李 昶
(淄博市規劃設計研究院有限公司,山東 淄博 255037)
為實現建設現代化組群式大城市目標,淄博市委市政府制定了“四位一體、組群統籌、全域融合”的城市工作思路,構建大主城區范疇下“外成環、內成網”的基礎設施一體化新格局。
在此背景下,淄博主城區東西向城市主干道—中潤大道西延建設工程的建設拉開序幕。本工程建設規模較大,涉及專業工程多,體量大作用強。工程全長約8.7 km,道路紅線60~62.5 m。
工程各段建設標準及服務功能變化大,工程沿線區域產業結構、功能定位、用地性質、開發強度、配套需求差異明顯,工程設計中需對各段建設標準、強度和建設時序進行控制和協調。
工程建設對沿線區域輻射和帶動作用突出,作為區域內重要的東西向市政基礎設施,對沿線路網建設及區域開發配套提供了重要的功能保障。該工程的建成通車,對構建主城區路網體系,帶動沿線區域產業發展,提升城市品質發揮著重要作用,見圖1。

圖1 項目區位關系圖
著眼“大主城區”范疇,構建系統化設計體系。中潤大道西延建設工程(原山大道—正陽路)是典型的新城區道路建設項目。不同于其他區域內的道路建設,工程總體設計時,對城市總體規劃、土地利用規劃、產業規劃等相關上位規劃充分理解,本著發揮功能和服務總體的原則,著眼全局地統籌分析沿線各段區域的產業定位、用地性質、開發強度時序、交通特點、配套基礎、土地指標、財政能力等綜合因素,有針對性、系統性地確定各路段建設標準、交通組織、雨污水功能分區、規格及排向。
以沿線產業定位和用地功能為依據,對全路段進行交通規劃分析,結合交通量預測數據論證確定:新區段主要服務于中心城區路網交通體系及高端商住文化經濟等功能用地,確定此段道路斷面建設規格與新區現狀段延續統一,見圖2;經開區段沿線主要服務于教育、研發、工業等用地,且有一定的建設發展周期,確定該路段近期以低強度建設、并充分考慮空間預留,遠期與新區段建設標準匹配,見圖3。

圖2 新區段道路斷面(單位:m)

圖3 經開區段道路斷面(單位:m)
基于BIM 技術的三維道路設計、建模,在提高設計效率的同時,更有利于平縱方案的優化比選[1]。
設計過程中,利用鴻業BIM 路立得軟件,將路線及周邊區域地形環境進行三維真實數據建模,結合片區路網豎向規劃控制點高程分析,將本道路“線”的標高設計放在路網和周邊地塊“面”的范疇去分析,見圖4;利用Civil 3D 對橋梁線形及縱斷進行設計并生成三維實體,通過revit 對其進行參數化模型的構建,最終由Autodesk InfraWorks 生成可視化BIM 模型,見圖5。

圖4 BIM 技術道路建模圖示

圖5 中潤大道跨孝婦河大橋及跨濱博高速大橋BIM 模型
對道路建設范圍內表層有機含量高、含水量大的表層雜填土清表后集中存留作綠化工程培養土或地形土利用,利用附近區域開發拆遷所產生的建筑渣土作為軟弱地基換填使用,實現工程綜合土方平衡;對較為復雜軟土地基和深基坑,綜合相關專業統一編制地基處理、開挖及管線加固方案,統籌協調各專業之間工序銜接,避免地基開挖及回填方案相互干擾制約,對基坑開挖安全性設計做統一要求,確保工程建設安全。
道路排水方面全面貫徹海綿城市“滲滯蓄凈用排”理念,優先利用自然排水系統,充分發揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,做到低影響開發建設[2]。
道路斷面規劃時,在滿足近遠期交通量條件下,道路兩側設計較大寬度綠化帶,合理預留、創造空間條件;并優化道路橫坡坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關系,道路兩側的綠地標高比相應位置硬化路面下落10~15 cm,保證道路雨水優先排入綠地內下滲,后通過溢流排入設計雨水口及雨水管道。達到利用紅線內、外綠化帶對雨水滲透、儲存、調節等作用。下凹式綠地示意見圖6、圖7。

圖6 下凹式綠地示意圖(一)(單位:cm)

圖7 下凹式綠地示意圖(二)
道路全線約6.2 km 新建段主路外兩側均設有20 m 寬高規格綠化景觀帶,為更好地讓市民親近自然,相伴鮮花綠植游園健身,享受花海,特在其中設置彩色瀝青游園步道,并與主城區慢行系統,孝婦河沿河綠道等串聯融合,為市民提供景觀綠道、休憩步道、天然氧道,打造精品工程,提升城市功能品質,助力園林城市建設,見圖8。

圖8 慢行綠道實施效果
3.6.1 應用Vis s im 軟件實現時空一體化交通組織設計
根據本路沿線各相交道路交通特性及道路等級,利用VISSIM 軟件對典型交叉口建立微觀仿真模型,對沖突點、延誤率、人行過街時間、總車能損耗等指標進行綜合分析評價,對沿線主要交叉口范圍內進行多交通渠化和配時組合方案比選,在時空一體化的概念下精細交叉口交通設計,保證交叉口通行能力及安全性的最優配置,從而確定具體的交叉口展寬寬度,車道劃分形式,待行區范圍等具體參數,見圖9。

圖9 與西十五路交叉口交通組織圖示
3.6.2 應用Midas Civil 軟件實現橋梁結構抗震深度分析
利用Midas Civil 分別建立孝婦河大橋及跨濱博高速大橋結構的三維空間動力有限元分析模型,并考慮相鄰聯和樁基礎等因素的影響,正確反映結構特點及支座連接特點等耦合影響;計算和分析各聯結構動力特性,理解結構主要動力特性;采用兩種設計概率的地震輸入,用反應譜方法和非線性時程分析法對橋梁進行地震反應分析,校核兩個設防水準地震作用下結構抗震性能(主要檢算控制截面強度和關鍵節點位移),并識別結構易損部位和構件的破壞機理;對于識別的易損部位,采取合理的解決方案來改善結構抗震性能。橋梁抗震設計分析圖示見圖10。

圖10 橋梁抗震設計分析圖示
本工程設計中,一方面繼承了既有城市道路設計的成功經驗,另一方面針對新城區道路建設的實際特點,注意著眼大局,貫徹規劃,做好“面、線、點”統籌的系統化設計,扎實推進設計的科學化、精細化、高效化、精品化,為今后類似項目建設起到了良好的借鑒作用。
中潤大道西延建設工程的建成通車,將更好地服務周邊區域發展,對進一步增強主城區輻射帶動能力,加快我市轉型發展,實現建設現代化組群式大城市目標具有重要地推動作用。