城市核心區(qū)地下道路規(guī)劃設(shè)計研究
——以成都市高新南區(qū)益州大道為例

胡昌君

[上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海市200092]

0 引 言

隨著城市規(guī)模的拓展，城市核心區(qū)逐步形成并凸顯，尤其是特大、超大城市中以商務(wù)中心、行政中心、文化中心、經(jīng)濟中心等構(gòu)建的單一功能及復(fù)合功能區(qū)域。商業(yè)商務(wù)用地占比大、用地開發(fā)強度大、交通需求旺盛是城市核心區(qū)的普遍特征，由于開發(fā)時期較早，城市更新受較大限制，道路基礎(chǔ)設(shè)施供給不足，導(dǎo)致了交通需求與道路供給的客觀矛盾。

地下空間是城市潛在的空間資源，通過開發(fā)地下空間提升城市容量成為世界范圍內(nèi)特大、超大城市存量發(fā)展的必然選擇[1]。為緩解核心區(qū)交通擁堵，我國逐漸開展地下道路建設(shè)，將地下道路空間開發(fā)作為城市核心區(qū)交通發(fā)展的方向。

本文結(jié)合成都市高新南區(qū)益州大道地下道路的規(guī)劃設(shè)計案例，提出城市核心區(qū)地下道路規(guī)劃策略、設(shè)計原則，為城市核心區(qū)地下道路交通發(fā)展提供參考。

1 城市核心區(qū)典型交通問題

1.1 城市核心區(qū)內(nèi)涵

從世界城市發(fā)展過程來看，城市在經(jīng)濟、社會和整治因素影響下，會經(jīng)歷成型期、成長期、成熟期三個階段，最終外部化體現(xiàn)在空間結(jié)構(gòu)的重構(gòu)，形成了城市的核心區(qū)[2]。國內(nèi)學(xué)者對城市核心區(qū)的理解也是見仁見智，其內(nèi)涵概括為兩個方面：

（1）城市經(jīng)濟發(fā)展中心。核心區(qū)GDP 占城市整體比重較大，對周邊區(qū)域經(jīng)濟引領(lǐng)輻射作用突出。以成都市高新南區(qū)為例， 如圖1 所示，2020 年高新南區(qū)GDP 為2 402 億元，相較第二名龍泉驛區(qū)高出1 000億元以上，占成都市總體比重大。

圖1 成都市各區(qū)2020 年GDP

（2）城市地理區(qū)位上的區(qū)域中心。單中心城市的核心往往位于城市空間布局的幾何中心，在組團式發(fā)展的城市中，城市各組團形成自己的核心區(qū)。

1.2 用地開發(fā)特征

城市核心區(qū)是城市經(jīng)濟、政治、文化功能復(fù)合的核心區(qū)域，具有行政管理、商務(wù)辦公、信息服務(wù)、娛樂、居住、文化、教育、醫(yī)療、會展等職能構(gòu)成要素[3]。用地結(jié)構(gòu)中，商業(yè)商務(wù)、辦公、居住用地占比較大，用地容積率高、開發(fā)強度大、土地利用率高（見表1）。

表1 典型城市核心區(qū)用地結(jié)構(gòu)[4]

1.3 典型交通問題

（1）原路網(wǎng)布局滯后于城市空間演變的需要。

隨著城市規(guī)模發(fā)展，中心城快速路網(wǎng)不斷演變，新城市格局與舊城市路網(wǎng)發(fā)展錯位。城市核心區(qū)由于發(fā)展較早，先期道路網(wǎng)規(guī)劃理念前瞻性不足，導(dǎo)致核心區(qū)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、密度不足，核心區(qū)原有路網(wǎng)格局與城市發(fā)展不匹配。

（2）主要干道交通擁堵明顯。

由于城市核心區(qū)自身特征而天然導(dǎo)致的交通吸引、發(fā)生量大，過境交通、到發(fā)交通疊加，加上小汽車保有量的不斷增長，道路交通總體供給難以滿足日益增長的出行需求，主要干道交通擁堵明顯。

