《山地建筑看山城》系列之五:精心绘织山地交通便捷“网”(山地交通篇)

企业   2024-11-18 09:01   重庆  



山地建筑看山城

专题系列□



编者按


  名城危踞层岩上,鹰瞵鹗视雄三巴。作为我国山地城市的代表,重庆特殊的地形地貌带来了丰富的城市景观和厚重的人文内涵。自有建城史以来,山地建筑就与山城为伴,与城市共生。重庆市设计院作为立足本地的综合性工程设计咨询企业,自上世纪20年代发轫,1950年正式成立以来,持续深耕山地建筑领域,积累了雄厚的技术实力和丰富的实践经验,尤其在山地建筑与规划、山地城市更新及旧城改造、山地建筑结构与岩土设计、山地城市排水等方面均处于国内领先水平,树立了行业标杆,发挥了引领作用。 


  匠心描绘新重庆,再展宏图起华章。重庆山环水绕路纵横,复杂的地形地势,使山地建筑拥有更丰富的表现形式、空间形态、自然景观和历史文脉。从吊脚小楼,到琼楼玉宇;从轮滑索道,到立体交通;从烟火市井,到中央商务区......重庆市设计院笔下的山地建筑始终展现着根植于设计人心中的初心与使命:深入践行人民城市理念,积极探索现代城市治理,始终瞄准勘察设计技术前沿,不断挖掘新质生产力、提升核心竞争力,竭诚为现代化新重庆建设、推进中国式现代化贡献设计智慧和力量。 


  站在发展新起点,回顾重庆市设计院笔下的山地建筑,我们推出《山地建筑看山城》系列专题,从工程标准、经典案例、技术应用、岩土勘察、山地交通等方面来详述重庆市设计院在山地建筑领域的成果佳作,共同领略山地建筑之美,山城设计之美。






山地交通篇


  1929年11月重庆正式建市,拉开了城市现代建设的序幕。重庆工务局(重庆市设计院前身)也由此开启了这座古老山城交通建设新篇章。


  泛黄的工程图纸详细记载着第一代重庆市设计院设计师们为重庆山地交通建设作出的贡献。从川黔马路到城市中区干道新建、南北干线设计,从城区排水管线改造、供水系统维护到街道堡坎修筑、交通标志完善……这座经历沧桑巨变的城市焕发了青春,成为西南地区最时尚的城市。


  随着新中国成立和重庆解放,重庆迎来了城市建设的蓬勃期。重庆市设计院老一辈设计师们留下了无数经典工程,八一隧道、牛角沱立交、三层马路、长江路改建……这些承载着历史的设计作品成为重庆建设发展的有力见证。


  重庆直辖后,提出“一城五片、多中心组团”的城市空间布局。为打通过江咽喉通道、促进组团协调发展、整治沿江防洪护岸,一大批市政项目如雨后春笋般涌现。在嘉陵江畔架起灵动、艺术的桥梁;在立交与地面56米高差间架设匝道;在高楼、轨道、人防间修建地下环道……


  这些工程充满无数艰辛与挑战,克服了陡峭地形、复杂地质、敏感脆弱的生态系统和用地受限等技术难题。穿山架桥、路桥相伴、桥隧相连是重庆这座山地城市交通建设的日常,高墩匝道、拱形挡墙、生态边坡更是设计巧妙,浑然天成。  




Part.1


桥隧设计


  山河紧相连,天堑变通途。桥隧工程是现代交通基础设施的重要组成部分,是连通区域的重要通道。有了桥隧,让天各一方的人们,跨越山河,互通交流,带动和促进了经济社会快速发展。


  重庆市设计院的桥隧设计作品不仅数量众多,而且质量上乘。如嘉华大桥工程一期工程、达州金南大桥、金凤隧道、新燕尾山隧道等。嘉华大桥工程一期工程充分展示了重庆市设计院的技术实力和创新能力。


嘉华大桥工程一期工程

桥隧相连变通途


  嘉华大桥工程一期工程位于重庆市江北区和渝中区,是重庆主城区快速路四纵线的关键节点,于2007年6月16日竣工通车。该工程主要由“一桥一隧三立交”组成:北起李家坪立交→经嘉华大桥跨越嘉陵江→再过华村立交→穿嘉华隧道→止于黄沙溪立交,全长4.35km。


