大同市校南街工程的设计探讨

高廷梁

(太原市市政工程设计研究院，山西太原 030002)

大同是历史文化名城，是重要的能源城市，是山西省北部的中心城市。主城区逐步形成由城区、御东区、口泉区等组成的组团式用地布局结构。《总体规划》确定了大同主城区“一主两副，扇形组团”型的城市空间结构，即以城区为核心，以御东区和口泉区为侧翼，形成三个相对独立的城区组团，每个组团规模适度、功能特点不同，共同构成大同城市的政治、经济、文化的核心区域。口泉区主要集中了国家、省和地方多种经济形式的煤炭生产企业。“总体规划”将口泉区调整为以能源工业发展为主题，优化现有的矿产开采与加工、机械制造加工工业，并大力发展清洁型的能源加工产业和轻型加工业，努力建成大同第二产业发展的支柱型基地。校南街位于大同市的西南部，作为连接口泉区与城区的城市Ⅰ级主干路，具有举足轻重的意义。道路西起同泉西路，东至南三环与西三环交汇处，设计全长10．723 km，红线宽度50 m。该工程为2009年大同市重点工程，并于当年竣工通车。现结合两年来的使用情况对工程的设计进行归纳总结，以供同行们参考。

1 道路现状

本方案所研究的范围西起同泉西路，东至南三环与西三环交叉口。道路从西向东先后与西北环高速公路、北同蒲铁路、S206省道、大秦铁路云联线、大塘路、电厂运煤专线及17条规划的城市主干道或次干道相交。此外道路还先后跨过十里河总干渠、十里河。现状校南街从同泉西路开始向东沿着山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校南侧围墙直至同煤集团肿瘤医院长约2．2 km，现状道路为7．5 m的水泥路且其他市政设施基本尚无。道路所经其余路段均为基本农田。

2 设计原则

1)在遵守规划的基础上，根据实际地形结合周围片区规划及建筑具体情况，对道路线形进行局部方案比选和调整，同时能满足城市主干道的技术标准。2)在主要节点上，结合道路的实际地形及道路或铁路的性质采取合理的交叉方式。3)完善校南街城市主干道的服务功能，充分研究道路交通流构成情况，确定最佳道路横断面类型。4)道路设计尽量考虑对周边环境的影响。人性化景观设计，关怀行人交通。

3 技术标准

1)道路等级:城市Ⅰ级主干路;2)设计车速:60 km/h;3)标准轴载:BZZ-100;4)构筑物设计荷载:城—A级;5)路面结构设计年限:15年;6)桥下净空:机动车道5 m;非机动车道3．5 m;7)抗震设防烈度:7度。

4 设计思路与工程实践

4．1 平面设计

校南街是连接矿区、口泉区及城区的城市Ⅰ级主干道，总体线形呈扇形布置。本次设计是在规划校南街的基础上，根据现场实际情况并结合道路周围规划片区对道路线形进行了合理调整比选。

方案一:该方案为原规划线形，道路从同泉西路开始沿着现状校南街向东经过平泉路口后，直接向东穿过矿区公安局南侧住宅楼、山西工业职业技术学院运动场及其东侧住宅区，然后穿过大同煤炭高级技校继续向东与西北环高速公路相交后，在高速公路东侧沿着东北方向，依次与现状北同蒲铁路、省道206、十里河总干渠、十里河、大秦铁路云联线、大塘路、电厂运煤专线相交后到达设计终点。该方案的优点是遵循大同市总体规划，路网布局间距合理。缺点是破坏了山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性，同时拆迁相对较大。方案二:该方案是在方案一的基础上为了保证山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性，将规划道路线形向南局部调整，调整后的道路线形基本沿着校南街从两个学校南侧穿过，然后向东穿过西北环高速公路后与规划线形合并。该方案的优点是保证了山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性，拆迁量较小。缺点是道路向南偏移143 m，改变了局部路网的间距密度。通过对以上两个线形方案的比选，推荐采用方案二。

