高廷梁

(太原市市政工程設(shè)計研究院，山西太原 030002)

大同是歷史文化名城，是重要的能源城市，是山西省北部的中心城市。主城區(qū)逐步形成由城區(qū)、御東區(qū)、口泉區(qū)等組成的組團式用地布局結(jié)構(gòu)。《總體規(guī)劃》確定了大同主城區(qū)“一主兩副，扇形組團”型的城市空間結(jié)構(gòu)，即以城區(qū)為核心，以御東區(qū)和口泉區(qū)為側(cè)翼，形成三個相對獨立的城區(qū)組團，每個組團規(guī)模適度、功能特點不同，共同構(gòu)成大同城市的政治、經(jīng)濟、文化的核心區(qū)域?？谌獏^(qū)主要集中了國家、省和地方多種經(jīng)濟形式的煤炭生產(chǎn)企業(yè)?！翱傮w規(guī)劃”將口泉區(qū)調(diào)整為以能源工業(yè)發(fā)展為主題，優(yōu)化現(xiàn)有的礦產(chǎn)開采與加工、機械制造加工工業(yè)，并大力發(fā)展清潔型的能源加工產(chǎn)業(yè)和輕型加工業(yè)，努力建成大同第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱型基地。校南街位于大同市的西南部，作為連接口泉區(qū)與城區(qū)的城市Ⅰ級主干路，具有舉足輕重的意義。道路西起同泉西路，東至南三環(huán)與西三環(huán)交匯處，設(shè)計全長10．723 km，紅線寬度50 m。該工程為2009年大同市重點工程，并于當(dāng)年竣工通車?，F(xiàn)結(jié)合兩年來的使用情況對工程的設(shè)計進行歸納總結(jié)，以供同行們參考。

1 道路現(xiàn)狀

本方案所研究的范圍西起同泉西路，東至南三環(huán)與西三環(huán)交叉口。道路從西向東先后與西北環(huán)高速公路、北同蒲鐵路、S206省道、大秦鐵路云聯(lián)線、大塘路、電廠運煤專線及17條規(guī)劃的城市主干道或次干道相交。此外道路還先后跨過十里河總干渠、十里河?，F(xiàn)狀校南街從同泉西路開始向東沿著山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院及大同煤炭高級技校南側(cè)圍墻直至同煤集團腫瘤醫(yī)院長約2．2 km，現(xiàn)狀道路為7．5 m的水泥路且其他市政設(shè)施基本尚無。道路所經(jīng)其余路段均為基本農(nóng)田。

2 設(shè)計原則

1)在遵守規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際地形結(jié)合周圍片區(qū)規(guī)劃及建筑具體情況，對道路線形進行局部方案比選和調(diào)整，同時能滿足城市主干道的技術(shù)標(biāo)準。2)在主要節(jié)點上，結(jié)合道路的實際地形及道路或鐵路的性質(zhì)采取合理的交叉方式。3)完善校南街城市主干道的服務(wù)功能，充分研究道路交通流構(gòu)成情況，確定最佳道路橫斷面類型。4)道路設(shè)計盡量考慮對周邊環(huán)境的影響。人性化景觀設(shè)計，關(guān)懷行人交通。

3 技術(shù)標(biāo)準

1)道路等級:城市Ⅰ級主干路;2)設(shè)計車速:60 km/h;3)標(biāo)準軸載:BZZ-100;4)構(gòu)筑物設(shè)計荷載:城—A級;5)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計年限:15年;6)橋下凈空:機動車道5 m;非機動車道3．5 m;7)抗震設(shè)防烈度:7度。

4 設(shè)計思路與工程實踐

4．1 平面設(shè)計

校南街是連接礦區(qū)、口泉區(qū)及城區(qū)的城市Ⅰ級主干道，總體線形呈扇形布置。本次設(shè)計是在規(guī)劃校南街的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場實際情況并結(jié)合道路周圍規(guī)劃片區(qū)對道路線形進行了合理調(diào)整比選。

