武汉市花山新城花城大道道路设计

2015-01-10杨凯

城市道桥与防洪 2015年2期

杨凯

(上海市政交通设计研究院有限公司，上海市 200032)

1 工程概况

花山新城是建设两型社会武汉城市圈具有先导效应和示范效应的生态新城，是“环境友好、资源节约”的可持续发展城市，是大东湖地区的生态建设区，东湖－九峰都市绿肺的组成部分，是武汉东部地区的产业支撑服务中心。

花城大道西段是花山新城对外联系的主要通道，联系着花山新城与武汉中心主城区的交通，促进大东湖景区与花山生态区域沟通互动，同时，由于该段道路需跨越严西湖，且主要路段位于东湖风景区内，也是花山新城生态系统的重要组成部分，其交通、生态、景观功能并重，见图1。

图1 工程地理位置示意图

2 主要设计技术标准

道路等级为城市主干路。

主线设计车速 60 km/h，辅道设计车速40 km/h，立交匝道设计车速20～40 km/h。

桥梁荷载等级：公路—I级。

隧道荷载：汽车荷载为公路—I级，铁路荷载为JQS荷载。

净空要求：机动车道：4.5m（滨湖路处为3.5m）。非机动车道、人行道：2.5 m（隧道内为3.5 m）。

抗震设防标准：地震基本烈度为Ⅵ度；地震动峰值加速度0.05 g，桥梁抗震设防措施等级为7级。

航道标准：严西湖属Ⅶ级航道，通航净宽20 m，通航净高3.5 m，控制最高水面高程19.15 m，按净高5.5 m控制。

桥梁设计基准期：100 a。

桥梁设计安全等级：一级。

3 工程总体设计

花城大道西段西起三环线立交平交口，向东穿越武广客运专线桥墩，以地道形式依次下穿三环线、王青公路、拟建的武黄城际铁路及其它几条铁路线路、武东铁路大功率机车检修基地、武东机车修理库、规划东站东路后起坡，以桥梁形式依鼓架山北侧山势向东，跨越严西湖后在梅城路与花城大道中段衔接。

花城大道西段新建工程全长4.811 km，包括三环线立交一座，共设置8条上下匝道，解决鲁磨路、三环线、王青公路三者之间的交通转换；设置武东铁路下穿隧道一座，全长1 400 m，其中敞开段140 m，暗埋段1 260 m；全线桥梁长度2 737.5 m，其中严西湖大桥长1 323.5 m，鼓架山北侧引桥长1 414 m；全线道路长度673.5 m。

建设规模为双向4车道，交叉口处局部拓宽，远期在东站东路～鼓架山路段两侧设置地面辅道，辅道以“单向双车道＋慢行系统”组成，全线实施宽度24～55 m。

4 线位方案设计

花城大道与鲁磨路衔接可采用北线、中线和南线方案，北线、中线方案过鼓架山地区可采用山南、山北两个方案，而南线方案由于受武东机车修理库等用地限制只能采用山南方案，见表1。

表1 线位方案比选表

综合上述比较分析，本次设计结合相关规划，以中线方案由鼓架山北侧通过的方案作为推荐方案。

5 三环线立交方案设计

花城大道三环线立交为本工程的重要节点，该节点位于武东铁路编组站以西，东湖岸线以东，包括南北向平行布置的三环线（城市快速路，在建，该段为高架形式）和王青公路（城市主干路，现状）以及东西向花城大道连接鲁磨路，解决三者之间的交通转换。

三环线立交用地基本控制在武广客运专线和王青公路之间，受武黄城际铁路等铁路线路和高程影响，花城大道在王青公路以东无法出地面与王青公路平交，因此必须下穿王青公路后再与三环线相接。

规划对本立交节点进行了布置，见图2。

图2 三环线立交规划方案

该方案将花城大道及三环线的交通通过环岛转换至新增道路及北侧的落雁小路，在穿武广客运专线、三环线后与王青公路相接，该方案避免了三环线-鲁磨路、王青公路-鲁磨路两个交叉口交通流量的叠加，减少了原交叉口的交叉点和冲突点，交通组织较为顺畅。但是方案占地较大，对西侧东湖景区影响较高。

