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城市都市核心区道路设计研究

2019/09/16 阅读:

摘要:重庆市渝中半岛解放碑地区是重庆最繁华的商业区之一,也是山地流域型城市都市核心区道路设计中的难点和痛点。该工程系统串联了该区域内分散的地上地下系统。文章介绍重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程设计,分析山地流域型城市都市核心区道路设计的特点,并从控制因素、设计理念、平纵线形、横断面设计、片区智能交通设计等几方面进行阐述,为类似工程设计与研究提供参考。

关键词:十八梯;山地流域型城市;道路设计

目前,人们的出行方式有了很大变化,许多人选择了自驾出行方式[1],导致汽车保有量激增,停车难情况日益严峻。渝中区解放碑—十八梯地区作为重庆市最繁华的商业区之一,其停车位需求量庞大,尽管其地下停车位资源丰富,但之间缺乏联系,不能实现资源共享,不便于市民出行[2],且地面交通复杂,通往停车位路线曲折,南北走向联系较弱,交通集散严重依赖东西向结构性道路进行转换。因此,建立一个包含停车库连接通道、外部干道连接通道的地下路网,迫在眉睫。随着十八梯片区地上地下加快实施建设,未来将在渝中区下半城地区地下形成连接多个停车库、上千个停车位的地下道路系统,这一系统将彻底改变解放碑地区道路交通组织格局,改善解放碑地区交通集散能力[3]。因此,如何建立一个服务范围广、交通组织合理、连接效率高、服役设施安全的地上、地下综合性路网,便成为设计者需要攻克的难点[4-8]。文章就重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程作为示例对山地流域型城市都市核心区道路设计进行分析,为类似工程提供参考。

1山地流域型城市都市核心区道路设计背景

从道路交通设计的角度而言,山地流域型城市具有地形起伏大、水域限制多、多组团分割、城市用地紧张等特点。其中道路交通设计与平原城市区别较大,路网多呈现为组团式、带状、星状、片区化布局,通过穿山隧道或跨江跨海大桥完成多组团之间的联系。道路具有路幅较窄、纵坡起伏较大、畸形交叉口较多、立交设计较为复杂等特点,公交和步行出行比例较高,但公交可达性较差。

2渝中区十八梯片区概况

十八梯片区位于渝中区较场口以南,坐落在长江江畔,属渝中区下半城管委会所辖,是联系上半城和下半城的老街区,是渝中半岛的文化端点、联系三条城市带的节点,也是截至目前唯一没有经历优化和改造的文脉断点。十八梯片区与重庆五大商圈之一的解放碑仅有500m距离,承接解放碑商务核心区和滨江休闲区的功能过渡节点,地理区位十分优越。地块北侧为中兴路、较场口转盘,南侧为解放西路,西侧为中兴路,东侧为内部街巷(花街子等),与其毗邻的较场口是重庆市轨道交通一、二号线交汇的区域,交通优势明显。与长江沿岸的石板坡、洪崖洞、望龙门共同形成巴渝风情旅游带的一环,具有极高的文化价值。十八梯形成于明清时期,历史上受储奇门兵营、湖广会馆与长江码头等因素的影响而一度繁荣,是府衙文化、开埠文化、码头文化、陪都文化等母城文化的发源地。如今,随着改革开放后重庆的快速城市化步伐与金融中心转移,十八梯片区逐渐沦为繁华商圈外围的贫民窟,其珍贵的、不可再生的地域风貌与社区文化也随着拆迁进程被边缘化,不断消失。未来,随着旧城的拆迁及新城的整体规划,十八梯片区的重新塑造将延续具有山城特色的历史文脉,打造成为长滨路上重要的城市景观。重庆市规划局组织编制了《重庆市主城区传统风貌保护与利用规划》(以下简称《保护规划》)。2015年5月,市政府正式批准《保护规划》,提出了传统巴渝、明清移民、开埠建市、抗战陪都、西南大区共5类主城区传统风貌特征,确定了28个传统风貌片区、412处重要传统风貌遗存以及52个重要文献可考历史记忆点。十八梯作为28个传统风貌片区之一,是主要体现传统巴渝、抗战陪都传统风貌的复合型片区,是明清时期渝中半岛旧城区连接上下半城的重要联络梯道,是重庆民居多元文化本地化特色最明显的片区。根据总体规划定位,十八梯片区要打造成最能体验老山城街巷空间,以展现传统巴渝文化、抗战陪都文化特色的历史文化街区,发展旅游休闲、商业购物、抗战纪念、民宿、精品酒店为一体的综合型历史街区;按照控规要求,片区总体规划计容建筑面积为55.6万m2,十八梯片区建成后地面层效果图如图1所示。

3渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程的建设意义和背景

重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程作为十八梯片区的配套基础设施工程,需在延续总体规划上“七街六巷”传统街巷的基本格局、保证十八梯视线通廊的规划宽度、采用地上道路以慢行交通为主、地下道路车行为主的复合交通模式的同时,满足区域内的人车流及物流的快速运转,与区域外的高效互联互通、地上地下空间开发建设相协调,地下空间在功能上与地上空间相补充等系统性的要求。重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程的建设,有助于打造一个浓缩山城人文特色、新兴商务商业及旅游的休闲目的地,建成国际重庆的人文地标门户;打造一个连接渝中现代商务核心区和滨江生态休闲区的重要休闲载体,建成休闲重庆的核心载体平台;打造一个独具山地肌理、人文印象、梯巷街道的民俗体验旅游目的地,建成特色重庆的魅力窗口;打造一个具备城市山水特征、生态重建、城市修复的人居典范,建成园林重庆的城市景观阳台。工程主要包括7条地上道路、4条地下道路、人行系统、天桥及观景平台、人武部还建建筑等内容。天桥及观景平台、人武部还建建筑部分目前因不具备实施条件,所以不在本次方案设计内,实施条件具备再单独申报。实际建设内容及规模以规划部门批准的规划方案和建设部门批准的初步设计为准。地上道路呈“一横三纵”格局,包括厚慈街、凤凰台街、响水桥、花街子、守备街、新建道路A、新建道路B,主要与中兴路及解放西路衔接,共计7条道路,总长约1.6km。其中,一横由厚慈街和守备街组成,一纵由新建道路A和凤凰台街组成,二纵由新建道路B和响水桥组成,三纵由花街子组成。道路占地面积约3.4万m2,厚慈街及守备街(不含)以北道路均为新建道路,以南道路均为在现状道路基础上进行拓宽改建。十八梯片区地下道路呈“一环三连接”格局,包括十八梯地下车库连接环道、解放碑环道出口连接道、解放碑环道入口连接道、长滨路连接道,主要与解放碑地下环道及长滨路衔接,共计4条道路,总长约1.5km,其中十八梯地下车库连接环道为逆时针单循环道路。

4山地流域型城市都市核心区控制因素

4.1地形地貌高差较大,建设条件复杂

十八梯是渝中区从上半城(山顶)通到下半城(山脚)的一条老街道,是在自然地貌上联系老重庆上下半城的交通纽带,是连接解放碑CBD核心与下半城江岸区域的功能过渡节点。受地形限制,十八梯南北地形高差大,从最低的解放西路高程198m到最高的较场口高程245m,高差有约47m,且场地内高差分布主要集中在北端。场地以叠台方式呈现,高差表现形式主要是台地和堡坎。据十八梯周边解放西路、解放碑环道等场地地勘资料了解,场地的基岩面及基岩风化带特征具有起伏变化的特征,其起伏变化情况受地层岩性、地质构造与原始地貌起伏特征及城市建设对原始地貌的改造等影响。基岩面埋深1.5~10.1m,拟建场地原始地貌为斜坡沟谷地带,基岩面起伏较大,倾角5°~15°,场地基岩风化带随基岩面起伏变化,厚度1.00~2.00m。但在局部地形较陡的地段,基岩由于侧向风化的影响,强风化带厚度相对较大,最大可达5.00m以上。基岩强风化带岩体破碎,风化裂隙发育,岩质软。