（3）成熟的用地開發(fā)以及環(huán)境高度敏感性給地面和高架道路改擴建造成阻礙。

城市核心區(qū)用地開發(fā)基本成熟，道路紅線已經(jīng)固化，基本沒有地面拓寬道路的可能。同時，由于核心區(qū)用地開發(fā)對環(huán)境具有高度敏感性，景觀影響、噪聲污染和空氣污染也讓高架道路建設(shè)受到較大阻礙。因此，近年來國內(nèi)城市高架道路的建設(shè)呈減少趨勢。

2 城市核心區(qū)地下道路規(guī)劃策略

2.1 地下道路發(fā)展歷程及其分類

國外地下道路建設(shè)的規(guī)劃與實踐時間較早。20世紀初，伴隨著地下空間規(guī)劃和開發(fā)理論的產(chǎn)生，地下道路建設(shè)被提出；20 世紀七八十年代相繼出臺了相關(guān)隧道規(guī)范和設(shè)計標準[5]。

隨著1966 年我國第一條地下道路——打浦路隧道（上海）的建設(shè)啟動，關(guān)于地下道路的建設(shè)研究逐漸開展，可總結(jié)為三個階段：起步階段（2000 年前）、發(fā)展階段（2001—2015 年）、成熟階段（2015 年至今）。起步階段的研究主要集中在地下道路建設(shè)的必要性及可行性方面；發(fā)展階段的研究主要集中在地下道路規(guī)劃方面；成熟階段的研究主要集中在地下道路設(shè)計方面，成果包括地下道路設(shè)計研究、地下道路交通安全研究、地下道路環(huán)境影響評價、地下道路消防等。同時，技術(shù)標準《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》也于2015 年11 月實施，標志著地下道路建設(shè)進入成熟階段。

此外，關(guān)于地下道路的分類辦法有很多，包括服務(wù)對象分類法、服務(wù)車行分類法、長度分類法、交通功能分類法等。根據(jù)地下道路長度的分類見表2[6]。

表2 地下道路分類表

特大、超大城市的核心區(qū)規(guī)模一般在100 km2以上，其設(shè)置的地下道路功能以過境功能為主、到發(fā)功能為輔，通常為貫通性的特長距離地下道路。

2.2 核心區(qū)地下道路規(guī)劃策略

（1）城市核心區(qū)出行需求不斷增長，既要緩解既有矛盾，又要適應(yīng)發(fā)展要求。

一方面大力發(fā)展公共交通，承擔(dān)交通出行主力。城市人口和規(guī)模的增長帶來大量的出行需求，大力發(fā)展公共交通（軌道+公交），主城區(qū)軌道站點600 m覆蓋率40%以上，全方式軌道交通出行占比40%以上，承擔(dān)出行主力。

另一方面也要適度發(fā)展道路交通，滿足多樣性交通需求。目前交通機動化和小汽車進入家庭的趨勢仍在持續(xù)，核心區(qū)等瓶頸地段交通擁堵嚴重，也需要適度發(fā)展道路交通，針對性解決供給嚴重不足、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)缺陷帶來的交通擁堵問題，滿足個性化、多樣化交通出行需求。

（2）現(xiàn)狀交通廊道綜合利用，探索地下復(fù)合通道建設(shè)。

一是探索地下通道建設(shè)。針對現(xiàn)狀建成區(qū)骨干路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不完善、地面道路資源有限、交通擁堵情況嚴重的區(qū)域，探索地下通道建設(shè)，完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

二是預(yù)留地下復(fù)合通道。在未來可能存在建設(shè)需求的通道上，結(jié)合地鐵建設(shè)，預(yù)留地下復(fù)合通道。

3 益州大道地下道路規(guī)劃設(shè)計案例

3.1 研究背景

成都市高新南區(qū)已具備成為城市核心區(qū)特征。一方面，2020 年高新區(qū)GDP 為2 402 億元，遠超其余區(qū)縣，引領(lǐng)輻射作用明顯；另一方面，在城市總體規(guī)劃上，高新南區(qū)位于中心城區(qū)中部，是地理區(qū)位上中心城區(qū)的核心，隨著國家級新區(qū)天府新區(qū)的發(fā)展，高新南區(qū)承上啟下的樞紐功能更加突出。圖2 為成都市中心城區(qū)空間布局圖。

