促進(jìn)正定古城與新區(qū)融合發(fā)展高速公路下沉改造研究

閆頌

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，天津市 300151）

0 引言

正定古城位于河北省會(huì)石家莊市北15 km處，已有一千六百多年歷史。東晉時(shí)土筑，北周時(shí)石砌，唐代擴(kuò)建為土城，明朝擴(kuò)建后改為周長(zhǎng)24華里（12 km）的磚城?，F(xiàn)存正定城墻是明代遺存，城垣殘存8 106m，是按照中華傳統(tǒng)規(guī)劃思想和建筑風(fēng)格建設(shè)起來(lái)的城市，集中體現(xiàn)了公元5世紀(jì)至19世紀(jì)前后中國(guó)的歷史文化特色，是古代勞動(dòng)人民的聰明才智和堅(jiān)強(qiáng)毅力的結(jié)晶。

在2013年，國(guó)務(wù)院對(duì)石家莊總體規(guī)劃批復(fù)中要求：“妥善處理正定新區(qū)建設(shè)與正定歷史文化名城保護(hù)的關(guān)系”。而全封閉的新元高速將正定古城與正定新區(qū)分隔開(kāi)來(lái)，造成了土地利用功能的分隔，不利于區(qū)域之間的融合發(fā)展，同時(shí)對(duì)兩側(cè)用地切割嚴(yán)重，不利于兩側(cè)交流與銜接，所以需要對(duì)該段新元高速進(jìn)行改建。圖1為新元高速位置及規(guī)模示意圖[1-8]。

1 現(xiàn)狀概況

（1）道路等級(jí)：高速公路；

（2）設(shè)計(jì)速度：120 km/h；

（3）路基寬度：27m。

具體橫斷面布置形式為：0.75m（土路肩）+3m（硬路肩）+2×3.75m（車(chē)行道）+0.75m（路緣帶）+3 m（中分帶）+0.75 m（路緣帶）+2×3.75 m（車(chē)行道）+3m（硬路肩）+0.75m（土路肩），如圖2所示。

2 建設(shè)方案研究

2.1 設(shè)計(jì)理念

此次對(duì)新樂(lè)至元氏高速公路拐角鋪至南高營(yíng)段改建進(jìn)行方案研究，提出“綠色、創(chuàng)新、安全、節(jié)能”的設(shè)計(jì)理念，以不影響古城的景觀風(fēng)貌為原則，打造“功能復(fù)合、宜人暢達(dá)”的交通空間。

2.2 總體設(shè)計(jì)

2.2.1 建設(shè)形式的分析

建設(shè)形式見(jiàn)表1所列。

綜上分析，上述建設(shè)形式均有各自的利弊，針對(duì)新樂(lè)至元氏高速公路拐角鋪至南高營(yíng)段中不同段落的建設(shè)條件多樣性，應(yīng)結(jié)合正定古城區(qū)的范圍、沿線用地性質(zhì)及干線公路網(wǎng)規(guī)劃，將上述三種形式進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，針對(duì)不同段落合理選擇相適應(yīng)的建設(shè)形式。

2.2.2 總體布置

此次將研究范圍定為新元高速在北繞城高速與石黃高速之間路段，即新樂(lè)至元氏高速公路拐角鋪至南高營(yíng)段，與拐角鋪互通及南高營(yíng)互通立交區(qū)的主線進(jìn)行順接，項(xiàng)目實(shí)施長(zhǎng)度14.3 km（見(jiàn)圖 3）。

圖1 新元高速位置及規(guī)模示意圖

圖2 新元高速現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：m）

（1）拐角鋪互通至國(guó)道G338段（正定新區(qū)外圍北段），此段位于正定新區(qū)外圍，臨近高速公路，無(wú)規(guī)劃交叉道路，兩側(cè)地塊暫無(wú)規(guī)劃用途。此段改建形式采用路基式，對(duì)原路基進(jìn)行拓寬，可節(jié)約工程投資。

（2）國(guó)道G338至河北大道段（穿越正定古城及新區(qū)段），此段穿越正定新區(qū)，緊鄰正定古城區(qū)，長(zhǎng)度9.1 km，新樂(lè)至元氏高速公路拐角鋪至南高營(yíng)段改建的必要性之一就是促進(jìn)正定古城與新區(qū)融合發(fā)展。鄰近古城區(qū)范圍及正定新區(qū)居住、商業(yè)用地密集段均采用隧道形式，其余路段采用高架橋形式。

