn)期發(fā)展適當(dāng)預(yù)留。要處理好地道與地面道路的關(guān)系；

安全設(shè)計(jì)應(yīng)是地下道路的重點(diǎn)，減災(zāi)防災(zāi)是重中之重，合理設(shè)置救災(zāi)、逃生通道，如上海新建的外灘地下隧道設(shè)有專(zhuān)門(mén)的救災(zāi)設(shè)備；同時(shí)，保證行車(chē)視距和地道排水的暢通等，輔以必要的安全設(shè)施，才能最大限度地發(fā)揮地下道路的交通功能。

（3）經(jīng)過(guò)多年的工程積累，我國(guó)已基本具備開(kāi)發(fā)淺層地下空間的勘察、設(shè)計(jì)、施工和防災(zāi)的技術(shù)基礎(chǔ)。但是，地下道路所涉及專(zhuān)業(yè)眾多，目前，此領(lǐng)域基本參照隧道及建筑的相關(guān)規(guī)范實(shí)施，無(wú)專(zhuān)門(mén)的規(guī)范可循。地下空間開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，相關(guān)的地下規(guī)劃、地下設(shè)計(jì)規(guī)范等保障系統(tǒng)應(yīng)逐漸建立健全。

（4）地下道路的修建應(yīng)盡量與地鐵、地下商業(yè)街的開(kāi)發(fā)相結(jié)合。例如天津站、天津西站等大型交通樞紐設(shè)施的改造，根據(jù)地下道路的規(guī)模，結(jié)合地鐵、輕軌、高鐵等的交通特點(diǎn)，配套建設(shè)相應(yīng)的商業(yè)設(shè)施，人行步道系統(tǒng)、景觀(guān)等，并與與周邊高樓的地下停車(chē)場(chǎng)等相結(jié)合，使地下道路形成了具有高度復(fù)合價(jià)值的空間利用系統(tǒng)。