成都天府机场飞行区下穿通道设计与思考

张超

【摘要】通过分析飞行区下穿通道特点，以成都天府机场下穿通道为案例，分析下穿通道功能布局及常见结构形式，对飞行区下穿通道设计要点进行讨论研究，提出飞行区下穿通道结构形式选择、道路平纵横设计、设计速度等内容的设计建议，为今后飞行区下穿通道设计提供有益参考。

【关键词】特种车辆;下穿通道;平纵横设计

【中图分类号】 V351.11【文献标志码】 A

随着我国航空业务快速发展，机场旅客、货运吞吐量高速增长，民用机场规模逐步扩大的同时也面临着飞行器与地面服务车辆相互干扰日益加剧的问题，国内新建大型机场通常在连接飞行区地块关键路上由设置下穿通道，空间上分离飞行器与地面服务车辆，以提高机场飞行区综合运行效率。由于飞行区特种车辆存在加大差异性，与普通市政通道相比，飞行区下穿通道在道路平、纵、横设计上均有所不同，本文以成都天府机场飞行区下穿通道为例，对飞行区下穿通道设计的不同点进行研究。

1 飞行区下穿通道特点

1.1平面布局特点

飞行区下穿通道平面位置必须满足机场总体规划，其布局受制于航站楼、跑道、滑行道构型，且为保障飞机运行安全，下穿通道开口位置尚应考虑跑道平整范围、跑道升降带范围、滑行道平整范围，滑行带范围的影响，因此下穿通道平面布局往往比较局促，平面线形指标相对较低。

1.2服务对象特点

飞行区下穿通道服务对象均为飞行区内部车辆，具有交通量小、车辆速度低、驾驶员熟悉路况等特点，与市政通道服务对象差异较大，在进行设计时应考虑上述特点，不宜生搬硬套市政道路规范。

1.3特种车辆几何特征

飞行区内特种车辆种类较多，包括飞机牵引车、电源车、行李牵引车、食品车、升降平台车等多种特种车辆，其几何尺寸及爬坡能力均异于市政普通车辆，根据成都、大兴、兰州等机场调研结果，本文对机场常用特种车辆的几何尺寸及爬坡能力进行了梳理，如表1所示。

分析表1数据，最宽车辆为升降平台车，宽度为4.4 m， 其余车辆宽度在4 m以下;最高车辆为航食车（A380），高度为4.25 m，其余车辆高度在4 m以下;最长车辆为摆渡车，长度为14.3 m，其余车辆在14 m以下;行李牵引车爬坡能力为5%，其余车辆爬坡能力在7%以上。需要注意的是，不同机场采购的特种车辆品牌不同，其尺寸与性能存在一定差异，在设计时应进行充分调研。

2 成都天府机场下穿通道设计方案

2.1整体布局

飞行区下穿通道的主要功能是为机场飞行区内地面车辆与飞行器提供一套立体交叉的交通系统，避免相互干扰，提高机场运行效率，通常是连接航站楼与飞行区各小区地块。成都天府机场飞行区内本期设置5条下穿通道，其中1号通道、2号通道已投入使用，5号通道、6号通道及货运通道为预留通道（表2、图1）。

2.2设计方案

天府机场下穿通道均为双向4车道，特种车道宽4.5 m， 普通车道宽3.5 m，设计速度为40 km/h，道路等级为城市次干路（参照执行），汽车通道建筑限界4.5 m。闭口段采用箱涵结构，由于地下水位较高，敞口段采用 U槽结构。通道平面、纵断面主要设计指标见表3、表4。

3 下穿通道设计要点分析

3.1结构形式选择

下穿通道由闭口段和敞口段组成，闭口段常采用箱涵结构，箱涵结构单价较高，平均1.5万元/m2左右。箱涵段一般设置在跑道、滑行道下部，在保障飞机运行安全的情况下，应尽量减少闭口段长度，以节省投资造价。敞口段常采用放坡、挡墙、U槽等结构形式，放坡结构投资较低，但占地面积最大，在布局紧凑的机场飞行区使用较少。挡墙结构造价低于 U槽，但在地下水位高的情况下挡墙结构不再适用，此时应选择 U槽结构。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道选用"箱涵＋U槽"的结构组合形式。

3.2平面设计

飞行区总体平面规划以航站楼、跑道构型为骨架，滑行道次之，下穿通道及其它小区地块再次之，为节约用地，机场跑道、滑行道往往以最小间距布置，机场整体布局紧凑。下穿通道平面线位必须满足机场总体规划要求，在设计阶段仅可对线位进行局部优化调整。如若前期规划细节考虑不足，则可能产生爬坡段长度不足，宽度不足等情况，增大设计难度，可能造成规划方案无法落地的不良后果。为避免这种情况发生，在进行机场总体平面规划时就要充分考虑机场下穿通道设计特点，对机场下穿通道爬坡长度、通道宽度进行合理规划，为后续合理设计方案奠定基础。