圖2 成都市中心城區(qū)空間布局圖

目前高新南區(qū)路網(wǎng)面臨較大交通壓力，高峰期間南北向主要干道擁堵特征明顯，地面分流通道已無拓展空間。隨著城市人口、經(jīng)濟的進一步發(fā)展，亟需新增通道建設(shè)，滿足日益增長的交通需求。圖3 為高新南區(qū)高峰小時交通運行情況。

圖3 高新南區(qū)高峰小時交通運行情況

3.2 建設(shè)必要性

3.2.1 現(xiàn)狀問題分析

（1）核心區(qū)快速路網(wǎng)密度偏低，快速路間距過大，中長距離過境交通供給能力不足。核心區(qū)范圍（三環(huán)路、五環(huán)快速路、成雅高速、成自瀘高速）快速路網(wǎng)密度僅為0.5 km/km2，遠低于北京、上海、深圳等城市標準（見表3）。

表3 城市核心區(qū)快速路網(wǎng)密度對比[4] 單位：km/km2

（2）成自瀘高速、成雅高速作為邊緣高速公路，無法有效承擔(dān)城市內(nèi)部通行需求，進一步增加了南北向干道通行壓力（見圖4）。成自瀘、成雅高速位于高新南區(qū)，即天府新區(qū)發(fā)展軸外側(cè)，但建成區(qū)用地主要集中在天府大道、益州大道東西兩側(cè)1～2 km 范圍內(nèi)，南北向車流經(jīng)成自瀘高速、成雅高速過境繞行太遠，無法有效承接過境主要車流，主要依托劍南大道、益州大道、天府大道等通道（見圖5）。

圖4 高新南區(qū)骨干路網(wǎng)布局圖

（3）規(guī)劃南北向城市發(fā)展主軸上，快速路間距過大，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理。劍南大道、科華南路平均間距約4 km，遠大于同等規(guī)模城市核心區(qū)快速路網(wǎng)間距（見圖5）。同時，益州大道北段（三環(huán)路—武漢路）定位為城市主干路，南段（武漢路—第二繞城高速）定位為城市快速路?？傮w來看，益州大道在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中定位不清晰，承擔(dān)的功能復(fù)合性較強。

圖5 劍南大道、科華南路、益州大道關(guān)系示意圖

3.2.2 交通需求分析

從交通機動化水平看，小客車進入家庭的趨勢仍在持續(xù)。成都市小汽車以每年40 余萬輛的速度增長，年增長率在10%以上，截止2019 年12 月底，成都市小汽車保有量達到593 萬輛，位居全國第二。

高新南區(qū)南北向通勤交通聯(lián)系旺盛，過境交通與到發(fā)交通疊加，主要干道通行能力不足。五城區(qū)、高新南區(qū)、天府新區(qū)之間相互聯(lián)系緊密，產(chǎn)生大量中長距離過境交通需求。過境出行總量為44 萬人次/d，小汽車出行比重高達52%，平均出行距離約14.2 km，高峰小時小汽車交通量（過境2.1 萬輛+ 到發(fā)2.0 萬輛）已超過南北向區(qū)域干道總?cè)萘浚?.8 萬輛/h）。劍南大道、益州大道、天府大道等縱向通道已基本飽和，主要道路交叉口擁堵嚴重。

從未來城市發(fā)展看，隨著城市新區(qū)功能進一步完善，高新南區(qū)南北向過境交通、到發(fā)交通需求將進一步增長。隨著高新區(qū)、天府新區(qū)等板塊功能的完善，2025 年高新南區(qū)到發(fā)交通量達315 萬人次/d，過境交通量達78 萬人次/d?，F(xiàn)狀通道已無法滿足高新南區(qū)內(nèi)部及過境交通。

3.2.3 地下道路功能定位

首先，益州大道地下道路是成都市快速路系統(tǒng)的必要補充。作為成都市快速路系統(tǒng)的組成部分，提高南北城市發(fā)展軸的交通供給能力，支撐未來城市的發(fā)展。高新南區(qū)快速路網(wǎng)密度由0.55 km/km2增長至0.66 km/km2。