项目平面设计图与卫星图


  嘉华大桥取名源自“嘉陵江华村大桥”之意,该桥为三跨预应力混凝土连续刚构桥,桥长528m,主跨252m,边跨138m,桥墩为薄壁空心单墩,为国内大跨径连续刚构桥首创。桥面为双向8车道,通行能力相当于两座石门大桥,也相当于渝澳大桥和牛角沱嘉陵江大桥的通行能力之和。桥宽37.6m,其桥面宽度在当时同类型桥梁中居亚洲第一。桥梁自通车后,嘉华大桥迅速成为联系主城区南北交通的重要纽带。目前重庆主城嘉陵江和长江上已有大桥数十座,而嘉华大桥的全日车流量雄居众桥之首,成为主城区通行最繁忙的桥梁。


嘉华大桥建成时照片


  嘉华隧道位于大桥南岸,穿越大坪山体,全长1435m,采用上、下行分离式双洞,隧道标准段采用双向6车道,在出口段洞身渐变增大为双向8至10车道,最大开挖高度13.2m,最大开挖宽度达21.1m,建成时居同类型城市隧道之首



  嘉华大桥工程一期工程建成后,有效分流了石门大桥和牛角沱嘉陵江大桥的车流量,缓解了两座大桥之间路网的交通拥堵,成为了重庆主城南北中轴线上的重要交通枢纽。此外,该工程还彻底整治了沿线的地质病害区域,并对城市景观进行了提升打造,为日后化龙桥、黄沙溪片区的开发创造了便利条件,也为鹅公岩、谢家湾等区域的发展奠定了坚实基础。



Part.2


立交设计


  立交作为山城交通系统的重要组成部分,不仅构建起了多层次的立体交通网络,确保了城市交通的顺畅运行,其独特的造型往往也成为亮眼的城市形象名片,成就了重庆8D城市之美名。


  重庆市设计院用华村立交、鹅公岩立交、四公里立交、陈家坪立交、金家湾立交改造、机场专用快速路北段(石坝子立交至桃子湾立交)等大批优秀的立交设计作品,不断为重庆城市建设和经济社会发展赋能。


华村立交

嘉陵江畔风景线


  华村立交是嘉华大桥工程一期工程中规模最大、连接路口最多的立交,也是最具重庆山城特色的特大型立交。它既是嘉华大桥的南引桥,又位于主线道路与嘉陵路(现改名为李子坝正街)、嘉陵江滨江路的交叉处,再加上有两条匝道与南岸山顶的高九路相通,就形成四条干道相交叉的特大型交通转换枢纽。


  立交工程场地北低南高,北侧嘉陵江滨江路高程约为194m,地形平坦;南侧高九路位于山顶,高程约为293m,山体多为陡坡、峭壁,并存在地下洞室、高切坡、地下水及涌砂等不良地质现象。立交拟接道路垂直落差约100m,是全国竖向高差最大的城市立交。同时,立交建设还要兼顾西侧化龙桥片区和东侧临江家园小区、嘉韵山水城小区、关岳庙等周边单位的用地需求,必须严格控制占地范围。


华村立交平面设计图与卫星图


  面对严峻挑战,项目团队提出了“形随意动”的设计理念。在华村立交的设计过程中不刻意追求平、立面造型,而是结合地形地貌与用地条件,采用直线与大半径曲线的组合将匝道灵活布设在主线道路、嘉陵路和嘉陵江滨江路两旁,并利用临江家园小区和嘉韵山水城小区周边的狭小空间进行迂回展线,形成了一座四层部分互通组合式立交,实现了四条道路顺利相接。该立交的结构形式丰富多样,除了复杂的道路和桥梁结构外,还设置了大量的桩板式挡土墙、锚杆边坡以及抗滑桩等支挡结构。连接高九路的两条匝道还在局部路段采用隧道穿越山体,有效避免了大面积的开挖破坏,保护了周边建筑和生态环境,最大限度地保留了嘉陵江南岸的自然景观。华村立交在满足交通功能的同时,成功诠释了“安全、实用、经济、美观”的和谐统一,并以其独特的山地立交设计元素和环境友好理念,成为嘉陵江畔的一道靓丽的风景线。


