山區(qū)工業(yè)園主干道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺議
——以昌國(guó)東路為例

李昶

(淄博市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東淄博 255000)

山區(qū)工業(yè)園主干道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺議
——以昌國(guó)東路為例

李昶

(淄博市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東淄博 255000)

通過(guò)對(duì)淄博市化工園區(qū)昌國(guó)東路工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，分析了在山區(qū)丘陵地區(qū)建設(shè)較大規(guī)模工業(yè)園時(shí)，其主干道工程的設(shè)計(jì)思路、BIM技術(shù)應(yīng)用、路線選線、路基處理及管線統(tǒng)籌等方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。對(duì)工程中常遇到的問(wèn)題做了理論淺析，同時(shí)提出了相應(yīng)的預(yù)防及補(bǔ)救措施，為今后相似的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁施工提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒依據(jù)。

工業(yè)園道路;BIM;路線;高填方;強(qiáng)夯

1 項(xiàng)目背景及概況

為打造生態(tài)、和諧、宜居的現(xiàn)代中心城市，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局戰(zhàn)略調(diào)整。2009年初，淄博市委市政府做出重大戰(zhàn)略部署，新建以醫(yī)藥原料和精細(xì)化工產(chǎn)品為特色的淄博東部化學(xué)工業(yè)園。園區(qū)總規(guī)劃建設(shè)用地10.7 km2，選址于炒米山片區(qū)，屬山地微丘地貌，地形起伏大，自然高差約120 m，地質(zhì)以石灰?guī)r為主，土層厚度變化復(fù)雜，且溝壑縱橫，建設(shè)條件十分困難。

昌國(guó)東路東西貫穿園區(qū)，不僅是園區(qū)路網(wǎng)“大十字”骨架中軸線，更是園區(qū)市政管線設(shè)施走廊。昌國(guó)東路道路全長(zhǎng)4.27 km，城市主干道，紅線寬度60 m，設(shè)計(jì)車速50 km/h，機(jī)非分離，雙向8車道，兩側(cè)慢行一體布置，并配套建設(shè)新建八項(xiàng)總計(jì)約40 km市政管線工程，為整個(gè)園區(qū)的良好運(yùn)行提供可靠的保障。工程建設(shè)總投資約3.5億元。

2 工程設(shè)計(jì)總體思路

秉承“運(yùn)行安全、整體協(xié)調(diào)、以人為本、生態(tài)最優(yōu)和可操作性”五大設(shè)計(jì)原則，力求市政配套設(shè)施具備高效、合理、安全、舒適的運(yùn)營(yíng)條件以及較高的社會(huì)效益，根據(jù)本項(xiàng)目的具體情況，提出本項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)思路如下:設(shè)計(jì)體現(xiàn)“以人為本、安全第一”和“可持續(xù)發(fā)展”的設(shè)計(jì)理念，使設(shè)計(jì)具有前瞻性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)中積極采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，提高項(xiàng)目的科技含量，降低工程造價(jià)，減少綜合運(yùn)營(yíng)成本，使項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 應(yīng)用基于BIM技術(shù)的路線空間設(shè)計(jì)軟件

為更好地優(yōu)化復(fù)雜地形條件下道路選線方案，引入了基于BIM技術(shù)的Autocad Civil 3d及鴻業(yè)Roadleader路線空間設(shè)計(jì)軟件，將整個(gè)路線場(chǎng)地內(nèi)地形圖數(shù)據(jù)按照真實(shí)三維數(shù)據(jù)提取并建立地形立體曲面，并在此曲面上進(jìn)行路線平面選線，同時(shí)生成相應(yīng)的縱斷自然高程，將定制的道路標(biāo)準(zhǔn)斷面板塊與路線各樁號(hào)結(jié)合，通過(guò)調(diào)整曲面內(nèi)的設(shè)計(jì)道路平面中心線，縱斷高程及橫斷土方數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，從而創(chuàng)建路線動(dòng)態(tài)三維數(shù)據(jù)模型。

應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)軟件生成的路線三維模型中包含豐富的智能、動(dòng)態(tài)且真實(shí)的數(shù)據(jù)，不但便于在項(xiàng)目任何階段快速進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案外觀、性能和行車模擬的可視化及仿真展示。極大地有利于工程設(shè)計(jì)時(shí)分析地形土方數(shù)據(jù)，調(diào)整比選優(yōu)化路線方案，最終做出更加科學(xué)決策，得到最佳設(shè)計(jì)成果。

3.2 路線設(shè)計(jì)綜合市政道路與公路設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)在進(jìn)行本道路的路線縱斷設(shè)計(jì)的同時(shí)，注意協(xié)調(diào)好路網(wǎng)中其他相關(guān)路線的控制點(diǎn)高程，這一點(diǎn)尤其對(duì)處在復(fù)雜地形環(huán)境內(nèi)的園區(qū)路網(wǎng)設(shè)計(jì)更顯得尤為重要。

