三种交通运输设施的一体化构建方案研究

刘友煖，王 萍

（苏交科集团股份有限公司,江苏 南京 210017）

目前国内大多数公路、轨道（含铁路、高铁、有轨电车等）等交通设施都是按照各自规划线路进行修建，这给沿线的城镇规划、产业布局、环境保护等带来严重的挑战，不仅造成了大量土地资源的浪费，也造成多种交通衔接方面包括货物转运与人员换乘的不便。为了解决上述问题，本文拟提出可以通过一体化的组合构建方式，将3种不同的交通设施整合成立体结构形式，既有利于节省有限的土地资源，又方便多种不同交通运输之间的衔接与利用，产生更大的土地利用效益与运输转换的时空便利。这种构建方案适用于新规划的多种交通设施的新建项目，也适用于对现有各种交通设施分散布设进行一体化改建的项目［1-2］。

1 方案设计

1.1 总体方案

在布设空间上，采用 断面“品”字型的立体空间布局，使得公路、铁路、高铁等设施实现高度一体化布设，如图1所示。按照不同交通运输运行能力与交通运量的要求，在“品”字形上方的“口”字型空间位置上布设双向行驶的高速铁路，在底层两个“口”字型空间位置上分别布设双向行驶的一般铁路和高等级公路。在车站等处可以在它们之间进行有机的货物转运和人员换乘，达到以较短距离衔接的便利性。如可以通过站台、枢纽自动化机械移动（平移或垂直移动平台或设备）将人员、货物换乘到其它运输工具上，例如从高铁换乘至一般铁路，从一般铁路换乘至公路交通车辆，反之也可以实现；这样就实现了不同运输方式之间的有机换乘，克服了分散布设各种交通设施带来较长换乘距离与时间的问题。

1.2 设计要点

在布设空间上，本方案可采用断面“品”字型的立体空间布局，对于“品”字形的承重结构，可以采用预留孔的墙式结构，也可以采用墩柱式结构。各“口”字结构之间可以单独修建而后再连接成整体，也可以按整体浇筑或者分段预制来修建；可以根据地质条件、结构受力情况、使用材料等综合考量后确定。

图1 “品”字型空间结构方案断面图

1.2.1 适用范围

在平原区与人口密集的地区，以及各种交通路线走廊布设的条件受到限制的地区来规划、修建多种交通运输通道时，可以采用一体化构建的方案进行布设。

在通过河流、复杂地形、地质条件较差的区域，也可以将2个或3个“口”字型空间采取尽可能短的分离方式进行布设，并采用高架或地下形式穿越之后再进行一体化布设。

在车站、城市中心站布设时，可以考虑彼此之间便利的衔接来进行综合布设，乘客可以通过设置移动平台（如电梯等）实现短距离换乘；可以考虑与外部其它交通设施进行衔接；并与高铁、一般铁路、公路等场站、枢纽等公共市政设施进行统一规划、修建。

1.2.2 结构断面设计

结构断面形式可以设计成 “品”字型，可结合建设条件、结构受力、通风与采光、电气控制、供电方案、施工条件等因素进行综合分析、论证，提出各种交通设施在空间上形成较为合理的布设方案。

对于“品”字型断面布局，在底部两个“口”字型上方靠近边缘的两侧，可以考虑预留孔口来实现通风、采光等。顶部的“口”字型内，也可以根据通风与采光、监控设施、通信设施、供配电设施等设计成开口型、或者预留部分开口型。另外，也可以在不同路段，线路横断面“品”字上方的“口”可以设计成“-”型，也可以修建成“ U ”型，以降低工程造价。其底板可与高速铁路道床进行一体化设计，其上面铺设高速铁路轨道，一般铁路、高速铁路的道床按相应的规范标准要求设计，形式上可选取有渣、无渣道床等；高等级公路的路基、路面按相应规范要求进行设计。

“品”字型空间结构方案的3种断面形式如下：

（1）如图2（a）所示，一般铁路、高等级公路和高速铁路都布设在独自的箱体构造内，且箱体构造之间紧密布设，一般铁路、高等级公路各自所属箱体的内外侧壁、顶板外侧等设置了预留孔，用来实现通风、采光功能。

（2）如图2（b）所示，高速铁路采用开放式设计，其底板采用断面“一”型构筑，底板可作为高速铁路道床使用，其上面铺设高速铁路轨道等，一般铁路、高等级公路各自所属箱体的内外侧壁、顶板外侧等设置了预留孔，用来实现通风、采光功能。

（3）如图2（c）所示，3种交通运输设施一体化构造采用了断面“品”字型的立体空间布局，高速铁路采用半开放式设计，其底板和侧壁采用“U”型布局，底板可作为高速铁路道床使用，其上面铺设高速铁路轨道等（与现有高速铁路构造标准相同），一般铁路、高等级公路各自所属箱体的内外侧壁、顶板外侧等设置了预留孔，用来实现通风、采光功能。

