秦方方
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
当前温州都市区空间连绵发展,但呈现出交通联系严重割裂的情况,主要体现在城市道路系统对接不足、片区之间的功能融合度不够。温州市中心城区的西部受景山、无垒山山脉的阻隔,交通割裂特点表现得尤为明显。鹿城、瓯海南北两大功能区西部广大腹地仅依靠一条穿越景山的翠微大道隧道进行联系,极为不便。而目前翠微大道隧道在路网中交通功能极为复杂,既需服务片区间大量的中长距离过境交通,又要服务山体南北两侧近距离的到发交通的转换功能;既要服务山体两侧物流园区的货运交通,又要服务城市南北联系的客运交通。过境和到发交通互相干扰严重,客货交通混行矛盾突出,安全事故不断,通行效率较低,严重制约了城市骨干道路的交通功能发挥,饱受市民的诟病。为促进瓯海、鹿城两区的融合、发展,实现城市“东拓、西优、南连、北接”的总体发展策略,提出了广化南路建设工程。
广化南路隧道是实现主城西部城区穿越景山的另一途径,对消除翠微大道隧道交通瓶颈具有重要意义,是广化南路发挥交通功能的重要节点之一。
以温州市总体规划、综合交通规划为前提,以城市经济发展为基础,结合该工程实际情况,提出符合交通运输发展需要又切实可行的工程方案。
(1)均衡交通的原则。总体方案应有助于城市道路交通结构的完善和交通系统的高效,均衡路网流量,充分发挥路网整体运行效率,提高城市交通的集散和疏解。
(2)以人为本的原则。总体方案应充分体现“以人为本”的理念,在满足交通功能的基础上,更加重视慢行交通功能、体验。
(3)协调一致的原则。总体方案应与建设条件、城市环境景观、土地利用等协调一致。
(4)集约节约的原则。总体方案注重工程的集约化,提高土地利用效率,节约工程投资。
(5)安全可靠的原则。
(1)功能定位。隧道功能定位与广化南路一致,为交通性的城市主干路,主要承担南北向到发交通,兼顾部分过境交通,缓解翠微大道的交通压力。
(2)服务对象。以服务客运交通为主,兼顾服务山体南北两侧近山区域生活性轻型货运交通。
2.3.1 建设规模
结合广化南路功能定位和区域路网的重要性,并根据交通量预测和建设规模论证,广化南路建设规模为双向八车道可满足远期交通需求。隧道是广化南路的关键节点,总长约1.2 km。
从定性的角度分析,隧道形成了一段连续流道路,通行能力明显高于通道规模的地面道路,隧道的建设规模适度小于两侧接线地面道路建设规模,有助于通行能力的匹配。但隧道内部相对独立和封闭,交通救援难度和速度相对较慢,隧道车道数不宜过小,一般不小于两车道。从定量的角度分析,根据交通量预测,隧道远期承担的单向交通量约2 357 pcu/h,隧道采用双向六车道可满足与两端地面道路通行能力匹配、救援、交通疏解的需要。
2.3.2 横断面布置方案
作为城市中消除景山阻隔的重要通道,隧道内不仅需要考虑车行交通需求,同时还应更加注重慢行交通的沟通。广化南路隧道长度约1.2 km,考虑到汽车尾气等污染物对通风要求较高,目前已有技术条件小、慢行交通通过隧道时存在较大的安全隐患。《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)要求,严禁机动车道孔内设置非机动车道或人行道。而根据现场踏勘情况,山体分布范围较广且高度较高,两侧慢行沟通需绕行的距离较远,隧道慢行功能需重点解决。根据慢行布置位置不同,对隧道断面布置进行了综合比选。
比选方案可分为两类:一类为设置慢行交通专用隧道;第二类是慢行与机动车道隧道同孔布置,但为消除汽车尾气的影响,对慢行交通和车行交通进行物理分隔。各方案优缺点简述如下。
2.3.2.1 方案一:新建四孔隧道方案
该方案按四孔隧道独立布置,每孔之间设置人行、车行联络通道,车行隧道断面适中,实施风险可控,如图1所示。
优点是每孔断面均不大,工程实施难度小。各孔之间独立,相互影响小。车行、慢行隧道之间相互独立,便于消防和逃生需要。慢行对象分孔布置,行驶条件好。隧道与两端地面道路衔接方便。缺点是整个通道宽度较大,征地拆迁难度极大,实施困难。机动车道两侧各设置一条慢行专用隧道,通行能力过于富裕,工程规模较大,不经济,与节约集约化原则不符。
2.3.2.2 方案二:新建三孔隧道方案
考虑到隧道长度较长,慢行交通量不大,将慢行系统调整为单孔双向通行,新建三孔隧道,以减少工程规模。根据慢行专用隧道与车行隧道的位置关系,有以下两种方案:
