济南轨道交通规划中的独特性分析

2015-02-13王丹

都市快轨交通 2015年5期

王丹

(中国地铁工程咨询有限责任公司北京100037)

济南是著名的“泉城”，也是目前为止中东部地区唯一没有修建轨道交通的省会城市，其根本原因在于当地的泉水保护。修建地铁会不会影响泉水喷涌一直是一个悬而未决的问题。济南的轨道交通研究始于20世纪90年代初，后因泉水保护顾虑而搁置。随着济南城市的发展，交通问题日益严重，已经成为影响城市居民工作生活和制约城市发展的重要因素。

2009年，济南市政府重新启动轨道交通规划研究工作，经过考察、比较和招标，最终确定由中国地铁工程咨询有限责任公司作为线网规划、建设规划主编单位，同时委托北京城建勘测设计研究院负责“济南市轨道交通建设对泉水的影响研究”课题工作。

历经5年多的深入研究和反复论证，济南轨道交通的规划过程和成果都体现出不同于其他城市的独特性。2015年1月，国务院正式批复了《济南市轨道交通近期建设规划》，标志着济南轨道交通进入了建设实施阶段，也标志着济南轨道交通规划的独特性得到了认可。

济南轨道交通的独特性主要取决于泉水保护和带形城市两大特点。济南轨道交通规划就是围绕着“在不影响泉水的前提下，带形城市需要什么样的轨道交通”这一基本问题展开的。

1 工程地质研究前置的独特性

1.1 济南泉水保护的重要意义

济南是著名的“泉城”，泉水是大自然的恩赐，是济南历史文化和人文精神最为宝贵的财富。济南人民和省市两级政府把“保泉”作为城市发展建设的前提条件和首要任务。为确保轨道交通建设不影响泉水喷涌，省市两级领导多次强调泉水保护要做到安全第一、慎之又慎、确保万无一失。因此，在工作伊始就确立了以泉水保护研究为先导，线网规划、建设规划、工程可研交叉并进的工作思路，将轨道交通建设对泉水影响研究前置，其研究成果作为规划和工程建设的前提和依据。该思路开创了在轨道交通线网规划阶段提前开展地质勘探的先河，受到了国内轨道交通方面专家和地质专家的高度评价。

济南地下水丰富，几十年来省市有关单位对地下水开展了一系列研究，积累了丰富的水文地质资料。由于地质情况复杂，专家们多年来在某些关键问题上观点不一致、争论不休。因此，轨道交通建设对泉水影响研究的关键是要制定切合地铁工程特点的科学合理的工作方案。经过反复研究提出:重点在于查清地下0～30 m的地质构造、岩溶分布和地下水情况，研究区域范围为主城区内可能布设轨道交通线网的所有主干道路。该方案明确了研究目标，缩小了研究范围，提高了研究的针对性，为轨道交通建设对泉水影响研究最终取得成功奠定了基础。

1.2 保泉研究对轨道交通规划的重要作用

2010年2月，保泉研究通过了4名院士主持的专家评审会，最终完成的《济南市轨道交通建设对泉水影响研究报告》系统分析了勘探区域内的地质构造，明确了泉水成因，划分出泉水影响敏感区域，特别结合地铁工程特点提出了在不影响泉水喷涌的前提下建设轨道交通的结论［1］。根据保泉结论，按照保泉研究的要求，线网规划编制组采用先进科学方法，创新性地提出了在济南这样特点鲜明的带形城市中发展轨道交通的战略，完成了线网规划和建设规划。

1)进一步明确地下水分类和泉水成因。济南地区地下水主要分为孔隙水、裂隙水、岩溶水3种类型。四大泉群主要来自岩溶水，泉水的径流通道一般在100 m以下，而地铁区间埋深一般在10～20 m，地铁车站及换乘站埋深为20～30 m。因此，在轨道交通建设中只要做到不揭露、不破坏岩溶水，就绝对不会影响泉水喷涌。

2)查清济南市轨道交通建设的适宜范围，划分影响泉水的敏感区域。研究表明，济南市区经十路以北、明湖路以南、历山路以西、顺河高架路以东的范围为泉水影响敏感区(见图1)，敏感区内泺源大街、泉城路不宜布设地铁线;市区其他区域能够修建地铁，但历山路上解放路—文化路局部地段建议埋深不超过12 m(见图2)，经十路上广电中心—千佛山路局部地段建议埋深不超过16 m。

图1 泉水影响敏感区范围

3)根据保泉结论对局部路段提前做工程方案［2］。针对保泉研究结论提出的经十路和历山路局部路段的地铁建设条件，并根据这些路段的地质条件进行工程方案的深入研究。明确线路平纵断要求，深化区间及车站方案，确保满足保泉条件，为后续线网方案的构建奠定基础。

图2 历山路地质剖面及地铁工程纵断面

1.3 工程地质研究前置的现实意义

目前，在轨道交通线网前期规划阶段较少涉及工程地质方面的深入调查和分析，一般仅停留在城市总体规划说明书中所包括的城市地质、水文和气象资料，较少在轨道交通规划初期做详细的工程方案。济南虽然是个特例，也充分体现了轨道交通规划中工程地质研究的重要性和必要性。