4.2项目区域现状建筑较多,路网成熟但交通组织复杂

(1)现状道路。项目外部主要道路有和平路:东西向,双向4车道;民权路:南北向,单向4车道;新华路:东西向,单向4车道;中兴路:南北向,双向4车道;磁器街:南北向,单向3车道;凯旋路:南北向,双向2车道;解放西路:东西向,双向2车道(正在拓宽改造,远期双向4车道);长滨路:东西向,双向6车道;长滨路高架:东西向,双向4车道。为解决解放碑地区到达车辆停车问题,渝中区规划设置“1环+7联络+N联通”地下环道方式,埋深15~45m,可连接26个车库,工程分三期建设。其中十八梯联络道为地下环道的一个出口,经本项目与解放西路相连。地下环道工程可以提升本项目的可达性,分流地面交通,缓解本项目周边的地面交通压力。(2)周边地块保护与开发同期进行。杭州新天地地块:重庆十八梯传统风貌区项目,该项目包括十八梯传统风貌区核心区和周边两个建控区,占地面积约5.87hm2,总建筑面积约8.1万m2。目前已完成方案、初步设计。初步确定有5栋近300m高的超高层建筑位于西侧地块。目前正在进行方案设计。(3)有一条规划轨道十八号线位于本项目地下正下方。线路穿十八梯区域,位于十八梯地下道路以下,拟在在守备街南侧设站。(4)整体风貌保护区及多栋文物、历史建筑紧邻道路。整体风貌要求保护“云梯式”传统山地街区肌理特征、保持“传统巴渝”建筑类型及高度特征;传统街巷要求保护以十八梯为街,善果巷、轿铺巷、水兴巷等为巷的鱼骨状传统街巷体系,保持与周边城市空间的有机衔接;重点建筑要求保护保护法国领事馆旧址1处国家级文物保护单位、“六•五”隧道惨案遗址1处市级文物保护单位、十八梯171号1处区级文物保护单位、花街子81号等5处不可移动文物点、解放西路158号等9处第一批优秀历史建筑预备名录。

5设计理念及设计方法

5.1设计理念

(1)十八梯是城市核心“最独特”的存在,见证了重庆的发展变迁,承载着岁月的光荣与兴衰,是留住城市记忆、传承历史文脉、展示重庆文化魅力与活力的核心载体之一。本项目为十八梯的内部道路,道路总体设计应遵循规划总体定位、功能、和景观风貌的要求。(2)符合城市路网规划、道路红线、道路功能,并应综合技术经济、土地利用、征地拆迁、文物保护、环境景观以及航道、水务、轨道等因素。(3)考虑到本片区为居住、商业核心区,道路有重要的服务功能,地面道路车速宜慢行,且交叉口较多;而地下道路受光线、视距影响,车速不宜过快。综合考虑,本次设计地面道路设计速度采用20km/h,地下道路设计速度采用15km/h。(4)强调“以人为本”,追求人、车、路与自然环境之间和谐统一的理念。(5)纵断面设计既依据规划又不完全拘泥于规划,结合地块平场、地块内保护建筑等综合考虑,避免大挖大填的设计。对局部路段交叉口规划标高进行适当调整优化,各交叉口坡度控制在3%以内,保证交叉口的平缓。(6)重视路面的设计,根据片区总体风貌定位、道路设计等级、交通量,通过荷载计算,综合考虑安全性、舒适性、降噪性能、使用寿命等,确定合理的车行道路面结构形式。(7)在设计中充分贯彻经济节约的理念,优化设计,既满足交通通行的需要,又节约工程造价。同时,综合沿线地形,合理选择道路布线,尽量减少高支挡、高边坡,对现状地形破坏小,节约工程费用,增加工程的可行性。

5.2设计方法

(1)运行速度设计法。本项目条件复杂,安全、功能要求高,为确保道路使用者的行车安全,拟采用运行速度设计法对设计成果进行检验,并根据具体情况,改进和完善设计。运行安全是道路设计与建设需考虑的重要问题,运行车速概念的运用是兼顾道路景观与运行安全的有效手段,运行速度理念的核心就是改善相邻路段指标的组合,降低容许速度差,从而消除安全隐患。(2)动态设计法。多年实践表明,由于地质条件的复杂性、控制条件的多样性和变化性、设计周期的紧迫性、工程费用的有限性,在工程设计阶段准确、完全、彻底探明任何一个工程点的建设条件是十分困难的。施工图设计的完成并不意味着设计工作的结束,随着工程施工的不断进展、建设条件的进一步明确以及施工方案的调整和完善,道路工程、结构工程、立交工程、交通工程、市政管线工程及附属工程等各专业设计人员全面跟踪施工服务并进行动态设计,以保证工程的顺利实施和工程建设质量。

