公路跨越長城敵臺遺址保護方案研究

崔 毅

(山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012)

?

公路跨越長城敵臺遺址保護方案研究

崔 毅

(山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012)

通過分析S203渾源縣東坊城至大磁窯段改建項目與長城的關系，研究了公路跨越長城敵臺遺址的路線方案，并從施工、運營、環保三方面，提出了保護長城敵臺遺址的措施，以最大限度的保證長城敵臺的安全性。

省道，長城敵臺，路線方案，保護措施

隨著山西省旅游經濟的蓬勃發展，景區周邊國省道干線路網的升級改造與旅游資源、文物遺址等時有沖突，如何既能滿足公路工程的可行性，又能將新建公路對文物遺址的影響降至最低，是工程能否實施的關鍵。本文以S203渾源縣東坊城至大磁窯段改建為例，探討在公路路線方案設計施工及運營中，如何減輕對長城敵臺的影響。

1 工程概況

1.1 路線方案

省道S203是渾源縣至靈丘縣的聯絡專線，也是通往懸空寺、恒山景區的唯一省道。道路改線的起點位于東坊城鄉，終點至大磁窯鎮，為避讓懸空寺景區、恒山景區等，沿敗楊峪溝經李峪村、孟家窯進行布線。由于敗楊峪溝北側為恒山風景名勝區核心景區，南側地面高程陡升至1 800 m～2 100 m之間(原路面高程1 080 m～1 140 m)，二級公路縱坡指標無法滿足現行規范要求[1]，因此路線方案以敗楊峪溝為選線走廊帶。

1.2 工程技術標準

涉及長城敵臺遺址的公路技術等級為二級，設計速度為60 km/h，路基寬度為12 m。

2 長城敵臺遺址概況

2.1 長城敵臺遺址現狀

敗楊峪溝兩側共有三組長城敵臺文物遺址，即敗楊峪長城、李峪長城、落子窊長城敵臺遺址，為省級文物保護單位。

落子窊長城位于渾源縣東坊城鄉落子窊村西南，現存6座長城敵臺，2段長城墻體；敗楊峪長城位于渾源縣東坊城鄉落子窊村西南，現存6座長城敵臺，1段長城墻；李峪長城敵臺位于東坊城鄉東灣村東部和南部，現存11座長城敵臺，6段長城墻體，現狀1號、3號、4號、5號敵臺，7號、8號敵臺，9號、10號、11號敵臺之間現存6段長城墻體，均為砂質黃土夯筑，建于明代。

2.2 長城敵臺保護范圍

依據晉政函[2016]122號文，《山西省人民政府關于公布山西省歷代長城保護范圍及建設控制地帶的通知》中的相關規定如下：

保護范圍：長城敵臺遺存墻基外緣基線向四周擴20 m作為邊界。

建設控制地帶：自保護范圍邊界外擴200 m作為邊界。

3 項目與長城的關系

3.1 路線選線方案與長城敵臺的關系

路線走廊帶內共布設A,C,D,E四個比選方案，各路線方案對長城敵臺的建設控制地帶和保護范圍的影響如圖1所示。

表1 各路線方案對敵臺遺址影響一覽表

路線方案保護范圍/m建設控制地帶/m備注A線4818穿越1處保護范圍C線(A+C線)0(4)218(736)后續隧道段落劣勢明顯D線66813壓占敗楊峪長城3號敵臺E線(A+E線)51(0)680(993)穿越1處保護范圍

由表1可知，A線方案對敵臺保護范圍進行繞避，對保護范圍和建設控制帶的影響最小。

3.2 路線設計階段

在路線方案A無法繞避長城敵臺保護范圍的前提下，下一步的工程設計中對相關道路段落進行了路基方案和橋梁方案的比選。

1)路基方案。如圖2所示，路線方案AK5+100處穿越敗楊峪長城5敵臺保護范圍，穿越保護區的路線長度為4 m，見表2。

2)橋梁方案。由于路基方案AK5+100段落的填方邊坡距離敗楊峪長城5號敵臺過近，故將填土路基方案優化為一座5孔20 m鋼筋混凝土箱梁橋，即東灣大橋。橋面與5號敵臺基底基本持平，低于6號敵臺的基底約30 m。優化后路線與長城敵臺的空間距離如表2所示。