图2 “品”字型空间结构方案3种断面形式图

1.3 材料选择及环保设计

结构材料方面，可以采用钢筋混泥土、复合型钢结构或部分钢结构；可以采取预制拼装修建，也可以采用现浇钢筋混凝土来修建。为了节约造价，在底部两个“口”型中间或左右侧墙，可以考虑采用柱式墩、或预留墙孔的形式。

在绿色环保方面，可以结合结构设计等其它功能要求，采用隔音墙的方案，也可以采用钢塑玻璃墙的设计方案，或者采用部分透明窗户来修建侧墙或顶墙；另外，也可以考虑在整体结构顶面结合绿化、防水、排水等要求进行综合设计。

本方案关于3种交通运输设施一体化构建，既要考虑到成本核算、技术标准等指标，也要考虑一般铁路、高等级公路等各自具有不同的线形设计标准等，一般建议在平面上布设时尽量在偏离整体中心线30 m范围内进行布设来控制其线形之间的偏离程度，整体中心线一般可以选用平面线形要求较高的高速铁路中心线。

2 主要技术问题分析［3-4］

本方案关于3种交通运输设施一体化构建，主要技术问题在于线性设计、地基处理、结构设计、环境保护等几个方面，针对这些问题分析如下。

2.1 线形设计

考虑到3种不同的交通运输设施具有不同的线形标准，在设计时，可考虑按其中最高线形标准一种设施的线形标准作为总体线形标准来确定总体线形的最小平面曲线半径、最大坡度等指标。当然线形标准的确定要考虑路网总体规划、城市总体规划、沿线社会经济、地形地质、环境景观等综合影响因素。遇到布设困难的地段，可以考虑对低标准线形设施的进行暂时分离、或地下穿越方式来布设，一般情况下线形设计在技术上是可以实现的。

2.2 地基处理

路线经过软土等不良地质时，按现有的各种处治工法是可行的，其沉降控制指标可按其中标准最高的设施来控制工后沉降、差异沉降等。并根据上部结构及其受力情况等来确定不良地质路段的地基处治方法。对纵向不同结构物与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，可采取逐渐过渡的地基处理方法，减少差异沉降。另外在施工时进行系统的沉降观测，并根据沉降观测资料进行实时分析评估，以确保工后沉降满足设计标准要求。

2.3 结构设计

“品”字形空间布设，只是一种结构布局上的空间概念。具体设计时，可以结合各种设施的设计标准、地形地质等条件来进行结构设计，断面形式可以是多种多样的，如多箱型（矩形、圆形等）空间结构、开放式T型空间结构；开放式T型空间结构适合平原区域及布设条件较好的区段，多箱型空间结构适合于地下或半地下布设。主要难点在于箱体尺寸较大，特别是高速公路的箱体结构，在布局时可以考虑在中央分隔带处设纵向墩柱来优化结构受力，考虑到不同设施间的差异性，结构尽可能以各自单独受力的方式布设。总体来说结构设计问题是可以解决的。

2.4 环境保护

建设期主要涉及到项目规模较大，相对于独立设施来说对周边影响会更大，3种设施同步施工，采用设备产生噪音以及灰尘污染更大，需要对施工方案进行深入分析，在城镇周边及中心区段施工时做好环境保护，最大程度上减少对周边的影响。运营期的环境保护，在设计阶段要考虑公路汽车尾气及其扬尘排除问题，封闭箱体结构其长度较长时，可参考隧道的标准来配置通风设备，结构上尽可能采用最大的通风采光孔来实现扬尘与尾气的自然排除。在城镇地区可以考虑设置排气塔以便集中过滤后高空排除。

3 结语

研究认为，将3种交通运输设施采用一体化构造进行规划、修建是可行的，但必须根据沿线土地资源、产业布局、地形地质、建筑材料、结构受力、安全设施、环境景观等进行综合论证，以提出安全可靠的建设方案；本方案通过对沿线各种交通基础设施进行综合规划与布局，对于节约区域土地资源，提高土地开发利用效能，改善沿线环境是明显的；本方案可以为多种交通设施之间的衔接提供更加便捷的路径，也可以缩短货物转换、旅客换乘的时间；多种交通设施的集约化布局，其方案的实施前提是需要通过各种交通设施先期的调查研究、反复论证、综合规划，以及政府各职能部门之间沟通协调下才能得以实现。

［1］张晓东.城市交通与土地使用协调规划机制［J］.城市交通，2013（5）：1.

［2］朱照宏.城市群与城市轨道交通［J］.城市轨道交通研究,2003（4）：27-31.

［3］斯蒂芬鲍特.交通革新与城市用地结构——美国新城的经验［J］.国外城市规划，1986（1）：18-24.

［4］边经卫.大城市空间发展与轨道交通［M］.北京：中国建工出版社，2006.