陳 偉，江世榮，連 瑩

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510010）

廣州國(guó)際金融城起步區(qū)地下道路系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

陳 偉，江世榮，連 瑩

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510010）

廣州國(guó)際金融城起步區(qū)內(nèi)核心區(qū)域地面完全實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車+慢行的綠色交通，車行交通都通過地下道路系統(tǒng)組織。負(fù)三層地下道路系統(tǒng)由“兩橫兩環(huán)”骨架組成，地下道路通過次環(huán)和連接道兩種方式與地塊車庫銜接。運(yùn)用模擬軟件對(duì)隧道內(nèi)的火災(zāi)場(chǎng)景及煙氣蔓延情況進(jìn)行模擬計(jì)算，論證了消防疏散體系的安全性，分區(qū)域采用了隧道縱向或橫向通風(fēng)排煙方式，隧道內(nèi)采用泡沫-水噴霧聯(lián)用自動(dòng)滅火系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)。

國(guó)際金融城；綠色交通；地下道路；地下商業(yè)；橫向通風(fēng)；智能交通；廣州

1　項(xiàng)目概況

廣州金融城位于廣州市中心城區(qū)東部，起步區(qū)位于金融城整體規(guī)劃范圍的中部，規(guī)劃范圍西起科韻路，東至車陂路，北起黃埔大道，南至珠江，總用地面積約為1.3 km2（見圖1）。金融城起步區(qū)地下空間是實(shí)行三維立體式開發(fā)、功能復(fù)合化的地下綜合體，打造融合交通、商業(yè)、公共服務(wù)、停車、綠色市政的復(fù)合型地下城市綜合體，形成配套完善、功能復(fù)合、上下一體、交通便利、安全舒適的地下交通網(wǎng)絡(luò)，其中地下道路系統(tǒng)位于地下負(fù)三層，地下道路總長(zhǎng)度11.6 km，總面積約20萬m2（見圖2）。

圖1　項(xiàng)目地理位置圖

2　設(shè)計(jì)目標(biāo)

金融城起步區(qū)內(nèi)建設(shè)以地鐵、城軌、新型軌道交通為骨架，公交、水上巴士等公共交通為輔助，同時(shí)與電動(dòng)車、慢行系統(tǒng)一體化無縫銜接的立體綜合交通系統(tǒng)（見圖3）。過境交通通過外圍市政道路、花城大道隧道、臨江大道隧道和立交解決，內(nèi)部交通通過翠島和方城地下環(huán)路系統(tǒng)高效組織，核心區(qū)域（即翠島和方城）地面完全實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車+慢行的綠色交通。依托軌道交通站點(diǎn)設(shè)置綜合交通樞紐，在綜合交通樞紐內(nèi)配套建設(shè)公交站和出租車站、小汽車庫、電動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車停放點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各種交通工具的無縫換乘，倡導(dǎo)“公交+慢行”的交通方式，通過接駁電動(dòng)車系統(tǒng)和慢行系統(tǒng)方便快捷到達(dá)金融城核心區(qū)各地塊，凸顯金融城低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。

圖2　地下空間剖面圖（花城大道段）（單位：m）

3　設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計(jì)車速

花城大道隧道設(shè)計(jì)車速60 km/h，臨江大道隧道設(shè)計(jì)車速50 km/h，方城和翠島環(huán)路及出入匝道設(shè)計(jì)車速30 km/h，與地塊車庫銜接的次環(huán)和連接道設(shè)計(jì)車速20 km/h。

（2）車道寬度

車道寬度均取3.5 m。

（3）設(shè)計(jì)行車凈高

所有地下道路設(shè)計(jì)行車凈高均不小于4.5 m。

圖3　起步區(qū)綜合交通系統(tǒng)圖

4　地下道路系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

4.1地下道路平面設(shè)計(jì)

負(fù)三層地下道路系統(tǒng)由“兩橫兩環(huán)”骨架組成，其中兩橫東西向的花城大道隧道和臨江大道隧道主要解決過境交通，花城大道隧道雙向6車道，臨江大道隧道雙向4車道。起步區(qū)核心區(qū)地面全慢行，僅通行電瓶車、人行和非機(jī)動(dòng)車交通，進(jìn)出翠島和方城車輛均通過兩環(huán)翠島環(huán)路和方城環(huán)路解決。兩環(huán)逆時(shí)針單向3車道，兩環(huán)通過9條聯(lián)接匝道實(shí)現(xiàn)與兩橫的交通轉(zhuǎn)換，地下環(huán)路還設(shè)置了9組出入口與外圍地面主干路網(wǎng)聯(lián)接。

