第5卷 第3期
2009年6月 地下空间与工程学报
Chinese Journal of Undergr ound Space and Engineering Vol . 5 Jun . 2009
城市道路地下空间竖向规划探析
陈志龙, 柯 佳, 郭东军
(解放军理工大学地下空间研究中心, 南京 210007)
3
摘 要:地下空间规划是城市专项规划之一, 竖向规划是不同于其他城市专项规划最鲜明
的特色。道路地下空间是城市地下空间最重要的组成部分, 文章分析了城市道路地下空间的特点, 竖向分层规律, 提出了城市道路地下空间竖向规划的原则、方法和配置模式。
关键词:城市道路; 地下空间; 竖向规划
中图分类号:T U311. 2 文献标识码:A 文章编号:1673-0836(2009-0425-04
Ana lysis on Verti ca l Pl ann i n g for Road
CHE NG Zhi 2l , 2(Research Center of U nderground PLA Technology, N anjing 210007, China )
Abstract:The p lanning s pace urban s pecial p lanning, which is different fr om other s pecial p s pace of urban r oad is one of the most i m portant porti on of urban . of undergr ound s pace of urban r oad and regularity of its vertical distributi on has been in article, and the p rinci p le, method and patterns of vertical p lanning of such undergr ound s pace has been br ought f or ward .
Keywords:urban r oad; undergr ound s pace; vertical p lanning
1 引言
道路是城市的一项最基本的设施, 道路构成了
城市的骨架, 反映了城市的格局, 协调了城市的风貌。道路, 尤其是城市道路的重要作用不仅体现在交通方面, 还体现在防灾和扩大城市空间及收容基础设施等方面。以往道路下可收容的基础设施仅限于市政管线等, 我们对道路地下空间的研究大多也只停留在平面上而很少涉及到竖向规划。随着经济的发展、技术的进步和城市的需求增大, 道路下可收容的基础设施除了市政管线之外还包括轨道交通设施、地下过街道、地下快速路、共同沟等。由于地下空间的开发具有不可逆性, 不够完善的规划往往会引来频繁施工所导致的交通运行不便、建
设成本提高、建设资金无效等问题。因此, 进行道路地下空间竖向规划的研究就显得尤为重要了。
合理的竖向规划和平面规划相结合, 可以最大限度的扩展城市空间, 加速城市的繁荣与发展。
2 城市道路地下空间的特点
2. 1 目前以收容城市市政基础设施功能为主
城市道路下往往是路灯、电话、电线、通信、城市燃气、上下水道、工业用水、城市供暖供冷等各种生命线的架设、埋设场所。此外还是地下商业街, 地下过街道, 轨道交通等设施的安置空间。因此, 道路下地下空间是城市非常重要的公共空间, 具有必不可少的城市功能, 对城市空间的综合规划和有效利用显得尤为重要。在日本, 几乎所有的生命线
3
收稿日期:2009201220(修改稿)
作者简介:陈志龙(1964-) , 男, 江苏海门人, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事地下空间规划及地下建筑设计研究。
E 2mail:darkness037@163. com
基金项目:国家建设部基金项目资助(2007-R2-10)
426地下空间与工程学报 第5卷
设施都集中在道路下面。由于日本先进的共同沟
系统, 1995年发生的直下型7. 2级大地震中, 其他单独埋设的生命线设施都受到了极大地损害, 而共同沟的损失却微乎其微, 这样就确保了其在城市防
[7]
灾及灾后重建工作中发挥重大作用。2. 2 可利用率高
2. 2. 1 城市道路占地面积较大
世界各大城市的人均道路面积指标。由图可知, 与
国外的道路交通相比, 我们还是非常落后的, 我国的许多特大城市, 由于道路面积的不足而引发的交通问题已经成为制约经济发展的“瓶颈”。因此, 北京、深圳等特大城市已经定下了发展占城市总用地面积20%～25%的道路面积的目标。可见, 道路地下空间是城市地下空间的重要组成部分, 我们必须对道路地下空间的利用加以重视。
