3条地铁2条主干道在此“叠罗汉”,这个地下工程厉害了

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  出品 | 网易新闻

  作者 | 须臾千秋,清华大学土木工程博士

  随着城市规模的发展,城市中的一些地段不可避免地成为资金与人口的聚集地,这些地方的商业活动频繁,是创造财富的中心,但也同时难免伴随着严重的交通拥堵和混乱。

  这样的客观现实给了城市设计者们以灵感:与其任由混乱与财富毫无秩序地生长,不如因势利导,将这样的地带打造成一个交通枢纽和城市商业综合体,既促进了经济发展,又规范了秩序。

  武汉光谷广场就是在这样的思想下诞生的。


  (光谷地下综合体建成效果图)

  (一)这可能是国内最复杂的地下工程

  光谷广场位于武汉市洪山区,是光谷板块的城市副中心,也是最先发展起来的商业圈。


  (光谷广场的地理位置)

  得益于城市主干道相交带来的交通便利,大量的人群在此聚集,商业蓬勃发展,涌现了大量的购物中心和商务写字楼,同时这里也是华中科技大学等高等学府和国家大型科研机构的聚集地。

  然而,这种繁荣同时也带来了严重的混乱和拥堵,光谷地区的客流量常年稳居武汉第一,全国前五,这使得其交通状况在过去的十几年间极为恶劣。商业地块之间被环岛和道路阻隔,形成孤立的商业单体,限制了区域商业品质的提升。

  因此,从2014年12月起,光谷广场投资22亿元,用四年的时间彻头彻尾地重建了一个综合体工程。在光谷广场转盘下,公路隧道、地铁隧道、地铁站和地下商城,将构成国内最复杂的地下工程。


  (2010年到2016年光谷广场的变迁)

  光谷广场综合体配套工程总建筑面积18.46万平方米,相当于26个标准足球场的面积。工程主体为直径200米的圆形,最大开挖深度34米,好比在地下挖了11层高楼,整个工程土方开挖量达180万立方米,相当于20个标准地铁站的量,由五大工程在转盘处叠加,被称作“亚洲最复杂的地下综合体”。

  地下工程共分为四层。其中,地下一层为地下公共空间,地下二层为地铁9号线站厅和站台、11号线站厅及区间、鲁磨路下穿公路隧道以及部分地下公共空间,地下三层为2号线南延线区间、珞喻路下穿公路隧道、地下停车场以及9、11号线换乘通道,地下四层为11号线站台层及区间。

  在结合规划条件的前提下,除了改善拥堵的交通现状,整合新的交通格局,还突破传统地铁站的设计模式及思想的局限性,站在设计的角度,把光谷广场综合体打造成为武汉光谷最亮丽的一道风景线。


  (光谷广场综合体地下空间)

  (二)乱作一团的交通,如何变得井井有条?

  光谷广场的综合建设,最本质的功能就是将原本一团乱麻的交通流进行拆分,使之变得井井有条。

  光谷广场的地面环岛为地面6条放射道路汇集而成,另有3条轨道交通从地下穿越。改造后,为了提升交通效率,还有两条市政主干道路从地下穿越,与地铁走廊靠近或共线。它们之间相互交叉分隔,立体关系复杂。

  除了这些交通设施,还有许多的地下管线在此交汇,更加提高了交通规划的难度。


  (光谷广场的五条线路交汇)


  (光谷交通的地下分布)

  通过修建光谷广场,人们将轨道交通、市政道路系统引入了综合体内。

  综合体内以地铁功能为主,设计一个换乘便捷、导向明确、安全舒适的3线4站换乘车站。从地铁最优功能出发,将9、11号线站台集中布置在环岛中心地下,设贯通的地下一层作为地铁换乘和交通层,设置集中大厅,2号线则与9、11号线通过集中大厅付费区通道换乘。

  这一方案同时解决了地下空间与周边商业区域的联通,提升商业人流的便捷性。

  这一设计中的最巧妙之处在于将人流相互分开。社会人流不需要穿过地铁站,而只需通过45米宽的圆环到达综合体外部各象限下沉广场周边的地块。

  在地下一层的大型换乘空间内,还结合地面的不同象限在地下一层采用了七彩铺装,通过色标导向进行快速分流。圆形大厅通过色彩标识被分成6个扇形非付费区块和1个圆形付费区块,形成7个彩色标识区块,每个扇形区块对应地面6条主路,提高了空间的识别度和方向感。

  光谷广场的设计团队使用Legion行人仿真软件,对广场地下空间内的行人分布与流动进行仿真。

  经过调研计算,地铁车站高峰小时集散客流为8.1万人次/小时,行人过街及商业购物客流合计2.7万人次/小时。依照这些数据,设计师们相应地模拟出了空间内的人流分布,进而发现了容易造成拥堵的区域。之后,通过对这些拥堵区域进行有针对性的优化设计,在合适的位置调整或增减楼梯、扶梯、安检设备,让空间布局更加合理,人流的空间分布更加均匀,加快人流效率。


  (人流改善前与改善后的行人密度分布)

  通过这些方法,光谷广场极大地提高了交通流的通行效率,为人员节省了大量的通行时间。

  (三)如此巨大的地下综合体,消防也是个大问题

  光谷广场的地下空间人流密度极大,难于管理,加之其面积超过单线标准车站站厅的2.5倍,这给空间内的消防造成了很大的压力。

  工程师们针对这一点提出了有针对性的消防策略,以解决光谷广场综合体地铁站防火分区面积过大的问题,保障消防安全。

  为了避免火灾一旦发生时在光谷广场综合体与周边物业开发区域之间相互蔓延,工程师们通过在地下通道内利用防火卷帘进行防火、防烟隔断,将地下空间分为若干防火区域,降低防火难度。

  考虑到地下空间人流密度大的问题,在地下一层的公共区域内设置了13处安全出口,并将避难走道设置在地下一层的夹层中,兼顾非机动车道和24小时过街通道的功能。


  (地下空间消防疏散示意图)

  在排烟设计上,工程师们尽可能地采用了自然方案。在地下一层通高区域、9号线站台以及轨道行驶区,都设置了自然排烟天窗,火灾时排烟,平时则排出地铁热风。

  这种方案充分利用了空气的自然对流,降低能耗,满足绿色建筑的原则。


  (自然排烟的天窗示意图)

  结语

  综合体建成投入使用后,高峰期的日均可通行人流高达40万次。与此同时,2条从综合体穿越而过的公路隧道对缓解目前光谷的道路拥堵,特别是转盘处的拥堵起到了关键性的作用。

  光谷广场综合体的设计,通过合理利用地上及地下空间资源,建设了一个低碳交通示范的综合体,进而有效地分担地面环岛的交通压力,创建一个秩序井然、景观优美的城市副中心。通过人流与车流的完美融合,光谷综合体将会成为武汉亮丽的名片。

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  编辑| 史文慧

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