(2)準(zhǔn)確掌握道路沿線的地形地勢(shì)、地質(zhì)情況，縱斷設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地避免大的填方和挖方，盡可能地減小和平衡路線全段的土石方量，盡可能地避開特殊困難地質(zhì)結(jié)構(gòu)，得到較穩(wěn)定的地基環(huán)境。

(3)盡量控制路段縱坡不超過(guò)5%，交叉口范圍的縱坡不超3%，以利于雨雪天氣時(shí)園區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車尤其是貨運(yùn)車輛的正常啟動(dòng)、制動(dòng)，保證通行安全。

(4)要特別注意路線周邊地塊大環(huán)境內(nèi)的平均自然高程及其規(guī)劃高程，注意盡可能地與其協(xié)調(diào)順接，路段局部可適當(dāng)增加填(挖)方工程量，以減少周邊用地場(chǎng)平的土方量，最終有利于提高整個(gè)園區(qū)開發(fā)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

(5)注意與管線專業(yè)對(duì)接，根據(jù)自然地形地勢(shì)特點(diǎn)及管網(wǎng)布局規(guī)劃設(shè)計(jì)，盡量與雨水排向統(tǒng)一協(xié)調(diào)充分利用道路縱坡設(shè)計(jì)，更加有利匯水和排水。

3.3 注重路基處理設(shè)計(jì)

(1)根據(jù)路基填筑材質(zhì)，路塹邊坡巖體材質(zhì)、風(fēng)化程度等因素合理確定邊坡參數(shù)，要求施工采用光面、預(yù)裂爆破技術(shù)以提高路塹邊坡穩(wěn)定，平整美觀。

(2)重視一般路段的路基處理，保證路基強(qiáng)度。考慮區(qū)內(nèi)交通大量多以貨運(yùn)為主，車輛滿載時(shí)車輪荷載的作用深度一般可以達(dá)到路面頂面以下1.2 m左右，為保證路基有足夠承載力對(duì)路面結(jié)構(gòu)支撐，故園區(qū)對(duì)于一般土質(zhì)地基的低填淺挖段，路面以下60 cm做3×20 cm二灰碎石加強(qiáng)處理;對(duì)于石質(zhì)路基僅以級(jí)配碎石層過(guò)度，不再做特殊處理。

(3)強(qiáng)夯處理高填方路基。園區(qū)場(chǎng)地內(nèi)存有當(dāng)?shù)夭墒瘓?chǎng)企業(yè)近十余年內(nèi)開采形成的較大深坑(寬約100～200 m間方，深度約15～20 m)，坑壁周邊穩(wěn)定的基巖受到一定程度破壞，局部存在巖體崩塌的可能性，滑坡可能性，并為泥石流形成提供物質(zhì)源，給工程建設(shè)帶來(lái)不利的因素。路線穿越采石坑區(qū)域路段大多屬高填方路堤(路堤填筑高度均為20 m，寬度40～60 m，長(zhǎng)度平均200 m)。

根據(jù)本工程自身特點(diǎn)，總結(jié)比選多項(xiàng)類似工程的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，權(quán)衡強(qiáng)度、工藝、造價(jià)、進(jìn)度等方面，最終確定以成熟有效的強(qiáng)夯工藝處理高填方路基。由于本園區(qū)建設(shè)挖方土石量大，為節(jié)省投資、加快建設(shè)進(jìn)度，指導(dǎo)施工方合理安排施工工序，先挖后填，采用挖方內(nèi)符合路基填筑要求的土石填料進(jìn)行路堤填筑，每步1 m，每步分層回填壓實(shí)至4 m厚時(shí)以1 200 kN·m夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯處理，直至上路床底面。并要求路基填筑在當(dāng)年冬季前完成，利用4個(gè)月冬休期使高填方路基利用其巨大的自重完成其主沉降，同過(guò)此法填筑的路堤經(jīng)沉降觀測(cè)、承載力、回彈模量檢驗(yàn)指標(biāo)合格，滿足路面對(duì)路基工后沉降要求。

3.4 市政管線系統(tǒng)統(tǒng)-設(shè)計(jì)、同溝敷設(shè)

園區(qū)道路不僅提供交通通行的功能，同時(shí)也是重要的管線設(shè)施走廊，園區(qū)各專業(yè)主管道均沿路敷設(shè)。管線設(shè)計(jì)要將市政雨水、污水、給水、熱力、燃?xì)狻?qiáng)弱電、照明及交通信號(hào)等近40 km新建主管道及近遠(yuǎn)期預(yù)留支管統(tǒng)籌考慮，與園區(qū)管委及相關(guān)管線單位、化工企業(yè)深入對(duì)接，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證各種管線線位協(xié)調(diào)，間距合理，高程銜接。