方案一:該方案為原規(guī)劃線形，道路從同泉西路開始沿著現(xiàn)狀校南街向東經(jīng)過平泉路口后，直接向東穿過礦區(qū)公安局南側(cè)住宅樓、山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院運動場及其東側(cè)住宅區(qū)，然后穿過大同煤炭高級技校繼續(xù)向東與西北環(huán)高速公路相交后，在高速公路東側(cè)沿著東北方向，依次與現(xiàn)狀北同蒲鐵路、省道206、十里河總干渠、十里河、大秦鐵路云聯(lián)線、大塘路、電廠運煤專線相交后到達設(shè)計終點。該方案的優(yōu)點是遵循大同市總體規(guī)劃，路網(wǎng)布局間距合理。缺點是破壞了山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院及大同煤炭高級技校兩個學(xué)校的完整性，同時拆遷相對較大。方案二:該方案是在方案一的基礎(chǔ)上為了保證山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院及大同煤炭高級技校兩個學(xué)校的完整性，將規(guī)劃道路線形向南局部調(diào)整，調(diào)整后的道路線形基本沿著校南街從兩個學(xué)校南側(cè)穿過，然后向東穿過西北環(huán)高速公路后與規(guī)劃線形合并。該方案的優(yōu)點是保證了山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院及大同煤炭高級技校兩個學(xué)校的完整性，拆遷量較小。缺點是道路向南偏移143 m，改變了局部路網(wǎng)的間距密度。通過對以上兩個線形方案的比選，推薦采用方案二。

4．2 縱斷面設(shè)計

道路縱斷設(shè)計主要考慮該道路的交通性質(zhì)，周邊居民的出行方式，以及道路所處場地的地形、地貌等條件，本著滿足交通要求、防洪要求、居民出行方便快捷以及土方平衡等原則進行設(shè)計。道路縱斷面設(shè)計以沿線的排水渠標(biāo)高、現(xiàn)狀道路的標(biāo)高、鐵路頂進箱涵處鐵軌頂標(biāo)高、河道防洪及沿線節(jié)點的相交方式等進行道路豎向設(shè)計。

4．3 橫斷面設(shè)計

1)規(guī)劃校南街道路紅線寬50 m。推薦方案橫斷面布置為人非共板形式，即中間為4 m綠化分隔帶，兩側(cè)各14 m機動車道、9 m路側(cè)帶(即:2 m樹穴帶、4 m非機動車道、3 m人行道)。該方案的優(yōu)點是機動車與非機動車完全分離，同時機動車道相對較寬，道路通行能力較大。缺點是道路綠化面積相對較少。比較方案:橫斷面布置方式為人非共板形式，即中間為4 m綠化分隔帶，兩側(cè)各11 m機動車道及12 m路側(cè)帶(即:5 m綠化帶、4 m非機動車道、3 m人行道)。該方案的優(yōu)點是機動車與非機動車完全分離，道路綠化面積相對較大。缺點是機動車道相對較窄，道路通行能力相對較差。經(jīng)比選論證，最終采用推薦方案，道路橫斷面設(shè)計充分考慮交通量發(fā)展的可預(yù)見性，機動車道采用雙向八車道，交通容量大，通行能力較高，符合道路作為聯(lián)接大同市西南區(qū)域紐帶的定位。道路設(shè)計以人為本，道路最終采用人非共板斷面形式，既科學(xué)合理地分配了有限的道路資源，又保證了行人、非機動車、機動車各行其道的安全性。2)道路在下穿高速公路、鐵路時采取如下斷面:推薦斷面:該斷面為單箱四室的斷面，中間為兩孔均為15m的機動車道，兩側(cè)各為1孔7m的非機動車道及人行道共板。該方案的優(yōu)點是，下穿斷面同道路斷面基本一致，保證了直行車輛的連續(xù)流暢性。缺點是投資較高。比較斷面:該方案斷面為單箱四室的斷面，中間為兩孔均為12．5 m的機動車道，兩側(cè)各為1孔7m的非機動車道及人行道共板。該方案的優(yōu)點是斷面相對較小，投資較低。缺點是下穿斷面比道路斷面減少一個車道，對路線直行車輛造成一定影響。3)被交道路下穿斷面。道路與大塘路相交時，大塘路下穿校南街。下穿斷面為單箱兩室的斷面形式。每孔為12．5 m的機動車道。

