公路跨越长城敌台遗址保护方案研究

崔 毅

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012)



公路跨越长城敌台遗址保护方案研究

崔 毅

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012)

通过分析S203浑源县东坊城至大磁窑段改建项目与长城的关系，研究了公路跨越长城敌台遗址的路线方案，并从施工、运营、环保三方面，提出了保护长城敌台遗址的措施，以最大限度的保证长城敌台的安全性。

省道，长城敌台，路线方案，保护措施

随着山西省旅游经济的蓬勃发展，景区周边国省道干线路网的升级改造与旅游资源、文物遗址等时有冲突，如何既能满足公路工程的可行性，又能将新建公路对文物遗址的影响降至最低，是工程能否实施的关键。本文以S203浑源县东坊城至大磁窑段改建为例，探讨在公路路线方案设计施工及运营中，如何减轻对长城敌台的影响。

1 工程概况

1.1 路线方案

省道S203是浑源县至灵丘县的联络专线，也是通往悬空寺、恒山景区的唯一省道。道路改线的起点位于东坊城乡，终点至大磁窑镇，为避让悬空寺景区、恒山景区等，沿败杨峪沟经李峪村、孟家窑进行布线。由于败杨峪沟北侧为恒山风景名胜区核心景区，南侧地面高程陡升至1 800 m～2 100 m之间(原路面高程1 080 m～1 140 m)，二级公路纵坡指标无法满足现行规范要求[1]，因此路线方案以败杨峪沟为选线走廊带。

1.2 工程技术标准

涉及长城敌台遗址的公路技术等级为二级，设计速度为60 km/h，路基宽度为12 m。

2 长城敌台遗址概况

2.1 长城敌台遗址现状

败杨峪沟两侧共有三组长城敌台文物遗址，即败杨峪长城、李峪长城、落子窊长城敌台遗址，为省级文物保护单位。

落子窊长城位于浑源县东坊城乡落子窊村西南，现存6座长城敌台，2段长城墙体；败杨峪长城位于浑源县东坊城乡落子窊村西南，现存6座长城敌台，1段长城墙；李峪长城敌台位于东坊城乡东湾村东部和南部，现存11座长城敌台，6段长城墙体，现状1号、3号、4号、5号敌台，7号、8号敌台，9号、10号、11号敌台之间现存6段长城墙体，均为砂质黄土夯筑，建于明代。

2.2 长城敌台保护范围

依据晋政函[2016]122号文，《山西省人民政府关于公布山西省历代长城保护范围及建设控制地带的通知》中的相关规定如下：

保护范围：长城敌台遗存墙基外缘基线向四周扩20 m作为边界。

建设控制地带：自保护范围边界外扩200 m作为边界。

3 项目与长城的关系

3.1 路线选线方案与长城敌台的关系

路线走廊带内共布设A,C,D,E四个比选方案，各路线方案对长城敌台的建设控制地带和保护范围的影响如图1所示。

表1 各路线方案对敌台遗址影响一览表

路线方案保护范围/m建设控制地带/m备注A线4818穿越1处保护范围C线(A+C线)0(4)218(736)后续隧道段落劣势明显D线66813压占败杨峪长城3号敌台E线(A+E线)51(0)680(993)穿越1处保护范围

由表1可知，A线方案对敌台保护范围进行绕避，对保护范围和建设控制带的影响最小。

3.2 路线设计阶段

在路线方案A无法绕避长城敌台保护范围的前提下，下一步的工程设计中对相关道路段落进行了路基方案和桥梁方案的比选。

1)路基方案。如图2所示，路线方案AK5+100处穿越败杨峪长城5敌台保护范围，穿越保护区的路线长度为4 m，见表2。

2)桥梁方案。由于路基方案AK5+100段落的填方边坡距离败杨峪长城5号敌台过近，故将填土路基方案优化为一座5孔20 m钢筋混凝土箱梁桥，即东湾大桥。桥面与5号敌台基底基本持平，低于6号敌台的基底约30 m。优化后路线与长城敌台的空间距离如表2所示。