(1)A方案。慢行隧道居中布置于车行隧道之间,如图2所示。优点是对隧道人行逃生具有较为积极的意义,但车辆横通道设置困难,车辆逃生难度较大。缺点是因大小洞相邻,结构保护要求高,洞口间距要求大,接线道路路幅宽度仍然较宽,占地及动拆迁较大,实施困难。慢行系统位于车行之间,出洞后、进洞前慢行交通组织难度大。
(2)B方案。在车行隧道的单侧布置慢行隧道,如图3所示。与A方案相比较,优点是车行隧道洞口处可采用连拱方案,可有效减小地面接线道路宽度过大而带来的征地、拆迁等一系列矛盾。但出洞口慢行交通与两端地面道路衔接组织难度较大。
三孔隧道方案车行断面布置同四孔方案,每孔之间可设置联络通道,断面尺寸适中,实施难度较小。但三孔隧道方案慢行系统需在洞外转换,以与地面道路慢行系统进行衔接,需进行重点研究。
2.3.2.3 方案三:新建二孔隧道方案
为有效减少断面,节省工程投资,将慢行专用孔与车行隧道合建,两者采用物理分隔。根据慢行系统与车行道的位置关系,可以分为慢行上层布置方案和下层布置方案,如图4和图5所示。
图1 新建四孔隧道断面布置方案(单位:mm)
图2 慢行居中布置图(单位:mm)
图3 慢行单侧布置图(单位:mm)
图4 上层布置方案图(单位:mm)
图5 下层布置方案图(单位:mm)
(1)C方案(见图4)。在车行道上方增设隔板,充分利用马蹄形隧道上部空间作为慢行通道,与车行通道分离设置。由于慢行系统在车行道上方,与接线道路关系较为复杂,需在洞口进行层位的转换,且隧道两洞大小不一致,隧道景观效果较难处理。
(2)D方案(见图5)。在车行道下方增设隔板,并适度加大隧道仰拱尺寸,以满足慢行系统通行要求。因隧道位于车行道下方,洞口处可将隧道车行部分等高布置,景观效果较C方案容易处理。但为了设置慢行空间,需将车行系统抬高,对接线道路纵坡要求稍高。
方案三慢行空间与车行空间分别设置独立的通风系统。由于该隧道长度较长,慢行系统仅按2.5 m净空控制,慢行空间相对压抑,人性化程度较差。另外,同孔布置紧急工况下对两者之间会相互影响较大,特别是逃生方面,上层布置需要通过逃生通道向车行空间转移,下层布置方案需要通过逃生通道爬行至上层车行空间,逃生难度极大,且与隧道车行交通冲突严重,存在一定的安全隐患。
2.3.2.4 推荐方案布置
结合隧道两端的接线条件,洞口可较好地解决慢行交通转换的问题,且设置慢行交通专用隧道时,施工时慢行隧道可作为隧道的导洞先行施工,以探明地质情况等,确保施工安全。综合比选推荐采用方案二B方案布置作为实施方案。
隧道通行能力的发挥取决于隧道两端的接线条件。
2.4.1 北接线方案
根据路网和交通分析,隧道北端鹿城区南北腹地较小,直行交通需求不高,隧道建设完成后,隧道交通将主要通过过境公路、鹿城路、江滨路等主干路向东西向进行疏解。隧道北侧接线道路为广化桥路,建设规模为双向八车道。根据交通评价,广化南路-过境路交叉口通过交叉口渠化组织,近、中期均可满足交通需求,车均延误分别为43.9 s和58.6 s,服务水平分别为二级和三级。远期随着交通量的增加,交叉口通行能力不足,车均延误增至77 s,服务水平为四级,难以满足交通需求。因交通量增长需要一个过程,北接线近期与过境公路采用平交方案,建议远期适时建设跨线桥。
2.4.2 南接线方案
隧道南接线道路为西山路,隧道交通可由西山路、六虹桥路、秀屿路、瓯海大道进行东西向交通疏解。现状西山路为双向四车道布置,交通较为拥堵,且隧道洞口距离西山路间距较近。为了缓解西山路交通压力,隧道南接线采用二级疏解的方式,隧道出洞后采用跨线桥的方式上跨西山路,分离直行交通,设置一对出入口联系西山路,如图6所示。
2.4.3 慢行交通转换
根据规划路网条件,隧道南北洞口外,为保证山脚沿线地块的正常进出,均规划设置有环山道路。车行隧道标高适度抬高,上跨环山道路,采用立交的方式。慢行隧道单侧布置,隧道标高适度降低,出洞口与环山道路进行平交。隧道洞内外慢行交通通过环山路平交口进行单侧至双侧布置的转换,转换较为便捷,如图7所示。
图6 南接线方案
隧道附属工程充分体现节约化、集约化的设计原则。隧道设置控制中心一座,采用地面二层建筑,设置紧急救援车辆。管理用房结合隧道南洞口开挖边坡设置,建筑以坡地建筑为主,建筑分隔与周边地块开发建筑相协调,隧道消防水池与管理用房进行合建。南北洞口各设置配电室一处,为减小土地占用,配电室采用半地下式,结合车行隧道跨环山路结构下方空间设置,土建结构采用共建。
图7 隧道洞口及慢行交通转换效果图
本文从隧道周边实际建设条件出发,对隧道建设规模、横断面布置、隧道接线方案、慢行交通组织进行了多方案比选,综合考虑功能、环境、工程实施难易程度等因素,合理确定隧道的总体方案。