科技引領(lǐng)生態(tài)景觀大道建設(shè) 創(chuàng)新打造未來城市名片

練象平，王新岐，馮 煒，狄升貫，付曉敦

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市300051）

0 前言

新世紀(jì)初期，國務(wù)院把濱海新區(qū)納入到國家區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，要求濱海新區(qū)發(fā)揮帶動(dòng)天津經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、振興環(huán)渤海乃至北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)的重要作用，這為濱海新區(qū)發(fā)展創(chuàng)造了重大歷史機(jī)遇。

正是為了緊緊抓住這一歷史機(jī)遇，2008年1月，天津市從加快濱海新區(qū)開發(fā)開放步伐、強(qiáng)化城市發(fā)展主軸的角度出發(fā)，拉開了規(guī)劃設(shè)計(jì)天津大道的序幕。

從醞釀之初，“綠色、生態(tài)、景觀、環(huán)保、節(jié)能”就成為天津大道設(shè)計(jì)的主題，構(gòu)建人與人和諧共存、人與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和諧共存、人與環(huán)境和諧共存的快速客運(yùn)生態(tài)景觀大道成為天津大道設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。圍繞這一主題及目標(biāo)，設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)的創(chuàng)新思想成為打造城市名片的源泉，工程中貫穿的科研項(xiàng)目成為建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)保第一道的依托。

1 “綠色、生態(tài)、景觀、環(huán)保、節(jié)能、和諧”創(chuàng)新思想的體現(xiàn)

1/3廢棄溝渠池塘、1/3農(nóng)田、1/3城鎮(zhèn)，是天津大道所經(jīng)地區(qū)最真實(shí)的概括。軟土分布厚、地表承載力低；地下水位高，地表排水不暢；土質(zhì)鹽漬化，構(gòu)筑物腐蝕嚴(yán)重；塑性指數(shù)高，土源干縮嚴(yán)重等是天津大道工程所處環(huán)境惡劣的體現(xiàn)。在如此惡劣的條件下打造生態(tài)景觀大道，創(chuàng)新思想的體現(xiàn)是至關(guān)重要的。圖1為現(xiàn)狀路側(cè)池塘。

（1）將天津大道作為系統(tǒng)工程，充分體現(xiàn)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理一條龍。

圖1 現(xiàn)狀路側(cè)池塘

在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)者將道路工程系統(tǒng)、生態(tài)景觀系統(tǒng)和綜合服務(wù)系統(tǒng)等統(tǒng)一起來考慮，做到“我中有你，你中有我”，強(qiáng)調(diào)“一條龍”設(shè)計(jì)，即目標(biāo)統(tǒng)一、意圖統(tǒng)一、效果統(tǒng)一，突破各個(gè)環(huán)節(jié)，落實(shí)每個(gè)步驟，協(xié)調(diào)每個(gè)單位，并貫徹至終，保證規(guī)劃、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致。

作為一個(gè)有機(jī)的整體，路橋工程、交通工程、景觀照明工程、排水工程在設(shè)計(jì)中做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一、風(fēng)格一致，突出景觀生態(tài)路的特點(diǎn)，立交節(jié)點(diǎn)的景觀設(shè)計(jì)起到畫龍點(diǎn)睛的作用。

作為生態(tài)景觀大道，加大景觀與環(huán)保工程資金的投入，景觀設(shè)計(jì)單獨(dú)進(jìn)行，突出環(huán)保與景觀的結(jié)合。

圖2 道路橫斷面效果圖

（2）采用土壤固化劑處理淤泥質(zhì)土技術(shù)，降低填土高度，減少占地；充分利用現(xiàn)有資源，降低造價(jià)，改善環(huán)境。

土是修建道路最重要的材料，沿線土源匱乏是天津大道工程所面臨的挑戰(zhàn)。一方面，遠(yuǎn)運(yùn)需要的工程土須繼續(xù)開挖大量的農(nóng)田，所需土方運(yùn)距的增大也帶來工程費(fèi)用的成倍增加；另一方面，現(xiàn)場(chǎng)清除出的淤泥質(zhì)土堆積在寸土寸金的土地上占用寶貴的土地資源。如此雙重的浪費(fèi)必須通過新技術(shù)、新材料的合理采用予以解決。

