基于環(huán)境保護的道路創(chuàng)新設計

劉 進，熊 翀

（1.湖南省交通科學研究院，湖南 長沙 410015；2.株洲市規(guī)劃設計院，湖南 株洲 412007）

基于環(huán)境保護的道路創(chuàng)新設計

劉 進1，熊 翀2

（1.湖南省交通科學研究院，湖南 長沙 410015；2.株洲市規(guī)劃設計院，湖南 株洲 412007）

隨著城市用地越來越緊張以及人們對環(huán)境保護越來越重視，如何在城市道路設計中貫穿“環(huán)保”理念，成為目前道路設計必須考慮的新問題。以株洲市某道路設計為例，對基于“環(huán)保理念”的道路設計進行了闡述。結合環(huán)境保護內容介紹了工程方案比選、BIM模擬及工程設計創(chuàng)新點。

道路設計；環(huán)境保護；明洞；BIM

1 工程概述

森林路位于株洲市“兩型社會”綜合配套改革實驗區(qū)天易示范區(qū)內，是示范區(qū)內的一條城市次干路，同時也是神農城項目貫穿南北的內部主通道。森林路南起濱江南路，北至濱江北路，規(guī)劃定性為城市次干路，既是神農城核心區(qū)對外交通聯系的干道，又是片區(qū)內網格狀干道網中的骨架道路。森林路為神農城項目主通道，道路兩廂用地主要為文化休閑、商業(yè)、綠化等用地。圖1為神農城核心區(qū)平面布置圖。

圖1 神農城核心區(qū)平面布置圖

2 設計創(chuàng)新點

結合周邊情況綜合確定，森林路設計[1，2]理念為：“功能、生態(tài)、環(huán)保、美觀”。項目設計組進行了大量的嘗試和探索，主要創(chuàng)新點有：

（1）隧道明挖，方便施工，減少造價，恢復山體，保留綠色。

（2）明洞頂，開圓孔；明暗交替，富有韻味；采光透氣，一孔多用。

（3）瀝青改性，低噪耐用；鋪裝透水，舒適“兩型”。

（4）燈具更新，LED燈；造型獨特，電子控制，資源節(jié)約。

（5）BIM模擬，理念超前；輔助設計，直觀協調。

限于篇幅，本文結合環(huán)境保護簡要介紹明洞設計及BIM設計理念。

3 明洞設計

“兩型”社會建設理念要求道路建設對現狀環(huán)境、生態(tài)進行最小限度的破壞、最大限度的保護[3]。結合現狀地形及神農城項目整體布局，森林路“東擁城、西抱湖、南穿山”，依勢而行，在神農城、神農湖、天臺山間穿行，交相呼應，相得益彰，最大限度減少對現狀的破壞。圖2為森林路山體段平面示意圖。

森林路部分路段經過現狀天臺山，該山體規(guī)劃保留，且線位兩側山體上有神農塔及神農壇兩處建筑。

3.1 明洞與開挖比選

如何穿山而不破壞環(huán)境是本次設計的一個難點。對此，項目組深入開展實地調查研究，提出開挖路塹、新建明洞兩種建設方案，并做深度對比。

圖2 森林路山體段平面示意圖

（1）該段森林路兩側有神農塔、神農壇兩處神農城景觀建筑。若采用破山建路、開挖路塹的方式建設該段森林路，則路塹硬質護坡與周邊生態(tài)景觀不協調，對整個神農城景觀影響較大，且切斷了神農塔、神農壇間的交通聯系。采用明洞的建設方式可通過生態(tài)恢復手段還原天臺山山體形態(tài)，為喧鬧的城市保留一處綠地，同時在明洞頂上設慢行系統(tǒng)，有利于各旅游景點間的參觀連續(xù)性，可達到“問道神農壇、遠眺神農塔”的景觀效果。

（2）開挖路塹將產生大量的土方棄方，不利于道路建設的土方平衡，同時需設置硬質擋護，費用高，不符合“兩型”社會建設理念。新建明洞可將道路隱于山體中，明暗交替，增添行車樂趣，同時相對于隧道建設，明洞方案施工簡單可行。

（3）明洞自身有不可比擬的優(yōu)勢。明洞涵頂覆土，通過生態(tài)恢復的手段恢復綠化植被并設置慢行系統(tǒng)；上設通風采光井，以供白天采光及全天候通風所用；洞口采用“削竹式”，形式美觀，與山體地形吻合。經方案比選，該段道路采用明挖、現澆拱形明洞的結構形式。明洞方案結合實際，大膽創(chuàng)新，在保證交通通行需求的同時，打造良好的慢行系統(tǒng)及景觀效果，還通過通風采光孔的設置，在營造良好通行環(huán)境的同時，節(jié)約了電力資源。細節(jié)之處，無一不彰顯“兩型社會”建設理念。

3.2 明洞形式比選

結合現狀及施工工藝，提出兩種明洞斷面形式比選方案：拱形斷面和矩形斷面（見圖3、圖4）。表1為兩種方案優(yōu)缺點比選。

圖3 拱形斷面明洞效果圖

圖4 矩形斷面明洞效果圖

表1 明洞斷面形式比選表

圖5 BIM設計成果展示圖

通過上述方案比選，確定采用方案一，即明洞采用拱形斷面。

3.3 明洞BIM模擬

該明洞結構復雜，傳統(tǒng)設計方式難以清晰表達明洞全貌。項目引進BIM技術（建筑信息模型，簡稱BIM）進行模型建立，通過數字信息仿真模擬該構筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協調性、模擬性、優(yōu)化性等特點，可較好地表達明洞全貌及其與山體的關系。圖5為BIM設計成果展示圖。

4 結語

（1）城市道路設計應貫徹“環(huán)境保護”的理念，其建設方式應與周邊環(huán)境相協調，特別是中心城區(qū)，應盡量保留自然山體，留住綠色。該項目的明洞就是這一理念的有效嘗試。該道路有機地融入了神農城、神農塔、神農壇等神農文化景點，獨具特色，并獲得2015年度湖南省優(yōu)秀設計二等獎。圖6為明洞建成實景圖。

（2）BIM技術源自建筑設計目前被頻繁引入市政設計特別是市政管線設計中，其最大特點是對細節(jié)的模擬。該項目建設中也采用BIM技術對明洞進行了初步模擬，這將是未來市政設計的發(fā)展方向之一。

圖6 明洞建成實景圖

[1]CJJ37-2012，城市道路工程設計規(guī)范[S].

[2]CJJ193-2012，城市道路路線設計規(guī)范[S].

[3]吳志強，李德華.城市規(guī)劃原理[M].上海：同濟大學出版社，2010.

U412.37

：B

：1009-7716（2017）02-0013-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.004

2016-11-07

劉進（1976-），湖南常德人，工學碩士，高級工程師、一級注冊結構工程師、咨詢工程師（投資），長期從事城市道路、橋梁設計與研究。