摘要：快速路建设对新建城市的发展影响重大，快速路的建成将带动周边功能区发展，是区域开发的重要纽带。本文通过对某新建城市的一条新建快速路进行方案研究，总体分析，为今后城市快速路建设提供有效的规划思路。
关键词：新建城市；城市快速路；方案研究；总体分析
1 项目概况
K1快速路是“π”字型快速路网最东侧的一纵，全长约15.1公里。K1快速路主线规划道路等级为城市快速路，设计车速80km/h，双向六车道；辅道规划道路等级为城市主干路，设计速度60km/h，双向六车道。
2 交通量预测结果及车道论证
2.1 交通量预测
对K1快速路主线与辅道某新建城市进行交通量预测。交通预测结果显示， K1线快速路主线未来交通需求为：项目建成10年后的单向高峰小时交通量：2835pcu/h；项目建成20年后的单向高峰小时交通量：3833pcu/h。K1线快速路辅道未来交通需求为：项目建成10年后的道路高峰小时交通量（单向）：1782pcu/h；项目建成20年后的道路高峰小时交通量（单向）：2406pcu/h。
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从上表可以看出，K1线快速路到建成中期其道路服务水平处于二级，属于合理的自由交通流，稍有延误，项目建成远期道路交通服务水平处于三级，属于稳定的交通流，能接受的延误。
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从上表可以看出，K1线快速路辅道建成后的道路服务水平处于B级，属于合理的自由交通流，稍有延误；项目建成中期处于C级服务水平，属于稳定的交通流，能接受的延误；项目建成远期道路交通服务水平处于D级，接近不稳定的交通流，能忍受的延误。
2.2 车道规模论证
我国《城市道路工程设计规范》规定：城市道路各等级道路路段一条车道的基本通行能力和设计通行能力应符合下表：
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根据路网建模交通预测分析结果可知，本工程未来道路交通指标较好，结合城市路网规划，本工程确定K1快速路道路等级为城市快速路，设计车速为80Km/h。
1) K1线主线快速路通行能力
本次K1线快速路工程规划为快速路，设计车速为80km/h，根据《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，道路的一条车道设计通行能力为1750pcu/h。为保证快速路的设计速度，不设置平面交叉口，采用辅道、右进右出、人行天桥、相交道路以下穿或者上跨主线形式等方式进行交通组织，故其一条车道通行能力按1750pcu/h取值。
方案研究阶段推荐快速路主线按双向六车道标准建设，满足近远期的交通需求。
2) K1线地面辅道通行能力
由于规划路网密度较高，均为信号灯控交叉口，受此影响，K1线辅道为间断流，需对该主干道的通行能力进行折减，根据道路两端交叉口间距，考虑到交叉口渠化宽度和绿信比的综合影响，K1线辅道每车道采用900pcu/h，道路单向设计通行能力以道路具体车道数为准。
方案研究阶段推荐K1线辅道车道数按双向六车道标准建设，满足近远期的交通需求。
3 总体设计方案比选与标准横断面设计
3.1 总体设计方案比选
K1线快速路是某新建城市“π”字形快速路网的重要组成部分，是构建此新建城市东西向快速通道的重要段落。K1线快速路应同时具备快速路网系统、地面道路系统、主辅路转换系统三大功能。
K1线快速路穿越此次新建城市7km，范围内沿线居住、商业、教育氛围较浓厚，两侧地块以住宅、商业、教育及公建用地为主。周边住宅、商业及教育范围较大，对景观环境、噪声要求高，在满足前述系统功能的前提下，前期方案研究阶段考虑K1线快速通道以地下隧道、地面快速路及高架桥的形式进行比选。经过多方案比较，方案阶段共提出3个系统方案，分别为地下快速路方案、地面快速路方案、高架快速路方案。
1) 地下快速路方案特点
优点：地下快速路由地下层和地面层2层系统构成，标准段红线宽50m，占地省；1条主干路未设置平交开口；地面主干路慢行交通过街便捷；地面景观效果较好。
缺点：出入口布置受河道、地下构筑物等影响不够灵活；总投资78.04亿，其中工程费用58.43亿。
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图3.1-1 地下快速路方案横断面示意图
2) 地面快速路方案特点
优点：地面主线及辅道位于同一平面，总投资53.72亿，其中工程费用40.25亿；在主要路口主线设置短跨线桥或短通道，以保证K1快速路与主要道路的沟通转换。
缺点： 4条次干路和支路未设置平交开口交通需绕行，部分慢行交通需通过立体过街设施通行，标准段红线宽75m。
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图3.1-2 地面快速路方案横断面示意图
3) 高架快速路方案特点
优点：高架快速路由地面层和高架层2层系统构成，标准段红线宽55m，占地省；地面道路与相交道路均可平面相交，路网分割程度小。
缺点：高架对城市空间存在割裂、景观效果较差；运行噪声大；总投资64.51亿，其中工程费用48.3亿。
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图3.1-3 高架快速路方案横断面示意图
针对上述三个方案，通过行车舒适性、环境影响、实施条件、工程投资及通道功能等方面进行了比较，具体见下表。
