武汉市古田四路北延线（长丰大道～紫润北路）工程总体设计

李妍文 裴 君

中国市政工程西北设计研究院有限公司 湖北 武汉 430056

正文：

2015年9月，第十届中国（武汉）国际园林博览会在武汉开幕，昔日垃圾填埋场已变成城市“绿肺”，生动演绎了“生态回归、城市变迁”的精彩故事。园博会结束后，园博园继续向市民开放，成为武汉又一处风景名胜。

古田四路北延线（现名园博园西路）是园博会配套道路，经二环线转入长丰大道高架后至南泥湾立交桥下桥，约1.8km便可直抵园博园西进口。

1 工程概述

古田四路北延线位于汉口西部，隶属于硚口区，呈南北走向，南起长丰大道，北至紫润北路，路线全长1795m，红线宽40m。沿线依次与长丰大道、长风路、长顺路、广华路、紫润南路、城华路、紫润北路等7条道路相交，并下穿地铁长丰停车场（规划）及铁路走廊带（包括沪汉蓉铁路上下行、汉丹客线上下行、汉丹货线上下行、新墩至汉西联络线上行以及预留铁路新墩至汉西联络线下行）。

2 功能定位及主要技术标准

依据《武汉市城市总体规划（2010～2020年）》，古田四路（长丰大道～紫润北路）规划为城市次干路，是古田地区一条重要的南北向道路，将跨越由汉丹铁路和汉宜高铁组成的铁路走廊，为进出园博园及周边居民出行提供交通服务功能。

道路等级为城市次干路；设计车速40km/h，双向4～6车道；净空标准：机动车道净空≥4.5m，非机动车道、人行道净空≥2.5m。

3 主要建设规模

古田四路北延线南起长丰大道，北至紫润北路，路线全长1795m，规划为城市次干路，标准段红线宽度40m。

地面道路为双向六车道，两侧设置非机动车道和人行道；

车行下穿铁路通道为双向四车道，起于长风路口南侧，止于紫润南路交叉口南侧；采用左、右分离式两幅车行隧道；左线长733.5m，其中闭口段长度为303.03m；右线长739.162m，其中闭口段长度334.03m；在下穿铁路通道两侧设置地面辅道；新建泵站一座。

地理位置图

4 设计特点及难点

1）铁路路节点控制条件多，建设条件极其苛刻，设计难度大；

a 横向交叉的铁路股数多（8股），桥墩间距小，通道与铁路斜交角度大。由于施工期间铁路不能中断通行，下穿通道的位置经过充分论证，需对规划线位进行优化；

b通道距离铁路高架桥墩承台间距较小，且此段地质条件较差，基坑开挖及支护方案设计难度大；

c 规划地铁长丰停车场尚未进行前期设计，通道设计需统筹考虑与长丰停车场的合建方案；

2）与园博园总体工程充分对接，与园博园作为一项系统工程，在道路、交通、景观等方面通盘考虑

3）与武汉三环线工程的近远期结合。

5 总体方案

5.1 车道数的确定

根据古田四路的规划等级及在路网中的功能定位，根据交通流量预测，古田四路下穿通道双向四车道、地面双向六车道能满足远期2030年高峰小时流量需要，并对区域交通起到明显的改善作用。

5.2 工程起终点的确定及与三环线的近远期结合

起点：本项目起点为长丰大道，该交叉口纳入长丰大道工程设计范围，两个工程设计方案进行无缝对接。

终点：工程设计终点为紫润北路，距离三环线120m。

根据规划，古田四路远期上跨三环线，纵断面设计主要受紫润北路通行机动车的净高控制。为减少废弃工程，设计在城华路～紫润北路段设置中央分隔带，预留远期桥梁布墩条件。

远期上跨三环线平、纵示意图

5.3 路线平面设计

本工程沿线需穿越8股铁路，其中高架铁路客运专线5股，地面铁路3股；由于两侧接线条件限制，只能下穿铁路。

古田四路主要控制节点平面图

对路线走向影响最大的节点为沪汉蓉铁路。沪汉蓉铁路为高架桥梁，铁路部门要求通道尽量远离铁路桥墩，施工期间铁路不能中断运行，因此总体设计必须要先确定下穿通道的设计和施工方案，解决在哪里穿越铁路、如何安全穿越铁路的问题。

现状沪汉蓉铁路桥跨径30m，如采用双向四车道整幅布置，通道总宽度达到18.5m，交角64°，通道外边缘与承台冲突，因此通道采用左右分幅布置，单幅两车道。

下穿通道与高架铁路桥的关系图

路线走向方案综合考虑地面铁路位置和相交角度、高架铁路桥跨径和桥墩位置、通道距现状铁路桥承台净距及施工开挖深度限制等因素，保证开挖基坑满足铁路安全要求，尽量采取高标准的平面线形，对两个线位方案进行比较。

（1）方案一

道路以50度角，分左右两幅通道斜穿规划的地铁7号线长丰停车场，同时也斜穿现状的沪汉蓉铁路上下行、汉丹客线上下行、汉丹货线上下行。车行通道的平曲线半径为300～500m，调整后左、右侧通道距铁路桥墩的最小净距分别4.16m、3.61m。

地下通道段平面示意图（方案一）

（2）方案二

道路从起点左偏，过长风路、天顺园小区后以70度左右角度，分左右两幅通道斜穿规划的地铁7号线长丰停车场，同时也斜穿现状的沪汉蓉铁路上下行、汉丹客线上下行、汉丹货线上下行、新墩至汉西联络线上行。车行通道的平曲线半径为300m，车行通道与现状高架铁路桥墩桩基间净距为4.7～8.9m。