随着城市化进程和城市经济发展的加快, 城市道路的里程正以年10%的速度增长。表1所示是
表1 世界各大城市道路面积所占百分比指标[11]
Table 1 The percen t age i n dex of road acreage i n so m e m etropolises the of world
城市百分比
东京
15. 0
大阪
17. 6
3
汉城
12. 0
3
巴黎
15
3
莫斯科
8. 12
伦敦
9. 3
3
纽约
12. 38
3
北京城区
4
上海城区
8. 3
2. 2. 2 城市道路地下空间质量好
, 道路两侧, 如果不, 就可能对以后的地下空间利用产生不利因素。如日本的地下空间开发是以道路等公共空间的地下开发为中心, 而两侧住宅的地下利用却是低水平状态, 因此导致了城市地下空间利用的不平衡
[10]
从量方面来说, 能, 已成为交通、市政等多种功能, 以分为地面空间、, 有[7]
。在典型路面
下, 深度3m , 因此我们在进行道路地下空间资源数量统计中对于道路地下空间开发的影响因素定为3m 。其开发量可以
[4]
这样计算:V =(h 开发深度-3) ×S 。道路面积
从质方面来说, 半刚性路面主要由路面路基承力, 其荷载大部分由路面基层承担。至于道路的土基, 所承受的荷载已经很小, 应变和应力值也很小, 因此可以认为在此深度下开挖地下空间对道路的扰动已经很小
[4]
。
3. 3 分层开发
道路地下空间的功能较复杂, 对其设计要预留广阔的使用领域和可能性, 其功能包括综合管廊、多条地铁线路的交叉、地下快速路、地下物流等。这么多种功能的开发不可能一次到位, 分层就使得再开发获得可能性, 这也是地下空间集约使用的基本保障。3. 4 相互避让
。
3 城市道路地下空间竖向规划的原则
道路地下空间和地下空间的竖向规划的目的有相似之处, 都是为了合理安排各种设施, 使地下空间成为一个高效运转的系统, 并且为未来向更深层次的开发预留基础。但是道路地下空间由于其设施相对复杂, 并且受两侧建筑物的影响, 因此在竖向规划原则上就存在一定的特殊性。3. 1 上下对应
道路地下空间的设施较复杂, 当多种设施同时存在时, 设施会出现重叠现象。因此道路地下空间的利用除了分层开发外, 设施的使用权限和避让原则也是竖向规划的重要方面。如市政管线是城市的生命线, 所以当其他设施和市政管线在竖向上发生冲突时, 可以考虑市政交通优先的原则, 另外, 道路的反复开挖大多是用于维修管道, 因此地下空间生命线设施的开发应尽量做到一步到位。
道路承载着城市的交通, 道路地下空间可以开发地下交通、物流设施, 和地上交通相辅相成, 实现多层次、立体化的交通物流功能。3. 2 均衡利用
4 道路地下空间竖向规划的配置模式
4. 1 国内外道路地下空间竖向配置模式的现状分
析
结合东京、荷兰、巴黎、上海等国家和地区的道
2009年第3期 陈志龙, 等:城市道路地下空间竖向规划探析427
路地下空间竖向分层的现状
[5, 6, 8]
, 其竖向配置模式如表2所示:
表2 国内外道路地下空间竖向配置模式
Table 2 Verti ca l pl ann i n g m ode i n road underground space a t ho m e and abroad
地面下深度(m ) 东京
市政管线、共同沟、地下步行者空间(地下街) 、地下铁路(站舍)
荷兰
市政管线、地窖、下水道、存放电缆
有、无地面结构的地窖
巴黎
市政管线、共同沟、地下过街道
上海
市政管线、轨道立交主体结构、轨道交通车站
0～-5
-6～-15
地下铁路(轨道) 、地下铁路(站舍)
建筑, 开挖直径小于3地下铁路(站舍) 、地下
-4m 的隧道, 用作地
市政管线、轨道交通车站、轨道交通区间段、地道主体结构
铁路(区间段) 、地下快速路
铁、铁路和公路交通设施浅埋隧道
开挖直径大于3-4m
-16～-30的隧道, 有特殊要求的地窖建筑, 如油库
、、立交地道的-30以下
地下河川、地下铁路
(轨道)
、地下地下道路、轨道交通
, 结合李春在《》一文中对地下空间设施作出的“级优评定”, 所确定的6种地下设施按权重大小依次为:地铁、地下物流、地下道路、地下停车场、综合管沟、地下步行道。这即表明对城市综合效益而言, 地铁的贡献最大, 优先级最高, 地下道路次之, 地下步行道最后。根据计算结果, 当上述有两种以上设施发生冲突时, 可以参考综合效益的贡献大小, 确定优先的发展设施(如表3所示) 。
表3 道路地下空间各层次优先安置的设施
Table 3 Est ablish m en ts for be f i rst arrange m en t
i n road underground space
用、功能集成是地下空间利用的必然趋势, 将多种功能设施置于同一空间内, 就形成了一个高效、有
