市政道路与地铁共线设计解决方案

魏三乐

摘 要：随着我国基础设施建设的快速发展，为了节约用地，很多城市的地铁与公路或城市道路共用同一平面和横断面进行建设，但地铁、公路、城市道路的建设和管理归属3个不同的职能部门，导致这3种交通项目在前期规划、设计、建设过程中很难做到统筹考虑。

关键词：市政道路;地铁共线;设计

0 引言

地铁因其快捷、安全、可靠等特点，是一种吸引力大、竞争力强的交通方式。地铁线路通常沿红线较宽的干路布设，因而将对道路原有交通系统产生较大影响，对交通组织和各种交通系统的协调提出更高要求。地铁和城市道路共线建设既能节约用地、减少投资、缩短建设工期，也能避免很多社会问题，成为许多城市路网规划的首选。然而现在城市道路与地铁共线建设的工程案例并不多，设计经验相对缺乏，尚有很多问题值得注意。

1 地铁共线道路交通设计思路

交通设计是基于城市规划及交通规划的理念和成果，利用交通工程学的基本理论和原理，以交通安全、通畅、效率、便利及其与环境协和为目的，以交通系统的“资源”（包括时间、空间资源及投资水平）为约束条件，对现有和未来建设的交通系统及其设施加以优化设计，寻求改善交通的最佳方案，科学地确定交通系统的时间和空间要素及通行条件。交通设计是承接交通规划与工程设计的桥梁，是道路工程设计的重要组成部分，更是指导设计的核心环节。交通设计通过对交通规划的分析和交通需求预测获得道路功能、车道数规模和各交通系统的交通组织和衔接要求。道路设计则据此在平、纵、横设计方案中落实各种交通设施，合理分配道路空间，并考虑结构、市政管线设施、景观和工程投资等，最终形成可实施的方案。考虑地铁共线道路交通特征，结合交通规划和道路工程设计工作内容，根据道路工程设计文件编制要求，提出地铁共线道路相对于其他道路，主要在以下几个方面有所不同：在规划解读环节应加强地铁、公交和慢行规划的分析;交通需求预测时需加强分析地铁对客流的分担率;横断面型式设计应考虑地铁建设需求进行空间预留;进行总体交通组织时需考虑TOD模式对各种交通方式衔接的模式和要求。与之对应的主要工作内容包括：分析地铁与道路交通的关系、提出与地铁共线道路交通组织模式、结合工程设计在各步骤中落实交通组织模式。

2 地铁对市政道路设计的影响

2.1 地铁对道路线型选择的影响

无论道路交通、城市道路还是高等级公路，平面线性主要技术指标均由圆曲线、缓和曲线、平曲线和竖曲线等要求和条件决定。从选线理念分析，地铁更倾向于选择直线，因为直线行驶安全舒适、养护维修方便。曲线尤其是小半径曲线，既会加强车辆磨损，也不利于维修养护。公路选线则更多追求大半径曲线，对长直线的最大长度有一定的要求，过长的直线容易使驾驶员产生懈怠及视觉疲劳，从而引发交通安全事故。地铁、城市道路、高等级公路能否在一个平面上求同存异，关键在于圆曲线最小半径能否协调一致。

2.2 地铁对道路设计的影响

（1）本项目起点位于地铁车站范围内，且该车站为盾构始发站，始发井采用明挖法施工，地铁车站范围内的现状道路会被全部破除。（2）地铁车站开挖前为防止车站主体施工后结构主体上浮，需要进行降承压水，由此会造成现状路基大面积沉降。而地铁站场与市政道路在平面往往不完全重合，一般情况下，市政道路宽于站场，也会造成市政道路的路基不均匀沉降。（3）地铁车站开挖后围岩破除，土体高度减小，会造成围岩应力松弛，然后逐步达到二次稳定状态，这个状态持续时间较长，一般在2～3年。在此期间需要密切关注沉降变化。（4）地鐵车站施工完成后需要回填，由于道路自重荷载直接作用于地铁车站上，因此地铁设计对路基覆土高度提出了不超过3 m～5 m的要求。

