限高區(qū)域道路豎向設(shè)計研究
——以沈陽恒大文化旅游城為例

韓 旭，張晗寒，劉語笙

（沈陽市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110004）

0 引言

道路豎向設(shè)計是通過對自然地形的利用和改造，滿足城市開發(fā)建設(shè)在道路交通、建筑布置、城市景觀、市政排水等各方面的需要，進(jìn)而確定道路坡度、高程等豎向設(shè)計要點[1]。豎向設(shè)計中需綜合考慮城市建設(shè)中的各種控制因素進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，對于存在航空限高區(qū)域，注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益與自然地形改造、城市景觀風(fēng)貌的關(guān)系，是保障城市合理有序開發(fā)的重要措施。

下面以沈陽恒大文化旅游城為例，對限高區(qū)域的道路豎向設(shè)計技術(shù)要點進(jìn)行詳細(xì)分析。恒大文化旅游城緊鄰沈陽桃仙國際機(jī)場，占地9.75km2，結(jié)合周邊豐富的旅游資源，以童世界旅游為主體，配套酒店、會展、商業(yè)、度假休閑設(shè)施，打造綜合性大型旅游文化產(chǎn)業(yè)新城。

1 現(xiàn)狀概況

沈陽恒大文化旅游城項目規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀地形略有起伏，整體呈現(xiàn)北高南低、東高西低的地勢形態(tài)，現(xiàn)狀河流水系資源較為豐富，河流由東北向西南流經(jīng)區(qū)域，如圖1所示。地貌單元屬于渾河沖積階地，地層巖性主要為第四系粉質(zhì)黏土、砂類土和花崗巖。

圖1 現(xiàn)狀地勢分析圖

2 道路豎向設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

（1）豎向設(shè)計與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相平衡，協(xié)調(diào)多方利益實現(xiàn)綜合最優(yōu)。綜合考慮現(xiàn)狀地形地貌、現(xiàn)狀道路、周邊建成區(qū)情況、地面排水、市政管線、項目開發(fā)時序進(jìn)行豎向設(shè)計，避免深挖高填，盡可能保持項目土方填挖平衡，避免土方外運，降低土方成本。

（2）豎向設(shè)計與用地開發(fā)相結(jié)合，滿足限高條件下土地合理開發(fā)。恒大文化旅游城項目位于機(jī)場規(guī)劃第三跑道凈高控制范圍1-7km之間，見圖2所示。根據(jù)限高要求，滿足地塊開發(fā)中建筑物的使用功能原則，指引住宅開發(fā)項目容積率指標(biāo)要求。

圖2 機(jī)場航空限高示意圖

（3）豎向設(shè)計與防洪排澇相校核，全面落實海綿城市指導(dǎo)思想。海綿城市的建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，使得城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”。

（4）豎向設(shè)計與生態(tài)環(huán)境相融合，開發(fā)與修復(fù)同步助力城市雙修。城市雙修與城市發(fā)展的必然轉(zhuǎn)型要求，本質(zhì)是提高城市內(nèi)涵質(zhì)量的規(guī)劃，以此改善人居環(huán)境和城市功能，促使城市與自然有機(jī)融合[2]。

2.2 主要設(shè)計問題

2.2.1 機(jī)場限高與用地開發(fā)的矛盾

項目位于沈陽桃仙機(jī)場側(cè)凈空范圍內(nèi)，對用地開發(fā)的建筑高度等指標(biāo)均有較大限制，對于開發(fā)項目的業(yè)態(tài)功能、建筑設(shè)計方案、住宅產(chǎn)品豐富性等均有較大影響，進(jìn)而影響項目的開發(fā)效益。

2.2.2 區(qū)域定位對經(jīng)濟(jì)效益的要求

童世界定位為全球規(guī)模最大、檔次最高、世界第一的頂級童話神話主題樂園，配套酒店、會展、商業(yè)、度假休閑設(shè)施，打造綜合性大型旅游文化產(chǎn)業(yè)，對區(qū)域開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益要求較高。

2.2.3 生態(tài)環(huán)境的挑戰(zhàn)

