中心城区城市快速路一体化设计探讨——以南京顺天大街快速化改造为例

黄兰可

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210019）

0 引言

城市快速路承担着城市中长距离交通出行，是城市各组团和出入交通的重要通道，支撑城市空间拓展。随着城市化进程的发展，机动车保有量加大，国内外各大城市都开展城市快速路的建设。

国外城市快速路建设历史较长。1944年大伦敦规划中提出建设“放射线+环状”的道路网结构，现已形成“三环九射的放射线道路加同心环路”路网格局。东京从1959年开始建设快速路，现已形成完整的“三环十一射”快速路系统。我国城市快速路的建设，从20世纪90年代北京二环建设起步[1]，目前，北京、上海、南京等大城市都已形成“环线+射线”的快速路体系，对城市的快速发展起着重要作用。

但是，在享受快速路带来的汽车便捷性的同时，人们开始反思。1991年至2006年，波士顿花费巨资将横亘在城市中心和滨水区域之间的高架快速路干线埋入地下，恢复城市公共空间的活力和连通性。首尔市中心清溪川恢复工程拆除了城市快速路高架桥，恢复了城市水系的本来面貌，实现传统文件的传承与延续[2]。南京城西干道拆除高架桥，建隧道快速路，展现清凉山、秦淮河、城墙等现代古城风貌。

在新一轮中心城区城市快速路建设中，市民参与度大幅提升，建设者应充分考虑其需求。工程方案更加注重对城市中山体、河流的保留，显示自然风貌。

1 中心城区特点

中心城区建成时间早，尽管规划对快速路廊道进行了预留，但受历史影响，部分建筑特别是居民住宅，侵占规划道路用地，造成城市快速路建设难度较大。

（1）中心城区内路网已成型

中心城区作为城市内土地开发较早的区域，城区内路网基本成型，快速路建设需要做好与衔接路网的匹配性，保证路网整体运行效率最优，避免造成新的堵点。

（2）中心城区建筑密度及人口密度大

城区内建筑密度大、土地开发强度高，居民入住比例高，道路建设市民参与程度高。快速路设计需要充分听取市民意见，优化方案，保证可实施性。

（3）中心城区交通模式多样

为实现土地集约利用，快速路廊道也是规划的基础设施综合廊道，如地铁、河道、有轨电车、管廊等。快速路设计需要做好相关设施的预留、共建工作。

（4）中心城区保护资源较多

在中心城区，文物古迹、风景名胜都是非常宝贵的资源，要特别重视对环境的保护，不但要减少对环境的破坏，还要控制施工期对环境的影响。

2 中心城区快速路一体化设计思路

城区快速路一体化设计的理念为：不片面追求高标准，强调路网匹配性、土地适应性。中心城区快速路设计打破传统工程可行性研究、初步设计、施工图设计的界线，以规划为前提，以可实施性为导向，从技术标准论证到工程方案落地、细节的优化进行一体化设计。

中心城区快速路一体化设计思路如图1所示。后文将对设计思路进行解释，并结合南京顺天大街快速化改造实例进行详细说明。

图1 一体化设计思路

一体化设计思路中，路网匹配性体现在新路段车道数、设计时速、断面型式等方面与原有路网相匹配。在车道数选择方面，应做好工程经济性与路网容量的平衡。土地的适应性也是技术标准确定需要考虑的重要因素。中心城区建筑密度大，新路段设计过程中，相应的技术标准应与原有土地规划相适应。

规划协调性在技术标准方面体现在中心城区土地资源匮乏，市政建设用地紧张，并且规划与项目实施存在时间差。在具体设计过程中，现场情况和规划预留条件存在较大差异。在设计中，需要处理好与规划的协调性和适应性。

在公众满意度方面，市政建设本质是为了服务于人民，因此公众参与在设计中尤为重要。市民对项目的参与度大幅提升，直接影响着工程方案。

在环境保护方面，中心城区的城市格局基本形成，城区内山体、河道、景区是非常宝贵的自然资源。新建快速路是否会对城市景观格局、城市天际线造成影响，需要慎重对待，因此任何环境的破坏，都是不可逆的。在路线方案选择上，首先应考虑避让城市景区，以不破坏为大前提，必须要穿越时，应采取必要的工程措施，如以隧道方案替代桥梁、加大隧道长度等，以实现减少对环境的影响。施工过程中，应优化施工方案，严格控制对山体、河流等自然环境的破坏。

同时，精细化与人性化的设计贯穿于项目全过程。重视细节，追求工匠精神，实现项目最优。在设计中，应更加关注人的特性，打造安全、舒适的地面道路，更好地服务于慢行交通，服务于沿线居民日常出行。