序运行的系统, 如果规划做得不合理, 相互之间必然会产生冲突和矛盾, 从而影响整个系统的运行效果。另外, 地下空间本身具有不可逆性, 反复的开挖和调整会带来交通不便和资金浪费等缺陷, 所以完善合理的规划是十分必要的。具体的配置模式有以下几种:
4. 2. 1 分层开发与深层开发
道路地下空间存在多种功能并存的现象, 在不同时期政府投资建设的承受力和未来发展的经济承载力均有不同。分层开发可以根据城市不同发展时期对地下空间开发利用的不同需求, 综合规划, 将开发的重点控制在地下不同的竖向层次, 从而解决城市发展的各个不同阶段、不同建设时期, 各类原有设施与新建设施的协调统一, 保证了城市道路地下空间利用的充分性和完整性。与此同时, 随着深层开发技术和装备的逐步完善, 城市道路地下空间的利用开始逐步向深层发展, 深层地下空间资源的开发利用已成为未来城市现代化建设的主要课题。
图1所示是巴黎地下功能示意图, 由图可以看出, 先后开发的多种功能分布于竖向地下空间中, 可解决不同时期地下空间的不同需求。
地面下深度(m )
0～-3-3～-8
优先设施
市政管线具有优先权, 其他设施应避让市政干管具有优先权, 主要用于安放下立交和车站的主体结构。
-8～-15轨道交通, 立交通道设施具有优先权-15～-30轨道交通设施具有优先权-30以下
为预留开发层, 可作为地下道路, 地下河川的建设空间使用
4. 2 城市道路地下空间的可用配置模式
为了提高道路地下空间的集约化程度, 分层利
428
4. 2. 2 整合开发
地下空间与工程学报 第5卷
新建中心城区的道路, 为避免重蹈旧城区的覆辙, 对其开发一般都有严格的规划控制, 与老城区不同, 该区的开发往往主动引入地下空间, 并应紧抓“整合”二字。一是地下空间的开发应整合地面建设进行。二是不同地下设施的开发整合进行, 例
如综合管沟与地下交通设施的整合, 能够形成环境
舒适、人车高度立体分流、人在地上物在地下的地下空间开发模式。整合开发不仅将开发地下空间造成的环境影响降为最低, 并且大大节省了开发成本。图2所示是大阪钻石地区道路地下空间整合开发示意图
。
[8]
. p lanning of Paris r oad undergr ound s pace
图2 大阪钻石地区道路地下空间整合开发示意图[8]
Fig . 2 Sketch map of O saka D ia mond district ’s r oad undergr ound s pace f or confor m ity exp l oitati on
5 结语
目前, 我国城市道路地下空间开发的功能还较
单一, 随着城市的发展, 各类设施需求的增多, 道路地下空间开发的设施种类与规模也将不断拓展, 因此进行合理的道路地下空间竖向规划, 对地下空间竖向格局作出合理的安排, 对“生命线”工程等公共设施一步到位的开发, 有助于断绝道路频频开膛
的现象, 实现“一劳永逸”的城市道路开发。
参考文献:
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摘 要:地下空间规划是城市专项规划之一, 竖向规划是不同于其他城市专项规划最鲜明
的特色。道路地下空间是城市地下空间最重要的组成部分, 文章分析了城市道路地下空间的特点, 竖向分层规律, 提出了城市道路地下空间竖向规划的原则、方法和配置模式。
关键词:城市道路; 地下空间; 竖向规划
中图分类号:T U311. 2 文献标识码:A 文章编号:1673-0836(2009-0425-04
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CHE NG Zhi 2l , 2(Research Center of U nderground PLA Technology, N anjing 210007, China )
Abstract:The p lanning s pace urban s pecial p lanning, which is different fr om other s pecial p s pace of urban r oad is one of the most i m portant porti on of urban . of undergr ound s pace of urban r oad and regularity of its vertical distributi on has been in article, and the p rinci p le, method and patterns of vertical p lanning of such undergr ound s pace has been br ought f or ward .