4．2 纵断面设计

道路纵断设计主要考虑该道路的交通性质，周边居民的出行方式，以及道路所处场地的地形、地貌等条件，本着满足交通要求、防洪要求、居民出行方便快捷以及土方平衡等原则进行设计。道路纵断面设计以沿线的排水渠标高、现状道路的标高、铁路顶进箱涵处铁轨顶标高、河道防洪及沿线节点的相交方式等进行道路竖向设计。

4．3 横断面设计

1)规划校南街道路红线宽50 m。推荐方案横断面布置为人非共板形式，即中间为4 m绿化分隔带，两侧各14 m机动车道、9 m路侧带(即:2 m树穴带、4 m非机动车道、3 m人行道)。该方案的优点是机动车与非机动车完全分离，同时机动车道相对较宽，道路通行能力较大。缺点是道路绿化面积相对较少。比较方案:横断面布置方式为人非共板形式，即中间为4 m绿化分隔带，两侧各11 m机动车道及12 m路侧带(即:5 m绿化带、4 m非机动车道、3 m人行道)。该方案的优点是机动车与非机动车完全分离，道路绿化面积相对较大。缺点是机动车道相对较窄，道路通行能力相对较差。经比选论证，最终采用推荐方案，道路横断面设计充分考虑交通量发展的可预见性，机动车道采用双向八车道，交通容量大，通行能力较高，符合道路作为联接大同市西南区域纽带的定位。道路设计以人为本，道路最终采用人非共板断面形式，既科学合理地分配了有限的道路资源，又保证了行人、非机动车、机动车各行其道的安全性。2)道路在下穿高速公路、铁路时采取如下断面:推荐断面:该断面为单箱四室的断面，中间为两孔均为15m的机动车道，两侧各为1孔7m的非机动车道及人行道共板。该方案的优点是，下穿断面同道路断面基本一致，保证了直行车辆的连续流畅性。缺点是投资较高。比较断面:该方案断面为单箱四室的断面，中间为两孔均为12．5 m的机动车道，两侧各为1孔7m的非机动车道及人行道共板。该方案的优点是断面相对较小，投资较低。缺点是下穿断面比道路断面减少一个车道，对路线直行车辆造成一定影响。3)被交道路下穿断面。道路与大塘路相交时，大塘路下穿校南街。下穿断面为单箱两室的断面形式。每孔为12．5 m的机动车道。

4．4 节点方案设计

校南街作为城市主干道，所以道路与城市主干路和次干路相交时尽量采取平交方式。对于道路与沿线铁路、高速路及公路的交叉问题，根据各个节点的不同特点，进行了优化方案设计。道路跨越沿线沟渠、河道，设计中综合考虑其规划断面及高程，经过详细计算确定了桥型、桥梁断面，保证了构筑物的安全可靠、经济合理。1)考虑到西北环高速公路的特殊性，相交时采用分离式立交，结合该段高速公路高路堤的实际地形，校南街采取下穿通过西北环高速公路。2)由于北同蒲铁路与省道206线相互紧邻，道路相交时须同时采取分离式立交，根据沿线铁路地势较高的情况，采取了主线全断面下穿的方式通过。在主线人非系统外侧增设8．5 m宽辅道与省道相连，交通流采用右进右出方式实现。3)道路与大秦铁路云联线及电厂运煤铁路专线相交时采用分离式立交，道路采用下穿方式通过。4)大塘路作为运煤专线公路，其车流量大且车辆行驶对道路两侧的景观及噪声影响较大，校南街作为城市主干路，景观性要求高，根据其特性，校南街与大塘路相交时，维持校南街与周围地形相近，采取大塘路下穿校南街的交通方式，以减少对道路景观的影响。根据总体规划，大塘路规划红线宽度为60 m，设计时对该节点按远期规划一次形成，下穿断面为两孔12．5 m箱构，两侧分别设7．5 m宽辅道、8．5 m宽人非系统与主线相交，交通流采用右进右出方式实现。5)校南街与主次干道相交采用信号灯控制，道路与支路相交采取右进右出，左转交通通过周边循环路网实现转向的交通组织方式。6)十里河跨河方案:根据规划，十里河与校南街相交处规划河道宽度为164 m，且现状河道东侧约150 m处即为大秦铁路云联线。方案共考虑了三种思路:整体上跨、整体下穿以及先上跨后下穿的方式，对于前两种思路，主要考虑到工程造价高、对道路两侧土地开发的影响较大且影响的范围广。最终采取道路上跨十里河、后下穿大秦铁路云联线方案。本方案因现状河道距北同蒲铁路距离近，道路设计纵坡较大，无法满足设计规范要求，因此需要将该处十里河的现状河道略微向西偏移，上下游接顺。桥梁采用5×33 m钢筋混凝土预应力箱梁。