為了解決以上問題，在充分研究土壤固化劑處理淤泥質(zhì)土技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)采用憎水型土壤固化劑對(duì)現(xiàn)場(chǎng)清除出的淤泥質(zhì)土進(jìn)行固化處理后作為道路路基填料，提高路基強(qiáng)度和水穩(wěn)性，避免路基早期破壞，在最大限度降低填土高度、減少占地面積的基礎(chǔ)上，減少了傳統(tǒng)石灰土、水泥土中石灰、水泥用量，從而大大降低了工程造價(jià)。該項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，并獲國家發(fā)明專利。

（3）采用廢輪胎膠粉改性瀝青作為路面材料，配合溫拌攤鋪工藝，利用廢棄資源，降能減排。

廢棄輪胎消解歷來是影響環(huán)境、占用土地的污染源，傳統(tǒng)高溫?cái)備仦r青混合料所造成的能源消耗、致癌物質(zhì)排放也困擾了人們多年。

天津大道采用廢棄輪胎研磨的膠粉摻加于瀝青中以改善道路的使用性能（見圖3），同時(shí)將傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料攤鋪工藝（攤鋪溫度達(dá)160℃～180℃）改為溫拌攤鋪（攤鋪溫度達(dá)120℃～140℃）。變廢棄輪胎為膠粉改性劑，可延長(zhǎng)道路壽命1～3倍，降低交通噪聲污染2～5 dB，有效縮短車輛的剎車距離，減輕路面反光，提高車輛行駛安全系數(shù)，降低路面維護(hù)費(fèi)用30%～50%。采用溫拌攤鋪工藝可降低致癌物質(zhì)排放，減少汽油消耗。綜合環(huán)保材料及新型工藝，可變廢為寶，改善環(huán)境。

圖3 膠粉改性瀝青現(xiàn)場(chǎng)施工照片

（4）采用生態(tài)型邊溝，突出雨水利用，體現(xiàn)綠色生態(tài)，回歸地下水位。

城市的大面積開發(fā)，使得寶貴的地下水資源不斷枯竭，雨水管道的排放使得人類賴以生存的淡水資源也在不斷萎縮。收集雨水，回歸地下水是人類將面臨的必然選擇。

天津大道改變已往采用管道排水的傳統(tǒng)模式，結(jié)合綠化采用生態(tài)型邊溝匯集雨水，以濕地滯留為主、綠地入滲為輔助的技術(shù)處理措施，突出雨水的收集利用，回歸地下水，同時(shí)保持綠地澆灌用水的補(bǔ)給，以節(jié)水為核心，以調(diào)蓄為手段，通過路基、路面的特殊處理，保證雨水利用的進(jìn)一步實(shí)施。圖4為天津大道路側(cè)效果圖。

[12]邢悅，詹奕嘉：《國際關(guān)系：理論、歷史與現(xiàn)實(shí)》，復(fù)旦大學(xué)出版社，2008年10月第1版，第3頁.

圖4 天津大道路側(cè)效果圖

（5）突出景觀設(shè)計(jì)，體現(xiàn)人與自然和諧統(tǒng)一，塑造大綠、大氣的自然景觀特色。

城市名片的打造需要綠色景觀的鋪墊，結(jié)合自然景觀，點(diǎn)綴人工景觀，成為天津大道景觀設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

以堅(jiān)持融入自然、不破壞自然為設(shè)計(jì)理念，配合環(huán)境主旨，注重細(xì)節(jié)創(chuàng)作，在理解現(xiàn)狀、配合將來、和諧環(huán)境的前提下，使道路與環(huán)境和諧統(tǒng)一。

采取有效措施，美化環(huán)境，融入自然；結(jié)合沿線池塘水系，強(qiáng)調(diào)親水景觀特色，綠化種植結(jié)合不同地形條件、氣候特征，選擇適合的樹種、灌木、花草；與自然和諧統(tǒng)一，塑造天高云淡，一望無垠的平原特色；恢復(fù)原有生態(tài)環(huán)境，充分考慮噪聲及光污染的影響。圖5為天津大道綠化實(shí)景照片。

（6）采用雙向水泥攪拌樁處理軟土地基技術(shù)，提高質(zhì)量，降低造價(jià)。

軟土地基、地下水位高、土壤鹽漬化等現(xiàn)狀條件要求路基處理安全可靠。

天津大道改變傳統(tǒng)水泥攪拌樁施工工藝，采用雙向水泥攪拌樁攪拌替代傳統(tǒng)的單向水泥攪拌樁工藝及造價(jià)較高的旋噴樁工藝，使得攪拌更加均勻，加固深度更深，質(zhì)量更容易保證，大大降低了工程造價(jià)，縮短了施工周期，成為軟土地基處理示范技術(shù)的典范工程。

