多点进出城市地下道路的设计特点

2014-09-27郝标

城市道桥与防洪 2014年8期

郝标

(北京市市政工程设计研究总院，北京市 100082)

0 前言

目前我国城市地下道路规范还没有正式出版发行，还处于送审稿阶段，国内建成的多点进出的城市地下道路还很少，可供借鉴的也不多，前海地下道路在具体设计中参考相关规范，以及目前国内建成的一些隧道的成熟做法，形成了最终的设计方案，尽管有些结论还需要一些课题成果的支撑，但无疑能够为今后类似工程提供借鉴。

深圳市前海合作区位于深圳西部蛇口半岛的西侧，珠江口东岸，毗邻香港、澳门，由双界河、宝安大道、月亮湾大道、妈湾大道和西部岸线合围而成，占地面积14.92 km2。

前海地下道路与南坪快速路相接，在航海路路口前入地，沿双界河路、听海路及兴海大道线位布设，在振海路前接入地面，见图1。

从区域位置及沿线城市规划、周边路网布局及沿线节点来看，本项目是一个功能复合的道路系统，承担前海合作区快速到发交通、公交及慢行交通、中长距离集散交通、前海湾枢纽集疏运交通等多种类型的交通流。

本项目进行了系统的交通量分析，根据交通量分析结果，地下道路设置了多条进出枢纽的匝道和地下立交匝道以及进出地面道路的匝道，是一条多点进出的地下道路，这与传统的单点进出的公路隧道的交通流特性有着很大不同，因而在线型设计，设计速度、交通工程设计等方面都有很大的不同。

图1 项目位置示意图

1 项目背景

1.1 项目简介

2010年8月26日，国务院正式批复了《前海深港现代服务业合作区总体发展规划》，2011年3月，国家正式将深圳前海开发纳入“十二五”规划纲要。开发建设前海，是国家在深圳经济特区成立三十周年的历史结点上所做出的一项重大战略决策，承担着探索改革开放科学发展的新路子、探索内地与香港紧密合作的新途径、探索转变经济发展方式的新经验的历史使命。

前海将以“创新、市场化、与国际接轨”为指导思想，坚持开放合作、互利共赢，体制创新、科学高效，高端引领、集约发展，统筹规划、辐射示范的原则，在“一国两制”框架下，努力打造粤港现代服务业创新合作示范区。

双界河路、听海路及其地下道路是前海骨架道路网的重要组成部分，对于构筑一体化综合交通体系，支撑和引导用地开发，加快前海合作区发展，实现经济社会转型升级均有重要的意义。

双界河路规划为前海片区东西向主道路，西接前海片区最西侧的规划听海路，东与航海路、振海路相交后与南坪快速路顺接。

听海路规划为贯穿前海片区的南北向主道路，起于双界河路，分别与七号路、桃园路、海滨大道、东滨路、五号路相交，至本次设计终点沿江高速公路地面道路。

地下道路与南坪快速路相接，在航海路路口前入地，沿双界河路、听海路及兴海大道线位布设，在振海路前接入地面。

本项目含地上道路和地下道路两个系统，通过进出地下道路匝道相连接。

（1）地面道路：均为城市主干道，双向六车道，红线60 m。

双界河路起点与南坪二期相接，终点为听海路路口，长约1.09 km。

听海路北起双界河路，南至本次实施终点沿江高速地面道路，长约2.11 km。

（2）地下道路：城市主干道，双向四-八车道，主线隧道长约5.3 km。

根据规划，地下道路途经桂湾、妈湾、铲湾三个片区，先后上跨已建成的地铁1号线、5号线，正在建设的11号线以及规划预留的西部快轨和穗莞深城际，在K0+800～K1+800段道路东侧为在建的前海综合交通枢纽，该枢纽为5层，公交场站位于地面层（+9.0 m），出租车即停即走车位位于地面层，出租车停车场位于地下一层（+2.0 m）、地下二层（-4.0 m），社会车辆停车场位于地下一至五层。其中，出租车地下一层为下客区，地下二层为上客区。地下道路共设置7条匝道与该枢纽相接，其中北侧为3进2出5条匝道，南侧为1进1处2条匝道，分别接社会停车场合出租车停车场。在枢纽南侧，在K1+150设计预留2条匝道与规划的滨海大道相接，为方便桂湾片区出行，在听海路路口设计一对进出地面匝道与听海路相接。路线在K2+215与规划海滨大道地下道路相交，规划海滨大道地下道路上跨前海地下道路，滨海大道地下道路是进出前海的另一条重要通道，根据交通量分析，本节点设置一座地下立交，根据现况控制条件，设计3条地下匝道连接，分别是东向北右转，北向西右转和西向北左转匝道，之后上跨规划桂庙渠水廊道，与沿江高速相交，设置4条进出地面的匝道，之后上跨规划铲湾渠水廊道，并设置3条进出地面的匝道，之后到达本项目终点，见图2。