針對(duì)現(xiàn)狀地基多為風(fēng)化巖石、需爆破開槽的情況，設(shè)計(jì)采用滿足各管道施工及運(yùn)行的安全、合理間距，提出管道同溝敷設(shè)的溝槽尺寸及施工順序建議，要求路線同側(cè)各專業(yè)管道隨道路路基工程施工時(shí)統(tǒng)一爆破開挖溝槽，由深到淺，逐條埋設(shè)。每一段管線全部施工完后統(tǒng)一回填，這種施工方式既降低了各種管道單獨(dú)開槽和回填施工的建設(shè)費(fèi)用，又減少了各種管線同時(shí)施工的互相干擾，保證了各種管道的有序、高效施工及溝槽回填質(zhì)量。

管線共同溝建設(shè)完成后由園區(qū)建設(shè)指揮部對(duì)園區(qū)各種公用市政管線統(tǒng)一調(diào)控、管理、運(yùn)營(yíng)。最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)各設(shè)施的良性、高效運(yùn)行，強(qiáng)有力的保證了園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)能力的最大化。

3.5 預(yù)見性交通工程設(shè)計(jì)

道路交通設(shè)計(jì)時(shí)考慮其為新建園區(qū)道路的特性，其交通量需求為預(yù)測(cè)值，無(wú)法準(zhǔn)確地反映道路使用后的實(shí)際情況，故對(duì)其交通設(shè)計(jì)的原則確定為預(yù)見性設(shè)計(jì)。根據(jù)道路的路網(wǎng)等級(jí)、設(shè)計(jì)車速、設(shè)計(jì)路線條件、沿線用地開發(fā)特點(diǎn)、沿線主要出入口及大型交通發(fā)生源位置等，預(yù)見其建成后可能發(fā)生的問(wèn)題，以相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法和措施對(duì)道路交通進(jìn)行改善及控制。

保證行車安全、引導(dǎo)并控制通行車輛的中心思想貫穿本次交通設(shè)計(jì)的全過(guò)程。主要在以下幾方面加強(qiáng)設(shè)計(jì):

(1)對(duì)主要交叉道口進(jìn)行精細(xì)化交通組織及渠化設(shè)計(jì)，盡可能地提高道口通行能力，保證各方向交通各行其道，順暢有序;并通過(guò)設(shè)置完善的交通標(biāo)志、標(biāo)線及交通設(shè)施，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)該道口通行車輛的安全警示、提示、指示以及監(jiān)控，最大限度地保證鐵路交通及道路交通的安全運(yùn)行。

(2)對(duì)路段中S曲線路段、長(zhǎng)大下坡路段及行車視線條件較差路段，在進(jìn)入前通過(guò)設(shè)置完善的警示標(biāo)牌、震蕩減速帶、誘導(dǎo)標(biāo)牌，測(cè)速高清電警等設(shè)施，給予駕駛員足夠的預(yù)警提示和安全控制。

4 工程建成社會(huì)效益及效果

該工程設(shè)計(jì)中所采用的BIM道路三維設(shè)計(jì)軟件、穩(wěn)定高效的強(qiáng)夯填筑、市政管線系統(tǒng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、敷設(shè)、運(yùn)營(yíng)等先進(jìn)成熟的經(jīng)驗(yàn)，為今后本地區(qū)同類建設(shè)工程起到了良好的借鑒和示范作用。

昌國(guó)東路工程作為淄博東部化工園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大動(dòng)脈工程，自竣工投入運(yùn)行以來(lái)，其交通通行安全、順暢、有序，配套市政管線功能齊全，運(yùn)行良好，為園區(qū)建設(shè)發(fā)展提供了重要支持，為搬遷企業(yè)盡早入駐投產(chǎn)提供了重要保障，目前一期搬遷的4家大型化工、制藥企業(yè)全部建成投產(chǎn)，同時(shí)，還引來(lái)高精尖項(xiàng)目17個(gè)，總投資超150億元。一個(gè)現(xiàn)代化化工園區(qū)已見雛形。為實(shí)現(xiàn)淄博市委、市政府為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，推動(dòng)節(jié)能減排作出的重大戰(zhàn)略邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

一個(gè)現(xiàn)代化化工園區(qū)已見雛形。為實(shí)現(xiàn)淄博市委、市政府為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，推動(dòng)節(jié)能減排作出的重大戰(zhàn)略邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

U412.36+2

B

1009-7716(2015)11-0012-02

2015-06-29

李昶(1983-)，男，山東淄博人，工程師，從事城市道橋設(shè)計(jì)工作。