城市轨道交通地下车站与地下空间统一规划模式的探讨

郝 珺

(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,200092,上海∥建筑师)

1 地下空间的种类

地下空间就是指地表以下或地层内部空间。开发利用地下空间是现代化城市空间的发展方向。地下空间按工程建设结构可分为单独的地下空间和结合地面建筑修建的地下空间。

地下空间按用途类型基本上可以划分为以下6类：

1)应付战争和灾难而修建的地下空间,主要用于首脑指挥、战略物资储备、地下医院、人员疏散等;

2)地下交通空间,如地铁、隧道、地下快速道路等;

3)城市地下基础设施,比如地下的过街通道、地下的停车场、地下综合管廊等;

4)物资仓储空间;

5)地下的商业地产工程,如地下的商业街、购物广场、娱乐广场等;

6)地下的文化体育空间,如地下的博物馆、图书馆、体育馆等。

2 国外地下空间的开发与利用

开发利用城市地下空间是当今世界发达国家和我国政府高度关注的重大发展战略。当前的城市发展面临着土地资源紧张、绿地面积减少、城市人口激增,交通堵塞、能源消耗增大、环境污染、房价上涨等诸多严峻挑战。所以,大力开发地下资源,利用地下空间,是解决上述问题的出路之一。城市是国家和地区的政治、经济、文化的中心,是代表一个国家经济发展水平和社会文明的重要标志。城市的地下空间是实施社会经济可持续发展的重要资源。充分开发利用地下空间已经成为提高城市容量、缓解城市交通拥堵、改善城市环境的重要措施;开发利用地下空间也完全符合我国提出的建设资源节约型、环境友好型的和谐社会的要求。城市发展充分向地下延伸,是城市现代化建设的鲜明特征之一。

国外城市地下空间的开发利用起步较早,大规模的开发约经历了150多年的发展历程,有比较成熟的经验。国外地下空间的开发始于建设地铁。英国伦敦1863年就建成了世界上第一条地铁,1865—1927年,美国纽约、法国巴黎、德国柏林、西班牙马德里、日本东京等相继建设了第一条地铁。目前世界上已有40多个国家和地区,100多个城市已修建了地铁并投入运营。

日本国土狭小,城市用地紧张。1930年,日本东京上野火车站地下步行通道两侧开设商业柜台形成了“地下街之端”[1]。至今地下街在日本已从单纯的商业性质演变为多种城市功能,包括有交通、商业及其它设施共同组成的相互依存的地下综合体。日本地下空间的综合利用虽然比北欧国家起步晚,但是日本的地下街道、地下车站、地下铁道,地下商场已经居世界领先地位。从20世纪80年代以后,日本单个的地下街的规模越来越大,设计指标越来越高,抗灾能力也越来越强;同时国家在立法、规划、设计质量方面,已经形成了一整套较健全的地下商业街开发利用体系。据统计,日本已经在26个城市建设地下商业街146处。

美国正在实行道路交通的地下化。波士顿的中央大道就经历了由高架道路转入地下道的过程,验证了城市道路地下化的发展趋势。美国的纽约地铁长443 km,车站数达504个,每天有510多万人乘坐地铁。纽约市中心曼哈顿地区常住人口只有10万,但白天进入该地区有300万人,多数是乘坐地铁到达的。

加拿大的做法就是重点建设城市地下步行系统,以保证加拿大在严冬季节时各种商业、文化及其他事务交流活动的顺利进行。

日本及北美的地下街建设对城市的发展可起到以下作用：①改善了步行环境,使行走其间的人不受环境影响;②改善了城市交通,尤其是对城市的“蜂腰”、“瓶颈”及交通负荷大的地段能够做到人车分流;③在城市中扮演“桥”的角色,把本来被浪费和功能不全的城市空间组成一个完整的系统;④可作为城市商业设施的补充;⑤增加了城市防灾空间;⑥地下街在城市开发中,能够刺激周围地区的经济发展,带动整个地区的商业活动,使之成为富有生机和地方意识的城市活动节点;⑦节省能源。

3 我国地铁车站与地下空间统一规划模式及工程实践

我国城市地下空间开发利用的发展趋势,仍是以地下交通建设为主流。

我国正在大规模地建设城市轨道交通。2008年8月,在北京奥运会召开期间,北京的城市轨道交通运营里程已达200 km,运营线路达到8条。预计2010年上海的城市轨道交通运营里程将达到400 km。如何将地铁车站的建设与城市地下空间开发进行统一规划,是摆在我们面前的一项重要议题。笔者通过自身的一些工程实践对此作一探讨。

