大同市校南街工程的設計探討

高廷梁

(太原市市政工程設計研究院，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。主城區逐步形成由城區、御東區、口泉區等組成的組團式用地布局結構?！犊傮w規劃》確定了大同主城區“一主兩副，扇形組團”型的城市空間結構，即以城區為核心，以御東區和口泉區為側翼，形成三個相對獨立的城區組團，每個組團規模適度、功能特點不同，共同構成大同城市的政治、經濟、文化的核心區域?？谌獏^主要集中了國家、省和地方多種經濟形式的煤炭生產企業。“總體規劃”將口泉區調整為以能源工業發展為主題，優化現有的礦產開采與加工、機械制造加工工業，并大力發展清潔型的能源加工產業和輕型加工業，努力建成大同第二產業發展的支柱型基地。校南街位于大同市的西南部，作為連接口泉區與城區的城市Ⅰ級主干路，具有舉足輕重的意義。道路西起同泉西路，東至南三環與西三環交匯處，設計全長10．723 km，紅線寬度50 m。該工程為2009年大同市重點工程，并于當年竣工通車。現結合兩年來的使用情況對工程的設計進行歸納總結，以供同行們參考。

1 道路現狀

本方案所研究的范圍西起同泉西路，東至南三環與西三環交叉口。道路從西向東先后與西北環高速公路、北同蒲鐵路、S206省道、大秦鐵路云聯線、大塘路、電廠運煤專線及17條規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狀校南街從同泉西路開始向東沿著山西工業職業技術學院及大同煤炭高級技校南側圍墻直至同煤集團腫瘤醫院長約2．2 km，現狀道路為7．5 m的水泥路且其他市政設施基本尚無。道路所經其余路段均為基本農田。

2 設計原則

1)在遵守規劃的基礎上，根據實際地形結合周圍片區規劃及建筑具體情況，對道路線形進行局部方案比選和調整，同時能滿足城市主干道的技術標準。2)在主要節點上，結合道路的實際地形及道路或鐵路的性質采取合理的交叉方式。3)完善校南街城市主干道的服務功能，充分研究道路交通流構成情況，確定最佳道路橫斷面類型。4)道路設計盡量考慮對周邊環境的影響。人性化景觀設計，關懷行人交通。

3 技術標準

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

4 設計思路與工程實踐

4．1 平面設計

校南街是連接礦區、口泉區及城區的城市Ⅰ級主干道，總體線形呈扇形布置。本次設計是在規劃校南街的基礎上，根據現場實際情況并結合道路周圍規劃片區對道路線形進行了合理調整比選。

方案一:該方案為原規劃線形，道路從同泉西路開始沿著現狀校南街向東經過平泉路口后，直接向東穿過礦區公安局南側住宅樓、山西工業職業技術學院運動場及其東側住宅區，然后穿過大同煤炭高級技校繼續向東與西北環高速公路相交后，在高速公路東側沿著東北方向，依次與現狀北同蒲鐵路、省道206、十里河總干渠、十里河、大秦鐵路云聯線、大塘路、電廠運煤專線相交后到達設計終點。該方案的優點是遵循大同市總體規劃，路網布局間距合理。缺點是破壞了山西工業職業技術學院及大同煤炭高級技校兩個學校的完整性，同時拆遷相對較大。方案二:該方案是在方案一的基礎上為了保證山西工業職業技術學院及大同煤炭高級技校兩個學校的完整性，將規劃道路線形向南局部調整，調整后的道路線形基本沿著校南街從兩個學校南側穿過，然后向東穿過西北環高速公路后與規劃線形合并。該方案的優點是保證了山西工業職業技術學院及大同煤炭高級技校兩個學校的完整性，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 縱斷面設計

道路縱斷設計主要考慮該道路的交通性質，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計。道路縱斷面設計以沿線的排水渠標高、現狀道路的標高、鐵路頂進箱涵處鐵軌頂標高、河道防洪及沿線節點的相交方式等進行道路豎向設計。

