城市更新背景下滨河片区道路竖向设计分析

张郭艳、张志

（1.山东省城乡规划设计研究院有限公司，山东济南 250023；2.泗水县住房和城乡规划建设局，山东济宁 273200）

0 引言

2021年，我国城镇化水平已达到64.72%，处于加速发展的后半场。城市更新成为新型城镇化后半场的重要任务。城市道路作为城市更新中重要的交通基础设施，是保证市民生活品质的重要公共活动场所。对此，2021年8月住房和城乡建设部公布关于在实施城市更新行动中防止大拆大建问题的通知，中提出，开展城市市政基础设施摸底调查，排查整治安全隐患，推动地面设施和地下市政基础设施更新改造统一谋划、协同建设。在城市绿化和环境营造中，鼓励近自然、本地化、易维护、可持续的生态建设方式，优化竖向空间，加强蓝绿灰一体化海绵城市建设。由此可见，科学合理的道路竖向设计对于城市高质量发展具有重大意义。

1 项目概况

泗水县位于山东省中南部，泰沂山区南麓。济河西岸明确为济河滨区新动能产业新城，该片区位于泗水老城区的东北方位。片区内有三条重要水系：泗河是泗水县境内唯一大河；济河为泗河的一级支流；入城水系是正在打造的城区内部水系，自东南向西北流向，自济河引出，西流至圣源湖，最终流入泗河。现存一横一纵主干路网，开发地块、保留地块、更新地块分布相对集中，建设时序不一。详情如图1所示。

图1 项目用地图

2 竖向设计的准备工作

准备工作主要分为三大方面。一是基础资料搜集，如地形、地貌、地层、气象、水文、地质等自然特征资料，地形图、地质勘查、管线普查等工程相关资料。在地形图测绘中，地形图比例需要适当提高，还需要将现状保留建筑的正负零高程、建筑后退空间高程、出入口高程进行加密测量。管线普查时，除了常规工作外，还需要重点调研现状管线的运行情况。

二是上位规划相关资料梳理，包括上位规划资料、水系规划、防洪排涝规划、排水规划、竖向规划等。当各类规划中存在不统一的情况时，需要梳理出具体资料，并向甲方提出矛盾之处和建议方案。在甲方提出明确的建设条件后，才能进行下一步工作。

三是片区内拟建项目和保留项目的剖析，如道路、公建、小区、商业等。与道路紧密相邻的项目是分析的重点，需要细致分析建筑的总平、整体竖向、出入口高程、管线方案等。

3 城市更新背景下竖向设计的特点

3.1 充分尊重现有场地地形地势

由于道路建设是在建成区的基础上进行的更新工程，保留建筑在整个片区内占了很大比重，拟建建筑也大多是在现有场地标高的基础上进行局部调整。这就决定了沿街建筑高程不会有太大的变化。尤其是既有道路的翻新改造，竖向设计的原则是应尽量参照原有道路的高程，宜低不宜高。针对坡度无法满足规范要求的路段，通过加密雨水口、增大管径等措施满足排水要求。如片区内的人民路、文化路，道路两侧建筑基本都维持现状，在梳理拟建项目相关资料后进行道路竖向设计时，主要考虑到与路口四周建筑的衔接关系，道路交叉口高程与现状完全一致；路段高程结合后排水需求，可在现状高程的基础上微调。

3.2 全面梳理竖向设计控制点

道路竖向设计在全面分析相关因素的基础上，科学设置设计控制点。竖向设计的控制点分为两类。一类是城市更新区域保留的道路交叉口、桥梁及其引道、建筑出入口、临界建筑、树木、景观绿化等节点。设计过程中，首先将这些控制点现状高程一一梳理、标注，分析其哪些控制点高程是必须完全一致的，哪些高程点是可以微调的，能微调的幅度有多少，为道路竖向设计调整阶段打下坚实的基础。另一类是拟实施工程。将拟实施工程的总平、竖向、出入口、管线等落图，分析该道路能否与其衔接顺畅。当出现矛盾时，按照局部服从整体的原则去调整。

3.3 全方位对接保留管网

通过市政基础设施的摸底调查，根据片区发展需求，结合地上设施的建设推动地下设施，道路与管线统一谋划、协同建设，确保四同步：同步规划、同步设计、同步施工、同步竣工。经分析后，保留管网的种类、管径、坡向等都是进行片区管网规划的重要因素，尤其是现状排水管线出口。重力类管网的坡向与道路的坡向保持基本一致。路口管线综合的竖向设计是比较复杂的一项工作，道路交叉口竖向是其顺利实施的前提条件。

