王崇偉，李世晨

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津市300074）

1 概 述

1.1 工程地理位置及背景

作為中國(guó)高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”主通道中“呼南高鐵”的重要組成部分，太焦高鐵全長(zhǎng)358.761 km，北起自山西省太原市，南至河南省焦作市，是山西和河南兩省沿線各地市通往長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)帶及東南沿海最便捷通道，全線設(shè)13 座車站，如圖1 所示。

圖1 項(xiàng)目地理位置圖

長(zhǎng)治南站，原名長(zhǎng)治縣站，坐落于上黨區(qū)內(nèi)，是太焦高鐵上的一個(gè)重要站點(diǎn)，它的開(kāi)通即將結(jié)束長(zhǎng)治市上黨區(qū)不通高鐵的歷史，從上黨區(qū)前往鄭州、太原的時(shí)間將大為縮減。項(xiàng)目建成后將成為長(zhǎng)治市新的“城市窗口”，對(duì)進(jìn)一步完善交通體系、提升城市形象、優(yōu)化城市生態(tài)和投資環(huán)境、擴(kuò)展城市發(fā)展空間、增強(qiáng)城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和發(fā)展后勁有著重大意義。

1.2 工程規(guī)模

該項(xiàng)目作為2020 年山西省及長(zhǎng)治市重點(diǎn)工程，主要解決進(jìn)出站旅客換乘、周邊配套路網(wǎng)聯(lián)通、山洪水排泄出路及廣場(chǎng)景觀亮化提升問(wèn)題。

工程分為四個(gè)部分，具體規(guī)模如下：

（1）換乘平臺(tái)工程：主體二層，結(jié)構(gòu)形式為框架混凝土結(jié)構(gòu)，總高度11 m，總占地面積為16 714 m2，總建筑面積為20 337 m。

（2）站前廣場(chǎng)及景觀綠化工程：站前廣場(chǎng)一處，包括廣場(chǎng)鋪裝、景觀構(gòu)筑物等，總面積23 644 m2；景觀綠化工程：包括廣場(chǎng)公園綠化134 680 m2，屋頂綠化4 500 m2。

（3）市政路網(wǎng)及配套設(shè)施工程：如圖2 所示，該項(xiàng)目包括3 條主干路、2 條次干路、3 條支路共8 條路，總長(zhǎng)度約8 837 m。

圖2 項(xiàng)目區(qū)域路網(wǎng)圖

（4）泄洪排水箱涵工程：雨水管涵總長(zhǎng)度8.1 km，其中：規(guī)劃片區(qū)內(nèi)新建雨水箱涵尺寸為3 m×2 m～4.5 m×3 m；規(guī)劃片區(qū)外至調(diào)蓄湖段新建雨水箱涵尺寸為4.5 m×3 m。

2 工程建設(shè)條件

2.1 場(chǎng)地現(xiàn)狀

如圖3 所示，該項(xiàng)目現(xiàn)狀高鐵片區(qū)范圍內(nèi)以農(nóng)田、村莊為主，地勢(shì)除東側(cè)高鐵站房處陡峭外其他位置均較為平坦，總體呈現(xiàn)出東高西低的態(tài)勢(shì)，坡度集中在30%以下，適宜開(kāi)發(fā)建設(shè)。

圖3 研究區(qū)域高程、坡度分析圖

以緯二路為界，分為：

（1）山區(qū)沖洪積平原地貌

緯二路以西地區(qū)，地面高差較小，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，地表上部覆蓋厚度不一的素填土、下部為濕陷性粉土，路基相對(duì)穩(wěn)定。該地貌區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育，總體評(píng)價(jià)：工程地質(zhì)條件較好。

（2）黃土堆積丘陵地貌

緯二路以東地區(qū)，地面起伏變化，高差較大，該區(qū)域內(nèi)發(fā)育多條沖溝，走向?yàn)闁|西向，溝兩側(cè)多為黃土陡崖，場(chǎng)地未有揭露地下水。在該區(qū)內(nèi)沖溝兩側(cè)發(fā)育有小型的黃土不穩(wěn)定斜坡。總體評(píng)價(jià)：工程地質(zhì)條件一般。

2.2 工程地質(zhì)概況

將該次勘察所揭露地層自上而下分為4 大層3個(gè)亞層，現(xiàn)將地層由新至老分述如下：

第①層：第四系全新統(tǒng)（Q4 ml）素填土：人工堆積而成，主要以粉土為主，黃褐色，結(jié)構(gòu)疏松，大孔隙發(fā)育，含零星磚塊、石塊。在道路沿線大部分地區(qū)均有出露。該層厚0.50～9.70 m，平均厚度為1.94 m，層底埋深0.50～9.70 m。

