金華市多湖CBD 地下環(huán)路總體方案設(shè)計(jì)

湯 尼，馬圣昊

[1.同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092；2.蘇州工業(yè)園區(qū)蘇相合作區(qū)建設(shè)管理局，江蘇 蘇州 215000]

0 引言

《城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 221—2015）對(duì)“地下環(huán)路”的定義為：“用于連接各地塊地下車庫并直接與城市道路相銜接的地下車行道路”。地下環(huán)路在本項(xiàng)目的主要功能：一是地下連續(xù)通行，提高區(qū)域到發(fā)交通效率，促進(jìn)停車資源共享；二是可以將地面空間釋放出來，不同類型的交通量從不同層面分流，避免車輛擁堵。作為地面道路與車庫內(nèi)部道路的連接通道，車庫內(nèi)行車速度較低，因此地下環(huán)路的設(shè)計(jì)速度為20 km/h，內(nèi)部出入口處設(shè)計(jì)速度宜取10 km/h。地下環(huán)路一般按逆時(shí)針單向交通組織。地下環(huán)路車道一般分為連續(xù)通行車道和集散車道。

浙江省金華市多湖CBD（中央商務(wù)區(qū)）區(qū)塊，東至東市南街，南至賓虹路，西至武義江，北至義烏江，總面積0.627 km2。為滿足多湖CBD 地區(qū)的開發(fā)需求，提出打造“立體交通、寧靜交通、人文交通”的改善目標(biāo)，通過增設(shè)燕尾洲區(qū)塊地下環(huán)路，實(shí)現(xiàn)“人車分流、交通分層”，釋放地面道路活力，提升區(qū)域生活品質(zhì)。因此，擬在多湖CBD 區(qū)塊設(shè)置地下環(huán)路。

本文以金華市多湖CBD 地下環(huán)路設(shè)計(jì)為例，詳細(xì)介紹地下環(huán)路的總體方案設(shè)計(jì)。主要從地下環(huán)路交通組織、出入口設(shè)計(jì)、方案比選等三個(gè)方面進(jìn)行介紹。

1 地下環(huán)路交通組織

地下環(huán)路交通組織設(shè)計(jì)前，首先進(jìn)行項(xiàng)目所在地的到發(fā)交通量預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果分析到發(fā)交通的主流向，從而布置內(nèi)、外部出入口位置，確保各主要交通流向能夠直接到發(fā)至地下車庫，并為次要交通流向提供一定的通行條件。同時(shí)，還應(yīng)注意為各方向的到達(dá)交通提供相同方向的駛離條件，避免車輛因?yàn)槔@行在環(huán)路或車庫內(nèi)降低通行效率[1]。

1.1 到發(fā)交通量預(yù)測

多湖CBD 位于江北老城區(qū)與江南新城區(qū)的結(jié)合部，是城市唯一未開發(fā)用地。江北地區(qū)區(qū)域?yàn)榻鹑A市城市發(fā)展的老城區(qū)，江南開發(fā)區(qū)為近年來金華重點(diǎn)發(fā)展的地區(qū)，而處于三江交匯處的多湖商務(wù)區(qū)燕尾洲區(qū)塊未來被規(guī)劃為浙中總部經(jīng)濟(jì)群中心、地區(qū)的金融服務(wù)中心和金華的科技文化創(chuàng)意中心。金華市多湖CBD對(duì)外交通分析見圖1。

圖1 金華市多湖CBD 對(duì)外交通分析圖

針對(duì)多湖片區(qū)的交通組織，對(duì)道路交通量、節(jié)點(diǎn)交通量及通道的需求進(jìn)行分析，建立定量分析模型。采用三階段的預(yù)測方法，將金華市中心城區(qū)劃分為500 多個(gè)交通小區(qū)。預(yù)測結(jié)果顯示，未來多湖地區(qū)的主要對(duì)外聯(lián)系方向是江南行政商貿(mào)區(qū)和江北老城區(qū)，其次是金東新城區(qū)，最后是南部城區(qū)。各區(qū)域的聯(lián)系交通量見表1。

表1 多湖CBD 對(duì)外交通量分布 單位：pcu/h

1.2 地下環(huán)路內(nèi)外部出入口位置選擇

根據(jù)交通流量判斷，主要進(jìn)出口位置應(yīng)優(yōu)先選擇西側(cè)江南行政商貿(mào)區(qū)及北側(cè)江北老城區(qū)，次要進(jìn)出口位置為東側(cè)的金東新城區(qū)和南側(cè)的南部區(qū)域。結(jié)合多湖地區(qū)既有環(huán)路情況進(jìn)一步分析：主要南北向道路為東市街，主要東西向道路為賓虹路，因此地下環(huán)路的外部出入口設(shè)置應(yīng)以銜接?xùn)|市街與賓虹路為主，主要方向?yàn)橄虮被蛘呦蛭鬟M(jìn)出。多湖地區(qū)路網(wǎng)流量分布見圖2。