3.4 多部门联动的工作模式

城市道路更新是一项复杂的工程，牵涉城市规划部门、建设部门、水利部门、文物部门、交通运输部门、开发商、自来水公司、污水处理厂等运营部门，必须成立专门的工作指挥行动组，明确各部门职责，责任到人，才能有效推动工作的进程。对于道路竖向设计而言，更是明确在大方案的基础上的细节工作。各部门提报的基础资料必须翔实、准确才能确保竖向设计工作的顺利进行。

3.5 采用“绣花”功夫贯彻完整街道的理念

城市更新片区的道路设计，设计范围往往不是常规的红线范围或者绿线范围，更多地追求从建筑边界到完整街道整体效果的关注，尤其是保留道路。街道作为城市最基本的公共产品，是与城市居民密切相关的公共活动场所，也是城市历史、文化重要的空间载体。道路竖向设计需要采用“绣花”功夫，分析与每栋建筑、每个小区的高程衔接是否顺畅、行驶是否舒适，重视落实细部需求。

4 竖向设计的技术要点

4.1 与相关规划的结合

国土空间规划、城市总体规划、控制性详细规划、详细规划、综合交通规划等都是道路竖向设计的上位规划，是确定道路网结构及道路功能、等级、红线、断面、设计时速的重要依据。水系规划、防洪排涝规划、排水规划、竖向规划等是进行管线布置、确定防洪排涝标准的指导性规划。该项目设计中，在道路规划方案确定的基础上，与规划部门对接了道路用地和已出让地块边线等细节。如针对跨河路段，桥梁段需要设计护栏。道路两侧护栏约需要1m 宽度，如果道路红线在跨河段可增加1m，则道路断面可与其他路段完全一致。此外，与水利部门对接了济河两岸的详细规划方案、建设时序、主要断面的防洪排涝高程，也对接了入城水系的功能定位、常水位、河底高程、建设时续等资料。

4.2 考虑现状地形因素

道路竖向设计应以尊重现状地形地貌为原则，以避免大填大挖、尽量填挖平衡为原则。泗水县济河片区整体地势为南高北低、中间高两侧低。济河水系、入城水系是该片区雨水排放的重要出口，道路竖向设计本着尊重自然条件的原则尽量让雨水在自重的作用下沿纵坡汇入河流。

4.3 与拟建和保留建筑高程的衔接

在城市新旧动能改造的过程中，具有保留价值的建筑与新建建筑的叠加，构建了城市用地新的高程体系、管网系统。由于城市地面高程规划体系的不完善，有些建筑间缺乏整体协调，在进行道路竖向设计时，不仅需要考虑片区的排水问题，还需要考虑建筑间的高程衔接。如健康路在入城水系南北两端的建筑正负零高程相差约2m，仅通过长度约100m 的道路衔接，虽然2%的道路纵坡能够满足规范要求，但是在整个片区都比较平坦的情况下，采用急坡设计方案将带来诸多不宜，经多方沟通，竖向设计确定以较低建筑高程作为设计基准，较高的建筑设置台阶顺接至道路。

4.4 满足河道防洪要求

济河的设计防洪标准为20年一遇。在片区开发过程中，水利部门委托专门的单位，根据济河的开发方案，通过分析河道内现有拦河坝、规划拦河坝、河道两侧的景观设计方案、岸线高程、河底标高等相关因素，进行项目开发建设的防洪复核。根据防洪复核结果，确定主要断面的堤顶高程。济河西路是路堤合一的典型道路，其最低设计高程为：防洪水位标高+雍水高+安全超高。片区内其他道路路段最低设计高程为：该路段雨水管出水口处河道20年一遇的洪水位+该点沿着雨水管走向至出水口距离×雨水排放坡度。以此作为道路竖向设计的重要依据。

4.5 满足水系通航要求

入城水系是片区内的景观河，规划在该片区设计段通航，可以通过上下游控制其常水位。该项目常水位规划为99.5m。在竖向设计阶段需要建设方明确将要采用的游船类型及其净高、吃水高度、所需安全超高，这是保证游船通航的重要前提。市面上游船类型颇多，而游船的大小、层数、是否有旗杆、是否是亭子等细节是影响竖向设计的关键因素，所以由建设方明确通行游船的具体类型、尺寸是十分重要的一个环节。跨河道路的高程依据入城水系常水位、游船通行所需净空、桥梁结构厚度、安全超高、道路横坡确定。跨水系路段的最低高程为：入城水系常水位标高99.5m+游船通行所需净空2.5m+桥梁结构厚度约1.4m+道路横坡0.3m+安全超高0.5m=104.2m。

