城市地下道路总体设计分析及应用

邓灿

（广州市市政工程设计研究总院，广东 广州510060）

0 引言

在现行的《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221—2015）中，将地表以下供机动车或兼有非机动车、行人通行的城市道路定义为城市地下道路。随着城市化进程的不断发展，土地资源日趋紧缺，同时由于人们对环境景观及舒适度的要求越来越高，促进了城市空间向地下发展，而地下道路交通系统则是城市地下空间利用的重要组成部分。当前，越来越多的城市发展了城市地下空间和地下道路，地下道路的类型也越来越多，在此结合广州市的几个工程设计实例，对城市地下道路总体设计进行分析和探索。

1 城市地下道路总体设计要素

城市地下道路总体设计要素包括功能定位、设计目标、建设条件、平纵横要素、安全与运营管理设施要素等。

1.1 功能定位及设计目标

城市地下道路涵盖的类型很多，在广州市基本均有应用。地下道路的类型是由其功能定位及设计目标确定的。例如：穿越一条道路的连接型地下道路猎德大桥北延线系统车行隧道；穿越江河且多点进去的系统性地下道路车陂路新滘东路珠江隧道（见图1）；结合城市综合体地下空间，且既考虑综合管沟又考虑地铁等公共交通的新类型地下道路珠江新城临江大道（见图2）、金融城临江大道（见图3）；为了提高周边环境景观的云台花园地下道路、天河体育中心天河路地下道路（见图4）。

图1 车陂路新滘东路珠江隧道效果图

图2 珠江新城临江大道现状照片

图3 金融城临江大道效果图

图4 天河体育中心天河路地下道路效果图

在制定地下道路的功能定位及设计目标时，除了单一连接型地下道路主要考虑交通功能外，其他复杂的地下道路常需考虑与周边地块衔接、公交交通结合、综合管沟共建等需求，以上要素均需进行针对性研究分析。

1.2 建设条件

结合规划、现状建设条件，对功能定位、设计目标进行解析，是工程落地的前提及基础。

规划条件包括城市设计、区域交通与对外交通规划、道路规划、河涌规划、公共交通（含轨道、公交等）规划、市政管线规划、公共安全与防灾规划等。新类型的地下道路往往结合周边地块开发规划、综合管沟需求来确定工程规模。

现状条件包括现状周边路网、现状路由情况、现状市政管线、现状河涌、现状沿线建筑物等。地下道路往往是在现状开发较为成熟的城市区域建设，其沿线现状地铁、现状市政管线、沿线建筑等都是制约功能定位能否落实的重要因素。

1.3 交通需求

地下道路建设成本大，建成后再改造或者改建难度较大。而且，由于其使用年限长，因此对交通需求更要考虑充分，包括交通长远发展的需求、交通构成分析、交通流量预测等，需在通行能力和服务水平分析的基础上，分析交通特点与交通安全间的相互关系。

地下道路的交通构成已经从单一连接型的通行功能转变到综合交通系统上，在很多地下道路工程中都已经考虑了行人、公交、周边地下车库交通的需求。交通需求分析是强化地下道路功能适用性的重要因素。

1.4 总体设计中的平纵横要素

（1）设计速度

地下道路设计速度包括主线、匝道、车库联络道、地下公交站台等方面，应根据交通功能、通行能力、工程造价、运营成本、施工工法等因素确定。

在具体的设计速度制定时，结合其功能定位、建设条件、平纵横设计进行分析，不同功能的平纵横设计将影响或制约其设计速度的确定，如受规划现状路网限制的敞开段起止点位置，满足特定交通功能的匝道进出方式等。

（2）横断面布置

在满足建筑限界条件下，横断面布置应为通风、消防、供电照明、交通设施、内饰装修等配套设施提供安装空间。

在具体的横断面布置时，除了考虑常规的车道宽度、路缘带、检修道、路面调坡、纵断面对限界影响、专用管廊等要素，还应考虑施工工法、防撞墙对限界的影响等要素。

（3）平纵线形

在满足功能定位及设计目标的基础上，对平纵线形进行多方案比选，综合建设条件、交通需求、出入口设置、设计速度、施工工法等要素进行安全、经济、节能环保等全方面的论证。

1.5 总体设计中的安全与运营管理设施要素

安全与运营管理设施主要包括通风、供电、照明、通信、给排水、监控、防灾与救援疏散等。

相对于地面道路，地下道路总体设计中消防系统、通风系统是应重点考虑的，特别是当地下道路有公交系统或车库联络道的情况时，消防系统、通风系统设计常常影响道路等级、平面布局等总体设计，而且两者相互影响。

2 案例分析

2.1 珠江新城临江大道

珠江新城临江大道位于现状临江大道上，西起华穗路，东至猎德路，道路全长约1.35 km。功能定位及设计目标是结合城市综合体地下空间实现复杂的交通功能。工程主要包括地面行车系统、临江大道双层隧道、进出海心沙的过江隧道和连接海心沙岛的综合管沟。图5为珠江新城临江大道总体平面设计图。

图5 珠江新城临江大道总体平面设计图

主要功能包括：地面层设置隧道敞开段两侧的地面辅道，实现临江大道与珠江新城地面道路（华夏路、冼村路等）的交通转化；负一层设置短隧道，实现临江大道与珠江新城地下空间、海心沙地下空间的交通转化；负二层设置长隧道实现东西向过境直行交通。如图6～图8所示。

