城市地下道路设计影响因素探析

贺孟霜

（北京城建设计发展集团股份有限公司，北京市 100036）

0 引言

随着城市的发展，城市土地资源日益紧张，交通拥堵、停车困难等问题也日益突出。地下空间的开发和利用对地面空间不足进行弥补，已成为必然趋势。城市地下道路的建设，对解决城市交通拥堵、停车难等问题以及对土地资源整合和优化等都起着重要的作用[1]。

本文以“成都金融总部商务区三期基础设施建设工程河东片区核心区市政工程”为背景，对地下道路设置、出入口布置及安全性考虑等进行分析，总结此类项目的特点，为其他地下道路及空间开发利用提供一定的参考。

1 项目概述

“成都金融总部商务区三期基础设施建设工程河东片区核心区市政工程”位于城市CBD地区，从用地布局和产业结构上来看，金融城核心区是办公事务和金融商业活动的高度密集区，日间人口密度趋大，夜间人口密度趋小，昼夜交通量、人口量反差大，易产生严重的“潮汐”式交通。地下道路仅服务于小汽车，不承担过境交通的功能，仅解决地块内的交通及停车问题。规划主路为连接车库的环路，道路等级为支路，设计时速20 km/h，主线全长2 380 m。出入口规划理念为“快进快出”。近远期共规划8对出入口，其中，6对近期出入口，2对远期出入口。图1为地下道路及出入口规划平面图。

图1 地下道路及出入口规划平面图

本文针对该项目地下道路设计过程中遇到的问题，分别从主线指标选取、出入口布置安全性三个方面探讨城市地下道路在设计过程中需要考虑的影响因素。

2 主线指标选取

2.1 横断面设计原则

结合地下车库及整个金融城地下空间的规划和交通量需求，该项目地下车道规模定为单向3车道，逆时针行驶，设计时速20 km/h。地下道路车辆类别为小客车，行车道宽度选取3.25 m，路缘带宽度为0.25 m，道路净空为3.5 m。地下道路位于地面道路正下方，且范围包含于地面道路16 m红线内。

为方便地下车道内结构等的维修工作，地下车道内设置检修步道，位于机动车外侧。考虑结构装饰层厚度，为保证检修步道最小宽度0.75 m，本项目常规断面检修步道宽度选取1 m。排风/排烟道（夹壁墙）处，依据结构需求布置合适的检修步道宽度，但应保证有效检修步道宽度0.75 m。检修步道净空为2.5 m。标准横断面布置具体见图2。

图2 地下道路标准横断面图

2.2 平面纵断设计原则

地下道路空间相对封闭，更需要采用较高指标以满足行车安全性。地下道路设计速度20 km/h，地面道路设计速度30 km/h。地下道路位于地面道路正下方，平面采用地面道路指标要求，可较好满足地下道路安全。对于圆曲线半径小于或等于250 m时，在圆曲线内设置加宽。

依据地面道路标高，考虑地下道路与地面道路间地下管线敷设空间，确定纵断面总体标高。地下车道净空按3.5 m控制，纵断设计时考虑设备层（设备净空1 m）、结构的厚度要求。地下道路位于地下2层，与地下车库衔接。同时，该项目地下道路与成都在建地铁项目存在交叉点，设计时应考虑与相交地铁、地铁车站的标高要求。

地下道路与地铁6号线、9号线共有4处交叉点。其中，地铁6号线区间与地下车道在有2处交叉，地铁9号线车站及区间与地下车道有2处交叉。为了保证地铁建设运营的安全，并满足地面道路市政雨污水管线布设的覆土要求，同时为保证周边地块的开口衔接，在4个交叉点中，交叉点1、交叉点2净空为4.5 m（车道净高3.5 m，设备净高1 m），交叉点6处地下车道结构净高压缩至4.1 m（车道净高3.5 m，设备净高0.6 m），交叉点5处地下车道结构净高压缩至4.0 m（车道净高3.5 m，设备净高0.5 m），最大纵坡按3.0%控制。交叉点5处，由于地铁车站处埋深较浅，综合管廊在与车站交叉处与地下车道并排设置，车道结构底板与车站结构顶板共构。

经甲方与地铁公司协商，地下车道上跨地铁区间、车站部分，由地铁公司负责该段地下车道的施工图设计及实施。考虑到地铁与该项目的交叉，该项目将上述4个交叉点处的地下车道作为现状限制条件进行地下车道、市政管线的设计。

3 出入口布置

出入口规划理念为“快进快出”，近远期共规划8对出入口，其中，6对近期出入口，2对远期出入口。图3为地下道路及出入口设计平面图。

图3 地下道路及出入口设计平面图

3.1 出入口布置

以规划出入口为依据，结合项目实际情况，对出入口方案进行优化设计。

成都金融城项目按照“高标准、高密度”的开发模式进行，地面道路网密度大，对有条件的地区，宜采用直接出入式出入口，条件受限地区则采用平行式出入口。考虑安全性，所有出入口均将非机动车道及人行道挪至敞口段外侧，并对有需要的道路设置加减速车道。