第①1 層：第四系全新統(tǒng)（Q4 pd）耕植土：主要以粉土為主，黃褐色，結(jié)構(gòu)疏松，大孔隙發(fā)育，含零星炭屑、少量植物根系。該層厚0.50～1.20 m，平均厚度為0.74 m，層底埋深0.50～1.20 m。

第①2 層：第四系全新統(tǒng)（Q4 ml）雜填土：主要以粉土為主，灰褐色、灰色、黃褐色，結(jié)構(gòu)疏松，稍密～中密，大孔隙發(fā)育，含大量石塊、磚塊。主要分布在東部地區(qū)山間沖溝底部，為回填沖溝所致。該層厚0.50～3.00 m，平均厚度為1.88 m，層底埋深0.50～8.30 m。

第②層：第四系上更新統(tǒng)（Q3 al+pl）濕陷性粉土：沖洪積成因，灰黃、褐黃色，含炭屑，呈稍密～中密狀，搖振反應(yīng)中等，干強(qiáng)度低，韌性低，該層厚3.00～16.40 m，平均厚度為7.11 m，層底埋深5.00～18.00 m，在區(qū)內(nèi)分布較穩(wěn)定。

第③層：第四系上更新統(tǒng)（Q3 al+pl）粉土：沖洪積成因，灰黃、褐黃色，含炭屑，呈稍密狀，搖振反應(yīng)中等，干強(qiáng)度低，韌性低。該層厚0.50～6.00 m，平均厚度為2.63 m，層底埋深7.00～19.20 m。該層在區(qū)內(nèi)分布不穩(wěn)定。

第④層：第四系中更新統(tǒng)（Q2 al+pl）粉質(zhì)黏土：沖洪積成因，褐紅、黃褐色，含鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊密，多呈硬塑狀，稍有光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，局部夾薄層粉土。該層主要分布在場(chǎng)地下部，該層未揭穿，最大揭露厚度為11.0 m。

第④1 層：第四系中更新統(tǒng)（Q2 al+pl）粉土：沖洪積成因，黃紅色，含炭屑，呈稍密～中密狀，搖振反應(yīng)中等，干強(qiáng)度低，韌性低，該層厚3.00～4.70 m，平均厚度為3.85 m，層底埋深16.20～16.30 m。該層僅在部分孔有揭露。

2.3 地基土濕陷性評(píng)價(jià)

由于擬建工程位于濕陷性黃土地帶，由表1 地勘資料可知，場(chǎng)地濕陷性土層在迎賓路以西地區(qū)濕陷性土層厚度較小，約為7～10 m，在其以東地區(qū)的黃土堆積丘陵地帶厚度大，最大厚度可達(dá)21 m。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，區(qū)域由東向西濕陷性變化大。

2.4 規(guī)劃現(xiàn)狀

規(guī)劃范圍：南至學(xué)府街、東至太焦鐵路線、西至英雄南路、北至賈村規(guī)劃用地面積為294.32 hm2。

如圖4 所示，高鐵站區(qū)規(guī)劃結(jié)構(gòu)為一軸兩心。一軸：站前路發(fā)展軸；兩心為公共服務(wù)中心、交通樞紐中心。四片多點(diǎn)。四片為門(mén)戶片區(qū)、中心商務(wù)片區(qū)、產(chǎn)業(yè)研發(fā)片區(qū)、居住片區(qū)；多點(diǎn)為多個(gè)生活、產(chǎn)業(yè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

3 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）換乘平臺(tái)工程

主體二層，結(jié)構(gòu)形式為框架混凝土結(jié)構(gòu)。

表1 濕陷性分區(qū)表

圖4 高鐵站區(qū)規(guī)劃結(jié)構(gòu)圖

（2）市政路網(wǎng)及配套設(shè)施工程

各道路技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 道路技術(shù)指標(biāo)

路面結(jié)構(gòu)形式：瀝青混凝土路面；

設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：BZZ-100。

（3）泄洪排水箱涵工程

收水范圍：高鐵站上游山洪水+ 規(guī)劃區(qū)新城澇水。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：該次相關(guān)鐵路為太焦客運(yùn)專線，對(duì)應(yīng)涵洞設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100 a。規(guī)劃區(qū)新城排水防澇標(biāo)準(zhǔn)為20 a。

4 項(xiàng)目難點(diǎn)

（1）該項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模大，構(gòu)成子項(xiàng)較多，涉及專業(yè)多。但各子項(xiàng)密切相關(guān)，站前廣場(chǎng)、換乘平臺(tái)方案直接決定到配套路網(wǎng)的方案，配套路網(wǎng)方案又會(huì)影響泄洪排澇箱涵路由的確定。