3.1 地铁车站设计时预留商业开发空间

静安寺地区是上海市中心城区西部繁华的商业及旅游中心。该地区有大量的商业建筑、高级宾馆、写字楼等,拥有国际贵都大饭店、上海机场航站楼、九百城市广场及百乐门娱乐总汇等一批上海代表性建筑,还拥有静安古寺、静安公园及下沉式广场等文化休闲和公共活动设施,同时还有会德丰广场和即将建设的嘉里中心二期等大型建筑。该地区人流集中,地面道路公交线路众多。

静安寺地区的地面建筑设施相当密集,可用于再开发的土地资源已非常稀少,故充分开发利用地下空间就显得非常迫切。上海轨道交通2号线、7号线与14号线在静安寺区域设站交汇(见图1)。7号线穿越2号线后在其南侧常德路下设置静安寺站,车站埋深23 m。在2003年7号线静安寺站设计投标时,我院对线路埋深以及站位周边的地上、地下空间做了充分的调查研究,单从车站规模及车站功能等角度考虑,7号线静安寺站宜采用典型的地下三层车站型式。即地下一层为站厅层、地下二层为设备层、地下三层为站台层。按典型地下三层车站布置,车站长约150 m,可有效缩小车站规模,车站的功能定位也比较合理,投资也较小。但从地下空间综合开发的角度考虑,采用此种型式,将使车站周边的地下空间得不到充分的开发利用及联通;车站两侧的越洋广场和嘉里中心二期地下空间仅能通过车站地下一层的站厅层做通道连接。经过多方案比较后,我院将7号线静安寺站设计为：地下一层全部预留给综合开发,地下二层为站厅层,地下三层为站台层(见图2～5)。这样,可使地下一层与车站两侧的嘉里中心二期和越洋广场的地下空间完全连通,形成地下空间的面的连接,使嘉里中心二期、越洋广场的地下开发空间联成整体。这不仅有利于地下空间与地下环境的整体改善,也有利于地下商业空间与城市轨道交通人流的相互吸引,同时还能有效地提升静安寺地区地下空间的总体效应。在7号线静安寺站站厅层非付费区一侧,还预留了与地下开发空间接通的条件,在付费区一侧的越洋广场的地下室内设置了与2号线付费区的换乘通道。优化设计后,车站长度虽然增加到176 m,规模有所扩大,但将常德路两侧的地下空间联成了巨大的整体空间,使不同的功能区域得到有效的划分,不仅为城市轨道交通与其它公共交通的换乘客流提供了便捷的通道,而且通过地下商业设施分流了人流,从而缓解了地面交通的压力。由于地下空间的大部分面积用于商业开发,故也促使静安寺地区形成地上、地下立体的商业开发空间,以解决土地资源紧张的问题。

图1 上海轨道交通2号线、14号线、7号线站位示意图

图2 上海轨道交通7号线静安寺站地下一层预留空间平面

图3 上海轨道交通7号线静安寺站地下二层站厅平面

图4 上海轨道交通7号线静安寺站地下三层站台平面

图5 上海轨道交通7号线静安寺站效果图

3.2 地下空间开发时预留地铁车站空间

上海陆家嘴中央商务区位于黄浦江、东昌路、浦东南路所围合的区域,用地面积1.7 km2,与浦西外滩隔江相望;区域内有东方明珠塔、金茂大厦、国际会议中心等标志性建筑,以及大量的国内、国际金融机构办公楼等;区域内规划建筑总量约455万m2。该商务区的主要功能定位为金融、贸易、商业服务和休闲娱乐。

陆家嘴中央商务区属于浦东梅园社区。梅园社区总用地面积686 hm2,现常住人口12.0万人,规划常住人口8.9万人。区域内现仅有一条轨道交通2号线及延安东路隧道和复兴东路隧道两条越江设施,已无法满足日益增加的交通需求,迫切需要增加轨道交通这种大运量、高密度的交通方式。2004年,上海申通轨道交通研究咨询有限公司通过对陆家嘴附近浦东、浦西的线路选线研究,决定在浦东陆家嘴的花园石桥路与银城中路交叉口东北侧的地块内修建轨道交通14号线的地铁车站。2004年底该地块已经完成初步设计,而14号线陆家嘴站是当时预计10年后修建的地铁车站。

