城市地下道路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)問題探析

1、<p>　　城市地下道路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)問題探析</p><p>　　【摘要】隨著城市路面交通的日益擁擠，城市地下道路的發(fā)展成為大勢所趨。本文就城市地下道路的設(shè)計中關(guān)鍵技術(shù)問題進行了初步探討。具體分析地下道路區(qū)別于路面道路的特點，重點討論地下道路設(shè)計過程如何確保安全的問題。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】地下；道路；安全；設(shè)計；技術(shù) </p><p>　　中

2、圖分類號：U41 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　我國是一個人口大國，城市交通日益繁忙。為緩解的城市路面交通的擁擠的現(xiàn)狀，發(fā)展城市地下道路，成為必行之路。我國的地下空間開發(fā)尚處于初級階段，但隨著我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也進入快速發(fā)展階段。各地紛紛修建地下道路，包括城市隧道、地下立交、地下聯(lián)

3、絡(luò)通道、地下交通空間等綜合體的建設(shè)，這就意味著我國發(fā)展城市地下交通的時代已經(jīng)到來。 </p><p>　　二、城市地下道路的特點 </p><p>　　城市地下道路工程與地面立交工程相比，主要有以下幾個特點。 </p><p>　　1、地下道路環(huán)境特點 </p><p>　　城市地下道路多建在中心城區(qū)交通密集區(qū)域，具有交通量大、車輛組成繁雜、

4、交通轉(zhuǎn)換頻繁、多出入口、安全度要求高等特點，同時地下道路內(nèi)空間狹窄，通風(fēng)困難，視線差、汽車尾氣污染，地下道路路面維修較地表道路困難。其交通條件較為脆弱，往往容易造成交通阻斷，相對更容易引發(fā)交通事故，影響正常通行。 </p><p>　　2、地下道路工程特點 </p><p>　　地下工程往往涉及大規(guī)模的管線切改。以天津西站綜合交通樞紐工程為例，受地下工程的影響，天津西站周邊約4 km2的管

5、線均需進行切改，管網(wǎng)進行了大規(guī)模的更新升級。地下工程除需大規(guī)模開挖外，支護、防水、安全設(shè)施等成本也相當(dāng)可觀，根據(jù)相繼竣工的天津站交通樞紐等丁程為例，地下結(jié)構(gòu)的平均造價均在每平方米萬元左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地面立交的工程造價?！叵鹿こ探ǔ珊?，日常維持除了需要照明、通風(fēng)、環(huán)控外，雨季還需要排水。配套設(shè)施較多，建成后運營維護成本也較高。 </p><p>　　三、城市地下道路工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定 </p><

6、;p>　　地下道路應(yīng)首先確定其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)規(guī)劃，結(jié)合工程實際情況來確定，不能片面的追求高標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工程浪費；也不能過分降低標(biāo)準(zhǔn)，達不到服務(wù)水平，使工程失去修建的意義。應(yīng)在滿足交通功能和安全的條件下合理確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并為遠(yuǎn)期發(fā)展適當(dāng)預(yù)留。地下道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定，包括道路、建筑、結(jié)構(gòu)、消防、環(huán)控、電力、交通工程等多個專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每個專業(yè)都環(huán)環(huán)相扣，各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相得益彰。 </p><p>　　四、

7、城市地下道路安全設(shè)計 </p><p>　　城市地下道路具有交通流量大、車輛類型多、出入口多、人流大、發(fā)生火災(zāi)等事故的機率大，危險性高。因此，要進行必要的安全設(shè)計。安全設(shè)計除了設(shè)置必要的交通標(biāo)志、監(jiān)控設(shè)施以外，還需要高標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)施及先進技術(shù)提高防災(zāi)減災(zāi)水平，充分體現(xiàn)“以人為本”的理念，最大限度地保證生命和財產(chǎn)的安全。 </p><p><b>　　1、安全設(shè)施 </b&g

8、t;</p><p>　　交通安全設(shè)施是地下道路的重要組成部分，它在提高道路的通行能力和服務(wù)水平起著非常重要的作用。根據(jù)地下道路的特點和地理、氣候、環(huán)境，以及在“以人為本”的指導(dǎo)思想下，安全設(shè)施設(shè)計共包括以下內(nèi)容：交通標(biāo)志；路面標(biāo)線及突起路標(biāo)；防撞護欄；輪廓標(biāo)；分隔設(shè)施及智能交通系統(tǒng)，來正確引導(dǎo)車輛順序、快速和安全行駛。 </p><p><b>　　2、視距保證 </b&

