武漢市古田四路北延線（長豐大道～紫潤北路）工程總體設(shè)計

李妍文 裴 君

中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司 湖北 武漢 430056

正文：

2015年9月，第十屆中國（武漢）國際園林博覽會在武漢開幕，昔日垃圾填埋場已變成城市“綠肺”，生動演繹了“生態(tài)回歸、城市變遷”的精彩故事。園博會結(jié)束后，園博園繼續(xù)向市民開放，成為武漢又一處風(fēng)景名勝。

古田四路北延線（現(xiàn)名園博園西路）是園博會配套道路，經(jīng)二環(huán)線轉(zhuǎn)入長豐大道高架后至南泥灣立交橋下橋，約1.8km便可直抵園博園西進(jìn)口。

1 工程概述

古田四路北延線位于漢口西部，隸屬于硚口區(qū)，呈南北走向，南起長豐大道，北至紫潤北路，路線全長1795m，紅線寬40m。沿線依次與長豐大道、長風(fēng)路、長順路、廣華路、紫潤南路、城華路、紫潤北路等7條道路相交，并下穿地鐵長豐停車場（規(guī)劃）及鐵路走廊帶（包括滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行、新墩至漢西聯(lián)絡(luò)線上行以及預(yù)留鐵路新墩至漢西聯(lián)絡(luò)線下行）。

2 功能定位及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《武漢市城市總體規(guī)劃（2010～2020年）》，古田四路（長豐大道～紫潤北路）規(guī)劃為城市次干路，是古田地區(qū)一條重要的南北向道路，將跨越由漢丹鐵路和漢宜高鐵組成的鐵路走廊，為進(jìn)出園博園及周邊居民出行提供交通服務(wù)功能。

道路等級為城市次干路；設(shè)計車速40km/h，雙向4～6車道；凈空標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)動車道凈空≥4.5m，非機(jī)動車道、人行道凈空≥2.5m。

3 主要建設(shè)規(guī)模

古田四路北延線南起長豐大道，北至紫潤北路，路線全長1795m，規(guī)劃為城市次干路，標(biāo)準(zhǔn)段紅線寬度40m。

地面道路為雙向六車道，兩側(cè)設(shè)置非機(jī)動車道和人行道；

車行下穿鐵路通道為雙向四車道，起于長風(fēng)路口南側(cè)，止于紫潤南路交叉口南側(cè)；采用左、右分離式兩幅車行隧道；左線長733.5m，其中閉口段長度為303.03m；右線長739.162m，其中閉口段長度334.03m；在下穿鐵路通道兩側(cè)設(shè)置地面輔道；新建泵站一座。

地理位置圖

4 設(shè)計特點(diǎn)及難點(diǎn)

1）鐵路路節(jié)點(diǎn)控制條件多，建設(shè)條件極其苛刻，設(shè)計難度大；

a 橫向交叉的鐵路股數(shù)多（8股），橋墩間距小，通道與鐵路斜交角度大。由于施工期間鐵路不能中斷通行，下穿通道的位置經(jīng)過充分論證，需對規(guī)劃線位進(jìn)行優(yōu)化；

b通道距離鐵路高架橋墩承臺間距較小，且此段地質(zhì)條件較差，基坑開挖及支護(hù)方案設(shè)計難度大；

c 規(guī)劃地鐵長豐停車場尚未進(jìn)行前期設(shè)計，通道設(shè)計需統(tǒng)籌考慮與長豐停車場的合建方案；

2）與園博園總體工程充分對接，與園博園作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在道路、交通、景觀等方面通盤考慮

3）與武漢三環(huán)線工程的近遠(yuǎn)期結(jié)合。

5 總體方案

5.1 車道數(shù)的確定

根據(jù)古田四路的規(guī)劃等級及在路網(wǎng)中的功能定位，根據(jù)交通流量預(yù)測，古田四路下穿通道雙向四車道、地面雙向六車道能滿足遠(yuǎn)期2030年高峰小時流量需要，并對區(qū)域交通起到明顯的改善作用。

5.2 工程起終點(diǎn)的確定及與三環(huán)線的近遠(yuǎn)期結(jié)合

起點(diǎn)：本項(xiàng)目起點(diǎn)為長豐大道，該交叉口納入長豐大道工程設(shè)計范圍，兩個工程設(shè)計方案進(jìn)行無縫對接。

終點(diǎn)：工程設(shè)計終點(diǎn)為紫潤北路，距離三環(huán)線120m。

根據(jù)規(guī)劃，古田四路遠(yuǎn)期上跨三環(huán)線，縱斷面設(shè)計主要受紫潤北路通行機(jī)動車的凈高控制。為減少廢棄工程，設(shè)計在城華路～紫潤北路段設(shè)置中央分隔帶，預(yù)留遠(yuǎn)期橋梁布墩條件。

