沿江地下道路总体设计及关键技术

邹 峻，王盛集

（广州市市政工程设计研究总院，广东　广州510060）

沿江地下道路总体设计及关键技术

邹 峻，王盛集

（广州市市政工程设计研究总院，广东广州510060）

随着我国城市化进程的加快，沿江开发正逐步成为国内众多城市的主要发展战略。一江两岸的综合开发以及地下空间的建设已经成为完善城市结构空间，提升城市整体形象和竞争力的主要着力点。结合广州市国际金融城临江大道工程，对沿江地下道路的总体布置、功能设计以及关键技术进行研究，并结合研究结果提出同类型项目中应注意的问题和解决方案。

沿江地下道路；广州国际金融城；临江大道；关键技术

0　引言

在城市形成和建立的初期，人类就有择水而居的习惯，纵观国内外历史悠久的大型城市，总会有那么一条举足轻重的“母亲河”。就像伦敦的泰晤士河，巴黎的塞纳河，上海的黄埔江，广州的珠江。她不仅仅孕育了人类的生息繁衍，也是城市赖以生存的资源。

随着我国城市化进程的加快，沿江开发正逐步成为国内众多城市的主要发展战略。由于江岸与生俱来的独特景观和人文气息，使得大多都市的政府办公区、CBD、商业中心、高档居住区都分布在沿江两岸。如同上海黄埔江两岸的浦东和外滩［1］，天津的海河两岸，广州珠江两岸的珠江新城CBD、琶洲会展区、金融城等。一江两岸的开发已经成为完善城市结构空间，提升城市整体形象和竞争力的主要着力点。

在这个建设开发的过程中，沿江的道路网络骨架的搭建显得尤为重要，因此对新城市形态下的沿江地下道路的总体布置、功能设计以及关键技术进行研究，将为日后城市发展历程中的沿江地下道路的建设和设计提供参考依据。

1　广州国际金融城临江大道总体设计

1.1广州国际金融城规划概述

广州国际金融城位于广州都会区的核心区域，起步区位于广州国际金融城整体规划范围的中部，规划用地面积为1.32 km2。规划以金融办公为核心功能，复合发展商业、文娱、居住等多功能综合区域。起步区地下空间共开发5层，开发深度约30 m，包括道路交通、市政、停车、地下商业、轨道交通等功能。地下一层主要是地下综合开发、地下商业服务和地下交通枢纽以及部分停车；地下二层主要是地下综合开发和地下商业服务、部分停车、部分地下车行道路、地下商业街以及枢纽中心和5号线站厅层；地下三层主要是地下停车、部分车行道路、新型交通有轨电车以及5号线和5号线的站台；地下四层主要是地下停车、综合管廊以及预留地铁线；地下五层主要是部分停车、地铁4号线、广佛环线以及站台。

临江大道位于起步区南侧沿珠江呈东西走向，全长约1.7 km。临江大道地面道路在核心区为慢行系统，禁止机动车通行。临江大道地下道路采用双向8车道隧道下穿金融城起步区。由西向东分别通过定向匝道与科韵路、翠岛地下环路、公交总站相接，通过环形立交与方城地下环路相接，通过定向匝道与黄村隧道相接。

1.2设计思路

起步区交通系统优化在交通组织策略上保持核心区地面全慢行的理念不变，贯彻“东进东出，西进西出，交通有序，流线清晰”的交通组织策略，对交通流线进行组织优化，提高交通运行效率。花城大道隧道与临江大道隧道构成“东进东出，西进西出”的交通组织模式。

临江大道地下道路优化方案将通过性交通和到达性交通进行分离，并对道路沿线进出口匝道进行整合。

1.3总体交通优化设计

临江大道地下道路采用主辅分离的形式，隧道主线服务通过性交通，采用双向4车道，在科韵路东侧设置一对匝道出入口接入地面道路，北侧于棠下涌以西设置一对右进右出的定向匝道与翠岛环路相接。

隧道辅道主要服务到达性交通，采用单向两车道，设置于主线两侧，辅道起于棠下涌，终点止于绿融路西侧。北侧辅道上设置一对右进右出的定向匝道接入方城环路，南侧辅道设置一条西转北定向匝道接入方城环路。取消规划的独立式地下公交总站，改为在隧道辅道两侧设置深港湾式公交停靠站，北侧为过路站，南侧为过路站及公交总站（见图1）。