图6 珠江新城临江大道地面层平面设计图

图7 珠江新城临江大道负一层平面设计图

图8 珠江新城临江大道负二层平面设计图

总体设计关键要素：（1）现状地下污水渠箱B×H=6.3 m×3.0 m，埋深4.8～5.4 m，不能迁移。为避开隧道在高度上与渠箱发生冲突，道路中心线需采用小偏角向临江大道现状中心线南侧偏移。（2）因与珠江新城现状的华夏路、冼村路等现状路网进行交通转换，制约隧道敞开段的起止点位置，需采用合适的设计速度及纵断面纵坡等参数。（3）通往南侧海心沙道过江隧道受现状地下轨道APM、珠江河床、综合管沟等制约，需采用合适的设计速度、平面曲线、净空等参数。（4）提升负一层交叉口视距和景观。负一层中间采用露天方式，设置半径为15 m的天窗，受到交叉口周边建构物的限制。考虑该处结构型式及受力特性，需结合近远期交叉口交通组织方案确定交叉口结构，采用梁板体系。

2.2 金融城临江大道

金融城临江大道道路西起科韵路，东至车陂路，全长约1.38 km。功能定位及设计目标是结合城市综合体地下空间实现复杂的交通功能。临江大道地下道路采用主辅分离的方式：隧道主线下穿翠岛、方城区域，主要服务通过性交通；辅道主要服务到达性交通，设置于主线两侧，采用右转、定向匝道等方式连接地面道路、翠岛方城地下环路[1]。

临江大道公交总站以深港湾式公交停靠站型式设置于地下道路隧道两侧辅道，在车行隧道结构上面设置站场夹层，用于布设过街通道，便于两侧公交停靠站的人流换乘，同时将隧道配套的中控室、配电房等配套设施设置于夹层中。图9、图10分别为金融城临江大道地面和地下道路平面设计图。

图9 金融城临江大道地面道路平面设计图

图10 金融城临江大道地下道路平面设计图

总体设计关键要素：（1）结合翠岛、方城地下车库及整个金融城地下空间的规划和交通量需求，选定设计车速、车道数、进出口间距及方式等。（2）通过方案比选确定满足各交通功能需求的平纵横设计方案。（3）结合消防人防要求确定地下道路公交车站的规模、设施等总体设计布置。

2.3 云台花园

云台花园项目功能定位：将白云山南门区域整合建设成为一个整体的步行公共空间，同时通过广园路局部下穿改造工程和地下空间，建设服务风景名胜区的集交通、商业、休闲、娱乐等功能于一体的地下空间体系。图11为云台花园地面效果图。

图11 云台花园地面效果图

云台花园地下空间通过环路组织车流，中部为人行区域，以垂直交通组织人流集散，从而实现人车分流的目的；广园中路下沉隧道两侧地下空间设置为公共交通功能区，采用市政环形道路，布置公交站场、的士停靠站和旅游大巴停车场；地下车库分别设置在地下二层南北两端，通过多点出入口方便各方向来车的使用。图12为云台花园地面功能分区及交通流线方案图。

图12 云台花园地面功能分区及交通流线方案图

人流在地下一层通过开敞天井的垂直交通让使用公共交通的人流快速疏导到地面或进入地下空间；地下二层结合地铁站厅和停车库，通过负一层及地面直达白云山地面出入口（见图13、图14）。

总体设计关键要素：（1）项目地下空间南北长、东西窄，同时，规划地铁站和现状城市快速路广园路东西向穿过，把地下空间分成北、中、南三部分。总体设计时需满足在广园中路下沉隧道南北均设置公共交通站场，同时应考虑地下空间的人车分流设计。（2）景区需满足较多社会车辆的停车需求，在地下负二层设置了约800个车位的地下停车位。各个方向社会车辆来车的交通组织需要全面考虑。（3）通风采光设计是城市地下空间设计的难点，需要通过一定量的地面开口设计，把自然光线引入地下室，解决部分地下采光、通风问题。（4）该项目包括近6万m2的地下商业以及公共交通站场2.4万m2。大型城市地下空间的消防设计是总体设计中考虑的重点。

图14 云台花园负二层功能分区及交通流线方案图

2.4 天河体育中心天河路

该节点功能定位是：优化广州中轴线城市核心地区的开放空间，高水平、高标准地规划建设城市中心区，塑造具有岭南特色和国际风貌特色的城市形象。工程设计起点为体育西路，设计止点为体育东路，主要包含：在天河体育中心南侧的天河路上新建供BRT车辆和其他车辆东西向行驶的负一层车行隧道、设置连接天河体育中心、宏城广场等地下一层零售空间的负二层人行地道；设置隧道顶面的景观顶棚、BRT和站台等配套设施。如图15、图16所示。

图15 天河体育中心天河路平面设计图

图16 天河体育中心天河路横断面设计图

总体设计关键要素：（1）由于交通组织需求及现状体育西路、体育东路建设条件制约隧道敞开段的起止点位置，需采用合适的设计速度及纵断面纵坡等参数。（2）地下轨道APM已建成，与拟建天河路隧道结构距离较近，考虑对其保护，需采用合适的净空、横断面结构等参数。（3）BRT的运营需求对站台布置、人流分流设计的影响。

3 结语

（1）城市地下道路的总体设计中影响因素很多，功能需求也多样化，需要以工匠精神因地制宜针对性、统筹性设计。

（2）结合城市综合体地下空间建设的地下道路，应尽量考虑地铁等公共交通、人行系统、地下车库、管线布置等内容，做到合理地利用空间。

（3）重视安全与运营管理设施要素对总体设计的影响。

[1]邹峻，王盛集.沿江地下道路总体设计及关键技术[J].城市道桥与防洪，2016（9）：56-60.