6道路平面图设计分析

6.1地上道路

道路等级为城市支路,双向两车道红线宽度为11m,双向四车道红线宽度为17m,设计时速为20km/h,共7条道路(厚慈街、凤凰台街、响水桥、花街子、守备街、新建道路A、新建道路B),总长约1.6km,占地面积约3.4万m2,地面道路线型与规划基本一致。地上道路整体呈现“一横三纵”形式,一横由厚慈街和守备街组成,厚慈街双向两车道+双向四车道,守备街双向四车道;一纵由新建道路A和凤凰台街组成,其中新建道路A单向两车道,凤凰台街单向两车道;二纵由新建道路B和响水桥组成,新建道路B双向两车道,响水桥单向两车道;三纵由花街子组成,近期双向三车道,远期按规划线性拓宽为双向四车道。

6.2地下道路

(1)地下层道路主要设置功能需求:①满足解放碑地下环道出口的预留通道;②形成十八梯片区地块内部车库的联通功能。(2)结合本项目用地条件受限以及交通需求的实际情况,经过前期与渝中区多部门共同研究确定,本项目设计标准需按地下车库连接通道考虑。(3)项目道路交通组织方案在前期交通研究及相关专家会上已经过多次论证,确定了如下原则,相关方案在该原则基础上进行深化设计。①以环道单循环方式组织地下交通,并且必须采用逆时针循环方式;②小汽车车库出入口设置应遵循“地面为主,地下辅助”的原则;③由于解放西路改造施工要求,不能中断现状交通,结合周边建设条件,通过结构专业论证分析,十八梯地下车库连接环道在解放西路段必须采用暗挖方式施工,因此该段地下道路仅够设置单向两车道的断面宽度,不具备设置出入口的条件。(4)地下道路出入口:根据《用地条件函》,十八梯内部出让地块多为高层和超高层建筑用地,以及禁止地下开挖的受保护地块。受用地条件限制,地下道路组成基本锁定为一环三联通的结构,不具备单独设置解放碑地下环道进出口的条件。并且,直接将解放碑地下环道的进出口设置于地面道路系统,与解放西路相连,必然导致更多的交通量与地面交通系统叠加,不利于缓解地面道路压力。因此解放碑地下环道的出入口宜设置在长滨路沿线。经过现场调查,长滨路沿线多为密集的高层建筑,没有直接开口的空间。方案中的长滨路开口是经过渝中区政府、风貌区管委会、渝中国土局等多个部门研究讨论后,最终确定拆除武装部建筑后才得以实施。(5)地下道路线型:周边地块已经出让,除了北侧历史风貌保护区为原低矮建筑外(下方禁止大面积开挖),其余多为高层或超高层建筑及其车库,可利用的地下空间有限。本项目主要依据为《用地条件函》中的红线范围,该红线是经过前期总体规划设计以及交通影响评估等研究论证后的结果,地下层道路线型也基本确定。总体地下层道路呈现为“一环三连接”形式。道路等级为车库连接道,设计时速为15km/h,共四条道路,总长度约1.5km。十八梯地下道路及与轨道交通关系效果图如图2所示。一环:十八梯地下车库连接环道为逆时针单循环道路,采用单向两车道+应急道,长度为546.579m。三连接:解放碑环道出口连接道起点接解放碑地下环道,终点接十八梯地下车库连接环道,采用单向两车道,长度为330.114m。解放碑环道入口连接道起点接十八梯地下车库连接环道,终点接解放碑地下环道,采用单向两车道,长度为448.367m。长滨路连接道起点接长滨路,终点接十八梯地下车库连接环道,采用双向两车道+应急道,长度为127.899m。