區(qū)域內(nèi)整體呈現(xiàn)北高南低、東高西低的地貌，山川水脈生態(tài)資源豐富，在城市化的進(jìn)程中，注重生態(tài)保護(hù)實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與城市品質(zhì)的發(fā)展，避免深挖高填，對區(qū)域豎向空間規(guī)劃有較高要求。

2.3 豎向設(shè)計要點

2.3.1 道路豎向設(shè)計與道路情況相結(jié)合

道路豎向設(shè)計與道路建設(shè)情況相結(jié)合，遵循現(xiàn)狀路情況。道路縱坡設(shè)計滿足規(guī)范道路縱坡控制要求，按照不大于2.5%控制[3]。規(guī)劃采用上跨橋梁跨越沈丹高速，預(yù)留高速公路凈空不小于5m，橋梁最大坡度不大于3%。

2.3.2 航空限高下，道路豎向設(shè)計與規(guī)劃條件及地塊開發(fā)關(guān)系

在航空限高的條件下，結(jié)合項目控規(guī)條件及地塊開發(fā)意向，進(jìn)行豎向設(shè)計。對于公共建筑項目超過航空限高較多的，調(diào)整項目開發(fā)方案；對于少量超過航空限高要求的，在滿足生態(tài)環(huán)境的要求下，通過豎向設(shè)計滿足建筑限高要求。

開發(fā)意向方案中有三處建筑不能滿足航空限高要求，均超越航空限高5m以上。由于項目位于航空限高4～5km范圍內(nèi)，每向東20m航空限高提升1m，通過將超高建筑與東側(cè)高度較低的建筑進(jìn)行位置調(diào)換，并將部分建筑位置繼續(xù)向東調(diào)整以滿足限高要求，見圖3所示。項目中主城堡建筑超出航空限高1m，設(shè)計中綜合考慮建筑限高、項目景觀及商業(yè)需求，調(diào)整道路縱坡，按照0.5%進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)通過豎向設(shè)計引導(dǎo)解決項目開發(fā)中面臨的航空限高問題。

圖3 恒大文化旅游城規(guī)劃方案圖

對于住宅項目，在航空限高限制建筑高度的前提下，綜合建筑密度、日照要求、產(chǎn)品戶型多樣的住宅設(shè)計要求，盡可能使容積率達(dá)到開發(fā)上限。設(shè)計中以經(jīng)濟(jì)最優(yōu)和土方平衡為目標(biāo)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)價值分析，提出規(guī)劃方案。

2.3.3 道路豎向設(shè)計與場地相結(jié)合

場地四角標(biāo)高按照高于道路控制點標(biāo)高0.3～1.5m進(jìn)行設(shè)計，保證場地內(nèi)部排水。童世界樂園地塊面積過大，結(jié)合道路豎向方案提出地塊內(nèi)每個單體建筑的豎向標(biāo)高，保證樂園內(nèi)部單體之間道路坡度不大于2.5%，單體與單體間高差不大于0.3m。

2.3.4 道路豎向設(shè)計應(yīng)滿足防洪排澇及海綿城市要求

城市道路的豎向設(shè)計最低點標(biāo)高應(yīng)高于河流的“100a一遇”設(shè)計洪水水位，以防止因道路被淹沒而導(dǎo)致的交通安全隱患。

2.3.5 道路豎向設(shè)計與河流水系分布和走向結(jié)合，與市政管網(wǎng)設(shè)施結(jié)合

對于城市排水系統(tǒng)，雨水通過城市雨水管網(wǎng)直接排到臨近河道，規(guī)劃區(qū)域水系較為豐富，規(guī)劃所有匯水點，雨水均可就近排河。污水通過污水管網(wǎng)收集后，經(jīng)下游污水處理廠處理后，水質(zhì)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后排放入下游河道中。

2.4 方案價值分析

（1）土方平衡方案分析：實現(xiàn)區(qū)域整體土方平衡，但對自然地貌和生態(tài)環(huán)境改造較大，且受機(jī)場限高影響，建筑高度、地塊容積率等均有較大限制，開發(fā)效益較低。

（2）經(jīng)濟(jì)最優(yōu)方案分析：應(yīng)對機(jī)場限高影響，規(guī)劃向地下要空間，提高地塊容積率，結(jié)合業(yè)態(tài)功能進(jìn)行市場價值分析，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化；但挖方量較大，土方成本較高。