圖2 多湖地區(qū)路網(wǎng)流量分布圖

在內(nèi)部地塊進(jìn)出口的布置上，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有區(qū)域內(nèi)的整體規(guī)劃，包含各地塊的用地性質(zhì)、建設(shè)條件、出讓情況、先后順序等，設(shè)計(jì)詳細(xì)的銜接位置，同時(shí)保證其與外側(cè)進(jìn)出口的間距合理，相互間交通影響最小。

1.3 建設(shè)規(guī)模與地下環(huán)路車道數(shù)測算

地下環(huán)路的主線，以及外部、內(nèi)部出入口的建設(shè)規(guī)模均應(yīng)與當(dāng)?shù)氐慕煌ㄐ枨笙嗥ヅ洌煌ㄐ枨笠c片區(qū)到發(fā)交通量、地下環(huán)路服務(wù)的車位總數(shù)量等因素相關(guān)。地下環(huán)路車道數(shù)量可通過式（1）計(jì)算：

式中：N 為地下環(huán)路車道數(shù)；Qi為地下環(huán)路服務(wù)的各地塊車位總數(shù)；fi為車庫平均核心區(qū)周轉(zhuǎn)率，取3 ～4；ki為停車高峰小時(shí)系數(shù)，一般取0.1 ～0.2；ji為地下環(huán)路車輛使用比例45% ～60%；ti為車輛在地下環(huán)路平均繞行距離占地下環(huán)路全長的百分比，一般取50%；pi為車輛進(jìn)出比例系數(shù)，一般取2；C 為主線單車道理論通行能力，pcu/h。

地下環(huán)路主線推薦通行能力見表2。

表2 地下環(huán)路主線推薦通行能力表

若地下環(huán)路的道路兩側(cè)都設(shè)置內(nèi)部出入口，則主線建設(shè)規(guī)模應(yīng)滿足相應(yīng)的要求，即不少于“一根連續(xù)加兩根集散” 的三根車道。 對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行測算，周邊地塊服務(wù)車位數(shù)為10 281 個(gè)，車庫平均周轉(zhuǎn)率修正值為1.4，高峰停車系數(shù)的修正值為1.1，地下環(huán)路車輛比例為0.5，車輛在地下輔路平均繞行距離占全長的百分比為5%，車輛進(jìn)出比例為0.5，停車不均衡系數(shù)取0.5，單車道設(shè)計(jì)通行能力按照800～1 000 pcu/h取值,計(jì)算結(jié)果為1.24，總車道數(shù)取2。

1.4 出入口匝道數(shù)量計(jì)算

地下環(huán)路出入口匝道應(yīng)該布置在與外部道路交通聯(lián)系較好的區(qū)域道路上，不宜直接與周邊快速路連接。出入口匝道與鄰近交叉口的間距要滿足一定的要求，在計(jì)算匝道數(shù)量時(shí)，匝道的通行能力可以按照主線取值，同時(shí)考慮到縱坡度較大，采用相應(yīng)的折減。根據(jù)外部出入口的通行能力，按照一定的服務(wù)水平，通過式（2）計(jì)算出進(jìn)出地下環(huán)路所需要的匝道數(shù)量。

式中：N1為環(huán)路出入口車道數(shù)；Qi為地下環(huán)路所聯(lián)系的各個(gè)車庫的總車位數(shù)；F 為車庫的平均周轉(zhuǎn)率；k 為停車高峰小時(shí)系數(shù)；j 為地下環(huán)路車輛使用比例；C 為出入口單車道通行能力，pcu/h。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，金華市車庫平均周轉(zhuǎn)率為1.4，高峰停車系數(shù)的修正值取1.1，地下環(huán)路車輛使用比例為0.5，C1通行能力約取值為800 pcu/h，地下環(huán)路設(shè)計(jì)服務(wù)停車位為10 951 個(gè)。經(jīng)過計(jì)算，對(duì)外出入口車道數(shù)約9.9 條，理論應(yīng)設(shè)置5 對(duì)出入口。但是，由于部分地塊開發(fā)存在一定滯后，并且周邊地塊在外圍也存在直接出入口，因此考慮的服務(wù)地塊停車位取值經(jīng)過折減計(jì)算，折減系數(shù)取0.6。經(jīng)計(jì)算，近期環(huán)路設(shè)置3 對(duì)出入口可滿足環(huán)路的出入要求。