基础设施的预留衔接是中心城区内快速路一体化建设需要特别重视的内容，工程方案应该具备前瞻性。快速路的主线标高、辅道标高应做好对未来场地开发的预留。主线标高应与地下空间的开发协调，辅道标高应与相交道路、沿线商场、居民小区的出入口相适应。轨道交通是缓解中心城区交通压力的重要公共交通，城市快速路与正在运营的地铁相交，特别应注意结构的安全性。对于规划地铁而言，在有条件的情况下进行共建，整体效益最优。但是，受轨道线网建设时序限制，无法共建时，应做好相关预留措施，方便后续地铁建设。同时，城市快速路也是城市防洪通道，需做好河流疏浚、共建预留。这体现了在中心城区建设中“一张蓝图画到底”，规划与工程的良好衔接。

3 工程案例分析

3.1 项目概况

南京顺天大街快速化改造工程位于中心城区，北至沪宁高速连接线，南与内环南线东进相交，实现城东、城南组团快速连接。该项目穿越国家级风景名胜区（中山陵园），与泄洪河共廊道，与运行地铁、铁路、高速公路连接线及多条规划地铁相交。沿线还分布有部队、学校、居民小区。项目控制因素多，建设难度大。本文针对项目开展中的一体化设计理念探索进行总结，为新一轮城市快速路建设提供借鉴。图2为项目位置图。

图2 项目位置图

3.2 技术标准

中心城区道路已经基本建成，路网容量有限。中心城区的快速路建设，不应该片面追求高标准，应强调与区域路网的匹配性，避免形成新的堵点。

在设计时速方面，不建议采用100 km/h的设计时速[3]，可以对设计时速分别采用80 km/h、60 km/h的情况进行比选。中心城区路网整体运营速度在30 km/h左右，快速路可采用60 km/h，可有效降低速度差，有利于交叉口交通疏解。

从工程造价分析，新建双向6车道快速路和双向4车道相比，工程造价相差只有20%左右，6车道快速路明显占优。但是，车道数的选择，应与衔接道路相适应，保证城区路网整体运行效率最优。

双向6车道与双向4车道相比，断面宽度至少增加7 m。在寸土寸金的中心城区，7 m的宽度可以进行大量市政公用设施建设，如小区停车场、街头小公园等。在房屋密集路段，涉及到大量的房屋拆迁。

根据上述分析，顺天大街设计时速采用内环南线60 km/h标准，车道数采用沪宁高速连接线双向4车道标准[4]，实现高速公路与城区快速路网的交通转换，避免大量交通快速聚集到内环南线，影响内环快速路交通组织。同时，有效控制建设用地，减少房屋拆迁，有利于项目的实施。

3.3 规划协调与适应性

顺天大街规划按高架快速路预留，沿线用地按45 m控制，受居民小区限制，最小宽度仅40 m。在设计中，快速路调整为隧道。考虑河道共建，出入口位置用地宽度超过65 m，超出规划用地范围。因此，工程方案必须做好与规划的协调，实现土地合理利用。

在设计中，分级逐层优化设计方案。首先，选择合适的技术标准，控制工程规模，减少建设用地[5]；其次，分析各路段特点，采用不同的工程方案。对居民小区、部队干休所等敏感点，用地严格控制在规划范围以内。由于设置快速路出入口，需要增加用地，可根据沿线用地条件，选择合适位置。规划预留绿线若有富余，可选择利用。若用地特别紧张，可与规划部门协商，对计划搬迁工厂暂时还未出让的土地，将用地属性调整为基础设施用地。

顺天大街出入口设置上，将靠近居民小区、学校的出口调整至即将搬迁工厂位置，减少用地矛盾。图3为工程方案隧道出口调整。

3.4 公众参与

针对顺天大街改造向沿线居民共发放近万份问卷，充分听取市民意见，了解市民诉求，优化工程方案。针对市民要求，将原“两节点隧+长隧”方案调整为“节点隧+特长隧”，增加隧道长度，降低噪声、尾气对沿线居民的影响，保证交通更好地服务于民。

图3 工程方案隧道出口调整

3.5 环境保护

工程设计以环境保护为导向，实现与环境的融合，需要考虑以下几个方面的影响。

（1）保证工程项目对环境不造成视觉影响。

基于GIS理论，以城市地标为视点，对视域范围进行视线分析，进行工程方案比选，将对视觉环境的影响控制到最小。结合数字分析结果，现场按设计标高放置氢气球校核，以具有代表性城市地标为视点，进行全方位观看，判别对环境的影响。

顺天大街经过中山陵园国家级风景名胜区，设计中拟合项目建成后的标高，以中山陵为视点进行视线分析，确保该项目的建设不会对景区造成视觉影响（见图4）。

图4 视线分析图

（2）保护景区环境，不破坏就是最大的保护。

顺天大街终点与沪宁高速连接线相接，对中山陵园核心景区山体进行避让[6]。左线隧道以20°小夹角下穿沪宁高速连接线。浅埋暗挖段隧道长达130 m，施工难度非常大，国内工程项目少见。图5为小角度隧道布设图。

（3）调整施工工艺，控制施工对环境造成影响。

顺天大街穿越中山陵景区山体，将常规的钻爆法施工法调整为悬臂式掘进机法施工。该工艺尽管施工工期延长，但是有效避免了施工中的爆破震动给景区环境造成安全隐患，实现了对现状环境最大程度的保护。

