城市地下道路总体设计分析

李振华，李聪

（1.长沙市公共工程建设中心，长沙 410008；2.湖南省交通规划勘察设计院有限公司，长沙 410008）

1 引言

随着城市化进程不断推进，高层建筑数量持续增加，建筑规划建设占据了大量地上空间，导致地上道路空间需求不足。地下道路可以在对交通空间资源合理利用的同时，优化城市交通系统。地下道路设计应严格按照相关规范要求进行，为人们提供更加舒适、优质的通行服务。

2 城市地下道路设计要素

2.1 功能定位

功能定位是城市地下道路设计工作开展的前提。受区域、空间、建筑物影响较大，不同的城市地下道路的功能定位存在明显差异。如连接地下道路的车行隧道的主要功能是确保车辆在原本道路内直向通行，与桥上区域分流行驶；如地下道路陡坡的功能是使地上和地下的车流交汇在一条主干道路上。

城市地下道路设计需要重点考虑功能定位，也要着重考虑其与周边环境的适应性，结合城市管道、城市交通等实际需求，对各要素进行综合优化，设定具体、科学的目标，对地下道路功能进行定位。如广州市比较出名的临江大道，其目标定位除考虑通行功能之外，也对景观要素进行了考虑。具体设计效果如图1 所示。

图1 广州市临江大道效果图

2.2 实际条件

结合目标需求对地下道路进行综合设计，在明确建设目标的基础上，应对道路建设工程的技术可行性、空间可行性进行分析，结合实际条件对各要素进行规划。该工作应在充分调查现场环境、现场设施的基础上，进一步对设定目标进行解析。地下道路建设涉及内容比较多，在总体规划设计中，应包括区域交通、公共交通、外线交通、交通安全、管道优化设计等多方面内容。由于地下道路设计属于改造工程，需要对工程建设区域的实际现状进行综合分析，除了对建设区域进行调查之外，对周边的路网现状也要有深入的了解，包括周边的建筑物、地铁隧道等，判断周边因素是否对地下道路工程建设有直接的影响，在此基础上，对设计图进行优化设计，使设计理念、设计方案与城市实际条件相适应[1]。

2.3 交通需求

地下道路的成本影响因素较多，需综合考虑道路改造工程建设对成本的要求。同时受使用年限等因素的影响，应重点对实际交通需求进行分析，建立长效的发展机制，在满足交通需求的基础上，减少后续改造的投入成本。设计期间应对实际交通需求进行分析，探讨区域交通构成，预测地下道路的交通流量，提高城市地下道路的交通服务能力。目前，单一型的地下道路已经无法满足城市道路交通需求，需要建立综合的交通系统，建设连接型道路，同时考虑行人、机动车、非机动车的实际需要，在设计方案中强化地下道路的服务功能。

2.4 纵横要素

城市地下道路设计应在考虑上述因素的基础上，对行车速度、断面设计、纵横线形进行设计。针对行车速度，在地下道路设计中，应充分考虑到主线、匝道、站台对实际交通通行所造成的影响，根据具体交通功能对道路通行能力、成本以及工程建设技术等内容进行综合分析。速度设计应结合实际功能定位，并对其纵横度进行优化，使地下道路可以满足不同的交通功能需求。道路的起止点、通行方式也应在设计方案中予以明确。供电、消防、照明、装饰等配套设施的安装位置、安装需求等也应经过重点考虑，确保工程设计的合理性。道路的横断面设计应考虑到行车检修车道、路缘带等内容，进行调坡优化设计。为满足地下道路的实际通行功能，对设计方案进行优化，使出入口位置、速度、技术等各要素均需要满足要求，并贯彻落实节能理念、安全思维[2]。

2.5 设施要素

地下道路的设施设计，是确保道路通行安全的基础内容，为行车、行人通行提供安全、便利的服务。考虑到后期道路运行管理等相关要素，需重点对地下区域空间的通风情况、照明情况、供电情况、排水情况、道路救援情况进行明确。由于地下空间有限，在进行安全设计与基础设施设计时，应考虑到道路系统的联络通行情况，在设计方案中建立完善的基础设施，并对道路等级进行优化，确保道路的通行效果。地下道路照明设施示意图如图2 所示。