2 出入口設(shè)置

2.1 外部出入口設(shè)置

外部出入口的設(shè)置是否合理決定了高峰期車輛能否識(shí)別并進(jìn)出地下聯(lián)絡(luò)道，對(duì)于降低對(duì)地面交通運(yùn)行的干擾，提高地下環(huán)路使用效率具有重要作用。

根據(jù)外部出入口位置的不同，可以將其分為兩類：一類布置在市政道路上，其用地屬性為市政用地；另一類布置在紅線地塊內(nèi)，與市政道路銜接，其功能特點(diǎn)與常規(guī)的地塊出入口一致。

2.1.1 型式選擇

外部出入口一般采取的型式有3 種，即路中式、路側(cè)式（外側(cè)設(shè)置輔道）和路側(cè)式（無輔道）。各種型式各具有不同的特點(diǎn)。

2.1.2 視距要求

對(duì)于十字形和T 形等類型交叉口，按照要求，交通標(biāo)志識(shí)別距離不宜小于2 倍的地下環(huán)路主線停車視距，距離為40 m。當(dāng)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)置較好、視覺條件優(yōu)良，或限制因素太多時(shí)，可將交通標(biāo)志識(shí)別距離適當(dāng)降低至1.0～1.5 倍主線停車視距，即20～30 m[2]。

2.1.3 進(jìn)出口匝道至交叉口的距離

匝道至交叉口的距離主要取決于加減速車道的長度和交織段的長度。一般的舒適減速度為1.0～1.5 m/s2，考慮現(xiàn)代車輛減速制動(dòng)性能良好，本文取上限1.5 m/s2；車輛加速度一般取值范圍為0.8～1.2 m/s2，本文取中值1.0 m/s2。

進(jìn)口匝道接地點(diǎn)與上游交叉口的最小間距由交通標(biāo)識(shí)的識(shí)別距離和減速車道長度組成。本次設(shè)計(jì)范圍內(nèi)地面道路主線設(shè)計(jì)速度為40 km/h 時(shí)，經(jīng)計(jì)算，間距應(yīng)為50～70 m[3]。

2.1.4 外側(cè)出入口設(shè)置

根據(jù)前期的交通分析，地下環(huán)路的總體走向應(yīng)該大致與總部二期地塊外圍保持一致，而外部出入口布置位置應(yīng)該主要位于東市街的北向進(jìn)出口和賓虹路的西向進(jìn)出口，因此這兩個(gè)方向各設(shè)置一對(duì)出入口。剩余一對(duì)出入口根據(jù)次要流向的需要分別設(shè)置在賓虹路的東向和東市街的南向。

2.1.5 出入口設(shè)置方案

結(jié)合環(huán)路總體走向、設(shè)置要求以及對(duì)外交通主方向，可以對(duì)進(jìn)出口位置進(jìn)行初步設(shè)置，進(jìn)行方案比選。經(jīng)過多次比選后，對(duì)外出入口設(shè)置如下：

現(xiàn)狀東市南街道路等級(jí)為城市主干路，雙向8車道，路幅寬度為50 m，遠(yuǎn)期改造成雙向6 車道快速路。A 進(jìn)口匝道與東市街快速路銜接位置位于地下，地下快速路主線由匝道連接地下環(huán)路；A 出口匝道位于東市街，采用路中式，距交叉口距離約50 m。現(xiàn)狀賓虹路為城市主干路，雙向6 車道，路幅寬度為40 m。縱九路為城市支路，雙向2 車道，路幅寬度18 m。B出入口匝道考慮到道路寬度的限制，出口匝道設(shè)置在縱九路，入口匝道設(shè)置在賓虹路，均采用路側(cè)式。C出口匝道設(shè)置于東市街南向，C 入口匝道設(shè)置于賓虹路東向。具體設(shè)置情況見圖3。

圖3 地下環(huán)路外部出入口布置分析圖

2.2 內(nèi)部出入口設(shè)置

地下環(huán)路內(nèi)部出入口是各個(gè)地塊進(jìn)出地下環(huán)路所用的出入口。

2.2.1 內(nèi)部出入口設(shè)置數(shù)量

若各地塊均設(shè)置單獨(dú)的出入口與地下環(huán)路進(jìn)行連通，或單個(gè)地塊設(shè)置多處出入口，那么：一方面可能因出入口太多而增大地下環(huán)路工程造價(jià)和施工難度；另一方面，也可能影響地下道路主線的通行，對(duì)整個(gè)路網(wǎng)的交通運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。因此對(duì)地下環(huán)路的出入口設(shè)置需要統(tǒng)籌考慮、有效整合。

經(jīng)過整合，各地塊的出入口數(shù)量不宜超過2 處，具體的數(shù)量還應(yīng)該考慮建筑形式、車位數(shù)、閘機(jī)數(shù)等因素后進(jìn)行確定。不同地塊可以采用連通道匯合后接入地下環(huán)路。