华村立交结构设计图


鹅公岩立交

魔幻匝道显匠心


  鹅公岩立交是嘉华大桥南延伸段一期工程的重要节点,是鹅公岩大桥西引桥(城市快速路“四横线”)与嘉华大桥南延伸段(城市快速路“四纵线”)的相交点,是城市快速路网中的重要交通转换节点。项目位于九龙坡区,道路北侧起点接黄沙溪立交终点,与大黄路相交形成大黄路立交,下穿鹅公岩大桥西引桥第四跨,与西引桥相交形成鹅公岩立交,线路向南延伸,终点通过两条辅道接规划的景观大道,道路全长约为1.78公里。


嘉华大桥南延伸段一期工程总平面图


  鹅公岩立交东往鹅公岩大桥,西往谢家湾立交,南往直港大道,北往嘉华大桥,交通地位极为重要。


鹅公岩立交效果图


  鹅公岩立交作为快速路四纵线与四横线的交叉点,基于其在城市路网中的重要作用,规划鹅公岩立交是一座高标准、全互通的立交。设计过程中克服了诸多重难点,并实现了多项技术创新。


  (1)独特的地理位置与地形适应性


  鹅公岩立交的地形复杂,北面地形较低,南面地形较高,东侧临江,西侧靠近鹅公岩大桥西桥头广场,立交区内地形高差近60米。面对挑战,设计团队通过精妙的设计,成功克服了竖向高差的消化与多层次交通设计难题。


鹅公岩立交鸟瞰图


  (2)多重条件的限制与交通功能的实现

 

  嘉华大桥南延伸段与鹅公岩大桥西引道的四个左转和四个右转车流分别通过八条定向匝道相连。主线纵断面设计时考虑的主要因素有:大黄路立交终点处设计高程及纵坡,鹅公岩大桥西引桥、轨道环线、规划景观大道高程及周边地块高程。主线最大纵坡为4.4%,辅道最大纵坡为5.5%。


鹅公岩立交与轨道关系图


  鹅公岩立交设计克服现状地形、鹅公岩引桥及远期轨道环线等限制条件,将主要匝道布置在地形相对较高的鹅公岩大桥西引道南侧,以降低墩柱高度。在轨道环线标高完全进入桥下空间后再从桥面上分出匝道,避免了与轨道环线的平面及竖向高程冲突。立交匝道在西引桥分合流位置以及在西引桥桥台处位于轨道之上,确保轨道的通车净空不小于5m;匝道在其余与轨道相交位置均位于轨道之下,确保匝道的通车净高不小于4.5m。为了尽可能减少立交占地,保证行车舒适性,在有限的空间内,鹅公岩立交展现了螺旋展线的精妙设计,形成造型优美、线型流畅、功能完善、布局紧凑的全互通立交。


  (3)立交桥下空间合理利用


  鹅公岩立交匝道围合区域形成了一个斜坡状空间,设计考虑以西侧崖壁的洞室以及崖壁下的围合空间为中心,以现有自然山体及崖壁为背景,充分利用历史文化遗存,打造重庆独特的山城休闲空间。


鹅公岩立交桥下景观效果图


  鹅公岩立交桥下空间由于特殊的山地地形,桥下公园整体呈现阶梯式的分布,视野层次错落有致。随着抗战兵工遗址公园及重庆建川博物馆建成,其独特的历史背景和丰富的文化内涵,吸引了大量游客前来参观。


鹅公岩立交桥下实景图


鹅公岩立交公园实景图


  地形高差大,用地条件苛刻是山地城市的特色。在鹅公岩大桥西桥头这种特殊的地形条件下修建大型互通立交,其建设条件、设计难度以及设计考虑的因素与平原城市立交设计有很大不同。鹅公岩立交的设计使设计团队更加深刻的认识到,既要重点考虑有效分流交通,与周围自然环境相结合,又要从合理利用城市土地、克服山地城市的大高差、协调轨道交通走廊、充分利用桥下空间、配置较好的绿化以及完善的人行设施等多方面,研究紧凑型立交布局和型式,最大限度地发挥投资的经济效益和社会效益。鹅公岩立交的建成通车,为在山地城市建成区复杂条件下紧凑型立交的选型提供了实例,不仅展现了卓越的山地交通特色与景观融合能力,为市民提供了便捷高效的交通服务,还成为了重庆城市的一张亮丽名片。