综合考虑地下管线的敷设空间、结构顶厚度、设备层厚度以及车道净空要求，除地铁交叉点5、交叉点6外，其余位置地下道路均位于地面道路下10 m左右。按照最大合成坡度不超过8%控制，大约需要水平距离125 m，车辆才能实现地面、地下的连接。考虑对起终点处坡度的顺接，以及出口道综合考虑停车视距要求，这个长度需要更长。

分析远期规划8对出入口：2号出入口与7号出入口存在交通冲突，合并为新的2号出入口；3号出入口受地铁车站影响无法实施；8号远期预留的长通道出入口受洗瓦堰及雨污水干管影响，取消该对出入口设置。

1号、2号、4号、5号及6号出入口，受路口间距离的制约，地下车道由地下到地面，其距离不足以消化地下、地面两者之间的高差，因此，前一个路口仍需在地下通过，后一个路口之前钻出地面，并与地面相连。

综合比较直接延长该5对出入口：1号出入口受用地影响，2号出入口受纬十路与经五路交叉口处现状东西向雨水干管影响，4号出入口受现状洗瓦堰影响，5号出入口已不在规划区内并与现状洗瓦堰冲突，6号出入口受连接东西片区的锦城大桥影响。结合各组出入口服务范围，考虑对地块的切割，并综合考虑规划意见，对该5对出入口进行深化设计。

因片区内多为支路，周边多为地块及绿地，与规划部门沟通，不建议采用在同一位置进出。2号出入口布置于中央绿轴两侧，存在占用规划绿地问题。成都市该片区总体规划中，明确规划绿地不可占用，因此考虑在纬九路和纬十路分别进出。4号出入口、6号出入口采用直接出入式，在周边无实施条件，因此采用平行式出入，占用部分周边地块空间。5号出入口，经四路正下方为地铁，地铁影响范围内，严禁设置地下构筑物。结合规划部门意见及地铁单位要求，在经四路东西两侧分开设置一对出入口。不占用中央绿轴绿地，考虑各出入口实施条件，1号口采用单独的平行式入口，服务西北片区的车流。

3.2 出入口指标

受用地及制约条件影响，出入口平面线形指标整体比较差。圆曲线半径、最小长度部分采用极限值，全线采用直线代替缓和曲线。

地面进出口最小纵坡采用0.3%，最大坡度按照合成坡度不超过8%控制。在纵坡较大处设置减速振荡标线等以及危险警告标志。

4 安全性

4.1 视距验算

《城市地下道路工程设计规范》（CJJ 221—2015）中规定：“城市地下道路设置平曲线及凹形竖曲线路段，必须进行停车视距验算。”该项目停车视距长度要求为不小于20 m。

城市地下道路封闭的空间构造使得行车视距受道路及环境影响更强烈。在平曲线路段，侧墙是遮挡视线的主要障碍物。在竖曲线路段，对于凸形竖曲线，由于凸形竖曲线的半径是根据满足停车视距的要求反算得出，因此，一般来说凸形竖曲线通常能够满足视距要求。但是，对于凹形竖曲线，由于地下道路存在顶部，顶部会遮挡行车视距，尤其对于小半径的凹曲线或净空较低的小客车专用地下道路，导致顶部对行车视距的影响更明显。在平曲线路段，驾驶者视线高出路面1.2 m，物高采用0.1 m，选取内侧车道中心线作为视点位置，计算比较隧道的最大横净距与实际横净距关系。若计算的最大横净距小于实际横净距，则表明该曲线行车视距满足要求，反之则不满足要求。在竖曲线视距验算时，凹形竖曲线的目高为1.9 m，物高为0.1 m。该项目对平曲线路段和凹型竖曲线路段进行验算，视距均应满足规范要求[2]。

4.2 指标控制

受用地及约束条件的控制，地下道路出入口平面指标较差。部分圆曲线半径及最小长度在满足规范要求的前提下，采用规范极限值。部分路段选用圆曲线半径极限值20 m，圆曲线最小长度采用20 m控制。

通过计算，该项目选取1.5%的超高值。地下车道主路为向内单向坡，不涉及超高段；出入口依据要求设置超高，并与地面道路坡度衔接。

5 结语

地下道路的建设大大提升了土地资源的利用，尤其是在城市CBD地区，地下道路能有效地缓解交通拥堵、停车难等问题。城市道路建设所涉及的各项因素繁多，为了保证城市地下道路在建设过程中不受到未考虑因素的影响，保证项目的顺利实施，在设计阶段就需要周全地考虑相关影响因素。本文以“成都金融总部商务区三期基础设施建设工程河东片区核心区市政工程”为依托，探讨了该类地下道路设置、出入口布置及其安全性等方面需要考虑的相关因素，总结项目的设计特点，以期为今后地下道路的设计及建设提供一定参考。