武漢市古田四路北延線（長豐大道～紫潤北路）工程總體設計

李妍文 裴 君

中國市政工程西北設計研究院有限公司 湖北 武漢 430056

正文：

2015年9月，第十屆中國（武漢）國際園林博覽會在武漢開幕，昔日垃圾填埋場已變成城市“綠肺”，生動演繹了“生態回歸、城市變遷”的精彩故事。園博會結束后，園博園繼續向市民開放，成為武漢又一處風景名勝。

古田四路北延線（現名園博園西路）是園博會配套道路，經二環線轉入長豐大道高架后至南泥灣立交橋下橋，約1.8km便可直抵園博園西進口。

1 工程概述

古田四路北延線位于漢口西部，隸屬于硚口區，呈南北走向，南起長豐大道，北至紫潤北路，路線全長1795m，紅線寬40m。沿線依次與長豐大道、長風路、長順路、廣華路、紫潤南路、城華路、紫潤北路等7條道路相交，并下穿地鐵長豐停車場（規劃）及鐵路走廊帶（包括滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行、新墩至漢西聯絡線上行以及預留鐵路新墩至漢西聯絡線下行）。

2 功能定位及主要技術標準

依據《武漢市城市總體規劃（2010～2020年）》，古田四路（長豐大道～紫潤北路）規劃為城市次干路，是古田地區一條重要的南北向道路，將跨越由漢丹鐵路和漢宜高鐵組成的鐵路走廊，為進出園博園及周邊居民出行提供交通服務功能。

道路等級為城市次干路；設計車速40km/h，雙向4～6車道；凈空標準：機動車道凈空≥4.5m，非機動車道、人行道凈空≥2.5m。

3 主要建設規模

古田四路北延線南起長豐大道，北至紫潤北路，路線全長1795m，規劃為城市次干路，標準段紅線寬度40m。

地面道路為雙向六車道，兩側設置非機動車道和人行道；

車行下穿鐵路通道為雙向四車道，起于長風路口南側，止于紫潤南路交叉口南側；采用左、右分離式兩幅車行隧道；左線長733.5m，其中閉口段長度為303.03m；右線長739.162m，其中閉口段長度334.03m；在下穿鐵路通道兩側設置地面輔道；新建泵站一座。

地理位置圖

4 設計特點及難點

1）鐵路路節點控制條件多，建設條件極其苛刻，設計難度大；

a 橫向交叉的鐵路股數多（8股），橋墩間距小，通道與鐵路斜交角度大。由于施工期間鐵路不能中斷通行，下穿通道的位置經過充分論證，需對規劃線位進行優化；

b通道距離鐵路高架橋墩承臺間距較小，且此段地質條件較差，基坑開挖及支護方案設計難度大；

c 規劃地鐵長豐停車場尚未進行前期設計，通道設計需統籌考慮與長豐停車場的合建方案；

2）與園博園總體工程充分對接，與園博園作為一項系統工程，在道路、交通、景觀等方面通盤考慮

3）與武漢三環線工程的近遠期結合。

5 總體方案

5.1 車道數的確定

根據古田四路的規劃等級及在路網中的功能定位，根據交通流量預測，古田四路下穿通道雙向四車道、地面雙向六車道能滿足遠期2030年高峰小時流量需要，并對區域交通起到明顯的改善作用。

5.2 工程起終點的確定及與三環線的近遠期結合

起點：本項目起點為長豐大道，該交叉口納入長豐大道工程設計范圍，兩個工程設計方案進行無縫對接。

終點：工程設計終點為紫潤北路，距離三環線120m。

根據規劃，古田四路遠期上跨三環線，縱斷面設計主要受紫潤北路通行機動車的凈高控制。為減少廢棄工程，設計在城華路～紫潤北路段設置中央分隔帶，預留遠期橋梁布墩條件。

遠期上跨三環線平、縱示意圖

5.3 路線平面設計

本工程沿線需穿越8股鐵路，其中高架鐵路客運專線5股，地面鐵路3股；由于兩側接線條件限制，只能下穿鐵路。

古田四路主要控制節點平面圖

對路線走向影響最大的節點為滬漢蓉鐵路。滬漢蓉鐵路為高架橋梁，鐵路部門要求通道盡量遠離鐵路橋墩，施工期間鐵路不能中斷運行，因此總體設計必須要先確定下穿通道的設計和施工方案，解決在哪里穿越鐵路、如何安全穿越鐵路的問題。