图2 《前海湾综合交通枢纽规划》接驳设施布局图

1.2 建设目的及功能定位

从项目区域位置及沿线城市规划来看，项目位于前海合作区，开发强度非常高。超大规模的土地开发，必然带来超高强度的交通需求，对前海的综合交通体系提出严峻的挑战。为应对上述问题，前海综合规划提出，构建以轨道交通及慢行交通为核心的综合交通体系，并按照“客货分离、过境分离、进出交通快慢分离”的原则构筑前海道路交通体系，前海地下道路即为实现“进出交通快慢分离”应运而生。此外，项目位于前海核心地带，慢行、公交客流将是项目所承担客流的重要组成部分，对于公交及慢行至上的前海而言，慢行、公交功能非常重要。

从项目周边路网布局来看，听海路、双界河路及其地下道路北接南坪快速路，南接兴海大道，与深圳快速路系统可实现高效的衔接。同时，项目与前海众多内部道路，如振海路、航海路、桃园路、海滨大道、东滨路等主要道路交叉，项目的集散功能亦十分显著。

从项目沿线节点来看，前海湾综合交通枢纽是最重要的一个节点。听海路、双界河路及其地下道路临近前海湾综合交通枢纽，可为其提供地上、地下的全方位集疏运服务。因此，项目还将承担前海湾综合交通枢纽的集疏运功能。

综上所述，项目将是一个功能复合的道路系统，承担前海合作区快速到发交通、公交及慢行交通、中长距离集散交通、前海湾枢纽集疏运交通等多种类型的交通流[1][2][3]。

2 交通量分析

2.1 交通规划与前期研究

为支撑前海合作区高密度开发建设，《综合规划》提出前海地区构筑多模式一体化综合交通体系，形成以公共交通为主导、各类交通方式协调发展的交通发展模式。规划各类轨道线路12条，总长度约53 km，轨道网络密度3.5 km/km2，见图3。

图3 轨道交通详细规划图

根据道路交通详规，前海将规划形成“一高、三快、八主、十一次”及地下道路的骨干路网体系。其中，“一高”为沿江高速，“三快”为海滨大道、月亮湾大道与妈湾大道等三条快速路，“八主”为听海路、振海路、双界河路、桃园路、东滨路、铲湾路、兴海路、通海路等八条主干路，“十一次”为航海路、临海路、港城路、学府路、一号路、二号路、三号路、五号路、六号路、七号路及九号路等十一条次干路，见图4。

图4 道路交通详细规划图

根据地下道路详规，地下道路北接南坪快速路，并在振海路东侧进入地下，经双界河路、听海路及兴海大道地下，在航海路东侧出地面，与兴海大道高架进行衔接。普通匝道设置如下：

听海路西侧（南向）：共设置2个从地面进地下道路匝道口，分别位于听海路与七号路交叉口北侧、听海路与沿江高速公路交叉口南侧，共设置了3个从地下道路上至地面匝道口，分别位于听海路与东滨路交叉口南侧、听海路与兴海大道交叉口北侧、航海路与兴海大道交叉口北侧。

听海路东侧（北向）：共设置3个从地面进地下道路匝道口，分别位于听海路与兴海大道交叉口东侧、听海路与东滨路交叉口南侧、听海路与海滨大道交叉口北侧；共设置了2个从地下道路上至地面匝道口，分别位于听海路与沿江高速公路交叉口南侧、听海路与七号路交叉口北侧。

本项目总体交通组织示意见图5。

图5 本项目总体交通组织示意图

2.2 交通量预测分析

本项目预计2020年全部建成，预测特征年取为2020年、2030年、2040年。采用改进的“四阶段法”建立交通需求预测模型，见表1、图6。

表1 地下道路交通量预测结果表（单向：pcu/h）

图6 前海地下道路（图中绿色线）远期高峰流量预测分布图（单位：pcu/h）

3 设计特点

3.1 设计速度

《前海地下道路系统详细规划》，地下道路的行车速度为40 km/h，出入匝道的行车速度为20 km/h。根据本项目在路网中的作用及功能定位，地下道路兼有前海地方出行和部分疏港功能，并且远期海滨大道建成后去机场及宝安片区的转向交通可通过本项目解决，本项目北接南坪快速二期工程，南接海滨大道，是快速体系中的一部分，设计速度40 km/h明显偏低，但是受红线控制及枢纽影响，在双界河和听海路处，设置圆曲线半径只有R=150 m，且沿线进出口较多，频繁进出主线的车流会对主线运行速度有较大影响，因此综合以上因素，设计速度定为50 km/h，但由于小半径的存在，且在地下封闭空间内，中墙、侧墙、灯光、内环境等均对驾驶员的视距有一定影响，因此设计时考虑了视距加宽，在满足停车视距的前提下，把主车道行车速度调整为50 km/h，出入匝道的行车速到保持不变，见图7。