綜合前兩種方案優(yōu)點，提出保護(hù)自然生態(tài)為底線，最大限度地滿足開發(fā)利益及方案。對于開發(fā)利益可能存在的損失，引導(dǎo)利用優(yōu)化建筑設(shè)計方案等方法，以實現(xiàn)綜合利益最大化。

3 土方計算

根據(jù)地勘資料與土質(zhì)分析報告，區(qū)域土質(zhì)以粉質(zhì)粘土為主，挖方土質(zhì)可作為項目填土，進(jìn)行回填土方調(diào)配，經(jīng)改良后可用于項目開發(fā)園林綠化。

3.1 土方計算方法

3.1.1 市政道路土方設(shè)計方法

根據(jù)豎向設(shè)計中道路控制點高程，按照0.15m計算道路場地清除表土厚度，除去道路結(jié)構(gòu)層0.7m，采用鴻業(yè)市政道路軟件方格網(wǎng)法，計算市政道路土石方量（不包含市政管網(wǎng)的土石方量）。

3.1.2 地塊土方設(shè)計方法

依據(jù)停車配建標(biāo)準(zhǔn)，計算住宅、公寓、公共服務(wù)等項目需配建車位數(shù)，估算地下車庫面積，以減少土方調(diào)配為原則，為地下停車庫建設(shè)層數(shù)、建設(shè)范圍提出設(shè)計指引。地下一層地庫挖深按照6.3m控制，地下二層地庫挖深增加3.6m，按照9.9m控制。

以自然地面標(biāo)高讀取地形圖高程點。設(shè)計高程根據(jù)豎向設(shè)計場地四角標(biāo)高、場地平均標(biāo)高、計算地庫范圍、地庫底標(biāo)高確定。采用鴻業(yè)市政道路軟件方格網(wǎng)法，網(wǎng)格間距20m，計算場地土方填挖方量。

3.2 分期土方調(diào)配

按照就近調(diào)配，結(jié)合分期建設(shè)計劃，運距×運量最小的原則，對地塊挖填土方量進(jìn)行調(diào)配，見圖4所示。

圖4 土方調(diào)配圖

4 總結(jié)與啟示

4.1 設(shè)計總結(jié)

設(shè)計成果給出控制指標(biāo)：道路標(biāo)高、道路坡度、橋面標(biāo)高、凈空距離、雨污管網(wǎng)規(guī)劃；并給出進(jìn)一步設(shè)計指標(biāo)：場地標(biāo)高、角點標(biāo)高、地庫標(biāo)高、河堤標(biāo)高、綠地標(biāo)高、市政配套。同時，根據(jù)豎向設(shè)計引導(dǎo)建筑設(shè)計指標(biāo)：地庫設(shè)計、容積率、建筑密度、建筑高度、綠地率、開發(fā)時序。

4.2 啟示

4.2.1 道路豎向設(shè)計的航空限高問題

豎向設(shè)計必須滿足機(jī)場航空限高問題，依據(jù)開發(fā)意向方案和建筑設(shè)計方案對于航空限高進(jìn)行校核。通過豎向設(shè)計指引項目開發(fā)設(shè)計，解決項目開發(fā)中面臨的航空限高問題。

4.2.2 道路豎向設(shè)計的經(jīng)濟(jì)效益問題

在航空限高區(qū)域，規(guī)劃向地下要空間是增加開發(fā)效益的主要方法。但是，應(yīng)滿足生態(tài)環(huán)境、防洪排澇的要求，結(jié)合開發(fā)時序，通過土方成本計算校核經(jīng)濟(jì)效益，指引住宅開發(fā)項目容積率指標(biāo)要求，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的統(tǒng)一。

4.2.3 道路豎向設(shè)計的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)問題

豎向設(shè)計必須使地下管線位置與地面的排水設(shè)計相結(jié)合。根據(jù)不同地形，雨水、污水管線的埋設(shè)需求，雨水應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)行分區(qū)，就近排入河流，污水應(yīng)根據(jù)污水廠的位置進(jìn)行設(shè)計，盡量減少污水泵站設(shè)置，減少后期維護(hù)費用。