表2 設計方案距離敵臺及穿越保護范圍長度一覽表 m

由表2可知，橋梁方案與路基方案相比，橋梁邊緣距離敗楊峪5號敵臺的最近水平距離增加了7.5 m。

4 項目對長城的影響分析

項目對長城敵臺的影響主要有如下幾個方面：

1)施工振動的影響分析。因敵臺保護區和建設控制地帶范圍內的路基碾壓夯實和橋梁樁基的施工會帶來不可避免的振動影響。

2)運營期間的振動影響分析。通車運營后，過往車輛通過路基和橋梁對地面傳遞水平振動，且是長期作用因素，故敵臺的容許振動速度按全國重點文物保護單位的規定采用0.15 mm/s。

3)環境景觀影響分析。公路對長城敵臺周邊景觀環境存在明顯影響，包括景觀視線、水土植被、地形地貌、散貨拋灑等方面。

5 保護措施

5.1 施工保護措施

對距離道路最近的敗楊峪長城5號、6號敵臺,李峪長城1號、2號敵臺進行必要的支撐、防護處理，搭建由腳手架、鋼板、密目式安全網組成的支護構架，開裂部位鋼板支護，通過預防護處理，防止敵臺開裂、坍塌。在橋梁樁基礎的鉆孔施工，采用旋挖鉆孔灌注樁技術，其特點是振動小、工作效率高、施工質量好、塵土泥漿污染少，被譽為“綠色施工工藝”。

5.2 運營保護措施

路面采用瀝青混凝土柔性面層，在提高行車舒適性的同時將往來車輛的水平振動影響限制在安全合理的范圍內。

以GB/T 50452—2008古建筑防工業振動技術規范[2]中所列計算公式為準，距汽車振源中心r處地面的水平向振動速度計算結果如表3所示。

其中，Vr為距振源中心r處地面水平振動速度；V0為r0處地面振動速度，mm/s，50m～100m取0.230mm/s，100m～200m取0.110mm/s；r0為振源半徑，汽車柔性路面取3.25m；r為距振源中心的距離；δ0為與振源半徑有關的幾何衰減系數，汽車振源取值為0.3～0.4，取0.35；α0為土的能量吸收系數，s/m，汽車振源黏土及可塑粉質黏土取值為(1.2～1.45)×10-4s/m，取1.35×10-4s/m；f0為地面振動頻率，取10Hz。

表3 敵臺地面水平振動速度計算值

如表3所示，運營期過往車輛對長城敵臺的振動影響速度介于0.012 mm/s～0.078 mm/s之間，均小于規范容許安全振動速度0.150 mm/s，能保障敵臺結構安全。

5.3 環境保護措施

施工期間，在長城敵臺的保護范圍和建設控制地帶范圍設置標志標牌，工程主體施工結束后，對保護區和建設控制地帶范圍內的道路兩側邊坡進行植被恢復。

6 結語

1)項目采用橋梁代替路基的方式，有利于減輕公路建設項目對長城敵臺本體及所處環境的影響，最大限度的保證了長城敵臺本體的結構安全。

2)瀝青混凝土柔性面層的采用，將通行車輛的水平振動速度限定在安全合理的范圍內。

3)道路兩側邊坡進行綠化設計，結合道路標志標牌設置長城敵臺指示牌，提高對長城敵臺遺址的認知，進而弘揚長城文化。

[1] JTG D20—2006，公路路線設計規范[S].

[2] GB/T 50452—2008，古建筑防工業振動技術規范[S].

[3] 張 悅，吳順川.大跨度黃土隧道施工對明長城沉降影響研究[J].路基工程，2013(2)：114-120.

[4] 劉健海.高速公路隧道穿越長城設計方案研究[J].山西交通科技，2011(3)：46-47.

[5] 石玉成，郭青林，劉 琨，等.車輛振動對山丹明長城遺址的影響分析[J].地震工程與工程振動，2014，34(sup)：988-993.

[6] 汪躍飛.長城遺址下淺埋暗挖雙跨大斷面矩形隧道方案比選及沉降控制[J].四川建筑，2013，33(3):163-169.

Research on the protection scheme of highway across the Great Wall enemy units site

Cui Yi

(ShanxiTransportationPlanningandDesignInstitute,Taiyuan030012,China)

Through the analysis on the relationship of the reconstruction project of S203 Hunyuan county Dongfang city to Daciyao section and the Great Wall, this paper researched the route scheme of highway across the Great Wall enemy units site, and from the construction, operation, environmental protection three aspects, put forward the measures protection of the Great Wall enemy ruins, to maximum ensure the safety of the Great Wall enemy units.

provincial road, the Great Wall enemy units, route scheme, protection measure

1009-6825(2017)06-0155-02

2016-12-15

崔 毅(1982- )，男，工程師

U412

A