4．4 節(jié)點方案設(shè)計

校南街作為城市主干道，所以道路與城市主干路和次干路相交時盡量采取平交方式。對于道路與沿線鐵路、高速路及公路的交叉問題，根據(jù)各個節(jié)點的不同特點，進行了優(yōu)化方案設(shè)計。道路跨越沿線溝渠、河道，設(shè)計中綜合考慮其規(guī)劃斷面及高程，經(jīng)過詳細計算確定了橋型、橋梁斷面，保證了構(gòu)筑物的安全可靠、經(jīng)濟合理。1)考慮到西北環(huán)高速公路的特殊性，相交時采用分離式立交，結(jié)合該段高速公路高路堤的實際地形，校南街采取下穿通過西北環(huán)高速公路。2)由于北同蒲鐵路與省道206線相互緊鄰，道路相交時須同時采取分離式立交，根據(jù)沿線鐵路地勢較高的情況，采取了主線全斷面下穿的方式通過。在主線人非系統(tǒng)外側(cè)增設(shè)8．5 m寬輔道與省道相連，交通流采用右進右出方式實現(xiàn)。3)道路與大秦鐵路云聯(lián)線及電廠運煤鐵路專線相交時采用分離式立交，道路采用下穿方式通過。4)大塘路作為運煤專線公路，其車流量大且車輛行駛對道路兩側(cè)的景觀及噪聲影響較大，校南街作為城市主干路，景觀性要求高，根據(jù)其特性，校南街與大塘路相交時，維持校南街與周圍地形相近，采取大塘路下穿校南街的交通方式，以減少對道路景觀的影響。根據(jù)總體規(guī)劃，大塘路規(guī)劃紅線寬度為60 m，設(shè)計時對該節(jié)點按遠期規(guī)劃一次形成，下穿斷面為兩孔12．5 m箱構(gòu)，兩側(cè)分別設(shè)7．5 m寬輔道、8．5 m寬人非系統(tǒng)與主線相交，交通流采用右進右出方式實現(xiàn)。5)校南街與主次干道相交采用信號燈控制，道路與支路相交采取右進右出，左轉(zhuǎn)交通通過周邊循環(huán)路網(wǎng)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的交通組織方式。6)十里河跨河方案:根據(jù)規(guī)劃，十里河與校南街相交處規(guī)劃河道寬度為164 m，且現(xiàn)狀河道東側(cè)約150 m處即為大秦鐵路云聯(lián)線。方案共考慮了三種思路:整體上跨、整體下穿以及先上跨后下穿的方式，對于前兩種思路，主要考慮到工程造價高、對道路兩側(cè)土地開發(fā)的影響較大且影響的范圍廣。最終采取道路上跨十里河、后下穿大秦鐵路云聯(lián)線方案。本方案因現(xiàn)狀河道距北同蒲鐵路距離近，道路設(shè)計縱坡較大，無法滿足設(shè)計規(guī)范要求，因此需要將該處十里河的現(xiàn)狀河道略微向西偏移，上下游接順。橋梁采用5×33 m鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁。

4．5 路面結(jié)構(gòu)