現狀滬漢蓉鐵路橋跨徑30m，如采用雙向四車道整幅布置，通道總寬度達到18.5m，交角64°，通道外邊緣與承臺沖突，因此通道采用左右分幅布置，單幅兩車道。

下穿通道與高架鐵路橋的關系圖

路線走向方案綜合考慮地面鐵路位置和相交角度、高架鐵路橋跨徑和橋墩位置、通道距現狀鐵路橋承臺凈距及施工開挖深度限制等因素，保證開挖基坑滿足鐵路安全要求，盡量采取高標準的平面線形，對兩個線位方案進行比較。

（1）方案一

道路以50度角，分左右兩幅通道斜穿規劃的地鐵7號線長豐停車場，同時也斜穿現狀的滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行。車行通道的平曲線半徑為300～500m，調整后左、右側通道距鐵路橋墩的最小凈距分別4.16m、3.61m。

地下通道段平面示意圖（方案一）

（2）方案二

道路從起點左偏，過長風路、天順園小區后以70度左右角度，分左右兩幅通道斜穿規劃的地鐵7號線長豐停車場，同時也斜穿現狀的滬漢蓉鐵路上下行、漢丹客線上下行、漢丹貨線上下行、新墩至漢西聯絡線上行。車行通道的平曲線半徑為300m，車行通道與現狀高架鐵路橋墩樁基間凈距為4.7～8.9m。

地下通道段平面示意圖（方案二）

（3）方案比較

方案一優點：線形較流暢，基本在規劃紅線范圍內；缺點：與鐵路斜交角度大，通道與橋墩距離近，設計、施工難度大于方案二。

方案二優點：與鐵路斜交角度小，車行通道與現狀高架鐵路橋墩樁基間凈距比方案一大，設計、施工難度略小。缺點：偏離規劃紅線多，對規劃路網影響大，引道段均為7層～8層的新建居民區，拆遷量巨大，實施難度大。

方案一在規劃走向、路線線形、社會影響等方面均優于方案二。雖然其下穿通道的技術難度大，但經充分論證后方案可行，并通過了鐵路部門的評審；綜合分析后推薦方案一。

5.4 下穿鐵路方案可行性分析

下穿鐵路通道除下穿漢丹貨線鐵路采用頂進法施工，其余均采用支護明挖法現澆施工。

以控制工程走向的下穿滬漢蓉鐵路橋為例，通道基坑深度約8～10m，基坑寬度為12.5m，通道邊緣離橋梁承臺的邊緣最小水平凈距約3.6m。

由于基坑周邊環境十分嚴峻，坑壁土層基本以①層雜填土、③層粘土和④層淤泥質粉質粘土夾粉土粉砂為主，側壁大部分土層自穩性均較差，地下承壓水對通道施工有較大影響。

方案采用排樁+內支撐支護開挖，排樁深25m。排樁直徑1.0m，間距1.2m，內支撐采用直徑609mm的鋼管支撐，壁厚16mm；基坑底部5m深的被動區進行攪拌樁加固；同時對承臺周邊土體，以及承臺下部的部分土體預先進行加固。

為了解基坑開挖對橋墩的影響，結構專業工程師采用MIDAS GTS軟件進行數值模擬分析。在采取以上工程措施后，相鄰橋墩之間的沉降差限值、墩臺橫向水平位移所引起的水平折角均小于規定限值，滿足規范要求。

5.5 縱斷面設計

通道段縱斷面設計的主要控制因素有：通道下穿長順路受長順路規劃標高限制、下穿漢丹貨線上下行受軌頂標高限制、下穿地鐵7號線長豐停車場處受軌頂標高限制、下穿廣華路受廣華路規劃標高限制。