遠(yuǎn)期上跨三環(huán)線平、縱示意圖

5.3 路線平面設(shè)計

本工程沿線需穿越8股鐵路，其中高架鐵路客運(yùn)專線5股，地面鐵路3股；由于兩側(cè)接線條件限制，只能下穿鐵路。

古田四路主要控制節(jié)點(diǎn)平面圖

對路線走向影響最大的節(jié)點(diǎn)為滬漢蓉鐵路。滬漢蓉鐵路為高架橋梁，鐵路部門要求通道盡量遠(yuǎn)離鐵路橋墩，施工期間鐵路不能中斷運(yùn)行，因此總體設(shè)計必須要先確定下穿通道的設(shè)計和施工方案，解決在哪里穿越鐵路、如何安全穿越鐵路的問題。

現(xiàn)狀滬漢蓉鐵路橋跨徑30m，如采用雙向四車道整幅布置，通道總寬度達(dá)到18.5m，交角64°，通道外邊緣與承臺沖突，因此通道采用左右分幅布置，單幅兩車道。

下穿通道與高架鐵路橋的關(guān)系圖

路線走向方案綜合考慮地面鐵路位置和相交角度、高架鐵路橋跨徑和橋墩位置、通道距現(xiàn)狀鐵路橋承臺凈距及施工開挖深度限制等因素，保證開挖基坑滿足鐵路安全要求，盡量采取高標(biāo)準(zhǔn)的平面線形，對兩個線位方案進(jìn)行比較。

（1）方案一

道路以50度角，分左右兩幅通道斜穿規(guī)劃的地鐵7號線長豐停車場，同時也斜穿現(xiàn)狀的滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行。車行通道的平曲線半徑為300～500m，調(diào)整后左、右側(cè)通道距鐵路橋墩的最小凈距分別4.16m、3.61m。

地下通道段平面示意圖（方案一）

（2）方案二

道路從起點(diǎn)左偏，過長風(fēng)路、天順園小區(qū)后以70度左右角度，分左右兩幅通道斜穿規(guī)劃的地鐵7號線長豐停車場，同時也斜穿現(xiàn)狀的滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行、新墩至漢西聯(lián)絡(luò)線上行。車行通道的平曲線半徑為300m，車行通道與現(xiàn)狀高架鐵路橋墩樁基間凈距為4.7～8.9m。

地下通道段平面示意圖（方案二）

（3）方案比較

方案一優(yōu)點(diǎn)：線形較流暢，基本在規(guī)劃紅線范圍內(nèi)；缺點(diǎn)：與鐵路斜交角度大，通道與橋墩距離近，設(shè)計、施工難度大于方案二。

方案二優(yōu)點(diǎn)：與鐵路斜交角度小，車行通道與現(xiàn)狀高架鐵路橋墩樁基間凈距比方案一大，設(shè)計、施工難度略小。缺點(diǎn)：偏離規(guī)劃紅線多，對規(guī)劃路網(wǎng)影響大，引道段均為7層～8層的新建居民區(qū)，拆遷量巨大，實(shí)施難度大。

方案一在規(guī)劃走向、路線線形、社會影響等方面均優(yōu)于方案二。雖然其下穿通道的技術(shù)難度大，但經(jīng)充分論證后方案可行，并通過了鐵路部門的評審；綜合分析后推薦方案一。

5.4 下穿鐵路方案可行性分析

下穿鐵路通道除下穿漢丹貨線鐵路采用頂進(jìn)法施工，其余均采用支護(hù)明挖法現(xiàn)澆施工。

以控制工程走向的下穿滬漢蓉鐵路橋?yàn)槔?，通道基坑深度約8～10m，基坑寬度為12.5m，通道邊緣離橋梁承臺的邊緣最小水平凈距約3.6m。

由于基坑周邊環(huán)境十分嚴(yán)峻，坑壁土層基本以①層雜填土、③層粘土和④層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土粉砂為主，側(cè)壁大部分土層自穩(wěn)性均較差，地下承壓水對通道施工有較大影響。

方案采用排樁+內(nèi)支撐支護(hù)開挖，排樁深25m。排樁直徑1.0m，間距1.2m，內(nèi)支撐采用直徑609mm的鋼管支撐，壁厚16mm；基坑底部5m深的被動區(qū)進(jìn)行攪拌樁加固；同時對承臺周邊土體，以及承臺下部的部分土體預(yù)先進(jìn)行加固。

為了解基坑開挖對橋墩的影響，結(jié)構(gòu)專業(yè)工程師采用MIDAS GTS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析。在采取以上工程措施后，相鄰橋墩之間的沉降差限值、墩臺橫向水平位移所引起的水平折角均小于規(guī)定限值，滿足規(guī)范要求。

5.5 縱斷面設(shè)計

通道段縱斷面設(shè)計的主要控制因素有：通道下穿長順路受長順路規(guī)劃標(biāo)高限制、下穿漢丹貨線上下行受軌頂標(biāo)高限制、下穿地鐵7號線長豐停車場處受軌頂標(biāo)高限制、下穿廣華路受廣華路規(guī)劃標(biāo)高限制。