1)有利于线网方案的稳定性。在以往的线网规划方案构架中，主要以城市总体规划和综合交通规划为依据，以交通效果为目标导向，以交通调查和客流预测为定量检验手段，较少考虑工程地质因素的影响。当进入轨道交通实施规划阶段，对工程地质条件研究不充分往往成为线网方案调整的主要原因。因此，在规划之初即开展针对轨道交通建设特点的工程地质研究，预测线网建设时可能遇到的工程地质问题，避免因不良工程地质条件造成线位调整、敷设方式改变等带来的风险，确保线网方案的工程可行性和稳定性，从而保证线网规划在城市轨道交通建设中的纲领性作用。

2)有利于降低工程风险，节约轨道交通建设投资。线网规划阶段即开展工程地质调查研究，能够为线网建设时勘察、设计、施工指明工作重点，科学合理地选择轨道交通走廊、确定线路敷设方式、安排线网实施时序等，从而能够起到节约轨道交通建设投资的作用。

1.4 工程地质研究的深度和工作方法

线网规划阶段开展工程地质研究目的主要在于预测不良地质条件可能对轨道交通建设带来的风险。借鉴济南经验，首先通过资料调查和文献研究，对规划区内地质条件概况做全面了解，分析、筛选可能对轨道交通建设施工产生重大影响的不良地质因素。若确实存在如地下水、淤泥软土、断裂带等不良地质因素，则可做进一步钻探勘察。钻探范围应集中在可能作为轨道交通走廊的城市主干道沿线，钻探深度在30 m之内。在地质勘察的基础上，确定规划区内轨道交通建设适宜性分区，明确轨道交通禁建区，指导后续规划设计。

2 带形城市形态决定了快线网的独特性

2.1 济南带形城市的空间结构特点

济南市北有黄河，南有泰山，受山水夹持地形所限，未来城市空间形态是典型的带形城市。依据济南市总体规划(2006—2020年)［3］，城市空间以现状二环内旧城为核心，沿东西发展轴向两翼展开，形成“一城三区”(旧城、西部城区、东部城区、滨河新区)的城市空间格局，如图3～5所示。2020年济南城市空间将在东西长68 km，南北宽12～20 km的狭长地带展开，远景年城市东西轴带拉长至90 km，带形城市特征非常明显。

图3 济南市区三带空间结构

图4 2020年济南中心城用地布局结构

图5 济南带形城市空间尺度示意

2.2 快线是带形城市的必然选择

在带形城市地域内，轨道交通需要解决两种交通出行方式:一是东西向长距离向心交通，即外围组团与主城中心区之间的交通;二是主城中心区内部的中长距离的客运交通。这两种交通出行方式具有不同的交通特征和需求。

在外围组团与中心城之间的交通出行方式中，轨道交通以解决轴向交通为主，是外围组团与主城之间复合交通走廊上的骨干系统。目标是外围进城的客流，45 min到达主城副中心，1 h到达核心区。［4］服务于这种交通目标的轨道交通以大站快车为特点，轨道交通旅行速度在50 km/h以上，平均站间距不小于3 km。

主城内部的轨道交通是城市客运交通骨干，应满足城市主要交通走廊上的交通需求，要求具有较高的旅行速度和可达性。因此，主城内部的轨道交通系统应形成由若干线路编织成的网络(即轨道交通线网)，中心区的线网密度不应低于0.5 km/km1，线路的平均站间距为1～1.5 km，旅行速度为30～40 km/h。

为满足上述两种特征的交通出行，需要采用两种功能线路，即在市区轨道网的基础上，构建独立于主城轨道线网的快线。快线贯穿带形城市，串联各组团中心，与主城内部轨道交通线网实现多点换乘。

2.3 快线走廊选择的独特性

如何选择快线走廊，是线网规划过程的一个难点。济南主城区内东西向的主干路屈指可数，除满足市区地铁线路外，基本不可能用于快线布设。

济南是一个受铁路影响非常深远的城市。济南近代的崛起就是源于胶济铁路的开通。自1904年胶济线通车以来，在很长的一段时间里，济南的城市建设和发展都围绕这条铁路，胶济线因而就处于城市中心轴线的位置。2008年，胶济客运专线通车后，胶济线基本以货运为主。随着京沪和太青客运专线的相继建设，济南铁路枢纽中的主要客运站分布于城市的东西两端，胶济线的功能进一步弱化，而在空间上它又处于中心轴线位置，经过与铁路部门的反复论证，最终确定沿胶济线北侧与铁路平行铺设以地上线为主的市域快线，巧妙地利用铁路走廊与城市道路交通立交的现状条件，保证大站距、高速度，避免了市域快线在中心区变慢线的风险，既解决了穿越中心城快线走廊的问题，又为铁路沿线的更新改造、功能提升提供了契机，成为济南线网规划和建设规划的一大特点。