Keywords:urban r oad; undergr ound s pace; vertical p lanning
1 引言
道路是城市的一项最基本的设施, 道路构成了
城市的骨架, 反映了城市的格局, 协调了城市的风貌。道路, 尤其是城市道路的重要作用不仅体现在交通方面, 还体现在防灾和扩大城市空间及收容基础设施等方面。以往道路下可收容的基础设施仅限于市政管线等, 我们对道路地下空间的研究大多也只停留在平面上而很少涉及到竖向规划。随着经济的发展、技术的进步和城市的需求增大, 道路下可收容的基础设施除了市政管线之外还包括轨道交通设施、地下过街道、地下快速路、共同沟等。由于地下空间的开发具有不可逆性, 不够完善的规划往往会引来频繁施工所导致的交通运行不便、建
设成本提高、建设资金无效等问题。因此, 进行道路地下空间竖向规划的研究就显得尤为重要了。
合理的竖向规划和平面规划相结合, 可以最大限度的扩展城市空间, 加速城市的繁荣与发展。
2 城市道路地下空间的特点
2. 1 目前以收容城市市政基础设施功能为主
城市道路下往往是路灯、电话、电线、通信、城市燃气、上下水道、工业用水、城市供暖供冷等各种生命线的架设、埋设场所。此外还是地下商业街, 地下过街道, 轨道交通等设施的安置空间。因此, 道路下地下空间是城市非常重要的公共空间, 具有必不可少的城市功能, 对城市空间的综合规划和有效利用显得尤为重要。在日本, 几乎所有的生命线
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收稿日期:2009201220(修改稿)
作者简介:陈志龙(1964-) , 男, 江苏海门人, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事地下空间规划及地下建筑设计研究。
E 2mail:darkness037@163. com
基金项目:国家建设部基金项目资助(2007-R2-10)
426地下空间与工程学报 第5卷
设施都集中在道路下面。由于日本先进的共同沟
系统, 1995年发生的直下型7. 2级大地震中, 其他单独埋设的生命线设施都受到了极大地损害, 而共同沟的损失却微乎其微, 这样就确保了其在城市防
[7]
灾及灾后重建工作中发挥重大作用。2. 2 可利用率高
2. 2. 1 城市道路占地面积较大
世界各大城市的人均道路面积指标。由图可知, 与
国外的道路交通相比, 我们还是非常落后的, 我国的许多特大城市, 由于道路面积的不足而引发的交通问题已经成为制约经济发展的“瓶颈”。因此, 北京、深圳等特大城市已经定下了发展占城市总用地面积20%～25%的道路面积的目标。可见, 道路地下空间是城市地下空间的重要组成部分, 我们必须对道路地下空间的利用加以重视。
随着城市化进程和城市经济发展的加快, 城市道路的里程正以年10%的速度增长。表1所示是
表1 世界各大城市道路面积所占百分比指标[11]
Table 1 The percen t age i n dex of road acreage i n so m e m etropolises the of world
城市百分比
东京
15. 0
大阪
17. 6
3
汉城
12. 0
3
巴黎
15
3
莫斯科
8. 12
伦敦
9. 3
3
纽约
12. 38
3
北京城区
4
上海城区
8. 3
2. 2. 2 城市道路地下空间质量好
, 道路两侧, 如果不, 就可能对以后的地下空间利用产生不利因素。如日本的地下空间开发是以道路等公共空间的地下开发为中心, 而两侧住宅的地下利用却是低水平状态, 因此导致了城市地下空间利用的不平衡