图1　临江大道地下道路平面布置图

2　沿江地下道路关键技术研究

2.1地下立交的出入口布置原则

2.1.1出入口的设置

（1）出入口的设置应满足《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221—2015）的出入口最小间距要求。但由于城市地下道路与两侧地下空间或地面道路的交通转换需求较多，一般较难满足规范要求。在这种情况下，应设置辅助车道或集散车道，如在金融城临江大道隧道采用了主辅分离的方式，主线解决过境交通，辅道解决到发交通。在满足主线直行交通快速、安全通过的同时，保障了与金融城、公交站场以及周边道路交通转换的功能需求。

（2）由于地下道路普遍存在出入口辨识度较差、光线亮度不够等不利影响因素，采用右进右出的匝道或出入口设置模式符合我国的驾驶习惯，有利于行车安全。因此在出入口的布置上尽可能采用右进右出的方式。在条件不允许的情况下若设置左进左出应做好以下几项改善措施：

a.增加加减速车道的长度；

b.左出口的识别视距应加长；

c.增加分、合流段的照度；

d.出口预告标志的设置距离应加长，设置数量应增加；

e.指路标志、隧道装饰采用不同色彩来增强出口的标识度；如金融城临江大道隧道主、辅道上采用了蓝色的涂装，进出金融城地下空间的匝道采用黄色的涂装，市政道路的指路标志底板采用蓝底白字，地下空间的指路牌采用绿底蓝字。

（3）地下道路若采用入—出、出—出、入—入这三种设置方式，出入口间距较大，在城市地下道路由于交通转换需求较多，往往难以满足需求，需增设辅助车道从而增加工程规模和造价，因此在出入口设置方式上尽可能采用先出后进的模式。

2.1.2变速车道的形式选择

变速车道分为平行式和直接式两种。平行式强调了变速车道的起点，车道划分明确，行车容易辨认，但车辆通过整个变速车道时需沿S形曲线行驶，行车顺畅度稍差。直接式是以平缓的角度出入匝道，不必走S形路且与实际行车轨迹相符，行车顺畅度较好。但直接式变速车道起点不如平行式明确，由于地下道路的定位一般是作为城市快速路或主干路，行车速度一般不高，更强调其功能性和通畅性。由于直接式的三角段比较细长，在地下结构中较难布置，同时直接式在地下道路行车中不利于辨认行车方向，因此在城市地下道路的变速车道建议尽量采用平行式设置。

2.2线形指标的选取

（1）尽量不采用小半径平曲线。

城市地下道路主线线形宜设置为直线或大半径平曲线，因直线地道在结构处理、装修、施工等方面均较为简单，同时对地道的通风、消防等也相对有利。虽然在《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221—2015）中对此没有规定，但《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）关于路线的章节规定：“当隧道线形设置为曲线时，不宜采用设超高平曲线，并不应采用设加宽的平曲线”。

不采用小半径平曲线的原因：一是从视距上较难保证；二是环控模型较难建立，不利于通风；三是需设置超高或加宽。会导致结构断面的频繁变化和加大结构的断面尺寸，增加工程造价。同时，在地道内超高，还容易影响纵断面视距。

（2）应对小半径平曲线视距进行验算。

城市地下道路大多位于城市中心区，受周边用地及地下构筑物的影响因素很多，特别是在匝道内设置小半径平曲线往往不可避免。地下道路设置小半径平曲线，应注意视距的复核，因为地下道路两侧均为墙体，无法像地面道路那样进行视距切除，故在使用小半径平曲线时，应首先进行视距验算，根据横断面布设的检修带及路缘带宽度，计算出对应车速下的平曲线半径，再行定线。

（3）地道内的线形组合。

城市地下道路平纵除满足《城市道路路线设计规范》（CJJ 93-2012）和《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221-2015）的要求外，对于以下线形使用也需要谨慎。地道内尽量避免采用S型曲线，最好不采用多个S型曲线的连续组合。若需采用S型曲线，中间尽量插入一段直线。S型曲线除了行车视距难以满足要求，路面超高导致结构变化频繁以及通风条件较差等不利影响外，连续的S型曲线导致驾驶人员总在频繁转向，增加了司乘人员在隧道内行驶的紧张感，不利于行车安全［2］。