9、gt;</p><p>　　安全視距標(biāo)準(zhǔn)是為了保證行車安全，使駕駛員能隨時看到汽車前方一定距離的道路，以便發(fā)現(xiàn)前方障礙物或來車，能及時采取措施。城市地下道路修建于地下，兩側(cè)均采用結(jié)構(gòu)進行支撐，行車環(huán)境比一般的地面立交差，路線及匝道分流點必須進行視距驗算。在地下道路的設(shè)計過程中，路段的視距標(biāo)準(zhǔn)是比較容易保證的，一般通過加寬車道即可滿足。匝道合流點是結(jié)構(gòu)設(shè)計難點，合流點處除結(jié)構(gòu)計算復(fù)雜、難模擬以外，跨徑往往比較大。因

10、此，如何既減少合流點處的結(jié)構(gòu)跨徑，保證結(jié)構(gòu)安全、降低工程造價，同時又能滿足道路的視距標(biāo)準(zhǔn)，是工程設(shè)計難點。 </p><p>　　五、線形設(shè)計關(guān)鍵問題 </p><p>　　1、平曲線中的視距問題。 </p><p>　　城市地下道路(以下簡稱地道)多數(shù)位于建成區(qū)，地道受控因素很多，地道內(nèi)設(shè)置平曲線往往不可避免，有時甚至設(shè)加寬的平曲線都無法避免，地道設(shè)置小半徑平曲線

11、時，應(yīng)先進行視距的驗算。因為道路位于地下，兩側(cè)均為結(jié)構(gòu)墻體，無法像地面道路那樣進行視距內(nèi)障礙物的清除，故在使用小半徑平曲線時，應(yīng)首先進行視距驗算。小半徑平曲線行車視距影響示意圖見圖1。 </p><p>　　圖1 小半徑平曲線行車視距影響示意圖 </p><p>　　2、圓曲線間最小直線長度。 </p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，同向曲線間的最小直線長度宜大于或等于

12、計算行車速度數(shù)值的6倍。反向曲線間的最小直線長度宜大于或等于計算行車速度數(shù)值的2倍?！兑?guī)范》對直線的最短長度進行規(guī)定，主要基于線形連續(xù)、美觀角度考慮。當(dāng)同向圓曲線間插人的直線很短時，視覺上容易忽略其存在，而把兩個曲線看成一個曲線；而當(dāng)直線比較長(但不足以視為完全獨立的兩個曲線)時，容易把中間的直線段看成反向彎曲的曲線，即通常所說的斷背曲線(見圖2)。為了消除視覺上的偏差，《規(guī)范》對同向直線問的最短長度進行了規(guī)定。地下道路則不同，地下道路

13、兩側(cè)均為結(jié)構(gòu)墻體，司乘人員無法同時看到兩段曲線要素，所以，若地下道路線形嚴(yán)重受控時，在采取必要的交通誘導(dǎo)措施的前提下，可適當(dāng)減短同向曲線間的長度。 </p><p>　　圖2斷背曲線示意圖 </p><p>　　3、洞口處的平面線形組合。 </p><p>　　地道在洞口處行車環(huán)境最為復(fù)雜，最容易引起安全事故，這主要與地道洞口處的道路環(huán)境有關(guān)。從視覺上，當(dāng)司機白天駕

14、車從洞外駛?cè)硕磧?nèi)時，由于內(nèi)外亮度差別極大，所以從外部看照明并不很充分的人口時，是1個黑洞(長地道)或1個黑框(短地道)，即所謂的“黑洞效應(yīng)”或“黑框效應(yīng)”。汽車由明亮的外部進入即使并不太暗的地道以后，司機的眼睛需要經(jīng)過一段時間才能看清地道內(nèi)部情況，稱之為“適應(yīng)滯后現(xiàn)象”。這是因為亮度急劇變化，人的視覺需要經(jīng)過一個“暗適應(yīng)過程”。車輛在白天穿過較長的地道接近出口時，由于外面亮度極高，出口看上去是1個白洞，即所謂的“白洞效應(yīng)”；夜間則正好相