[10]
从量方面来说, 能, 已成为交通、市政等多种功能, 以分为地面空间、, 有[7]
。在典型路面
下, 深度3m , 因此我们在进行道路地下空间资源数量统计中对于道路地下空间开发的影响因素定为3m 。其开发量可以
[4]
这样计算:V =(h 开发深度-3) ×S 。道路面积
从质方面来说, 半刚性路面主要由路面路基承力, 其荷载大部分由路面基层承担。至于道路的土基, 所承受的荷载已经很小, 应变和应力值也很小, 因此可以认为在此深度下开挖地下空间对道路的扰动已经很小
[4]
。
3. 3 分层开发
道路地下空间的功能较复杂, 对其设计要预留广阔的使用领域和可能性, 其功能包括综合管廊、多条地铁线路的交叉、地下快速路、地下物流等。这么多种功能的开发不可能一次到位, 分层就使得再开发获得可能性, 这也是地下空间集约使用的基本保障。3. 4 相互避让
。
3 城市道路地下空间竖向规划的原则
道路地下空间和地下空间的竖向规划的目的有相似之处, 都是为了合理安排各种设施, 使地下空间成为一个高效运转的系统, 并且为未来向更深层次的开发预留基础。但是道路地下空间由于其设施相对复杂, 并且受两侧建筑物的影响, 因此在竖向规划原则上就存在一定的特殊性。3. 1 上下对应
道路地下空间的设施较复杂, 当多种设施同时存在时, 设施会出现重叠现象。因此道路地下空间的利用除了分层开发外, 设施的使用权限和避让原则也是竖向规划的重要方面。如市政管线是城市的生命线, 所以当其他设施和市政管线在竖向上发生冲突时, 可以考虑市政交通优先的原则, 另外, 道路的反复开挖大多是用于维修管道, 因此地下空间生命线设施的开发应尽量做到一步到位。
道路承载着城市的交通, 道路地下空间可以开发地下交通、物流设施, 和地上交通相辅相成, 实现多层次、立体化的交通物流功能。3. 2 均衡利用
4 道路地下空间竖向规划的配置模式
4. 1 国内外道路地下空间竖向配置模式的现状分
析
结合东京、荷兰、巴黎、上海等国家和地区的道
2009年第3期 陈志龙, 等:城市道路地下空间竖向规划探析427
路地下空间竖向分层的现状
[5, 6, 8]
, 其竖向配置模式如表2所示:
表2 国内外道路地下空间竖向配置模式
Table 2 Verti ca l pl ann i n g m ode i n road underground space a t ho m e and abroad
地面下深度(m ) 东京
市政管线、共同沟、地下步行者空间(地下街) 、地下铁路(站舍)
荷兰
市政管线、地窖、下水道、存放电缆
有、无地面结构的地窖
巴黎
市政管线、共同沟、地下过街道
上海
市政管线、轨道立交主体结构、轨道交通车站
0～-5
-6～-15
地下铁路(轨道) 、地下铁路(站舍)
建筑, 开挖直径小于3地下铁路(站舍) 、地下
-4m 的隧道, 用作地
市政管线、轨道交通车站、轨道交通区间段、地道主体结构
铁路(区间段) 、地下快速路
铁、铁路和公路交通设施浅埋隧道
开挖直径大于3-4m
-16～-30的隧道, 有特殊要求的地窖建筑, 如油库
、、立交地道的-30以下
地下河川、地下铁路
(轨道)
、地下地下道路、轨道交通
, 结合李春在《》一文中对地下空间设施作出的“级优评定”, 所确定的6种地下设施按权重大小依次为:地铁、地下物流、地下道路、地下停车场、综合管沟、地下步行道。这即表明对城市综合效益而言, 地铁的贡献最大, 优先级最高, 地下道路次之, 地下步行道最后。根据计算结果, 当上述有两种以上设施发生冲突时, 可以参考综合效益的贡献大小, 确定优先的发展设施(如表3所示) 。