表2 设计方案距离敌台及穿越保护范围长度一览表 m

由表2可知，桥梁方案与路基方案相比，桥梁边缘距离败杨峪5号敌台的最近水平距离增加了7.5 m。

4 项目对长城的影响分析

项目对长城敌台的影响主要有如下几个方面：

1)施工振动的影响分析。因敌台保护区和建设控制地带范围内的路基碾压夯实和桥梁桩基的施工会带来不可避免的振动影响。

2)运营期间的振动影响分析。通车运营后，过往车辆通过路基和桥梁对地面传递水平振动，且是长期作用因素，故敌台的容许振动速度按全国重点文物保护单位的规定采用0.15 mm/s。

3)环境景观影响分析。公路对长城敌台周边景观环境存在明显影响，包括景观视线、水土植被、地形地貌、散货抛洒等方面。

5 保护措施

5.1 施工保护措施

对距离道路最近的败杨峪长城5号、6号敌台,李峪长城1号、2号敌台进行必要的支撑、防护处理，搭建由脚手架、钢板、密目式安全网组成的支护构架，开裂部位钢板支护，通过预防护处理，防止敌台开裂、坍塌。在桥梁桩基础的钻孔施工，采用旋挖钻孔灌注桩技术，其特点是振动小、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少，被誉为“绿色施工工艺”。

5.2 运营保护措施

路面采用沥青混凝土柔性面层，在提高行车舒适性的同时将往来车辆的水平振动影响限制在安全合理的范围内。

以GB/T 50452—2008古建筑防工业振动技术规范[2]中所列计算公式为准，距汽车振源中心r处地面的水平向振动速度计算结果如表3所示。

其中，Vr为距振源中心r处地面水平振动速度；V0为r0处地面振动速度，mm/s，50m～100m取0.230mm/s，100m～200m取0.110mm/s；r0为振源半径，汽车柔性路面取3.25m；r为距振源中心的距离；δ0为与振源半径有关的几何衰减系数，汽车振源取值为0.3～0.4，取0.35；α0为土的能量吸收系数，s/m，汽车振源黏土及可塑粉质黏土取值为(1.2～1.45)×10-4s/m，取1.35×10-4s/m；f0为地面振动频率，取10Hz。

表3 敌台地面水平振动速度计算值

如表3所示，运营期过往车辆对长城敌台的振动影响速度介于0.012 mm/s～0.078 mm/s之间，均小于规范容许安全振动速度0.150 mm/s，能保障敌台结构安全。

5.3 环境保护措施

施工期间，在长城敌台的保护范围和建设控制地带范围设置标志标牌，工程主体施工结束后，对保护区和建设控制地带范围内的道路两侧边坡进行植被恢复。

6 结语

1)项目采用桥梁代替路基的方式，有利于减轻公路建设项目对长城敌台本体及所处环境的影响，最大限度的保证了长城敌台本体的结构安全。

2)沥青混凝土柔性面层的采用，将通行车辆的水平振动速度限定在安全合理的范围内。

3)道路两侧边坡进行绿化设计，结合道路标志标牌设置长城敌台指示牌，提高对长城敌台遗址的认知，进而弘扬长城文化。

[1] JTG D20—2006，公路路线设计规范[S].

[2] GB/T 50452—2008，古建筑防工业振动技术规范[S].

[3] 张 悦，吴顺川.大跨度黄土隧道施工对明长城沉降影响研究[J].路基工程，2013(2)：114-120.

[4] 刘健海.高速公路隧道穿越长城设计方案研究[J].山西交通科技，2011(3)：46-47.

[5] 石玉成，郭青林，刘 琨，等.车辆振动对山丹明长城遗址的影响分析[J].地震工程与工程振动，2014，34(sup)：988-993.

[6] 汪跃飞.长城遗址下浅埋暗挖双跨大断面矩形隧道方案比选及沉降控制[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，工程师

U412

A