（2）地形較為復(fù)雜，自緯二路至高鐵站房高差28 m，平均坡度11%，現(xiàn)狀為臺(tái)地式，如圖5 所示，重點(diǎn)是如何通過(guò)換乘平臺(tái)、景觀廣場(chǎng)及道路的豎向設(shè)計(jì)來(lái)消化高差，使其變成新的臺(tái)地式景觀，與原狀自然結(jié)合。

圖5 臺(tái)地式現(xiàn)狀

（3）由于高鐵站房選址位于山坡上，如圖6 所示，整個(gè)片區(qū)東高西低，南高北低，且高差較大，長(zhǎng)治南站上游的山洪水會(huì)匯入片區(qū)，如何在保證規(guī)劃片區(qū)的排澇安全的前提下，制定科學(xué)的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，合理經(jīng)濟(jì)地解決片區(qū)山洪客水和片區(qū)自身雨水的排放問(wèn)題。

圖6 在建長(zhǎng)治南站鳥(niǎo)瞰圖

排水出路位于規(guī)劃片區(qū)西北部的現(xiàn)狀湖，經(jīng)現(xiàn)狀湖調(diào)蓄后排至黎水河。排水箱涵路由的選擇尤為重要，需全面考慮與新建道路結(jié)合、減少征遷、避免占用基本農(nóng)田及現(xiàn)狀道路破除及修復(fù)等因素。

5 工程設(shè)計(jì)方案

5.1 設(shè)計(jì)理念

該項(xiàng)目是一個(gè)綜合的大型工程建設(shè)項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的理解，根據(jù)該項(xiàng)目在城市中的地位、作用、功能定位，結(jié)合地形、社會(huì)調(diào)查、地質(zhì)、水文等自然條件，提出以下的設(shè)計(jì)理念：即“人、生態(tài)、交通和發(fā)展”相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)。

（1）人：以人為本，和諧與平衡；

（2）生態(tài)：工程與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧；

（3）交通：立足系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)，體現(xiàn)可持續(xù)；

（4）發(fā)展：重視新建區(qū)域形態(tài)，實(shí)現(xiàn)功能有機(jī)結(jié)合；

（5）綜合：解決長(zhǎng)治南站及周邊地塊基礎(chǔ)設(shè)施配套。

5.2 換乘平臺(tái)工程

長(zhǎng)治高鐵站換乘平臺(tái)位于高鐵站候車樓西側(cè)，處在整個(gè)站前區(qū)中心的位置，工程除了對(duì)主體進(jìn)行設(shè)計(jì)外，還要對(duì)建筑周邊的環(huán)境景觀道路協(xié)同考慮，使建筑和環(huán)境形成一個(gè)有機(jī)和諧的整體，相得益彰，體現(xiàn)出協(xié)調(diào)性、共生性，并做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)。為突出高鐵站候車樓的主體性，避免喧賓奪主，刻意弱化換乘平臺(tái)的立面效果，根據(jù)功能取消多余的外墻維護(hù)結(jié)構(gòu)以獲得很好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)與整個(gè)站前區(qū)融為一體，如圖7 所示。

圖7 換乘平臺(tái)與周圍環(huán)境關(guān)系圖

換乘平臺(tái)主體二層，結(jié)構(gòu)形式為框架混凝土結(jié)構(gòu)。總高度11 m，其中地下二層層高4 m，地下一層層高5.5 m，覆土層高度1.5 m。地下一層建筑面積為13 484 m2，地下二層建筑面積為6 853 m2。

地下一層功能為：三個(gè)公共交通站?？奎c(diǎn)，出租車上下客區(qū)域及社會(huì)車輛或網(wǎng)約車接送站區(qū)域，便利營(yíng)業(yè)和休息區(qū)域，以及設(shè)備用房和綠化種植區(qū)域，各部分車輛布局合理不交叉，如圖8 所示。地下二層功能為社會(huì)車輛停車庫(kù)，停車數(shù)量為171 輛。

圖8 車輛交通流線圖

如圖9 所示，人員流線通過(guò)各部分的自動(dòng)扶梯上至站前廣場(chǎng)，與機(jī)動(dòng)車實(shí)現(xiàn)完全分流，互不干擾。

圖9 人員交通流線圖

5.3 站前廣場(chǎng)及兩側(cè)景觀工程

場(chǎng)地設(shè)計(jì)急需處理現(xiàn)狀地形的豎向高差，如何正確巧妙利用場(chǎng)地的高差關(guān)系營(yíng)造視覺(jué)的景觀序列將成為設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，并且在此基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟(jì)合理，在廣場(chǎng)設(shè)計(jì)中主要從以下幾點(diǎn)入手：

（1）因地制宜合理利用土地高差；

（2）結(jié)合換乘平臺(tái)與市政道路高程盡可能做到土方平衡；

（3）除特殊景觀節(jié)點(diǎn)及減少景外擋土墻的運(yùn)用。

5.3.1 站前廣場(chǎng)設(shè)計(jì)