其次，益州大道地下道路是高新南區(qū)內(nèi)外聯(lián)系的主要干道。一方面承擔(dān)交子商圈與大源片區(qū)短距離交通聯(lián)系功能，出行距離約5 km；另一方面承擔(dān)對外聯(lián)系五城區(qū)、天府新區(qū)，主要為通勤交通，出行距離為5～10 km。

最后，益州大道地下道路是高新南區(qū)的過境通道。在城市南北發(fā)展軸上，補充南北向快速通行能力，承擔(dān)高新南區(qū)過境交通，服務(wù)五城區(qū)—天府新區(qū)之間的中長距離聯(lián)系，出行距離為15～20 km。

3.3 通道構(gòu)建形式

益州大道紅線寬度為40 m，穿越高新南區(qū)核心片區(qū)，包括交子商圈、大源片區(qū)、華陽老城居住區(qū)（見圖6）。沿線均為居住、商業(yè)建成區(qū)，對環(huán)境噪聲污染防治、城市景觀保護要求較高。

圖6 益州大道沿線功能組團示意圖

綜合考慮現(xiàn)狀道路紅線寬度、沿線用地規(guī)劃與建設(shè)情況、環(huán)境影響、施工難度等，推薦新建通道采用地下通道形式[7]。益州大道新增通道構(gòu)建形式方案比選見表4。

表4 益州大道新增通道構(gòu)建形式方案比選

3.4 技術(shù)標準與建設(shè)規(guī)模

（1）服務(wù)對象?？紤]地下通道與地面道路功能分工，地下通道服務(wù)對象為小汽車，地面道路服務(wù)對象為小汽車、公交車等大型車。

（2）建設(shè)規(guī)模。結(jié)合未來年交通需求預(yù)測，地面道路規(guī)模為雙向6 車道，地下通道規(guī)模為雙向6 車道，沿線出入匝道為單向1 車道。

（3）技術(shù)標準。設(shè)計車速按快速路標準，確定為60 km/h；凈空高度按一般值3.5 m 考慮，僅允許小車通行，禁止大車通行；車道寬度按一般值，每車道寬度3.25 m。

3.5 總體設(shè)計方案

3.5.1 橫斷面布置方案

2．利用平臺自融或與關(guān)聯(lián)借款人融資。平臺自融是一些公司為了獲得壯大和發(fā)展所需的強大資金，在互聯(lián)網(wǎng)上注冊成立網(wǎng)貸平臺，方便自己的企業(yè)提供貸款。這些企業(yè)可能并不符合相關(guān)貸款條件，在經(jīng)營過程中出現(xiàn)資金周轉(zhuǎn)困難時無法通過正常的商業(yè)銀行獲得銀行貸款，因而通過網(wǎng)絡(luò)借貸的方式進行私下融資。如此一來，企業(yè)自身借款屬性被隱蔽，實質(zhì)上已經(jīng)偏離了P2P網(wǎng)絡(luò)借貸的應(yīng)有之意，實踐中這種無論是為自己企業(yè)還是與有關(guān)聯(lián)關(guān)系的借款人進行融資的行為，都被視為“異化”的P2P網(wǎng)絡(luò)借貸。

橫斷面布置方案主要考慮下穿隧道深度及其與沿線軌道交通的關(guān)系，在避讓現(xiàn)狀軌道交通線站的前提下，預(yù)留規(guī)劃軌道線穿越、設(shè)站空間。

結(jié)合益州大道沿線現(xiàn)狀和規(guī)劃軌道交通線，形成比選方案。

（1）淺埋矩形隧道方案。采用常規(guī)矩形隧道斷面，覆土深度3～5 m，如圖7 所示。規(guī)劃16 號線雙洞設(shè)置于隧道兩側(cè)，相交軌道線從隧道下面通過。

圖7 淺埋矩形隧道方案標準斷面（單位：m）

（2）單孔圓形盾構(gòu)隧道方案。采用單孔圓形盾構(gòu)隧道，盾構(gòu)直徑15 m，設(shè)置雙層車行結(jié)構(gòu)，覆土深度17～24 m，如圖8 所示。規(guī)劃16 號線雙洞設(shè)置于隧道兩側(cè)，相交軌道線從隧道上面通過。