图7 方案设计示意图

设计速度提高后，按地下道路规范送审版，入出口间距标准由450 m提高至640 m，不满足规范要求，设计通过设置集散车道解决交织段长度不足的问题[4][5][6]，见图8。

图8 入出口间距示意图

3.2 出入口设置

根据前海专项交通规划，地下道路在桂湾片区设置三条匝道与地面进出，在铲湾片区设置四条匝道与沿江高速地面道路构成菱形立交，在妈湾片区设置三条匝道与地面进出。

地下道路的出入口间距应能保证主路交通不受分合流交通的干扰，并考虑地下道路行驶条件尽量加长应为分合流交通加减速及转换车道提供安全可靠条件。根据规划，海滨大道～双界河段400 m范围内地下道路设置3对出入口，均为“入—入—出”形式，通行效率较低。听海路西侧枢纽进地下道路匝道与地下道路右转海滨大道匝道之间，将有121 pcu/h进地下道路主线与512 pcu/h主线出的交通量交织；桃园路进地下道路匝道与地下道路右转进枢纽匝道之间，将有353 pcu/h进主线与120 pcu/h主线出的交通量交织，见图9。

图9 出入口交通量预测示意图

通过参考秦云、李素艳、杨东援[7][8][9]等人对地下出入口的研究成果，并考虑到地下道路的行车安全并且不影响枢纽进出为原则，结合交通量预测结果，采用优化交通组织方式，减少非主要方向的转向交通，禁止北行地面进入主路的入口，仅能进入枢纽；禁止枢纽南行主线入口，仅能直行至海滨大道立交进行转向。实现入—出口交织段长度增至约450 m，见图10。

图10 出入口布局调整示意图

3.3 交通工程设计

特长隧道内枢纽与互通间距很小，而且进出口数量较多，车道数多，交通流量很大，因此驾驶人必须提前获取信息，及时完成换道等操作，才能保证安全与畅通，在这种情况下，交通流组织的关键断面和组织方式与地上道路差异巨大。而且隧道内驾驶员视线条件不佳，因此在设计阶段就应该重点考虑如何安全、高效的组织交通，并在设施配备的设计中予以针对性考虑；隧道内存在枢纽和互通，必须通过交通标志引导驾驶人行驶。但是隧道内空间狭小，常规的交通标志尺寸过大，难以设置；而隧道内的交通标志上文字过小会导致视认性不佳，减少信息量则不能满足驾驶人的要求，胶州湾隧道等类似道路已经出现这一问题。因此必须从视认性和信息传递的角度系统的考虑隧道内交通标志的设计方法。

地下道路与前海枢纽间设置了2对7条进出匝道，分合流点密集，交通引导系统非常重要。首先，交通标示系统与道路使用者密切相关，指引着道路使用者便捷地到达目的地；其次，在紧急情况下，良好的交通标示系统可指引道路使用者第一时间逃离险境，充当了紧急疏导的功能；再次，醒目的道路标示可延缓驾驶疲劳，增进行车安全。对于地下道路而言，容易出现突发事故，救援的难度亦远大于地面道路，因此必须打造良好的交通标示系统，增进交通安全。

（1）采用可视性好，简单明了，方便解读的版面设计

考虑地下道路内驾驶员行驶的心理，在有限的地下道路空间内，因地制宜，合理布置在设备空间和分流端。所有出口编号，标示主要道路，简化牌面信息。设置可靠的应急照明及辨识性好的安全疏散标志，保证人员疏散、车辆疏散、以及兼顾救援要求。

特长隧道内为了防止照明故障造成辨识性差，我们又在所有标志牌面添加自发光LED设备，保证在没有照明的情况下，仍然可以清楚辨认交通标识。

（2）分级指引

多点进出的地下道路出口指示应采取策略，分别在前出口设置下一出口预告标志，在减速车道的渐变段起点处设置出口指示标志，最后在出口分流端设置出口确认标志。

特别注意的是在地下道路的北端入口处，有南坪二期立交桥，为了防止超高货车进入地下道路，使用了四级预告标志，并用电子显示屏和红绿灯告知车辆地下道路内的情况，允许驾驶者酌情绕道行驶，见图11。

由于匝道数量较多，出入口较多的特殊情况，分别对出入口统一进行编号，为使用者提供大量信息，针对出入口商务办公区的指向性明确直接，方便驾驶者计算行驶里程与确定目的地距离。

（3）与两端接线道路设置过渡段