15、反，出口呈黑洞效應(yīng)，司機不易看清外部道路的線形和障礙物。因此，地道出人口是交通事故的多發(fā)地段之一。 </p><p>　　4、豎曲線設(shè)置時的視距問題。 </p><p>　　地道豎曲線設(shè)置，宜大于《規(guī)范》規(guī)定的一般值，道路等級越低，取值越大。地道豎曲線設(shè)置時，應(yīng)對地道縱斷面的視距進行驗算。公路隧道通?？v坡較緩，變坡點處的坡度角較小。城市地道采用的縱坡比公路隧道的縱坡大，在某些地下綜合體的設(shè)

16、計中，坡道的縱坡可能達到70-／0或者8％，某些停車場坡道甚至達到10％。縱坡越大，變坡點處的坡度角就越大，對視距影響就越大。 </p><p><b>　　5、排水反坡。 </b></p><p>　　地道除需設(shè)置完善的排水系統(tǒng)外，縱斷設(shè)計也應(yīng)考慮地道防淹。地下結(jié)構(gòu)排水不及時，將嚴(yán)重威脅地下空間內(nèi)車輛及司乘人員的安全。一般情況下，在地道的出人口洞口附近及地道最低點處

17、應(yīng)設(shè)置橫截溝，泵房最好設(shè)在橫截溝相接處，以保證雨水直接快速地流入集水池。地道出人口處的縱斷面均需設(shè)置較大的反向縱坡，工程上俗稱“排水駝峰”，以防止工程外的客水流人地道，減少地道的排水壓力，保證道路的安全和暢通。 </p><p><b>　　6、橫斷面設(shè)計。 </b></p><p>　　地道的車行道及路緣帶寬度應(yīng)與地面道路相同，分隔帶寬度可適當(dāng)減窄或加寬。地道若采用

18、單洞或單箱單室，中央分隔帶寬度應(yīng)≥l m。直線地道分隔帶可用交通標(biāo)線代替，但曲線地道不得用標(biāo)線代替。地道中不應(yīng)設(shè)置停車帶。城市地道的設(shè)計不應(yīng)忽視城市道路規(guī)范中關(guān)于側(cè)向凈寬的規(guī)定。 </p><p>　　六、城市地下道路外觀設(shè)計 </p><p>　　地下道路路面外觀，是指路面的外觀給道路使用者的視覺印象。它包括反光和炫目、夜晚能見度、表面結(jié)構(gòu)和顏色的均勻性以及地下道路洞口景觀設(shè)計等方面。隨

19、著地下道路的發(fā)展，城市交通由單一的路網(wǎng)狀體系轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的路網(wǎng)體系，因此，對地下道路及其附屬設(shè)施的設(shè)計以及地下道路與其周圍環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性，也成為道路設(shè)計者所追求的一項重要目標(biāo)。 </p><p>　　地下道路路面外觀在設(shè)計過程中應(yīng)充分了解地下道路所處城市的歷史文化背景、人文特點以及周圍的建筑風(fēng)貌。所涉及的要素也多種多樣，主要為地道結(jié)構(gòu)形式、洞口頂棚、交通標(biāo)識、照明和綠化等。通過造型、裝飾、綠化和色彩等手法

20、，使人們在視覺上形成一個統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的地下道路景觀實體，使地下道路景觀與周圍環(huán)境融為一體，給人們提供一個優(yōu)美宜人、舒適和諧的行車環(huán)境。 </p><p><b>　　七、結(jié)束語 </b></p><p>　　地下交通與地面交通相比在施工及設(shè)計方面明顯要復(fù)雜得多。因此城市地下道路的設(shè)計問題值得關(guān)注。在城市地下交通的設(shè)計過程首先應(yīng)該明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)施工，設(shè)計道路的同時應(yīng)

21、將安全設(shè)計放在首要位置，在確保安全的前提下兼顧外觀的設(shè)計，實現(xiàn)城市地下交通安全便捷。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 婁中波，王海燕，王曉華.淺析城市地下道路設(shè)計特點[J].城市路橋與防洪，2010. </p><p>　　[2]王小華.城市地下道路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)問題探討[J].中國市政工程，2012