2.4 双网双模式的济南线网方案

针对济南市由于南山北水的地形限制而形成的带形城市的特殊空间形态，提出了双网双模式快线穿城的概念线网，形成了“中心放射，两翼延伸”的网络构架［5］。济南市远景轨道交通线网由9条线路组成，总规模为332 km，分为市域快线网和市区轨道网两个层次。市域快线网由3条快线组成，线路长度为150 km，形成“一横两纵”的网络构架，平均站间距为3 km，旅行速度50～55 km/h，主要服务于中心城内长距离快速出行的乘客，实现了外围组团与主城区之间的快速交通联系，是支撑带形城市的基本骨架。市区轨道网由6条线路组成，线路长度为182 km，形成“四横三纵”的网络格局。市区轨道网以地铁制式为主，站间距小、运量大，主要服务于主城区内中长距离交通出行的乘客，是实现公交都市目标的保证，也是缓解交通拥堵的必然选择。

3 建设时序的独特性

不同于绝大多数城市先内后外、先主后辅的建设时序，泉水保护和带形城市的独特性迫使济南不得不反其道行之，选择了先快后慢、先外后内的轨道交通发展道路［6］。

3.1 影响线网建设时序的因素

3.1.1 泉水保护的重要性和严峻性

虽然做了充分研究，确保线网避开了泉水敏感区，但是，本着慎之又慎的原则，在旧城内修建地下线仍然是政府难以决断的问题。为此，济南的轨道交通建设本着先易后难的原则，从泉水保护万无一失的地上线路入手，循序渐进，逐步为地下线的建设积累经验，增强轨道交通保泉信心，保证轨道交通建设稳步推进。

3.1.2 城市形态的特殊性

济南所面临的问题主要是城市形态由团状向带形转变所带来的。在很长的一段时期内，济南的城市形态呈团状发展，主要集中在旧城内，随着城市规模的不断扩大，以近域推进为主的空间拓展模式问题逐渐显现。为了打破空间束缚及传统的漫延式发展的格局，亟需拉开城市框架。但是，由于缺乏高效公共交通支撑，主要依靠小汽车和班车难以解决由此造成的大量长距离交通，使东拓、西进的发展战略受阻。城市空间拓展受阻，反过来使中心区的功能难以疏解，旧城改造使老城区密度持续增加，进一步恶化了交通和人居环境，“中优”难以实现，城市发展处于两难境地。先行建设快线，解决长距离交通出行需求，能够引导城市空间有序发展，落实“东拓、西进、中优”的空间发展战略。因此，“先快后慢”成为必然选择。

3.1.3 量力而行的原则

轨道交通建设必须本着量力而行的原则，选择尽可能小的代价，尽量小的工程难度，尽快形成一个带形布局的轨道网，满足城市发展的需要。快线网中的“一横”R2线以地上线为主，“两纵”R1和R3线又位于新市区的主干路，建设条件好，工期短，投资少，先行实现快线网正是量力而行原则的体现。

基于以上原因，济南轨道交通规划创新性地提出先易后难、先外后内、先快后慢的建设时序，既符合带形城市的空间特点，解决东西向长距离出行交通需求，缓解现状交通压力，同时又能在现阶段回避泉水保护的社会敏感性问题。

3.2 济南近期建设方案

2015年1月，国务院正式批复了《济南市轨道交通近期建设规划(2015—2019)》［7］，至2019年，拟建成市域快线R1线、R2线一期工程和R3线一期工程，长约80.6 km，总投资437亿元，形成“一横两纵、贯穿东西、连接南北”的支撑带形城市空间骨架的快线网，如图6所示。这充分肯定了济南轨道交通建设时序选择的科学合理性，宣告济南轨道交通建设破坚冰，开创了历史新纪元。

图6 济南市轨道交通近期建设规划(2015—2019)

4 交通一体化在规划中的独特性

如前所述，受制于泉水保护和带形城市形态，济南轨道交通的独特性也造成了其先天不足，主要表现在核心区线网密度低和R2线与城市道路交通衔接不畅两方面。

4.1 城市核心区交通一体化研究［6］

由于泉水敏感区位于城市中心区，使核心区线网密度只有0.67 km/km1。线网规划为此做了专题研究，为提高核心区内轨道交通的便捷性，采取加密靠近核心区线路车站，与中运量系统、常规公交一体化衔接，建立慢行系统等多种方法，使更多的乘客通过步行或者公交换乘到达目的地，从而为核心区提供强有力的交通支撑。

4.2 铁路走廊沿线轨道交通快线站点交通一体化

快线R2线利用铁路走廊，沿胶济铁路敷设，铁路对两侧用地的阻隔以及R2线车站与相交道路的立交关系，造成R2线与道路交通连接不畅，难以发挥轨道交通的骨干作用。为此，在建设规划中设立交通衔接专题研究，围绕轨道交通车站，调整以BRT为主的中运量系统和常规公交在内的线路和场站，以放射状线网架构组织与轨道交通主要站点(交通枢纽或重要站点)衔接的公交线路，增加与R2线垂直的具有客流喂给作用的线路，强化地面交通对轨道交通的客流饲喂和疏散功能。