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综合考虑行车舒适性、环境影响、实施条件等方面，地下快速方案对构建此新建城市快速通道系统，协调路网整体交通组织，完善组团内部路网结构最为有利，作为推荐方案。
3.2 标准横断面设计
本工程横断面布置是根据对周边建筑影响、道路等级、道路红线、交通功能、用地、工程造价等因素确定道路横断面。
地下快速路地面主干路标准横断面：4.5m（人行道)+3m（非机动车道）+2.5m（机非隔离带）+12m（机动车道）+5m（中央绿化带）+12m（机动车道）+2.5m（机非隔离带）+3m（非机动车道）+4.5m（人行道)=50m。
4 快速路主线隧道方案比选
根据空间是否封闭，目前城市地下道路横断面可分为敞开式和封闭式两种形式。敞开式的地下道路是指交通通行限界全部位于地表以下，顶部打开的形式，其中顶部打开包含两种形式： 一种是顶部全部敞开（大敞口）；另外一种是顶部局部敞开（小敞口）。国内城市隧道主要采用全封闭断面形式配合机械送排风解决隧道通风排烟问题。
城市地下道路的横断面布置形式多样，在设计时可从是否要满足大车（如公交）通行、能否便于两端接线路网的交通疏解和地下道路内部空间利用等角度进行各种可能方案比选，合理确定地下道路横断面形式。根据本工程的建设条件提出了全封闭断面、顶部小敞口断面、顶部大敞口断面、半隧道半路堑断面四种断面方案，以下对四种隧道断面形式进行分析比较。
1）全封闭断面方案
图4-1 全封闭断面方案
全封闭断面方案特点：主线为全暗埋地下隧道，隧道及地面均为双向6车道。该方案的道路断面宽度最小（红线宽50m），地面道路可设置较宽的中央绿化带提升道路整体景观效果。长距离的封闭隧道对驾驶人行车心理及舒适性等有一定影响，也不利于隧道内污染物扩散，防灾救援难度较大，安全风险较高。
该方案的总体定位：
①窄路密网理念，控制道路红线宽度；
②充分利用地下空间功能；
③打造高效便捷过境地下快速路。
2）顶部小敞口断面方案
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图4-2 顶部小敞口断面方案
顶部小敞口断面方案特点：沿隧道纵向利用中央绿化带空间在隧道顶部局部布置多组小敞口竖井，单孔面积为1.8m×40m，每组4孔，每组间距为500m。与全暗埋方案相比，局部小敞口能通过自然进排风加强隧道内外空气的流通改善隧道内的空气质量。
该方案总体定位：
①充分利用地下及地面空间功能；
②打造通行安全和舒适的雄安城市地下隧道。
3）顶部大敞口断面方案
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图4-3 顶部大敞口断面方案
顶部大敞口断面方案特点：结合地面用地条件沿隧道纵向在隧道顶部局部设置大敞口的竖井，敞口面积为20m×100m。通过局部大敞口的设置能有效改善隧道内的空气质量，提高隧道整体的通透性，减少运营期的能耗。能缓解密闭隧道内驾驶人行车的紧张心理。该断面形式需要占用较宽（>20m）的地面道路和绿化空间，断面宽度65.3m。
该方案的总体定位：
①构建绿色节能隧道形式；
②提供具有立体景观效果的城市门户快速路方案；
③打造更高安全性和舒适性的雄安城市地下隧道。
4）半隧道半路堑断面方案
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图4-4 半隧道半路堑断面方案
半隧道半路堑断面方案特点：东隧道道路南侧规划有90m宽绿化用地，因此可根据用地条件将一侧地下道路采用路堑断面形式，使隧道和周边景观更好地融合，形成较好的景观效果。
该总体定位：
①构建绿色节能隧道形式；
②提供融城融景的城市门户快速路方案；
③打造更高安全性和舒适性的雄安城市地下隧道。
现分别从行车舒适性、地面空间利用率、洞内环境、管线通过性、城市景观、环境效益等方面对三种隧道断面形式的对比，如表4-1所示：
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根据该新建城市的上位规划，快速路K1主线采用地下形式。根据K1线的平面布置位置，与周边地块用地性质、沿线的路网、管线等综合条件，隧道分为西隧道和东隧道两部分。结合规划道路红线宽度（50m）及周边用地条件西隧道主要采用全封闭断面形式，在部分节点的绿化带内的主线及匝道采用大敞口断面方案，改善隧道内的通风排烟条件及行车舒适性。
东隧道暗埋段长度2510m，设置一对匝道，为较为常规的城市地下快速路隧道，相关设计建造技术已比较成熟。综合考虑隧道交通线型，城市景观效果及地面空间利用等综合因素，东隧道推荐采用暗埋全封闭断面方案。
5 结束语
城市快速路设计是大城市交通基础设施中的重要组成部分，是城市交通路网的主要骨架，在城市交通发展中占有重要地位，城市快速路的规划设计直接影响整个城市交通系统的交通组织。本文通过对某新建城市新建的第一条快速路规划设计研究与方案比选，提出了城市快速路设计的部分形式与适用范围，并对快速路形式、隧道形式、隧道露头节点与地面交通的衔接、断面拟定等技术性问题进行了探讨，对其他类似工程有一定的借鉴作用。
参考文献
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[2]《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）.
[3]王海燕，王晓华，娄中波.城市地下道路设计关键技术问题探讨[J].中国市政工程，2012(6):52-54.
[4] 娄中波, 王海燕，王晓华.浅析城市地下道路设计特点[J].城市道桥与防洪，2010（11）：6-10.
[5]曹建新，宁平华.城市道路总体设计探讨[J].城市道桥与防洪，2015（3）：171-174.