針對大同市季節(jié)及晝夜溫差大容易引起路面橫向裂縫的現(xiàn)象，設(shè)計通過現(xiàn)場試驗并結(jié)合以往在大同設(shè)計中出現(xiàn)的實際問題，對規(guī)范所采用的水泥穩(wěn)定碎石中碎石的級配曲線進行了進一步的調(diào)整細分，同時通過控制水泥穩(wěn)定碎石中水泥的含量，確定了水泥含量不超過5．5%比規(guī)范更加嚴格的設(shè)計要求，并提出了如果無法達到設(shè)計強度要求，則采用提高水泥標(biāo)號或者采用質(zhì)量更加優(yōu)異的硅酸鹽水泥等設(shè)計理念。通過上述一系列的優(yōu)化設(shè)計，極大的減少由于水泥含量和碎石級配不合理而引起的半剛性水泥穩(wěn)定碎石基層的橫向裂縫的產(chǎn)生。結(jié)合道路交通流量大、下穿通道多的特點，為了提高道路路面的強度與耐久性，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，上面層采用SBS瀝青改性劑，中面層采用抗車轍劑。使瀝青路面有更強的抗車轍能力和更長久的使用壽命，從而全面提升和改善路面的質(zhì)量。機動車道結(jié)構(gòu)總厚73 cm，面層總厚度為17 cm:4 cm厚細粒式SBS改性瀝青混凝土(AC-13)+6 cm厚中粒式瀝青混凝土(AC-20，摻入0．4%抗車轍劑)+7 cm厚粗粒式瀝青混凝土(AC-25)，基層為20 cm厚水泥穩(wěn)定碎石(水泥暫定含量5%)，底基層為36 cm厚水泥穩(wěn)定砂礫(水泥含量暫定3%)。

4．6 路基處理

結(jié)合施工季節(jié)及施工特點考慮到施工差異，提出了土方路基碾壓施工應(yīng)在最佳含水量+2．0%范圍內(nèi)進行，比規(guī)范更加嚴格的要求。道路在施工過程中遇到壓實度不夠或者軟地基情況，采取級配碎石換填及路基土晾曬相結(jié)合的方法，這樣既減少投資、保證了工程質(zhì)量，又加快了建設(shè)進度。結(jié)合道路沿線的地質(zhì)及地下水位情況，道路在下穿通道路段多處于地下水位以下。在設(shè)計箱構(gòu)時采用了內(nèi)、中、外三層的立體防水體系。對兩側(cè)引道處于地下水位以下的路段，采用鋼筋混凝土U形槽解決路基防水問題。

4．7 其他設(shè)計要點

1)在雨水口的設(shè)計上考慮從校南街的美觀出發(fā)，采用立篦式雨水口，考慮到立篦收水不足，將雨水口進行改造設(shè)計，在檢修蓋板上開孔收水，實施以來效果極佳。2)道路范圍內(nèi)各種管線布置合理，在規(guī)范許可的情況下將管線布置在道路兩側(cè)人行道及非機動車道下，以避免由于機動車道上檢查井施工不到位而引起的檢查井周圍路面塌陷等病害。

5 工程運行效果及社會效益

道路運行兩年來，路基、路面質(zhì)量良好，未出現(xiàn)裂縫及沉陷，這與道路的路基處理得當(dāng)、管線布置的設(shè)計有很大關(guān)系，充分證明了設(shè)計的合理性。道路的實施進一步完善了大同市的總體路網(wǎng)，使得大同市路網(wǎng)整體優(yōu)勢得以進一步發(fā)揮，校南街與西三環(huán)、同泉西路一同構(gòu)成了大同市西南部區(qū)域出行的快速通道，極大的緩解了西南部城區(qū)的交通壓力。在一定程度上吸引了大量的城區(qū)與口泉區(qū)的交通流，減輕了大慶路和同泉路的交通壓力。道路實施的同時對全線實施綠化工程，整個道路呈現(xiàn)出“三季有花、四季常綠、人在景中、景隨人行”的景觀效果，徹底改變了大同市西南部的落后面貌，完善了城市職能，全面提升了城市形象，同時道路的建設(shè)也為口泉區(qū)能源工業(yè)的發(fā)展壯大奠定了良好的基礎(chǔ)條件，由此可以看出交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對于一座城市的發(fā)展具有強大的帶動作用。

［1］大同市城市總體規(guī)劃(2005—2020年)［Z］．

［2］CJJ 37-90，城市道路設(shè)計規(guī)范［S］．

［3］JTG D50-2006，公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范［S］．

［4］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］．

［5］JTG D30-2004，公路路基設(shè)計規(guī)范［S］．