由于地鐵7號線長豐停車場與本工程合建或分建對通道段開挖深度影響較大，對兩種方案進行比較。

方案一：按長豐停車場與本工程合建，停車場上蓋車棚立柱可以直接以通道頂板作為基礎，其結構圖如下所示：

地下通道與長豐停車場上蓋結構關系示意圖（方案一）

方案二：按長豐停車場軌頂與本工程分建，保證車行通道能順利斜穿規劃長豐車場的柱網，可采取“梁抬柱”的車場柱網處理方式，以避免車場柱網基礎與下穿通道相互干擾。其結構處理如下圖示意：

地下通道與長豐停車場上蓋結構關系示意圖（方案二）

通道左線縱斷面圖

通道右線縱斷面圖

方案比較：

方案一

優點：基坑開挖深度較淺，基坑的支護和加固難度也相應減少。施工安全度高，工程投資相對較省；陡坡段的坡長較短，車輛行駛較順適。

缺點：需協調好長豐車場棚架與下穿通道設計的銜接，正確布設好預留錨栓或預留鋼筋的位置，并預留適當的備用位置。

方案二

優點：預留停車場上蓋結構處理的較大空間，設計協調量小。

缺點：由于預留通道頂覆土高度較大，使得下穿通道埋深較方案一深約1.6m，導致基坑開挖深度較大，基坑的支護和加固難度也相應增大，投資增大，尤其對于既有滬漢蓉鐵路高架橋橋墩的影響較大；且陡坡段坡長長于方案一。

經技術、經濟比較，與相關部門協調后報主管部門批準，設計推薦采用方案一。

5.6 道路橫斷面設計

1）長豐大道～長風路段，紅線寬度40m，標準斷面布置為：

21m機動車道+2×4.5m非機動車道（含樹穴）+2×5m人行道（含樹穴）。

2）長風路～長順路段，橫斷面由西向東布置為：

5m人行道（含樹穴）+3m非機動車道+7m機動車道+綠化帶+U型槽（雙向四車道，寬度不等）+7m車行道（含非機動車）+4m人行道（含樹穴）。

3）長順路～漢丹鐵路～長豐車輛段～廣華路

機動車道采用左右分離式路線，設置敞開段和閉口段，雙向四車道。

敞開段采用U型槽結構和擋墻結構，閉口段采用單孔鋼筋混凝土箱體結構。結構凈寬度為9m，橫斷面布置為0.5m（檢修道）+0.75m（路緣帶、水溝寬度）+7m（機動車車行帶寬度）+0.25m（路緣帶）+0.5m（檢修道）=9m。

4）廣華路～紫潤南路，橫斷面由西向東布置為：

4m人行道+7m地面輔道+ U型槽（雙向四車道，寬度不等）+7m地面輔道+2.5m人行道。

5）紫潤南路～城華路段，橫斷面布置與長豐大道～長風路段相同。

6）城華路～紫潤北路段，具體斷面布置為：

9m中央綠化帶+2×10.5m車行道（含非機動車）+2×5m人行道（含樹穴）。

5.7 本工程與園博會的關系

古田四路是園博園西側的主要道路，要為園博園服好務，起到良好的交通疏解功能，應對開放期間的大客流，與周邊交通設施做到無縫銜接。

在園博會組委會及交管部門的組織協調下，與園博園出入口、周邊停車場、公交站點進行了多次對接。根據園博會總體交通組織方案，進行交通組織設計，增加臨時交通組織路線指引標志、臨時停車場指路標志等；完善交通監控設施。

落實公交優先理念，公交停靠站采用港灣式，設置于園博園入口附近，便于公交出行、換乘。

6 結語

古田四路作為園博園配套道路, 具有建設難度大、工程復雜、工期壓力大等特點，該工程已經竣工三年有余，運行效果良好，為園博園和周邊地塊出行提供了一條便捷通道。