4．5 路面结构

针对大同市季节及昼夜温差大容易引起路面横向裂缝的现象，设计通过现场试验并结合以往在大同设计中出现的实际问题，对规范所采用的水泥稳定碎石中碎石的级配曲线进行了进一步的调整细分，同时通过控制水泥稳定碎石中水泥的含量，确定了水泥含量不超过5．5%比规范更加严格的设计要求，并提出了如果无法达到设计强度要求，则采用提高水泥标号或者采用质量更加优异的硅酸盐水泥等设计理念。通过上述一系列的优化设计，极大的减少由于水泥含量和碎石级配不合理而引起的半刚性水泥稳定碎石基层的横向裂缝的产生。结合道路交通流量大、下穿通道多的特点，为了提高道路路面的强度与耐久性，在路面结构设计时，上面层采用SBS沥青改性剂，中面层采用抗车辙剂。使沥青路面有更强的抗车辙能力和更长久的使用寿命，从而全面提升和改善路面的质量。机动车道结构总厚73 cm，面层总厚度为17 cm:4 cm厚细粒式SBS改性沥青混凝土(AC-13)+6 cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20，掺入0．4%抗车辙剂)+7 cm厚粗粒式沥青混凝土(AC-25)，基层为20 cm厚水泥稳定碎石(水泥暂定含量5%)，底基层为36 cm厚水泥稳定砂砾(水泥含量暂定3%)。

4．6 路基处理

结合施工季节及施工特点考虑到施工差异，提出了土方路基碾压施工应在最佳含水量+2．0%范围内进行，比规范更加严格的要求。道路在施工过程中遇到压实度不够或者软地基情况，采取级配碎石换填及路基土晾晒相结合的方法，这样既减少投资、保证了工程质量，又加快了建设进度。结合道路沿线的地质及地下水位情况，道路在下穿通道路段多处于地下水位以下。在设计箱构时采用了内、中、外三层的立体防水体系。对两侧引道处于地下水位以下的路段，采用钢筋混凝土U形槽解决路基防水问题。

4．7 其他设计要点

1)在雨水口的设计上考虑从校南街的美观出发，采用立篦式雨水口，考虑到立篦收水不足，将雨水口进行改造设计，在检修盖板上开孔收水，实施以来效果极佳。2)道路范围内各种管线布置合理，在规范许可的情况下将管线布置在道路两侧人行道及非机动车道下，以避免由于机动车道上检查井施工不到位而引起的检查井周围路面塌陷等病害。

5 工程运行效果及社会效益

道路运行两年来，路基、路面质量良好，未出现裂缝及沉陷，这与道路的路基处理得当、管线布置的设计有很大关系，充分证明了设计的合理性。道路的实施进一步完善了大同市的总体路网，使得大同市路网整体优势得以进一步发挥，校南街与西三环、同泉西路一同构成了大同市西南部区域出行的快速通道，极大的缓解了西南部城区的交通压力。在一定程度上吸引了大量的城区与口泉区的交通流，减轻了大庆路和同泉路的交通压力。道路实施的同时对全线实施绿化工程，整个道路呈现出“三季有花、四季常绿、人在景中、景随人行”的景观效果，彻底改变了大同市西南部的落后面貌，完善了城市职能，全面提升了城市形象，同时道路的建设也为口泉区能源工业的发展壮大奠定了良好的基础条件，由此可以看出交通基础设施建设对于一座城市的发展具有强大的带动作用。

［1］大同市城市总体规划(2005—2020年)［Z］．

［2］CJJ 37-90，城市道路设计规范［S］．

［3］JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范［S］．

［4］JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范［S］．

［5］JTG D30-2004，公路路基设计规范［S］．