图5 小角度隧道布设图

3.6 精细化工程设计，尽可能结构共建

在路线设计中，减少特长隧道纵面变坡点，保证行车舒适性。终点与沪宁高速连接线相接，根据出入口交通运行差异性，分别采用直接式出口、平行式入口，减少在中山陵园风景区中的道路建设用地。针对小半径隧道，设计中根据停车视距对隧道横净距进行校核，保证行车安全。

隧道设计中，针对超过3 km的城市特长隧道，开展地震专题评价、消防专项设计[7]。根据消防专项对火灾工况的模拟结果，确定射流风机位置，优化车行横通道、人行横通道设置。

沿河分离隧道，隧道河道共建。隧道围护结构采用地下连续墙，兼做河道堤岸，实现河道宽度最大化，保证汛期泄洪，并减少了工程建设用地[8]。图6为地连墙与河道堤岸共建图。

图6 地连墙与河道堤岸共建图（单位：cm）

在桥涵设计中，桥梁与隧道结构统筹考虑。对于地面道路跨河道桥梁，优化桥梁跨径，利用地连墙作为桩基础。同时，涵洞底与隧道顶板共建。

3.7 做好与轨道交通近、远期预留衔接

顺天大街主线上穿正在运行的地铁2号线，其工程方案的可行性在一定程度上决定了该项目是否具备建设条件，应在地铁安全性评价基础上，采用多种措施保障地铁运营安全。在交叉范围采用抽条开挖，减少单次荷载卸载量。同时，对隧道和地铁之间的土体加固，设置抗拔锚杆、压顶梁，防止隧道结构上浮、基坑隆起变形，保证地铁运行安全。

与宁芜铁路相交的工程方案，兼顾了铁路近远期功能的调整。宁芜铁路规划为地铁8号线。未来地铁为隧道，既有地面铁路拆除进行城市开发。由于现状铁路标高大于未来开发场坪高程2 m左右，下穿铁路段采用双层框架结构。远期铁路迁移后，可将上层框架结构凿除，实现与城市开发标高相适应。图7为下穿宁芜铁路双层框架剖面图。

图7 下穿宁芜铁路双层框架剖面图（单位：m）

在对规划地铁预留上，根据情况不同采用不同的处理方案。主线隧道与规划地铁相交，以地铁盾构结构3 m为界，对土体采用三轴搅拌桩加固。若交叉范围有结构物（如地连墙、格构柱），在地铁盾构施工影响范围，均采用玻璃纤维筋，方便其切割。

规划地铁线位与主线隧道平行，平面间距大于5 m，可对隧道基坑围护结构适当加强，如在水泥搅拌桩基础上增加钻孔灌注桩，并将灌注桩深度延伸至地铁盾构结构向下3 m范围。该处理方案可降低地铁盾构施工过程中对主线隧道的推挤作用，保证隧道自身结构安全。

在与地铁车站交叉位置，在隧道段按结构一体化考虑，设置人行通道，为远期地铁建设行人过街预留条件。

3.8 安全、舒适慢行系统设计

地面辅路受主线出入口设置影响，支路采用右进右出交通组织型式。在交叉口及其影响范围，设置连续的侧分带，防止车辆逆行进入主线。

公交车站的设置与沿线居民日常生活密切相关。顺天大街沿线分布有干休所，老年人比例高。公交车站的设置，应根据老人生活习惯，对位置进行优化。将车站设置在靠近菜场、过街通道等位置，尽可能减少老人步行距离，增加其出行便利性。

人行道的设置应保证非机动车道、人行道分离，实现独立路权。与规划地铁站点相接段的人行道，考虑集聚效应，宽度不小于3 m，尽可能提供更为舒适的行走条件。

在项目沿线分布有树龄长、长势良好的枫杨。在该路段，调整地面道路断面，加大侧分带宽度，调整非机动车道宽度，保留枫杨，留住南京记忆。

4 结 语

本文结合南京市天顺大街快速化改造实例，对中心城区城市快速路一体化设计进行了探讨，得出以下结论：

（1）中心城区土地开发强度大，现有路网较为成熟，快速路的一体化设计需要与已有规划相协调，同时要考虑到近远期规划的影响。

（2）公众参与在设计中尤为重要。市民对项目的参与度大幅提升，直接影响着工程方案。

（3）中心城区快速路一体化设计在常规土建工程设计基础上，更加关注环境保护，尽可能保留既有自然资源。快速化以隧道为主的形式，更有利于自然环境的保护。

（4）加强对快速路廊道内基础设施的共建与预留。细化辅路系统的人性化设计，将有利于提升快速路整体使用舒适感。

中心城区城市快速路设计受规划、土地等多种因素影响，技术标准与工程方案互为影响，传统工程设计存在诸多局限，一体化设计更有利于项目可实施性，实现城市道路与环境的协调统一。