圖8 單孔圓形盾構(gòu)隧道方案標準斷面（單位：m）

（3）雙孔圓形盾構(gòu)隧道方案。采用雙孔圓形盾構(gòu)隧道，車行空間與地鐵線路合建，盾構(gòu)直徑15 m，車行道置于上層，地鐵線置于下層，隧道凈距不小于10 m，軌道線從上方通過，如圖9 所示。

圖9 雙孔圓形盾構(gòu)隧道方案標準斷面（單位：m）

綜合比較軌道線站預(yù)留、施工難度、運營維護管理難度等方面，推薦采用單孔圓形盾構(gòu)隧道方案。表5 為益州大道地下通道橫斷面布置方案比選情況。

表5 益州大道地下通道橫斷面布置方案比選

3.5.2 平面總體布置方案

地下快速通道沿益州大道規(guī)劃紅線布置，起于三環(huán)路節(jié)點，止于五環(huán)路節(jié)點，總長約12.6 km，全線采用隧道通過（見圖10）。三環(huán)路節(jié)點、五環(huán)路節(jié)點為快速路與快速路轉(zhuǎn)換節(jié)點，采用互通匝道方式銜接；府城大道、錦城大道、天府一街、天府三街、華府大道、華陽大道等橫向主干路，均通過出入口進行轉(zhuǎn)換。

圖10 平面總體布置方案

以服務(wù)片區(qū)到發(fā)交通為原則，在主要服務(wù)區(qū)中部設(shè)置平行式出入口，同時考慮盾構(gòu)分段實施可行性（大于1 km），共設(shè)平行式出入口5 對，總體平均間距約1.7 km。

3.5.3 縱斷面設(shè)計方案

縱斷面主控因素考慮現(xiàn)狀9 號線區(qū)間（下跨）、30 號線站點（上跨），同時預(yù)留規(guī)劃33、22、20 號線上跨站點，其余滿足規(guī)范設(shè)計要求。

隧道最大縱坡為5%，最小坡度為0.3%，最小坡長為380 m，其余指標均滿足規(guī)范要求；出入口匝道最大縱坡4%～7%，出入口均距離地面交叉口150 m以上。

3.5.4 重要節(jié)點方案

（1）益州大道與三環(huán)路節(jié)點方案（見圖11）

圖11 益州大道與三環(huán)路節(jié)點立交設(shè)計方案

三環(huán)路為城市快速路，主路雙向8 車道+ 輔道雙向6 車道。益州大道下穿隧道作為劍南大道、天府大道的平行通道，承接部分南北向交通量。其中，劍南大道主要承接三環(huán)路以西交通量，益州大道下穿隧道承接部分三環(huán)路以東交通量，采用定向匝道方式組合實現(xiàn)分流功能。

隧道主線：暗埋段經(jīng)過和碩東街后，接入地面道路主線，與三環(huán)路- 益州大道節(jié)點上跨橋銜接，服務(wù)三環(huán)路以北片區(qū)。

出入匝道：設(shè)置出入匝道一對（單車道），接入三環(huán)路- 益州大道節(jié)點上跨橋兩側(cè)輔道，承接三環(huán)路以東方向交通量。

轉(zhuǎn)向匝道：通過輔道接入三環(huán)路，設(shè)置左轉(zhuǎn)專用匝道（單車道）。

（2）益州大道與牧華路節(jié)點方案（見圖12）

圖12 益州大道與牧華路節(jié)點設(shè)計方案

益州大道與牧華路節(jié)點為快速路與主干路相交節(jié)點，結(jié)合該項目方案特點，適宜采用菱形立交。

益州大道主線下穿牧華路，北側(cè)通過出入口接入主線隧道，南側(cè)通過交叉口后接入地面，輔道與交叉口形成信號燈路口，組合為菱形立交。

4 結(jié) 語

本文通過提取城市核心區(qū)內(nèi)涵，研判城市核心區(qū)用地開發(fā)特征及典型交通問題，提出城市核心區(qū)地下道路規(guī)劃策略。以成都市高新南區(qū)益州大道地下道路規(guī)劃設(shè)計為案例，制定城市核心區(qū)地下道路規(guī)劃設(shè)計方案，能夠為特大、超大城市核心區(qū)地下道路發(fā)展提供參考。