7道路纵断面设计分析

因十八梯地区工程周边限制条件过多,例如建筑桩基侵界、周边地块地下车库用地条件限制、连接车库高程落差大、规划轨道标高、周边现状建筑、十八梯自身地形高差较大等,如果采取较缓的纵坡,则将导致建设成本超出预期并且无法接顺高差。因此,在借鉴国内类似工程的基础上,确定本工程合理的最大纵坡值为5.9%,既满足使用要求,也相应节省工程造价。该工程创新性地在同一地下工程内,根据不同使用功能,引入不同规范规程,并通过良好的安全辅助设计理念,实现安全运营。经多方面论证并考虑如下因素后,确定本工程采用5.9%最大纵坡。同时与解放碑地下环道采用的最大纵坡标准一致。(1)规范依据:《公路隧道设计规范》(JTGD70-2014)中规定,高速公路、1级公路最大纵坡不宜大于4%。但设计速度为20km/h的解放碑地区地下环道工程,不受上述坡度限制。《城市道路工程设计通用规范》(CJJ37-2010)中规定设计速度为20km/h的道路其最大纵坡一般值取8%,故该隧道纵坡满足上述要求。《城市道路工程技术标准》第12.2.4解释条文叙述“纵坡大于6.0%时再作论证。”因此,从规范角度,重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程坡度的设计有可供参考的依据。(2)车辆状况:重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程设计服务对象为小汽车,目前国内该类车辆整体性能优良,参考上海地方规范《道路隧道设计规范》(DG/TJ08-2033-2008),其坡度完全可以满足要求。(3)坡度及坡长组合:《城市道路工程设计通用规范》(CJJ37-2010)中规定设计车速40km/h,纵坡坡度为6.5%时,最大坡长应控制在300m以下。重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程为20km/h的设计速度,服务对象为小型车辆,且最大坡度设计为5.9%,与上述情况相比较,其坡长设计为290.274m是合理的。

8横断面设计

(1)在城市道路规划红线宽度范围内进行,并应根据道路等级、控制要素和总体设计要点等合理布设。(2)根据设计速度、交通量、交通组成、交通组织方式等条件选择横断面形式,并满足设计年限内的交通需求。(3)与轨道交通线路、环保设施、地上杆线及地下管线布设等协调。结合沿线地形、两侧建筑物及用地性质进行布置,并应满足机动车道、非机动车道、人行道、分车带等宽度的规定。

9山地流域型城市核心片区智能交通设计

由于山地流域型城市具有较为具体的建设和运营管理限制,应在前期设计统筹考虑智能交通的功能引入。

9.1人行交通转换

(1)地面层人行与车行交通转换。通过地面常规公交、轨道交通、穿梭巴士、旅游大巴以及出租车实现项目外部与项目内部的交通转换。打造地下开敞空间,加强地面商业与地下游客中心的结合,提高行人与地块的通达性。建立人行垂直通道(垂直电梯、类半山扶梯等),加强地下游客中心与地面层的交通转换。(2)地下层车行交通转换。充分利用交通组织手段,对进出地块地下层的车辆进行交通组织,有效增加长滨路、渝中区地下环道与地块内部的交通衔接与转换。

9.2车行交通转换

考虑到本项目出入口相对较多,进出组织复杂,且内部流线绕行较大,为了提高停车库后期运营管理效率和智能化服务水平,停车库外部可采用三级停车诱导系统;停车库内部可采用智慧停车系统(车牌识别技术、场内车位引导技术、车位占用显示技术、反向寻车技术、自助缴费技术)。

10结束语

重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程的建成及投入运营将会极大地缓解重庆市渝中区十八梯片区的交通压力,对片区建设有积极作用。重庆渝中区十八梯片区道路等相关配套设施工程设计克服了山地流域型城市都市核心区道路设计中的多个技术难题,开创了山地流域型城市都市核心区道路地上地下道路建设的示范设计样本。文章对该工程的几个山地流域型城市都市核心区道路设计要素进行了剖析,并对其关键技术进行了如下总结:(1)通过新技术的探索和研究,对规范盲区进行有效性的模型推算和实体实验,验证地下道路大纵坡的可实施性和安全性。(2)统一的地下道路一体化化设计满足管理者、停车库业主、驾驶员和社会公众需求,实现了旅游大巴进出十八梯核心区域功能、应急疏散功能、交通引导、停车诱导功能、停车场管理功能。同时在旅游大巴进出十八梯地下道路中,对大型车辆的转弯半径、纵坡、车道转换、交通工程等进行了创新性探索。

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作者:江啸 颜科 单位:中冶赛迪工程技术股份有限公司

城市都市核心区道路设计研究

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