花城大道隧道通過花城北面地下環(huán)路與北面地塊車庫銜接，方城環(huán)路通過東西次環(huán)、南北及中央3條連接道與方城地塊車庫銜接。圖4為地下道路系統(tǒng)平面圖。

圖4　地下道路系統(tǒng)平面圖

方城環(huán)路與花城大道隧道、臨江大道隧道和周邊地塊地下車庫的銜接設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。原規(guī)劃方案中在南北環(huán)路中間通過水融路與花城大道隧道和臨江大道隧道實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，在方城主環(huán)上直接設(shè)置出入口銜接中央4個(gè)地塊車庫；主環(huán)路的4個(gè)角點(diǎn)作為外圍11個(gè)地塊地下車庫車輛進(jìn)出的匯入點(diǎn)，每3個(gè)地塊共用一條次環(huán)。圖5為方城環(huán)路規(guī)劃方案平面圖。

圖5　方城環(huán)路規(guī)劃方案平面圖

按照“東進(jìn)東出，西進(jìn)西出，交通有序，流線清晰”的交通組織方式，構(gòu)建“1主環(huán)+2次環(huán)+3連接道”的方城環(huán)路系統(tǒng)。

（1）優(yōu)化方城環(huán)路與花城大道和臨江大道進(jìn)出口銜接位置，將這2對(duì)出入口直接對(duì)接方城環(huán)路東西兩邊線，減少流線轉(zhuǎn)向，增強(qiáng)方向辨識(shí)性。

（2）強(qiáng)化主環(huán)交通功能，主環(huán)不直接與地塊車庫銜接，采用次環(huán)和連接道兩種方式與地塊車庫銜接。設(shè)置東西次環(huán)銜接方城東西兩側(cè)8個(gè)地塊車庫；南北雙向連接道銜接方城南北4個(gè)地塊車庫；中央雙向連接道銜接方城中央4個(gè)地塊車庫，且減少繞行，提高了主環(huán)路的循環(huán)效率。

圖6為方城環(huán)路優(yōu)化方案平面圖。

圖6　方城環(huán)路優(yōu)化方案平面圖

優(yōu)化方案主次環(huán)功能分離顯著提高地下道路系統(tǒng)交通效率和保障度，提升地下交通方向辨識(shí)性，減少了交織，銜接地塊車庫交通轉(zhuǎn)向由5～9次降低至2～5次。經(jīng)過交通仿真模擬規(guī)劃方案環(huán)路大多數(shù)路段服務(wù)水平在E級(jí)，優(yōu)化方案環(huán)路服務(wù)水平各路段均在C級(jí)及以上，運(yùn)作改善提升明顯。圖7為方城環(huán)路交通流線圖。

圖7　方城環(huán)路交通流線圖

4.2地下道路橫斷面設(shè)計(jì)

（1）花城大道地下負(fù)一層為綜合管溝和管線直埋層，地下負(fù)二層為公共商業(yè)，雙向6車道隧道位于地下負(fù)三層，隧道設(shè)計(jì)為單箱三室，中間為有軌電車區(qū)間和站臺(tái)，兩側(cè)為東西行分離的車行隧道?？紤]上方地下商業(yè)管井下沉的需求和隧道通風(fēng)、照明、管線、交通標(biāo)志等安裝要求，預(yù)留1.5 m空間，具體橫斷面詳見圖2。

（2）臨江大道隧道主線雙向4車道，在翠島和方城段兩側(cè)設(shè)置單向兩車道的輔道與地下環(huán)路銜接，隧道設(shè)計(jì)為單箱四室?？紤]隧道通風(fēng)、照明、管線、交通標(biāo)志等安裝要求，預(yù)留0.8 m空間。圖8為臨江大道隧道橫斷面圖。