Part.3


环道设计


  在重庆,要解决好地下空间的交通难题,相较于其他地方,技术挑战难度更大。重庆市设计院在地下交通设计上同样取得了令人瞩目的成绩。其中,解放碑地下环道就是最典型的代表。


解放碑地下环道

地下空间巧利用


  解放碑地下环道是市级重点项目,2010年7月开工建设,2023年7月全线贯通,总投资25亿元,是全国繁华中心城区地下建设并通行规模最大的停车系统环道工程


  环道总长度7.5km,其中主通道全长2.8km,支洞及连接道长4.7km,由“一环、七联络、N连通”组成。“一环”即在解放碑核心区地下开通一条环形单向双行循环道;“七联络”包括三进两出和两条双向进出道,连接北区路、嘉滨路、解放东路、十八梯、两江桥渝中连接隧道和长滨路等主要市政道路。“N连通”即通过多条地下连接支洞,将解放碑核心区域28个地下车库连成一体,串联近2.3万个车位。


解放碑地下环道总平面图


  实现了:


  ①利用地下空间,联系上下半城路网,均衡路网流量,缓解北区路、中兴路、沧白路、凯旋路等进出解放碑区域重要交通节点压力。


解放碑地下环道与地面路网关系图


  ②实现人防工程效益、社会效益、经济效益的有机统一,达到平战结合目的。

人防功能更加完善


  ③将周边地块的停车库进行连通,实现停车位共享。

解放碑地下环道直通车库


  工程创新性地在同一隧道工程内,根据不同使用功能,引入不同规范进行包络设计,并通过良好的安全辅助设计理念,实现全工程安全运营。


解放碑地下环道功能示意图


  解放碑地下环道项目是全国首创,无案例可借鉴,沿线约束条件多(主要体现在高层建构筑物密集,多次与轨道交通、人防洞室、电力隧道交叉等),工程复杂性超越了国内现行规范的规定范围。


解放碑地下环道与地面建筑关系图


解放碑地下环道实景透视图


解放碑地下环道出入口实景


  设计团队面临着一系列未知的技术难题和挑战,需要在摸索中前行,不断创新和突破,通过建模+消防性能化评估、交通纵坡专题研究及全国专家会、消防全国专家论证、消防实体火灾实验、应急专项论证等方式,攻克多项技术难关,实现了创新性的解决方案,对同类型的城市中心区地下隧道的交通运行、安全疏散扑救、环形隧道的通风防排烟、水电消防,及环保处理等各个方面均有重要借鉴意义。


解放碑地下环道典型横断面图 

高差大、浅埋大隧道断面,小净距双拱螺旋形隧道断面



消防实体火灾实验


  通过风险辨识、BIM技术应用、专项论证等方式,克服困难,不断创新和突破。


解放碑地下环道三期BIM分析图


  形成了“一个中心+四大系统”智能管理平台——24小时监控指挥中心、智能运管系统、智能交通系统、智能监测系统、智能消防系统。


解放碑地下环道管理平台


  作为一项民生工程、发展工程,解放碑地下环道在重庆母城下蜿蜒而出,构建起了一张“智慧、高效、便捷、安全”的通畅网,支撑起这座美丽之地、高品质的城市骨架,赋予城市更强的承载力与生长力,对打造交通新格局,谱写新时代新征程重庆发展新篇章具有重要意义。


  山地交通用刚劲的线条描绘出了巨幅错落有致的山城立体交通画卷,在密布的路网间生动展现出山城的勃勃生机与活力。


  未来,在重庆设计集团的领导下,重庆市设计院将紧扣新时代新发展理念,遵循山地城市发展规律,以设计创造美好生活为己任,以质量创新设计城市交通,为推进中国式现代化重庆篇章贡献力量。


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供稿:道路与桥隧专业委员会

策划/执行:企业策划部




重庆市设计院
重庆市设计院是新中国成立最早的国有综合性设计机构之一(1950年),其技术前身发轫于上世纪20年代末,底蕴深厚、基础坚实、守正创新、锐意进取,为中国城乡高质量发展提供全产业链勘察设计与咨询服务,现隶属于2021年成立的重庆设计集团有限公司。
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