为了将来14号线能在此贯通,我院与地块建筑设计公司合作在其地库内预留了一个地铁车站空间(见图6)。14号线陆家嘴站从地块的地下室内斜向穿过,车站建筑面积的2/3在此地块的地下室内需与其地下室同步实施,其余1/3面积在其地下室外需待14号线正式实施后才能施工。该车站总长148.8～161.4 m。考虑到车站上部有该地块的高层酒店,酒店建筑的核心筒要下落在地铁车站的站台上,所以车站总宽设计为25.7 m。

图6 上海轨道交通14号线陆家嘴站总平面图

由于受到西边越江隧道及东侧银城中路下立交的影响,14号线线路埋置较深。根据这一限制条件,在该地块内的14号线陆家嘴车站设计为地下四层车站。车站范围内局部地下一、二层为设备用房,地下三层为站厅层,地下四层为站台层(见图7)。地铁车站的出入口与地块建筑及下沉广场协同考虑,在地块内的车站风亭与地块建筑相结合设计。

图7 上海轨道交通14号线陆家嘴站剖面图

由于14号线陆家嘴站与2号线陆家嘴站的站位呈丁字形,故在地库内还预留了一个与2号线陆家嘴站付费区相连的换乘通道,以便于将来2号线与14号线之间的旅客换乘。

在14号线陆家嘴站站厅层的非付费区内留有楼扶梯直接进入地块的地下商场,以形成商业与轨道交通的互动。虽然此车站的开工建设时间尚未最终确定,但在地块内已预留了地铁车站空间,为将来的地铁建设提供了有利条件。

3.3 地铁车站与市政工程同步建设

由于上海交通量快速增长,在同济大学周边道路经常发生拥堵,特别是四平路与彰武路的交叉口已成为四平路的主要堵点。彰武路上机动车最大排队长度超过500 m。该交叉口已异常拥挤。

随着同济大学校园规划的综合调整,在未来几年内沿四平路东侧将形成一片(几块)同济大学的新校区。其建筑面积总量将达到60万m2,与同济大学现本部建筑面积相当。据同济大学交通运输学院的调研数据预测,远期校区间高峰小时穿越四平路的行人、非机动车流量约为现在的3倍,如表1所示。目前同济大学四平路校区门口紧张的交通状况将会严重制约未来学校跨四平路的发展。

表1 同济大学校区前跨四平路的行人、非机动车交通需求

彰武路与四平路交叉口的交通拥挤,已无法通过平面交通来解决,应修建四平路地下通道,使四平路直向机动车在地下通行,非机动车在地上通行。

随着上海轨道交通10号线的建设,并在同济大学正门口的四平路下面设轨道交通车站,为解决同济大学周边地区的交通拥挤提供了难得的机遇。在市领导及有关部门的大力支持下,10号线同济大学站利用地铁车站的建设同步修建四平路下穿彰武路的地下车道(见图8,9)。

图8 上海轨道交通10号线同济大学站及四平路地道下立交总平面图

图9 上海轨道交通10号线同济大学站及四平路下立交地道纵剖面图

通过建设四平路下立交地道工程和采取疏通区域路网等管理措施,可使四平路(同济段)近期断面流量的58%、远期断面流量的64%转移至地下,近远期断面流量的24%可通过周边路网来分流;跨四平路的非机动车及行人可在地面通行,行人也可利用地铁站厅层过街。这样,可从根本上解决四平路彰武路交叉口的交通拥挤现状,并可提高四平路机动车的通行效率,保证四平路两侧行人、非机动车过街的安全。

城市下立交工程结合轨道交通建设一并实施,不仅可降低施工难度和风险,而且避免了重复开挖和建设带来的工程投资加大,同时避免了道路的反复开挖对居民出行和车辆行驶的影响,减少了不必要的社会成本。

4 结语

综上分析,地铁车站与地下空间的统一规划模式可分为以下几种：

1)地铁车站设计及建设期间根据实际情况预留与周边地块开发相结合的地下空间。

2)地块开发尤其是商业项目根据远期地铁线路规划要求,预留地铁可能穿越的地下空间。

3)地铁车站建设与市政工程(尤其是下立交工程)相结合,做到一体化设计、一体化施工,以节省投资和缩短施工周期。

由于地下空间的开发具有不可逆性,一旦实施后就无法恢复原状,这就要求在建设地下空间的时候尽量做到统筹规划、协调发展,先行建设的地下空间应该为后期建设的地下空间预留好接口。这需要在立法、规划、设计等各方面相互协作、统筹兼顾。

[1]陈志龙,王玉北.城市地下空间规划[M].南京：东南大学出版社,2005.

[2]张晓莉.城市轨道交通“三位一体”发展战略研究[J].城市轨道交通研究,2008(7)：1.