（3）方城和翠島地下負(fù)一層為綜合管溝和管線直埋層，地下負(fù)二層為公共商業(yè)，地下環(huán)路位于地下負(fù)三層，單向3～4車道，隧道設(shè)計(jì)為單箱單室，環(huán)路采用橫向通風(fēng)系統(tǒng)，頂部設(shè)置2.2 m的土建風(fēng)道?？紤]隧道照明、管線、交通標(biāo)志等安裝要求，預(yù)留0.7 m空間。

圖8　臨江大道隧道橫斷面圖（單位：m）

圖9　方城地下環(huán)路橫斷面圖

（4）與地塊地下車庫銜接的次環(huán)單向兩車道，連接道雙向兩車道，也采用橫向通風(fēng)系統(tǒng)。

4.3地下道路縱斷面設(shè)計(jì)

由于地下道路為地下空間的重要組成，與地下商業(yè)、綜合管溝、有軌電車共同建設(shè)，本項(xiàng)目地下道路縱斷面重點(diǎn)遵循以下幾點(diǎn)原則：

（1）與地下空間合建段隧道上方空間應(yīng)滿足管線直埋層4 m和公共商業(yè)層高6.5 m的要求，河涌下方段公共商業(yè)層高可壓縮至5 m；考慮人行舒適性和商業(yè)運(yùn)營(yíng)效果，合建段隧道縱坡不大于0.5%。

（2）花城大道隧道總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足有軌電車的平縱線形標(biāo)準(zhǔn)，有軌電車建筑限界凈高應(yīng)大于5.1 m，站臺(tái)段設(shè)計(jì)縱坡應(yīng)小于0.3%。

（3）地下道路縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮沿線河涌涌底標(biāo)高并盡量減少開挖深度，降低工程造價(jià)。

（4）次環(huán)和連接道縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮與各地塊地下車庫標(biāo)高的銜接。

5　地下道路消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1消防系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

地下道路系統(tǒng)的消防安全是其運(yùn)營(yíng)期安全性的關(guān)鍵。本項(xiàng)目地下道路平面復(fù)雜，交通量大，不利于火災(zāi)煙氣控制，對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)安全性要求很高，因此專項(xiàng)進(jìn)行了交通隧道防火設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究。

（1）隧道火災(zāi)設(shè)計(jì)當(dāng)量

對(duì)國(guó)內(nèi)外隧道火災(zāi)火源功率進(jìn)行了調(diào)研，通過國(guó)內(nèi)外針對(duì)公路隧道火源功率開展的試驗(yàn)研究結(jié)果，同時(shí)考慮隧道通行車流量及車輛類型等實(shí)際情況，火災(zāi)熱釋放速率取值50 W M。

（2）典型火災(zāi)場(chǎng)景的確定及煙氣控制數(shù)值模擬

首先根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性和位置設(shè)定合理的火災(zāi)場(chǎng)景；然后運(yùn)用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件FDS對(duì)隧道內(nèi)的火災(zāi)及煙氣蔓延情況進(jìn)行模擬計(jì)算，得到各種火災(zāi)場(chǎng)景下的火災(zāi)特性參數(shù)動(dòng)態(tài)變化，包括溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、CO濃度分布、炭黑濃度分布、能見度、輻射熱等，得到人員可用疏散時(shí)間TASET，并確定出合理的煙控氣流組織方案。

（3）疏散設(shè)施設(shè)置合理性研究及人員疏散安全性評(píng)價(jià)

根據(jù)設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置相應(yīng)的人員安全疏散場(chǎng)景，結(jié)合疏散設(shè)施的布置并利用人員安全疏散模擬軟件Pat hFi nder對(duì)設(shè)定疏散場(chǎng)景下的人員疏散情況進(jìn)行計(jì)算，得到人員必需疏散時(shí)間TRSET；最后證明可用疏散時(shí)間TASET＞必需疏散時(shí)間TRSET是否成立。

經(jīng)過模擬評(píng)估，地下道路系統(tǒng)消防疏散設(shè)計(jì)均滿足火災(zāi)發(fā)生時(shí)各個(gè)區(qū)域人員及車輛疏散的安全性。