（4）尽量不设置小偏角平曲线

地下道路存在亮度变化频繁、辨识度较差等特点，而小偏角平曲线由于交角很小，容易使驾驶人员产生是直线的错觉，没有及时做出转向的判断，容易出现行车事故，尽可能避免使用。

（5）洞口处线形设计。

地下道路在洞口处工作环境最为复杂，最容易引起安全事故［3］，应给予足够重视：

a.地道引道应与地道轴线保持一定距离相同的线形。受地形限制不能满足上述要求时，应控制缓和曲线不得进入地道。

b.洞口外应满足相应道路等级对视距的要求。

c.单向行驶多孔隧道的引道应设置反向曲线与两端道路相接。

（6）纵断面设计

a.纵断面控制因素：地下道路的纵断面主要控制因素为通行净空、设备空间、市政管线、相接工程的高程等。除了常规的主要控制因素需要考虑外，应重点考虑射流风机、交通标志牌、交通诱导系统等设备选型对净空的影响。金融城临江大道隧道在交通标志和交通诱导标牌满足规范的前提下，尽可能采用紧凑的版面，标牌净高控制在0.8 m以内。

b.最大纵坡与最小纵坡：城市地下道路的纵坡往往受众多控制因素的影响，一般纵坡都较大，但从行车舒适性及通风条件考虑，隧道的纵坡以小为宜。建议主线控制在4%以内，匝道控制在6%以内。这样由车辆单向行驶产生的活塞风和自然风能稀释隧道内的部分有害气体和烟雾，有利于地道通风。为满足地道内消防水和冲洗水等的排水需求，地下道路最小纵坡宜不小于3‰，但在与其他地下空间公用顶底板的地道区间，在满足排水要求的前提下也可采用平坡的方式。

c.竖曲线的取值：地下道路竖曲线取值宜大于规范规定的一般值。竖曲线设置时，必须对纵断面上的行车视距进行验算。当汽车行驶在凹型竖曲线上时，与平曲线类似，会产生“箱体顶板遮挡视线”的情况，挡住汽车的行车视距，尤其是采用较大的道路纵坡时。

2.3断面尺寸的确定

城市地下道路横断面布置的主要控制因素有：车行道宽度、建筑限界（含路缘带宽度、安全带宽度、检修道宽度、缘石外露高度及建筑限界顶角高度）、隧道内的结构装饰层厚度、隧道上方的交通指示牌高度、隧道风机的设备限界等。

对于单车道地下匝道，应设置连续式紧急停车带，宽度应满足《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221-2015）的要求。

临江大道地下道路主线与辅道共面，采用单层式断面，主线为双向4车道，两侧辅道为单向两车道。主线对向车辆以及主线与辅道同向车流均采用单独的通行孔进行布置（见图2）。

图2　临江大道地下道路标准横断面图（单位：cm）

地下道路主线及辅道单一通行孔标准段车行道宽为3.5 m，两侧路缘带及安全带宽度均为0.25 m，右侧设置检修道，宽度为0.8 m（考虑0.05 m的装饰层厚度），高出路面0.4 m，左侧设置防撞墙宽0.25 m，高出路面0.4 m，单孔隧道内净宽9.05 m。

匝道若采用双车道匝道时，与主线及辅道的单孔断面布置型式一致。若采用单车道匝道时，车行道宽度为3.5 m，右侧设置3.0 m连续式紧急停车道及0.8 m宽检修道（考虑0.05 m的装饰层厚度），左侧设置防撞墙宽0.25 m，高出路面0.4 m，单车道匝道总宽8.05 m（见图3）。

隧道内车行净空为4.5 m，人行净空为2.5 m。交通标志牌需满足《道路交通标志和标线第2部分:道路交通标志》相关要求。通过计算，隧道顶部的交通标志牌高度0.9 m。隧道内采用射流风机，叶轮直径1.12 m，风机中心距楼板的距离为1.1 m，设备限界与建筑限界的安全距离为0.2 m。为降低工程难度、节约造价，隧道顶部预留1 m空间用于设置交通标牌等设施，设置流风机处的结构顶部进行局部加高处理。