表3 道路地下空间各层次优先安置的设施
Table 3 Est ablish m en ts for be f i rst arrange m en t
i n road underground space
用、功能集成是地下空间利用的必然趋势, 将多种功能设施置于同一空间内, 就形成了一个高效、有
序运行的系统, 如果规划做得不合理, 相互之间必然会产生冲突和矛盾, 从而影响整个系统的运行效果。另外, 地下空间本身具有不可逆性, 反复的开挖和调整会带来交通不便和资金浪费等缺陷, 所以完善合理的规划是十分必要的。具体的配置模式有以下几种:
4. 2. 1 分层开发与深层开发
道路地下空间存在多种功能并存的现象, 在不同时期政府投资建设的承受力和未来发展的经济承载力均有不同。分层开发可以根据城市不同发展时期对地下空间开发利用的不同需求, 综合规划, 将开发的重点控制在地下不同的竖向层次, 从而解决城市发展的各个不同阶段、不同建设时期, 各类原有设施与新建设施的协调统一, 保证了城市道路地下空间利用的充分性和完整性。与此同时, 随着深层开发技术和装备的逐步完善, 城市道路地下空间的利用开始逐步向深层发展, 深层地下空间资源的开发利用已成为未来城市现代化建设的主要课题。
图1所示是巴黎地下功能示意图, 由图可以看出, 先后开发的多种功能分布于竖向地下空间中, 可解决不同时期地下空间的不同需求。
地面下深度(m )
0～-3-3～-8
优先设施
市政管线具有优先权, 其他设施应避让市政干管具有优先权, 主要用于安放下立交和车站的主体结构。
-8～-15轨道交通, 立交通道设施具有优先权-15～-30轨道交通设施具有优先权-30以下
为预留开发层, 可作为地下道路, 地下河川的建设空间使用
4. 2 城市道路地下空间的可用配置模式
为了提高道路地下空间的集约化程度, 分层利
428
4. 2. 2 整合开发
地下空间与工程学报 第5卷
新建中心城区的道路, 为避免重蹈旧城区的覆辙, 对其开发一般都有严格的规划控制, 与老城区不同, 该区的开发往往主动引入地下空间, 并应紧抓“整合”二字。一是地下空间的开发应整合地面建设进行。二是不同地下设施的开发整合进行, 例
如综合管沟与地下交通设施的整合, 能够形成环境
舒适、人车高度立体分流、人在地上物在地下的地下空间开发模式。整合开发不仅将开发地下空间造成的环境影响降为最低, 并且大大节省了开发成本。图2所示是大阪钻石地区道路地下空间整合开发示意图
。
[8]
. p lanning of Paris r oad undergr ound s pace
图2 大阪钻石地区道路地下空间整合开发示意图[8]
Fig . 2 Sketch map of O saka D ia mond district ’s r oad undergr ound s pace f or confor m ity exp l oitati on
5 结语
目前, 我国城市道路地下空间开发的功能还较
单一, 随着城市的发展, 各类设施需求的增多, 道路地下空间开发的设施种类与规模也将不断拓展, 因此进行合理的道路地下空间竖向规划, 对地下空间竖向格局作出合理的安排, 对“生命线”工程等公共设施一步到位的开发, 有助于断绝道路频频开膛
的现象, 实现“一劳永逸”的城市道路开发。
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