5.2消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)地下隧道的道路等級(jí)和交通功能，將國(guó)際金融城地下道路系統(tǒng)劃分為6個(gè)獨(dú)立部分：花城大道北面環(huán)路、花城大道東往西隧道、花城大道西往東隧道、翠島環(huán)路、方城環(huán)路、臨江大道隧道，各部分隧道之間可通過擋煙措施進(jìn)行分隔并輔助空氣誘導(dǎo)策略對(duì)煙氣進(jìn)行有效控制。圖10為地下道路消防總平面圖。

圖10　地下道路消防總平面圖

（2）各隧道通往相鄰地塊車庫之間的連通口宜采用兩道防火卷簾加旁通防火門或防火隔間的形式進(jìn)行分隔。

（3）隧道內(nèi)人員疏散安全出口之間的距離不應(yīng)大于250 m，安全出口宜采用防煙樓梯間直通地面；其凈寬度不應(yīng)小于1.2 m，凈高度不應(yīng)小于2.1 m。緊急疏散防煙樓梯和通風(fēng)口可結(jié)合地下空間進(jìn)行統(tǒng)籌布置，盡量減少地面樓梯間數(shù)量。圖11為地下空間共用疏散樓梯剖面圖。

圖11　地下空間共用疏散樓梯剖面圖（單位：mm）

（4）通風(fēng)總體設(shè)計(jì)在各環(huán)路間設(shè)置區(qū)間風(fēng)機(jī)房，實(shí)現(xiàn)氣流相對(duì)隔斷，以簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)模型，并利于各環(huán)路通風(fēng)系統(tǒng)的獨(dú)立。

花城大道隧道、花城大道北面環(huán)路、臨江大道隧道采用縱向通風(fēng)排煙方式；翠島環(huán)路、方城環(huán)路采用橫向通風(fēng)排煙方式。

（5）隧道內(nèi)采用泡沫-水噴霧聯(lián)用自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

（6）隧道裝設(shè)兩套獨(dú)立火災(zāi)探測(cè)裝置，分別線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器和點(diǎn)型紅外火焰探測(cè)器。線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器裝設(shè)于隧道頂，點(diǎn)型紅外火焰探測(cè)器裝于隧道側(cè)壁。

6　地下道路智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.1設(shè)計(jì)理念

本著“高效、以人為本、智慧”的智能交通設(shè)計(jì)理念，注重駕駛?cè)嗽诘叵碌男熊圀w驗(yàn)，從系統(tǒng)的交通標(biāo)志點(diǎn)位布置、高效的出入口編碼、精細(xì)化的標(biāo)志版面、多樣化的隧道內(nèi)飾以及與智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)的充分相結(jié)合等多途徑，建立形成層次分明、引導(dǎo)高效的區(qū)域交通導(dǎo)向系統(tǒng)，減少駕駛?cè)嗽诘叵侣肪W(wǎng)中行駛的“迷茫”與“困惑”，最終達(dá)到“地下標(biāo)識(shí)地面化”“、Easy In，Easy Out！”的高效、便捷效果。

6.2智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（2）選擇科學(xué)的給排水管道工程是一項(xiàng)難度很大的工作。在施工線路選擇期間，施工單位必須要有一個(gè)標(biāo)注施工規(guī)范，與現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行合理結(jié)合。但是，從目前的情況來看，一些施工單位并沒有及時(shí)對(duì)施工過程中應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)升級(jí)，仍然采用傳統(tǒng)的施工該技術(shù)，這會(huì)增加工程施工難度，難以保證工程質(zhì)量。

（1）信息分級(jí)設(shè)置

為提高指引效率，達(dá)到由遠(yuǎn)到近、由大到小的指引，必須對(duì)不同地點(diǎn)的信息按所處的區(qū)域大小和之間的關(guān)系進(jìn)行分層，一般分為4層（見圖12）。

圖12　交通標(biāo)志信息分級(jí)系統(tǒng)圖

地下道路出入口和地塊多，為方便駕駛?cè)藢?duì)地塊和地面出入口的記憶，可對(duì)整個(gè)區(qū)域的地塊進(jìn)行功能分區(qū)，并采用標(biāo)準(zhǔn)化編號(hào)方法對(duì)出入口進(jìn)行順序編制。