4.6 满足桥梁专业要求

桥梁是片区内重要的景观节点，其设计造型的实现需要与道路竖向设计紧密衔接。对于拱桥而言，其矢跨比不但影响拱圈内力的大小，还影响构造形式和施工方法的选择，同时影响拱桥与周围景观的协调。如有桥下车辆通行的需求，还需要考虑通行车辆的净高、安全超高、河岸线高程等因素。桥面纵坡不宜大于4%，不宜小于0.3%。桥头引道纵坡不宜大于5%。跨河道路的竖向设计需要与桥梁设计进行多次专业间的沟通协调。

济河西路桥梁应甲方要求，还需考虑桥下中巴车的通行。桥梁设计提出了拱桥、梁桥两类设计方案。在采用拱桥的情况下，桥梁路段最低高程为：入城水系常水位标高99.5m+河岸处道路高程常水位标高约0.3m+中巴车净高约2.8m+车辆上部腹拱圈的高度1.3～1.75m+结构层厚度1.4m+道路横坡0.15m+竖向安全净距0.5m=105.95～106.4m。梁桥方案路段最低高程可同理推断。

4.7 与景观绿化专业结合

济河西路、华阳路、华阳南支路都是滨水道路，其竖向设计都是在景观绿化专业确定大方案的基础上确定的。保证了区域内整体景观效果的完整性，给游人提供了最佳的游览体验。

由于济河西路（文化路-泉源大道）路段西侧建筑开发年代较早，场地高程不能满足防洪要求，而该段济河西路的高程必须与现状建筑衔接，因此无法承担防洪堤的作用。通过与济河景观绿化结合，并设置了坡地绿化后，起到了防洪的重要作用，实现了路网、水网、绿网之间竖向的无缝衔接，创造了良好的景观效果。

4.8 与排水专业结合

道路竖向设计尽可能与雨水排放的坡向一致。城市排水按照“源头、过程、末端”全过程控制的原则进行片区的排水设计。片区具有济河、入城水系作为重要的雨水排放出口，通过设置雨水分区，东西向道路雨水就近排入济河；入城水系以南的南北向道路雨水排入入城水系或通过东西向道路排入济河；入城水系以北道路雨水经相交东西向道路排入济河。

4.9 满足路基稳定要求

路基设计标高一般应位于洪水位或地下水位以上，地下水位一般作为城市道路路基路面稳定措施的重要依据。为了保证路基路面结构的稳定性，一般要求主干路、次干路和支路路基处于干燥或中湿状态。由道路设计标高、路面结构层厚度、道路横坡可确定路基边缘的控制标高，进而计算出片区内每条道路在不同路基状态的最低控制标高。

4.10 与现状道路和拟建道路顺接

将现状保留道路、拟建道路的高程设定为新建道路的控制点，立足于整个片区的角度去设计每条道路的坡度、坡向、坡长。当现状道路高程不满足竖向规划时，需要考虑进行一定范围的改造；当拟建道路高程不满足竖向规划时，宜进行重新设计。

4.11 满足道路纵段设计要求

道路纵断设计需要满足《城市道路工程设计规范》（CJJ 37—2012）、《城市道路路线设计规范》（CJJ 193—2012）等相关规范、标准的要求，根据设计时速确定合理的坡度、坡长、变坡点等设计因素。城市道路交叉的坡度宜小于或等于2.5%。对于有非机动车通行的道路，其最大坡度不宜大于2.5%。针对平原城市更新片区，地形比较平坦，道路纵坡在规范的基础上可根据具体情况减小，以求工程效果、经济费用之间的最佳方案。

4.12 尽可能实现土方平衡

由于该工程是在既有建成区进行的，地块内建筑场地高程基本维持现状，故填方主要用于片区内道路局部低洼路段和滨河西路的路基填筑，挖方来源于入城水系的建设、路段局部挖方。通过土方测算，分析开发时序和土方调运，尽可能在建设过程中实现动态的土方平衡。

5 结语

在城市更新进程中，道路竖向设计要考虑更多的现状因素，多部门联动的工作模式是十分重要的。针对滨河片区而言，明确城市防洪排涝是进行竖向设计的关键，与水利部门对接关键断面的最小高程是设计环节中的重中之重。本文以泗水县济河片区为例，分析了竖向设计的12 个技术要点，保障了竖向设计的科学性和合理性，可为城市更新进程提供助力。