2.3 地铁对桥梁设计的影响

（1）地铁盾构洞身位于桥梁正下方，地铁盾构洞身主要受力为抗浮，而桥梁桩基主要受力为抗压，二者受力体系截然不同，为防止二者结构相连造成的受力不明确，同时方便施工，一般要求桥梁桩基与盾构洞身之间的净距为0.5D（D为地铁盾构洞身直径，一般为6 m～8 m）。（2）根据国内工程实际经验，市政道路与地铁共线，往往是市政桥梁桩基先于地铁施工。由于地铁盾构开挖会对桥梁桩基周围土体造成扰动，而地铁盾构埋深一般为2倍洞径，约13 m左右，因此，考虑到地铁盾构洞身直径，若桩基按摩擦桩设计时，将有近20 m的桩长不能考虑其承载能力。（3）由于地铁车站长度在200 m～500 m之间，存在桥梁桥台与车站平面位置重叠的可能性。由于二者受力体系的不同，站桥结合形式需要考虑结构受力、经济效益、社会效益，目前常见的有分离式和站桥合建两大类，本项目综合诸多因素，采用站桥分离式，即桥台与地铁车站分离，并保持一定的安全净距。

2.4 地铁对道路施工时序的影响

2.4.1 明挖区间与路基段施工时序

地铁站场区间采用明挖施工，因此地铁站场区间的道路施工往往要待站场施工完成后才能开始。以免明挖施工对道路的破坏，造成道路二次施工。

2.4.2 站场与桥梁段施工时序

地铁站场与桥梁共线时，在保证安全净距的前提下，桥梁桩基可先于地铁盾构站场施工，但为保证地铁站场的施工空间，桥梁上部结构需待地铁站场完工后方可开始施工。

2.4.3 盾构段与桥梁段施工时序

地铁盾构区间作业全部位于地下，在保证桥梁桩基与地铁盾构安全净距的前提下，两者的施工时序并无特殊要求，但建议先施工桥梁，后施工地铁隧道。

3 共线设计解决方案

3.1 资料收集和现场踏勘

为避免反复开挖，道路与地铁共线时通常应同步建设或协调好建设时序。因此，在进行道路工程设计前，应搜集尽可能全面的地铁资料，包括地铁线位、形式、架空或埋深标高、建设时序、开挖形式、交通疏解方案等。

3.2 道路功能分析

在进行地铁共线道路功能定位分析时，需加强对地铁线路功能及其与共线道路关系的分析，应考虑所在区位、区域路网、土地利用、地铁等级、客流竞争关系等。此外，地铁对共线道路的公交和慢行系统影响大，存在客流竞争和功能互补关系，应结合地铁提出共线道路的公交和慢行功能分析，作为后续交通组织设计的依据。

3.3 交通组织设计

对于地铁共线道路，应整合各种交通系统，构建以地铁为骨架、常规公交为主体、慢行交通为补充、与私人交通形成有力竞争的各种交通方式高效衔接的一体化综合客运交通体系。应根据交通整合思路，确定各种交通系统的组织原则和交通组织设计方案。

3.4 横断面型式的确定

地铁线路采用高架形式时，对共线道路横断面形式有规范和要求。地铁共线道路在进行横断面设计时，通常采用路中设置绿化带分隔的形式，地铁桥墩架设于路中绿化带内，其宽度应保证地铁线路段和设站段桥墩设置要求。在此基础上，还应考虑非机动车道设置形式和宽度，以及地铁线路段和设站段人行道的宽度等，通过合理划分车道空间，在满足交通需求的同时，创造良好的慢行交通空间，体现以人为本、公交优先的理念。

4 结束语

基于地铁共线道路的交通特征，考虑地铁对道路功能、交通需求和交通组织等的影响。但工程设计不只需要满足交通功能需求，还要更多的考虑可实施性和经济性，保障交通设计方案的最终落实。

参考文献：

[1]王永东.地铁与城市道路、高等级公路共线技术研究[J].铁路标准设计，2016（3）：29-33.

[2]肖新华.城市道路改造中与地铁共线段路面结构设计[J].环球人文地理，2015（5）：30-33.

[3]熊冰.深惠路改建总体设计探讨[J].特道工程学报，2012（8）：6-10.