根据上述原则，成都天府机场在前期规划中已充分考虑了下穿通道特点，通道平均爬坡长度在200 m左右，通道最大纵坡可控，平面方案布局合理。

3.3纵断面设计

3.3.1最大纵坡

通道纵断设计应综合考虑车辆的爬坡能力、道路建筑限界、道路排水、箱涵顶覆土厚度、与通道交叉管线的覆土高度，飞行区场道排水沟、灯具、监控、风机等附属设施高度等因素。通道最大纵坡通常受限于行李牵引车，根据调研情况，通道纵坡超過5%后行李拖车会出现爬坡困难情况，需减载行驶，因此建议下穿通道最大纵坡控制在4%以内。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道最大纵坡按照4%控制。

3.3.2建筑限界

MH/T7003-2017《民用运输机场安全保卫设施》中要求，下穿跑道或滑行道的隧道，净高度不应低于4.5 m[1]， CJJ221-2015《城市地下道路工程设计规范》中要求通行各种机动车的城市地下道路最小净高为4.5 m[2]，规范中的4.5 m净高基本满足飞行区特种车辆通行需求，故4.5 m为飞行区下穿通道建筑限界建议值。如在调研中有超过4 m 的车辆确需使用下穿通道，则建筑限界高度可按照设计车辆最小净高加上0.5 m竖向安全行驶距离确定[3]。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道建筑限界高度设计值为4.5 m。

3.4横断面设计

3.4.1车道宽度

飞行区特种车辆中最宽车辆为升降平台车，宽度为4.4 m，其余车辆宽度在4 m以下，由于升降平台车很少通过服务车道进行调度，因此不建议将其作为横断面设计的控制条件。参照特种车辆尺寸及机场运营经验，建议下穿通道特种车辆车道宽度取值4.5 m。当通道为单向2车道时，可将1条车道均定义为特种车辆车道，宽度为4.5 m，另一条定义为普通车道，宽度为3.5 m[4]。应注意，为保障下穿通道的运营安全，在同孔内布置双向交通的地下道路，应在两车道之间设置双黄线进行分隔。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道特种车辆车道宽度为4.5 m，普通车道宽度为3.5 m。

3.4.2横断面布置

国内飞行区下穿通道横断面布置有双向2车道、双向3车道、双向4车道等3种形式。双向2车道及双向3车道为单孔隧道，其在通风排烟、消防逃生上工程难度较大，且为保障飞机运行安全，在跑道、滑行道、站坪区域下穿通道开口区域受限，进一步增加了单孔隧道在通风排烟、消防逃生的设计难度，在 CJJ221-2015《城市地下道路工程设计规范》中也提出，为保障地下道路的运营安全，不宜在地下道路同一孔内布置双向交通，地下道路双向交通应尽可能分孔隔离[2]。因此，双向3车道、双向2车道断面在国内机场中运用相对较少，仅建议在条件受限时采用。双向4车道通道为双孔形式，具有运行效率高、运营管理安全可靠性好、通风排烟及消防逃生工程难度小等特点，在机场中运用最广泛，为推荐断面形式。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道横断面采用双向4车道布置形式。

3.5设计速度

飞行区内车辆运行速度普遍在20-50 km/h 之间，结合特种运行性能及机场运行手册中关于车辆行驶速度的规定，建议通道设计车速取40 km/h，条件困难时取30 km/h。

根据上述原则，成都天府机场飞行区下穿通道设计速度为40 km/h。

3.6不停航施工

不停航施工是指在机场不关闭或部分时段关闭并按照航班计划接收和放行航空器的情况下，在飞行区内施设工程施工。在跑道有飞行活动期间，禁止在跑道中心线两侧75 m 以内进行任何施工左右。在跑道中线两侧75 m 以内的区域进行的任何施工作业，在有航空器起飞、着陆前半个小时，施工单位应完成清理现场工作。在跑道两侧升降带内进行施工的，施工机具、车辆、堆放物高度及起重机悬臂高度不得穿透内过渡面和复飞面[5]。机场预留下穿通道设计要考虑远期建设时不停航施工难度，建议预留段端点远离跑道中心线，远期施工范围位于跑道不停航施工范围外，若设计条件受限，则建议预留段端点与跑道中线的距离不小于跑道平整带宽度。

根据上述原则，成都天府机场飞行区预留货运区下穿通道端点按照与跑道中线的距离不小于跑道平整带宽度控制。

4 总结

本文分析飞行区下穿通道特点，以成都天府机场为案例提出飞行区下穿通道在道路工程设计的要点，主要结论：

（1）平面规划应充分考虑下穿通道特点，预留足够爬坡长度与通道宽度。

（2）纵断面最大纵坡建议按照4%控制，建筑限界高度建议按照4.5 m控制。

（3）横断面中特种车道宽度建议4.5 m，普通车道宽度建议为3.5 m，建议采用双向4车道的断面形式。

（4）设计速度建议值为40 km/h。

（5）预留通道应考虑远期建设不停航施工难度，建议预留段端点与跑道中心距离不小于跑道平整带宽度。

参考文献

[1]民用运输机场安全保卫设施：MH/T7003-2017[S].北京：中國民用航空局，2017.

[2]城市地下道路工程设计规范：CJ211-2015[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[3]城市道路工程设计规范（2016年版）：CJ37-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[4]李振楠，赵祎.关于机场空侧服务车道设计要点的思考[J].科技与创新，2019（21）.

[5]运输机场运行安全管理规定：CAR-140-R2[S].北京：中国民用航空局，2022.