图2 地下道路照明设施示意图

3 城市地下道路设计实证案例

3.1 案例内容

某市考虑到城市交通空间网络的实际需求，为满足行车、行人的需求，设计临江大道和中心路，同时进行两个项目的设计施工。

临江大道：对临江大道的空间区域情况进行分析，道路全长大道1.68 km，结合实际的功能需求，做好目标定位工作，建立城市综合地下空间，服务周边道路。具体工程内容包括行车系统建设、双层隧道建设、过江隧道建设等。隧道与管沟之间相互连接[3]。

中心路：中心路是该城市的轴线。城市以开放性空间设计理念，建设城市中心区域，塑造具有特色的城市风貌。工程位于体育中心南层区域，建设供车辆行驶的一层行车隧道和二层行人隧道，设计方案中建设景观顶棚和站台等基础设施。

3.2 功能定位

临江大道的主要功能是在地面位置设计隧道敞开段，在两侧位置设计辅道辅助交通。为实现该道路与地面道路之间的有效连接，可以进行相应的交通转化，地下负一层区域设计短隧道，建设地下空间区域，实现与其他区域的交通转化。地下二层隧道的主要功能是供给车辆自南向北直行。

对目标功能进行分析，为优化城市中心区域的交通，建立具有高标准的中心区域和具有城市特色的地下道路，地下道路工程设计考虑到起点与终点之间的交通实际需求，建立车行隧道，同时满足BRT 车辆和其他车辆的行驶需求，设计空间与中心建筑连接在一起，地下一层设计超市等基础需求内容，地下二层设计地道以供行人通行。为满足该区域交通和人员交通需求，设计配套的基础设施，以满足地下道路的交通枢纽需求。

3.3 设计要素明确

3.3.1 临江大道设计要素

对案例中的临江大道进行设计要素分析，可以将设计要素分为4 个点。

第一个点，临江大道工程建设区域存在地下污水渠，高度和宽度分别为6.6 m、2.6 m，埋深在5.2 m 左右，无法对其进行迁移。设计隧道需要考虑到污水渠箱的位置，采用偏角设计方式，使得临江大道向北侧区域迁移一小段距离。

第二个点是地下道路设计。受其他道路因素影响，需要进行交通转化优化设计，对隧道建设的起点和终点位置进行优化，速度设计在40 km/h 以下，坡角在10°以下。

第三个点是临江大道的设计，受原地下轨道影响，需要重点考虑到轨道APM 工程改造所造成的影响，考虑到河床、管沟等原始基础设施，尽可能与原设施基础保持一定的距离，部分区域为减少成本，对道路的平面曲线进行优化设计，净空参数也得以明确。

第四个点是在负一层道路区域的设计过程中，采用露天的方式对道路进行设计，并设计半径为16.2 m 的天窗，避免地下道路的视距、景观影响实际的道路通行安全需求。道路交叉口位置周边存在大量的建筑物结构，考虑到原始建筑结构的受力特征，对其受力特性进行综合计算，采用远近结合的组织方案对其进行优化设计，并使用梁板体系对其进行优化。

3.3.2 中心路设计要素

对城市地下道路的地下位置进行综合设计，考虑设计相关要素，可以将重点设计要素分为3 点。

1）受地质环境与原始建筑影响，项目设计地下空间东西跨度比较长，南北跨度比较窄，地下道路中的地铁站等采用南北通过的方式进行设计，并将整个地下空间分为3 个区域，东部区域、中间区域、西部区域。设计需要综合考虑交通站场和人车分流对实际项目建设影响。

2）基于现有的组织要求，在南侧和北侧区域设置敞开隧道，对其纵断面的参数进行明确。由于该区域存在地下交通轨道，APM 已经建设完成，与隧道结构距离比较近，设计需要重点考虑到两者之间的影响因素，并对其进行保护。

3）考虑到地下交通中BRT 运营管理对交通所造成的影响，在此基础上共计设计2 个站台，并对其位置进行合理优化，考虑到中心路的人流量比较大，采用分流设计理念。

4 结语

综上所述，地下道路总体设计应考虑到具体的道路需求，在完善的功能定位基础上，做好道路的统筹规划设计工作，结合实际空间对各项交通系统进行设计、布置，合理利用地下空间要素，优化空间资源配置。地下道路设计除需要考虑到前期的设计理念之外，也要重视后期的运营管理工作，考虑到总体设计对后期运营管理工作造成的影响，提高设计方案质量。