2.2.2 內(nèi)部出入口設(shè)置間距

地下環(huán)路主線同側(cè)可以布置相鄰的出口，該段路采用“兩根通行車道+ 單根集散車道”的交通組織形式。考慮到沿線可保證至少兩根車道通行，因此可根據(jù)規(guī)范要求，按出入口間距不小于30 m 控制。

地下環(huán)路出入口布設(shè)于主線不同側(cè)時(shí)，若出入口之間的間距過近，會(huì)出現(xiàn)“一根通行車道+ 兩根集散車道”的情況，當(dāng)交通量較大時(shí)，會(huì)對(duì)地下環(huán)路的通行安全和通行能力產(chǎn)生不利影響，因此在實(shí)踐中，應(yīng)考慮適當(dāng)提高規(guī)范要求，出入口間距設(shè)置應(yīng)不小于50 m，按照15 m 漸變段+20 m 主線標(biāo)準(zhǔn)段+15 m漸變段進(jìn)行控制[4]。

2.2.3 內(nèi)部出入口設(shè)置型式

地下環(huán)路出入口型式多采用圓弧式和斜角式兩種。普通的圓弧式多應(yīng)用于地面交通，線形流暢，但結(jié)構(gòu)實(shí)施難度較大；斜角式在地下交通中有一定的增大視距范圍的作用，還可降低結(jié)構(gòu)實(shí)施難度。因此，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用斜角式[5]。

本項(xiàng)目共有6 個(gè)地塊對(duì)環(huán)路進(jìn)出有需求，經(jīng)過合理歸并調(diào)整后設(shè)置如下：每個(gè)地塊設(shè)置1～2 個(gè)出入口，出入口滿足合理間距，總部二期地塊保留兩個(gè)出入口，對(duì)科技文化中心地塊的入口和總部一期地塊合并后進(jìn)入到環(huán)路，形成比較合理的配置。具體設(shè)置情況見圖4。

圖4 地下環(huán)路內(nèi)部出入口布置分析圖

3 總體方案比選

在交通組織方案確定后，結(jié)合外部出入口、內(nèi)部出入口的分布，設(shè)計(jì)了3 個(gè)總體方案。

3.1 小環(huán)方案

環(huán)路繞總部二期地塊，從縱九路穿越地塊，形成小環(huán)。方案優(yōu)點(diǎn)是線形簡單，通行效率高，對(duì)核心地塊服務(wù)好；缺點(diǎn)是地塊聯(lián)通功能較低，局部地塊出入口密集，車速影響大。具體方案見圖5。

圖5 小環(huán)總體方案圖

3.2 中環(huán)方案

環(huán)路繞總部二期外圍，在多湖天地與總部二期通行，在科技文化中心轉(zhuǎn)向橫三路和縱九路，最終再通過賓虹路及東市街形成閉環(huán)。優(yōu)點(diǎn)是距離適中，與各地塊溝通良好；缺點(diǎn)是受到已有建筑的限制，線形稍差。具體方案見圖6。

圖6 中環(huán)總體方案圖

3.3 大環(huán)方案

環(huán)路盡可能多地聯(lián)系周邊地塊，圍繞總部二期、多湖天地，形成一個(gè)大環(huán)。方案優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)地塊都可以獨(dú)立與地下環(huán)路連通，相互干擾小，可設(shè)置出入口數(shù)量多；缺點(diǎn)是繞行距離遠(yuǎn)，通行效率低。具體方案見圖7 。

圖7 大環(huán)總體方案圖

本項(xiàng)目最終推薦了中環(huán)方案。經(jīng)過交通模擬仿真測算，地面環(huán)路投入使用后，地面交通飽和度將從0.8 下降到0.73，效果明顯，得到了業(yè)主的認(rèn)可和采納。

4 結(jié)語

地下環(huán)路往往是在已有的結(jié)構(gòu)物和道路的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，建設(shè)條件復(fù)雜，受外部影響因素較多，不同因素之間還會(huì)產(chǎn)生相相互影響。比如：外部出入口確定之后會(huì)影響內(nèi)部出入口的位置，交通組織方案的改變勢必影響出入口的布置位置。

在確定地下環(huán)路總體設(shè)計(jì)原則時(shí)，厘清各影響因素的重要程度至關(guān)重要，在保證主要指標(biāo)的情況下，有時(shí)不得不降低一些次要指標(biāo)的要求，因此在設(shè)計(jì)過程中如何把握平衡，成為設(shè)計(jì)人員需要學(xué)習(xí)和思考的重要方面。希望通過本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，能夠給后續(xù)的地下環(huán)路設(shè)計(jì)提供一些思路。