图3　临江大道匝道标准横断面图（单位：cm）

2.4视距的要求

当地下道路出口匝道采用直接式，为了保持行车安全，直接式匝道和地下道路出口处应保证一个停车视距［4］，如图4所示。

图4　直线式匝道出口停车视距示意图

当采用平行式出口匝道时，除了满足减速车道的长度外，建议外加50 m的过渡段，供司机辨别地下道路内外的交通状况差异［3］，如图5所示。

图5　平行式匝道出口停车视距示意图

平行式匝道的加速车道若完全在地下道路内，根据视觉过渡情况［3］，应满足下图6要求。

图6　平行式匝道入口停车视距示意图

视觉适应段长度分为两段：由进入长度+光过渡段长度组成。进入长度是指司机进入地下道路洞口后视觉适应时间内的车辆行驶距离。光过渡段是指司机适应亮度由亮逐渐变暗适应过程的行程距离［4］。参考国外的研究，不同速度下的进入长度和光过渡段的建议长度见表1。

表1　光过渡段的建议长度表

2.5地下道路交通标识系统的研究

地下道路无论从自然环境还是交通环境都不如地面道路。从空间上来看，地下道路内部存在空间封闭、景观单一、光照和通风条件较差等特点。这些特点导致交通安全事故的发生频率是一般地面道路的几倍，严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为40%。这些事故的成因不少是与地下道路的标识系统不清晰、信息滞后或者信息不连续有关。因此完善、合理的交通标识系统可大大减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，目的地种类和层次多的问题，为了确保交通信息的完整性和连续性，应建立地上与地下信息指引一体化的交通诱导系统。

在广州市国际金融城项目中，信息分为三级：

第一级设置信息：广州国际金融城，设置于金融城周边城市快速路、主干路等骨干道路的关键交叉口和互通立交枢纽等位置。

第二级设置信息：“翠岛”和“方城”，设置于金融城外围道路的主要入口以及金融城内部骨架道路的入口。第二级信息的设置位置如图7所示。同时在地下道路的入口处设置：入口信息确认标志（总体引导标志见图8）。总体引导标志可使驾驶员在进入地下道路前提前了解地下道路的总体走向及出入口分布情况。总体引导标志的信息可包含：现在所处位置、地下环路整体布局、地面和车库名称及出入口、停车位实时信息等。

图7　第二级交通诱导布置图

第三级信息：“方城”根据主次环分A区、B区、C区。

第四级信息：具体地块车库，A1，A2，A3……，设置于金融城内部环路。

3　结语

（1）沿江城市地下道路的总体设计应依据区域规划，结合地下空间的综合开发，在满足城市道路交通功能的同时，充分考虑周边地下商业、地铁、交通枢纽、公交场站、停车场等交通需求的前提下，确定地下道路的交通功能以及技术标准。

图8　第二级交通诱导布置图

（2）总体设计过程中除满足平纵线型要求外，应重视出入口的设置方式和间距，并对地下道路的平曲线、竖曲线以及出入口的停车视距进行验算。

（3）地下道路无论从自然环境还是交通环境都差于地面道路，因此对地下道路的交通识别系统进行重点设计，不但可提高道路的通行效率，更可大大减小交通事故发生的几率。

［1］朱良成，陈橙；，王敏.上海黄浦江两岸地下空间规划策略与实践［C］//2014中国城市地下空间开发高峰论坛论文集，2014.

［2］娄中波；，朱彬.王海燕.城市地下道路总体设计探析［J］.城市道桥与防洪，2012（6）:32-36.

［3］路记红，钟石泉，马寿峰，等.地下道路分合流区驾驶员视认行为研究［J］.交通信息与安全，2013（5）：22-25.

［4］秦云；，张天然；，刘艺.地下道路出入口设计的相关研究［J］.城市道桥与防洪，2006（4）:160-161，167.

U412.37+3.1

B

1009-7716（2016）09-0056-05

2016-06-16

邹峻（1971-），男，广东河源人，硕士，高级工程师，从事市政道路、交通、路网规划设计工作。