本次设计根据经过多方案比选，综合考虑规划要求，将原规划立交方案优化后，推荐如下立交设计方案，见图3。

图3 三环线立交推荐方案

本方案中，花城大道下穿王青公路后接三环线立交，将三环线鲁磨路立交匝道进出口移到武广客运专线西侧，花城大道与三环线立交直接相连，王青公路进出花城大道的交通也通过三环立交的进出匝道上下。方案优点是用地紧凑，对周边景区影响较低，工程造价也较低。

6 道路横断面设计

本工程道路经过洪山区鼓架山，在跨过严西湖后穿越规划花山生态新城，沿线地块生态环境较好，道路的建设必然会对该区域的原生态产生一定的影响，鉴于地面道路与桥梁结构的不同特性，本工程对位于东湖风景区内的路段（东站东路～鼓架山路）进行建设方案的比选。

方案一:主线桥梁形式

5 m（慢行道）+8 m（辅道机动车道）+0.75 m（绿化带）+17.5m（桥梁宽度）+0.75m（绿化带）+8m（辅道机动车道）+5 m（慢行道）=45 m（实施宽度）。

采用桥梁结构便于沟通道路两侧水体，不易出现因浜塘处理不当而出现的跳车及路损现象，且桥梁结构的使用年限较长，可以较长时间保障道路的平整度和道路质量，建成后期的道路维护难度减少。但桥梁方案前期工程投资增加，限制交通预测期的道路的未来拓建空间，并分裂了鼓架山北侧的立体景观。

方案二：主线高路堤挡土墙型

5 m（慢行道）+8 m（辅道机动车道）+0.75 m（绿化带）+0.5 m（挡土墙结构）+16.5 m（主线机动车道）+0.5 m（挡土墙结构）+0.75 m（绿化带）+8 m（辅道机动车道）+5 m（慢行道）=45 m（实施宽度）。

该方案主线采用高路堤形式，主线与辅道之间采用L型混凝土挡土墙收坡，该方案可以最大限度利用土地，造价较桥梁方案大为降低。但该方案对地块的阻隔较为明显，同时大量的挡土墙混凝土结构使得景观效果较差。

方案三：自然放坡，采用土质边坡方案

5 m（慢行道）+8 m（辅道机动车道）+1.5 m（辅道路肩及边沟）+（5～15）m（自然放坡）+0.75 m（主线路肩）+16.5 m（主线机动车道）+0.75 m（主线路肩）+（5～15）m（自然放坡）+1.5 m（辅道路肩及边沟）+8 m（辅道机动车道）+5 m（慢行道）=55～75 m（实施宽度）。

该方案采用缓坡形式，减少了混凝土结构物的布置，与周边自然环境更为融合，景观效果好，行车视野好，工程造价也低。但该方案占地面积大，不便于交叉口处的交通组织，对沿线的动植物也有阻隔。对上述三个方案进行综合比选，见表2。

本工程所经鼓架山北侧生态环境保护较好，由于接近严西湖湿地，沿线动物以鸟类及小型哺乳动物、鱼类、两栖动物为主，动物活动范围基本在严西湖沿岸，因此本工程的建设过程中必须考虑减少对沿线动物活动的影响。采用方案三自然放坡方案虽然能降低建设费用，但占地过大，对东湖风景区的用地影响较大，对沿线的生物活动也有阻隔；采用方案二高路堤挡土墙方案占地较小，但对沿线的生物活动也有阻隔，且大量的挡土墙结构使得道路景观效果较差；方案一（主线桥梁方案）虽然相对造价较高，但占地较小，对东湖风景区的用地影响最小，对沿线的生物活动也基本无阻隔，同时通过桥梁纵断面高程的变化也可以与鼓架山脉良好的立体景观，由于花城大道的生态、景观功能也较为突出，因此本次设计以方案一为推荐方案。