圖5 天津大道綠化實(shí)景照片

（7）采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土作為路基填料，利用其輕質(zhì)性、不可壓縮及高強(qiáng)性，提高橋頭路基強(qiáng)度，減小橋頭跳車、縮短施工周期。

采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土填筑橋頭路基替代深層處理。在橋頭路基處理、路基加寬段處理中，采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土作為路基填料。采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土可發(fā)揮其輕質(zhì)性、固化后的自立性、不可壓縮性、高強(qiáng)性以及良好的施工性等綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)；對(duì)環(huán)境無污染，且可節(jié)省土地資源，避免環(huán)境破壞，環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。

采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土還可將放坡路基做成直立路基，同時(shí)提高橋頭路基強(qiáng)度，減小橋頭跳車，有效減少工后沉降和差異沉降，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性，減少占地面積，大大縮短施工工期。圖6為泡沫輕質(zhì)土現(xiàn)場(chǎng)施工照片。

圖6 泡沫輕質(zhì)土現(xiàn)場(chǎng)施工照片

（8）主線橋梁采用獨(dú)柱大懸臂蓋梁。其結(jié)構(gòu)輕巧大方，支線上跨橋上部結(jié)構(gòu)“斧頭式”箱梁截面和下部花瓶式墩柱有機(jī)結(jié)合在一起。

主線橋梁采用獨(dú)柱大懸臂蓋梁，結(jié)構(gòu)上輕巧大方，功能上為橋下輔道提供了充分利用空間，節(jié)省了空間，節(jié)約了用地；在景觀上與天津大道融為一體，體現(xiàn)了天津大道的和諧。

支線上跨橋上部結(jié)構(gòu)“斧頭式”箱梁截面和下部花瓶式墩柱有機(jī)結(jié)合在一起，體現(xiàn)了支線上跨橋箱梁的輕巧和威嚴(yán)。圖7為橋梁斷面效果圖。

圖7 橋梁斷面效果圖

（9）總結(jié)濱海新區(qū)路基路面設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，建立設(shè)計(jì)導(dǎo)則，提倡設(shè)計(jì)創(chuàng)新，提升設(shè)計(jì)理念。

以天津大道建設(shè)為示范，建立一套適合濱海新區(qū)的快速路設(shè)計(jì)導(dǎo)則，用于指導(dǎo)類似地區(qū)整體建設(shè)。加強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，提升設(shè)計(jì)理念，積極采用經(jīng)過鑒定的、行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，以提高工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)，真正達(dá)到可實(shí)施、可推廣、可復(fù)制的目的。

2 科研課題的貫穿

創(chuàng)新離不開科研，天津大道作為生態(tài)型景觀大道，貫穿了津南、塘沽兩個(gè)區(qū)域，地質(zhì)條件差異較大。為了體現(xiàn)中長(zhǎng)距離快速客運(yùn)生態(tài)景觀大道的功能，設(shè)計(jì)結(jié)合工程的開展進(jìn)行了研究與示范。

2.1 綠色生態(tài)型城市快速路集成技術(shù)研究及示范

全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀不僅要求為今天的發(fā)展盡力，更要對(duì)明天的發(fā)展負(fù)責(zé)；要統(tǒng)籌人與自然的和諧發(fā)展，處理好造價(jià)、資源利用、環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，為今后的發(fā)展提供可以永續(xù)利用的資源與環(huán)境。

天津大道工程作為區(qū)域性的生態(tài)景觀大道，設(shè)計(jì)時(shí)按照科學(xué)發(fā)展觀尤其是可持續(xù)發(fā)展的要求，利用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論進(jìn)行研究，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行統(tǒng)籌安排、深入研究。確立以生態(tài)景觀型快速大道為出發(fā)點(diǎn)，從道路、橋梁、排水、照明、景觀、交通等各個(gè)方面進(jìn)行深入研究，以體現(xiàn)生態(tài)綠色大道功能，實(shí)現(xiàn)以最小的資源環(huán)境代價(jià)謀求經(jīng)濟(jì)社會(huì)最大限度的發(fā)展。圖8為橋梁斷面夜景效果圖。