地下通道段平面示意图（方案二）

（3）方案比较

方案一优点：线形较流畅，基本在规划红线范围内；缺点：与铁路斜交角度大，通道与桥墩距离近，设计、施工难度大于方案二。

方案二优点：与铁路斜交角度小，车行通道与现状高架铁路桥墩桩基间净距比方案一大，设计、施工难度略小。缺点：偏离规划红线多，对规划路网影响大，引道段均为7层～8层的新建居民区，拆迁量巨大，实施难度大。

方案一在规划走向、路线线形、社会影响等方面均优于方案二。虽然其下穿通道的技术难度大，但经充分论证后方案可行，并通过了铁路部门的评审；综合分析后推荐方案一。

5.4 下穿铁路方案可行性分析

下穿铁路通道除下穿汉丹货线铁路采用顶进法施工，其余均采用支护明挖法现浇施工。

以控制工程走向的下穿沪汉蓉铁路桥为例，通道基坑深度约8～10m，基坑宽度为12.5m，通道边缘离桥梁承台的边缘最小水平净距约3.6m。

由于基坑周边环境十分严峻，坑壁土层基本以①层杂填土、③层粘土和④层淤泥质粉质粘土夹粉土粉砂为主，侧壁大部分土层自稳性均较差，地下承压水对通道施工有较大影响。

方案采用排桩+内支撑支护开挖，排桩深25m。排桩直径1.0m，间距1.2m，内支撑采用直径609mm的钢管支撑，壁厚16mm；基坑底部5m深的被动区进行搅拌桩加固；同时对承台周边土体，以及承台下部的部分土体预先进行加固。

为了解基坑开挖对桥墩的影响，结构专业工程师采用MIDAS GTS软件进行数值模拟分析。在采取以上工程措施后，相邻桥墩之间的沉降差限值、墩台横向水平位移所引起的水平折角均小于规定限值，满足规范要求。

5.5 纵断面设计

通道段纵断面设计的主要控制因素有：通道下穿长顺路受长顺路规划标高限制、下穿汉丹货线上下行受轨顶标高限制、下穿地铁7号线长丰停车场处受轨顶标高限制、下穿广华路受广华路规划标高限制。

由于地铁7号线长丰停车场与本工程合建或分建对通道段开挖深度影响较大，对两种方案进行比较。

方案一：按长丰停车场与本工程合建，停车场上盖车棚立柱可以直接以通道顶板作为基础，其结构图如下所示：

地下通道与长丰停车场上盖结构关系示意图（方案一）

方案二：按长丰停车场轨顶与本工程分建，保证车行通道能顺利斜穿规划长丰车场的柱网，可采取“梁抬柱”的车场柱网处理方式，以避免车场柱网基础与下穿通道相互干扰。其结构处理如下图示意：

地下通道与长丰停车场上盖结构关系示意图（方案二）

通道左线纵断面图

通道右线纵断面图

方案比较：

方案一

优点：基坑开挖深度较浅，基坑的支护和加固难度也相应减少。施工安全度高，工程投资相对较省；陡坡段的坡长较短，车辆行驶较顺适。

缺点：需协调好长丰车场棚架与下穿通道设计的衔接，正确布设好预留锚栓或预留钢筋的位置，并预留适当的备用位置。

方案二

优点：预留停车场上盖结构处理的较大空间，设计协调量小。

缺点：由于预留通道顶覆土高度较大，使得下穿通道埋深较方案一深约1.6m，导致基坑开挖深度较大，基坑的支护和加固难度也相应增大，投资增大，尤其对于既有沪汉蓉铁路高架桥桥墩的影响较大；且陡坡段坡长长于方案一。

经技术、经济比较，与相关部门协调后报主管部门批准，设计推荐采用方案一。

5.6 道路横断面设计

1）长丰大道～长风路段，红线宽度40m，标准断面布置为：

21m机动车道+2×4.5m非机动车道（含树穴）+2×5m人行道（含树穴）。

2）长风路～长顺路段，横断面由西向东布置为：

5m人行道（含树穴）+3m非机动车道+7m机动车道+绿化带+U型槽（双向四车道，宽度不等）+7m车行道（含非机动车）+4m人行道（含树穴）。

3）长顺路～汉丹铁路～长丰车辆段～广华路

机动车道采用左右分离式路线，设置敞开段和闭口段，双向四车道。

敞开段采用U型槽结构和挡墙结构，闭口段采用单孔钢筋混凝土箱体结构。结构净宽度为9m，横断面布置为0.5m（检修道）+0.75m（路缘带、水沟宽度）+7m（机动车车行带宽度）+0.25m（路缘带）+0.5m（检修道）=9m。

4）广华路～紫润南路，横断面由西向东布置为：

4m人行道+7m地面辅道+ U型槽（双向四车道，宽度不等）+7m地面辅道+2.5m人行道。

5）紫润南路～城华路段，横断面布置与长丰大道～长风路段相同。

6）城华路～紫润北路段，具体断面布置为：

9m中央绿化带+2×10.5m车行道（含非机动车）+2×5m人行道（含树穴）。

5.7 本工程与园博会的关系

古田四路是园博园西侧的主要道路，要为园博园服好务，起到良好的交通疏解功能，应对开放期间的大客流，与周边交通设施做到无缝衔接。

在园博会组委会及交管部门的组织协调下，与园博园出入口、周边停车场、公交站点进行了多次对接。根据园博会总体交通组织方案，进行交通组织设计，增加临时交通组织路线指引标志、临时停车场指路标志等；完善交通监控设施。

落实公交优先理念，公交停靠站采用港湾式，设置于园博园入口附近，便于公交出行、换乘。

6 结语

古田四路作为园博园配套道路, 具有建设难度大、工程复杂、工期压力大等特点，该工程已经竣工三年有余，运行效果良好，为园博园和周边地块出行提供了一条便捷通道。