由于地鐵7號線長豐停車場與本工程合建或分建對通道段開挖深度影響較大，對兩種方案進(jìn)行比較。

方案一：按長豐停車場與本工程合建，停車場上蓋車棚立柱可以直接以通道頂板作為基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：

地下通道與長豐停車場上蓋結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖（方案一）

方案二：按長豐停車場軌頂與本工程分建，保證車行通道能順利斜穿規(guī)劃長豐車場的柱網(wǎng)，可采取“梁抬柱”的車場柱網(wǎng)處理方式，以避免車場柱網(wǎng)基礎(chǔ)與下穿通道相互干擾。其結(jié)構(gòu)處理如下圖示意：

地下通道與長豐停車場上蓋結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖（方案二）

通道左線縱斷面圖

通道右線縱斷面圖

方案比較：

方案一

優(yōu)點(diǎn)：基坑開挖深度較淺，基坑的支護(hù)和加固難度也相應(yīng)減少。施工安全度高，工程投資相對較??；陡坡段的坡長較短，車輛行駛較順適。

缺點(diǎn)：需協(xié)調(diào)好長豐車場棚架與下穿通道設(shè)計的銜接，正確布設(shè)好預(yù)留錨栓或預(yù)留鋼筋的位置，并預(yù)留適當(dāng)?shù)膫溆梦恢谩?/p>

方案二

優(yōu)點(diǎn)：預(yù)留停車場上蓋結(jié)構(gòu)處理的較大空間，設(shè)計協(xié)調(diào)量小。

缺點(diǎn)：由于預(yù)留通道頂覆土高度較大，使得下穿通道埋深較方案一深約1.6m，導(dǎo)致基坑開挖深度較大，基坑的支護(hù)和加固難度也相應(yīng)增大，投資增大，尤其對于既有滬漢蓉鐵路高架橋橋墩的影響較大；且陡坡段坡長長于方案一。

經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，與相關(guān)部門協(xié)調(diào)后報主管部門批準(zhǔn)，設(shè)計推薦采用方案一。

5.6 道路橫斷面設(shè)計

1）長豐大道～長風(fēng)路段，紅線寬度40m，標(biāo)準(zhǔn)斷面布置為：

21m機(jī)動車道+2×4.5m非機(jī)動車道（含樹穴）+2×5m人行道（含樹穴）。

2）長風(fēng)路～長順路段，橫斷面由西向東布置為：

5m人行道（含樹穴）+3m非機(jī)動車道+7m機(jī)動車道+綠化帶+U型槽（雙向四車道，寬度不等）+7m車行道（含非機(jī)動車）+4m人行道（含樹穴）。

3）長順路～漢丹鐵路～長豐車輛段～廣華路

機(jī)動車道采用左右分離式路線，設(shè)置敞開段和閉口段，雙向四車道。

敞開段采用U型槽結(jié)構(gòu)和擋墻結(jié)構(gòu)，閉口段采用單孔鋼筋混凝土箱體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)凈寬度為9m，橫斷面布置為0.5m（檢修道）+0.75m（路緣帶、水溝寬度）+7m（機(jī)動車車行帶寬度）+0.25m（路緣帶）+0.5m（檢修道）=9m。

4）廣華路～紫潤南路，橫斷面由西向東布置為：

4m人行道+7m地面輔道+ U型槽（雙向四車道，寬度不等）+7m地面輔道+2.5m人行道。

5）紫潤南路～城華路段，橫斷面布置與長豐大道～長風(fēng)路段相同。

6）城華路～紫潤北路段，具體斷面布置為：

9m中央綠化帶+2×10.5m車行道（含非機(jī)動車）+2×5m人行道（含樹穴）。

5.7 本工程與園博會的關(guān)系

古田四路是園博園西側(cè)的主要道路，要為園博園服好務(wù)，起到良好的交通疏解功能，應(yīng)對開放期間的大客流，與周邊交通設(shè)施做到無縫銜接。

在園博會組委會及交管部門的組織協(xié)調(diào)下，與園博園出入口、周邊停車場、公交站點(diǎn)進(jìn)行了多次對接。根據(jù)園博會總體交通組織方案，進(jìn)行交通組織設(shè)計，增加臨時交通組織路線指引標(biāo)志、臨時停車場指路標(biāo)志等；完善交通監(jiān)控設(shè)施。

落實(shí)公交優(yōu)先理念，公交?？空静捎酶蹫呈剑O(shè)置于園博園入口附近，便于公交出行、換乘。

6 結(jié)語

古田四路作為園博園配套道路, 具有建設(shè)難度大、工程復(fù)雜、工期壓力大等特點(diǎn)，該工程已經(jīng)竣工三年有余，運(yùn)行效果良好，為園博園和周邊地塊出行提供了一條便捷通道。