表1 建設(shè)形式比較一覽表

圖3 總體布置地域圖

（3）河北大道至南高營(yíng)互通段（正定新區(qū)外圍南段），在河北大道北側(cè)爬升至地面后順接現(xiàn)狀跨河北大道分離式立交，對(duì)現(xiàn)狀分離式立交按雙向六車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)建。滹沱河南堤與石黃高速中間區(qū)域?yàn)樾泻閰^(qū)，應(yīng)設(shè)置高架橋穿越，南高營(yíng)互通位于石黃高速北側(cè)部分匝道路基改建為橋梁段。故該段連續(xù)跨越河北大道、北堤路、滹沱河后順接南高營(yíng)互通區(qū)主線，長(zhǎng)度2.8 km。

2.3 設(shè)計(jì)方案

2.3.1 拐角鋪互通至國(guó)道G338段

起點(diǎn)至國(guó)道G338段，對(duì)現(xiàn)狀路基進(jìn)行拓寬，在國(guó)道G338交叉節(jié)點(diǎn)預(yù)留互通立交建設(shè)條件。

2.3.2 國(guó)道G338至河北大道段

其中國(guó)道G338至崇因路北側(cè)段按雙向六車(chē)道高架橋形式新建，沿線為被交路預(yù)留跨徑空間。

崇因路至河北大道段按雙向六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，采用隧道形式，即該段主要為敞開(kāi)式隧道，其上設(shè)置玻璃罩棚，僅在沿線交叉路跨越處及規(guī)劃路預(yù)留處設(shè)置下穿地道箱體。被交叉路均可按正常路基實(shí)施，對(duì)兩側(cè)的交通聯(lián)系不產(chǎn)生任何影響。結(jié)合規(guī)劃路網(wǎng)設(shè)置，該段設(shè)置下穿地道箱體的長(zhǎng)度占比在10%以內(nèi)，見(jiàn)圖4所示。

圖4 隧道段平面效果示意圖

隧道平均挖深約9m，側(cè)壁采用樁掛板支撐防護(hù)，支護(hù)樁冠梁頂部設(shè)置混凝土擋墻，防止路外雨水匯入。同時(shí)，在擋墻上設(shè)置玻璃罩棚，玻璃罩棚采用龍骨進(jìn)行支撐，呈拱形狀外露出地表，其最高點(diǎn)距現(xiàn)狀地坪約2m。玻璃罩棚與擋墻之間部分為鏤空設(shè)計(jì)，滿足隧道通風(fēng)需求，下穿地道箱體路段覆土厚度根據(jù)相交道路及管線情況確定。與傳統(tǒng)隧道方案相比，敞開(kāi)式隧道加玻璃罩棚的形式在保證新元高速交通功能的同時(shí)，又能滿足通風(fēng)及采光要求，節(jié)約工程投資和能源，見(jiàn)圖5、圖6所示。

圖5 敞開(kāi)式隧道段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

圖6 與沿線道路交叉處設(shè)置下穿地道箱體橫斷面圖（單位：m）

隧道兩側(cè)高速公路用地范圍設(shè)置防護(hù)綠化帶，是高速公路成為正定古城與正定新區(qū)之間的一條綠色廊帶，景觀效果突出。同時(shí)日常對(duì)玻璃罩棚清洗的水流入綠地，用于綠化澆灌，達(dá)到水資源充分利用的目的，見(jiàn)圖7所示。

圖7 敞開(kāi)式隧道BIM效果圖

2.3.3 河北大道至南高營(yíng)互通段

連續(xù)高架跨越河北大道、北堤路、滹沱河后順接南高營(yíng)互通區(qū)主線，橋梁橫斷面形式如圖8所示。

3 結(jié)語(yǔ)

圖8 橋梁段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：m）

（1）根據(jù)工程總投資的初步測(cè)算，雙向六車(chē)道全封閉隧道的造價(jià)約為每公里2.88億元，敞開(kāi)式隧道的造價(jià)約為每公里1.5億元，高架橋的造價(jià)約為每公里1.43億元，對(duì)于定位以都市區(qū)快速路為主，城際集散功能為輔，沿線交叉節(jié)點(diǎn)較少的穿城高速公路，采用敞開(kāi)式隧道的改建形式有一定的優(yōu)勢(shì)。

（2）敞開(kāi)式隧道相比傳統(tǒng)的全封閉隧道，在通風(fēng)、照明方面均可降低總投資，同時(shí)如隧道內(nèi)發(fā)生重大交通事故，可吊裝或破碎上部的玻璃罩棚以便快速排煙，方便救援人員實(shí)施營(yíng)救。

（3）該項(xiàng)目尚處在方案研究階段，對(duì)高速公路下沉建設(shè)形式的選擇是方案研究的重點(diǎn)，參考國(guó)內(nèi)諸多已建成項(xiàng)目，大多采用全封閉式隧道，主要為建設(shè)輔道與周邊路網(wǎng)相連通。下一階段將結(jié)合石家莊市城區(qū)高速公路城市化改造的規(guī)劃，進(jìn)一步對(duì)方案的可行性進(jìn)行論述研究。