針對(duì)不同技術(shù)要求確立如下課題研究：

（1）天津市濱海新區(qū)鹽漬土在生態(tài)景觀大道中的應(yīng)用研究。

圖8 橋梁斷面夜景效果圖

考慮到鹽漬土在道路及綠化中出現(xiàn)的病害，通過必要的加固將這些危害降至最低限度，以提高工程質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。依托天津大道工程建設(shè)項(xiàng)目，開展基于大溫差及鹽漬土路基耐久性的研究與應(yīng)用，從而延長(zhǎng)道路使用壽命，充分發(fā)揮道路服務(wù)功能，提高天津大道的名片效應(yīng)。針對(duì)天津大道建設(shè)，合理利用當(dāng)?shù)佧}漬土作為路基填料，改善其在不良水文地質(zhì)環(huán)境的工程特性，以便為工程建設(shè)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）城市快速路綠色交通安全系統(tǒng)研究。

生態(tài)景觀大道設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持以人為本，樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的指導(dǎo)思想，突出“安全、優(yōu)美、節(jié)約、環(huán)保、舒適、和諧”的理念，這一理念的實(shí)現(xiàn)必須將保障安全放在首位。

為提高天津大道快速路運(yùn)行的安全性，對(duì)快速路潛在事故和典型事故特征展開研究，從分析快速路系統(tǒng)中的沖突點(diǎn)和交織點(diǎn)形式以及沖突嚴(yán)重程度出發(fā)，通過基于天津市各類沖突點(diǎn)和交織點(diǎn)的交通沖突調(diào)查和分析，以沖突特征和事故特征研究為基礎(chǔ)，研究快速路交通安全設(shè)計(jì)技術(shù)。圖9為交通標(biāo)志牌布置斷面效果圖。

2.2 城市快速路生態(tài)化設(shè)計(jì)技術(shù)集成與示范

圖9 交通標(biāo)志牌布置斷面效果圖

天津大道作為城市快速路，擔(dān)負(fù)著連接天津市區(qū)與濱海新區(qū)中心商務(wù)區(qū)、津南區(qū)的重任，將構(gòu)成海河以南大交通的整體骨架。對(duì)于這一骨架，敏感點(diǎn)成群，如城鎮(zhèn)既有設(shè)施的維護(hù)、高密繁華地帶的避讓、用地功能的突變、紅線寬度的調(diào)整、居民搬遷的安排、舊城舊區(qū)的改造、兩側(cè)行人的溝通、非機(jī)動(dòng)車的去留等。這些敏感點(diǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜，觸一點(diǎn)通彼此，牽一發(fā)動(dòng)全身，必須進(jìn)行綜合研究，將人文、景觀、生態(tài)、環(huán)保統(tǒng)一起來，充分調(diào)查沿線的水文、地質(zhì)情況，統(tǒng)籌兼顧，經(jīng)過廣泛的論證，在設(shè)計(jì)中貫徹系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，使天津大道真正成為一條景觀大道、生態(tài)大道、創(chuàng)新大道。

2.3 天津?yàn)I海新區(qū)城市快速路軟土地基處理研究及示范工程

軟土地區(qū)路基工程在天津大道工程建設(shè)費(fèi)用中占據(jù)較大的比例。濱海地區(qū)土地資源珍貴，工程材料匱乏，如何合理地減少土地占用，充分利用現(xiàn)場(chǎng)開挖的土源或淤泥，也是需要認(rèn)真解決的問題。在軟土地基方面，以往雖已有了一定研究和工程經(jīng)驗(yàn)，并提出了不少技術(shù)方法，但不深入，不系統(tǒng)。許多技術(shù)的適用性需要作進(jìn)一步的工程驗(yàn)證，也有很多問題有待開展深入系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。因此，為了及時(shí)指導(dǎo)濱海新區(qū)工程建設(shè)，結(jié)合天津大道軟土地基處理示范工程，對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)理論開展試驗(yàn)研究，提出可供指導(dǎo)濱海新區(qū)道路軟土地基處理設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程，編制形成天津?yàn)I海新區(qū)軟土地基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集。

“在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新，在創(chuàng)新中提升理念”是天津大道設(shè)計(jì)的總結(jié)。創(chuàng)新是天津大道設(shè)計(jì)不懈的追求，科研是天津大道創(chuàng)新的階梯。將創(chuàng)新作為設(shè)計(jì)的手段，將科研融入設(shè)計(jì)，必將打造出一條世人矚目的生態(tài)型景觀大道，展現(xiàn)出天津城市發(fā)展的歷史名片。