（2）多級(jí)預(yù)告，提高容錯(cuò)性

對(duì)于地塊車庫入口的引導(dǎo)，一般地塊車庫采用2級(jí)預(yù)告結(jié)合入口確認(rèn)，重要地塊車庫采用3級(jí)預(yù)告引導(dǎo)結(jié)合入口確認(rèn)。預(yù)告標(biāo)志距離分別距離分流鼻端30 m、60～100 m，具體距離視結(jié)合出入口間距調(diào)整。

（3）新型標(biāo)志材料

地下道路光線暗、視距差，為提高標(biāo)志可視性，采用主動(dòng)發(fā)光與被動(dòng)反光相結(jié)合的新型標(biāo)志。標(biāo)志內(nèi)部光源采用LED，綠色節(jié)能環(huán)保；發(fā)生電源故障后靠反光膜依然可視性好，可靠性高。

為能夠讓駕駛?cè)诵旭傊锌焖僮R(shí)別區(qū)分地塊入口和地面道路出口類型，在標(biāo)志版面設(shè)計(jì)時(shí)宜對(duì)這兩類型的出入口分別采用不同色彩（見圖13）。指向市政道路的出口標(biāo)志采用藍(lán)底白字，與地面道路一致；指向地塊的入口標(biāo)志采用綠底白字；駕駛?cè)送ㄟ^色彩即可快速辨別不同類型出入口。

圖13　方城環(huán)路效果圖

（5）隧道裝飾色彩多樣

對(duì)隧道空間不同區(qū)域采用不同色彩，以提醒通行者注意區(qū)分變換方向，這既能滿足視覺導(dǎo)向和信息傳達(dá)的要求，又能調(diào)節(jié)空間環(huán)境氣氛，減少地下道路壓抑感。

提取嶺南花窗元素與現(xiàn)代水泥纖維板材料融為一體，形成了獨(dú)具嶺南特色的金融城起步區(qū)地下道路形象（見圖14）。

圖14　隧道不同裝飾效果圖

（6）智慧引導(dǎo)

實(shí)時(shí)發(fā)布地下道路的運(yùn)行狀況和各地塊車庫停車泊位狀況，合理引導(dǎo)交通流向，提高車庫資源利用效率。

智能引導(dǎo)的LED可變顯示屏與靜態(tài)引導(dǎo)標(biāo)志整合、一體化設(shè)置，避免交通標(biāo)志設(shè)置過多，簡(jiǎn)潔直觀。智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)采取三級(jí)引導(dǎo)策略，第一級(jí)引導(dǎo)信息布置在區(qū)域外圍主干路交叉口等節(jié)點(diǎn)，第二級(jí)布置于區(qū)域內(nèi)地下道路入口前，第三級(jí)布置于地塊車庫入口前。

7　道路運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

起步區(qū)用地面積達(dá)到1.3 km2，周邊地塊眾多，道路運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)為“一主三次”的系統(tǒng)，考慮維修應(yīng)急救援要求在翠島南部地下空間內(nèi)設(shè)置道路運(yùn)營(yíng)管理中心，運(yùn)營(yíng)管理中心集成了智能交通管理、交通監(jiān)控、防災(zāi)報(bào)警、設(shè)備監(jiān)控、應(yīng)急處理和全區(qū)域信息的集散、交換、發(fā)布等功能，所有地塊交通和車位信息均連接至運(yùn)營(yíng)管理中心。同時(shí)考慮消防報(bào)警和就近處理的原則，在花城大道隧道、方城和翠島核心區(qū)域地下環(huán)路、臨江大道隧道各設(shè)置了消防分控中心。

8　結(jié)語

金融城起步區(qū)內(nèi)核心區(qū)域地面完全實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車+慢行的綠色交通，車行交通都通過地下道路系統(tǒng)組織，地下道路系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性為國(guó)內(nèi)第一，地下道路系統(tǒng)的交通組織設(shè)計(jì)尤其是與周邊地塊的銜接方式、與地下商業(yè)和有軌電車的共建布置、消防系統(tǒng)的研究論證、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、地下智能交通系統(tǒng)等方面均取得了突破，對(duì)城市CBD地下空間綜合開發(fā)和地下道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到了較好的參考借鑒作用。

U412.37

B

1009-7716（2016）09-0050-06

2016-04-30

陳偉（1977-），男，福建龍巖人，院副總工程師，高級(jí)工程師，從事道路橋梁設(shè)計(jì)工作。