4．3 橫斷面設計

1)規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，兩側各14 m機動車道、9 m路側帶(即:2 m樹穴帶、4 m非機動車道、3 m人行道)。該方案的優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，兩側各11 m機動車道及12 m路側帶(即:5 m綠化帶、4 m非機動車道、3 m人行道)。該方案的優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。經比選論證，最終采用推薦方案，道路橫斷面設計充分考慮交通量發展的可預見性，機動車道采用雙向八車道，交通容量大，通行能力較高，符合道路作為聯接大同市西南區域紐帶的定位。道路設計以人為本，道路最終采用人非共板斷面形式，既科學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，兩側各為1孔7m的非機動車道及人行道共板。該方案的優點是，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，兩側各為1孔7m的非機動車道及人行道共板。該方案的優點是斷面相對較小，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 節點方案設計

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，根據各個節點的不同特點，進行了優化方案設計。道路跨越沿線溝渠、河道，設計中綜合考慮其規劃斷面及高程，經過詳細計算確定了橋型、橋梁斷面，保證了構筑物的安全可靠、經濟合理。1)考慮到西北環高速公路的特殊性，相交時采用分離式立交，結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。在主線人非系統外側增設8．5 m寬輔道與省道相連，交通流采用右進右出方式實現。3)道路與大秦鐵路云聯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。根據總體規劃，大塘路規劃紅線寬度為60 m，設計時對該節點按遠期規劃一次形成，下穿斷面為兩孔12．5 m箱構，兩側分別設7．5 m寬輔道、8．5 m寬人非系統與主線相交，交通流采用右進右出方式實現。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，左轉交通通過周邊循環路網實現轉向的交通組織方式。6)十里河跨河方案:根據規劃，十里河與校南街相交處規劃河道寬度為164 m，且現狀河道東側約150 m處即為大秦鐵路云聯線。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、對道路兩側土地開發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線方案。本方案因現狀河道距北同蒲鐵路距離近，道路設計縱坡較大，無法滿足設計規范要求，因此需要將該處十里河的現狀河道略微向西偏移，上下游接順。橋梁采用5×33 m鋼筋混凝土預應力箱梁。

4．5 路面結構

針對大同市季節及晝夜溫差大容易引起路面橫向裂縫的現象，設計通過現場試驗并結合以往在大同設計中出現的實際問題，對規范所采用的水泥穩定碎石中碎石的級配曲線進行了進一步的調整細分，同時通過控制水泥穩定碎石中水泥的含量，確定了水泥含量不超過5．5%比規范更加嚴格的設計要求，并提出了如果無法達到設計強度要求，則采用提高水泥標號或者采用質量更加優異的硅酸鹽水泥等設計理念。通過上述一系列的優化設計，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定碎石基層的橫向裂縫的產生。結合道路交通流量大、下穿通道多的特點，為了提高道路路面的強度與耐久性，在路面結構設計時，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量。機動車道結構總厚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厚水泥穩定碎石(水泥暫定含量5%)，底基層為36 cm厚水泥穩定砂礫(水泥含量暫定3%)。

4．6 路基處理

結合施工季節及施工特點考慮到施工差異，提出了土方路基碾壓施工應在最佳含水量+2．0%范圍內進行，比規范更加嚴格的要求。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合的方法，這樣既減少投資、保證了工程質量，又加快了建設進度。結合道路沿線的地質及地下水位情況，道路在下穿通道路段多處于地下水位以下。在設計箱構時采用了內、中、外三層的立體防水體系。對兩側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 其他設計要點

1)在雨水口的設計上考慮從校南街的美觀出發，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)道路范圍內各種管線布置合理，在規范許可的情況下將管線布置在道路兩側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、路面質量良好，未出現裂縫及沉陷，這與道路的路基處理得當、管線布置的設計有很大關系，充分證明了設計的合理性。道路的實施進一步完善了大同市的總體路網，使得大同市路網整體優勢得以進一步發揮，校南街與西三環、同泉西路一同構成了大同市西南部區域出行的快速通道，極大的緩解了西南部城區的交通壓力。在一定程度上吸引了大量的城區與口泉區的交通流，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，同時道路的建設也為口泉區能源工業的發展壯大奠定了良好的基礎條件，由此可以看出交通基礎設施建設對于一座城市的發展具有強大的帶動作用。

［1］大同市城市總體規劃(2005—2020年)［Z］．

［2］CJJ 37-90，城市道路設計規范［S］．

［3］JTG D50-2006，公路瀝青路面設計規范［S］．

［4］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］．

［5］JTG D30-2004，公路路基設計規范［S］．