站前廣場(chǎng)，由高低兩個(gè)廣場(chǎng)以及中央的景觀坡面加上換乘平臺(tái)頂面綠化組成，高低錯(cuò)落的地形地貌為整個(gè)空間增添了無(wú)窮的變化可能，使整個(gè)廣場(chǎng)充滿趣味性，而在此基礎(chǔ)上我們?cè)谇皬V場(chǎng)主體設(shè)計(jì)中又在各個(gè)空間增添了一些小的不規(guī)則的變化，例如：樓前廣場(chǎng)上不規(guī)則的綠地，臺(tái)階上調(diào)皮的花池，坡面攔路的條石。這樣既顯得空間上變幻多彩，又把人流梳理的井然有序，如圖10 所示。

圖10 換乘平臺(tái)頂面景觀鳥(niǎo)瞰圖

長(zhǎng)治南站站前廣場(chǎng)豎向設(shè)計(jì)主要解決的是二十多米高差的問(wèn)題，方案構(gòu)思的過(guò)程中更多考慮人性化，從動(dòng)態(tài)流線到人員行走舒適性上考慮把換乘平臺(tái)和核心廣場(chǎng)區(qū)中間設(shè)置為綠色的立體畫(huà)面，同時(shí)也是從站前廣場(chǎng)通往高鐵站房的綠色幕簾，如圖11所示。

圖11 廣場(chǎng)豎向斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

5.3.2 兩側(cè)景觀設(shè)計(jì)

站前廣場(chǎng)兩側(cè)景觀可分為南北兩個(gè)公園，從功能定位上它們既是高鐵站附屬配套公園，也屬于周邊居民的城市休閑公園。公園內(nèi)現(xiàn)以山體坡地為主，地形凹凸不平，僅個(gè)別區(qū)域相對(duì)平坦。

公園內(nèi)現(xiàn)有的景觀元素主要體現(xiàn)在丘陵、農(nóng)田兩個(gè)方面，合理再現(xiàn)并有機(jī)組織已有的景觀資源和景觀元素，是建設(shè)公園的基本要求。

根據(jù)綜合生態(tài)因素和服務(wù)因素將公園定義了六種功能區(qū)：廣場(chǎng)區(qū)、植物景觀展示區(qū)、生態(tài)游賞區(qū)、休閑活動(dòng)區(qū)、休閑步道區(qū)、濕地展示區(qū)。根據(jù)兩個(gè)公園內(nèi)各個(gè)區(qū)域的位置、功能、地形、水系等自然條件，在規(guī)劃上又將其劃分為山林、水泊、溪流、花島、廣場(chǎng)等多個(gè)小景區(qū)，并結(jié)合一系列景點(diǎn)的布局，形成內(nèi)容豐富、景色多變、適宜不同人群、不同時(shí)間季節(jié)活動(dòng)、觀光、休閑、運(yùn)動(dòng)等需求的公園游覽區(qū)，將成為以本地居民休閑游樂(lè)與外來(lái)賓客觀光游覽相結(jié)合的城市公園。

設(shè)計(jì)中充分利用低丘豐富多變的空間，形成以坡地為特色的景觀類型，并解決水土流失問(wèn)題；將水系的循環(huán)利用與水質(zhì)的改善作為公園設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮的技術(shù)措施。公園總體布局在構(gòu)圖上形成“一軸、兩園；山、水相依”的景觀格局：一軸是由南至北，穿過(guò)站前廣場(chǎng)貫穿整個(gè)景觀區(qū)的自然式景觀軸線；兩園是指位于軸線上的南北兩個(gè)公園；山、水相依是指將山、水等景觀斑塊融于一體的各個(gè)景區(qū)，是游人開(kāi)展游憩休閑活動(dòng)的主要場(chǎng)所，其中整體景觀設(shè)計(jì)如圖12 所示。

圖12 長(zhǎng)治南站景觀設(shè)計(jì)鳥(niǎo)瞰圖

5.4 市政路網(wǎng)及配套設(shè)施工程

市政配套部分設(shè)計(jì)范圍共包含8 條路，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括道路、交通、給排水、照明、電力、通信、綠化專業(yè)。

如圖13 所示，3 條主干路包含站前大街、學(xué)府街、緯二路，路線總長(zhǎng)度約3 814 m；2 條次干路包含迎賓路、正平街，路線總長(zhǎng)度約1 712 m；3 條支路包含進(jìn)出站通道、消防通道、廣場(chǎng)路，路線總長(zhǎng)度約3 312 m；8 條路總長(zhǎng)度約8 837 m，數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

圖13 道路工程位置圖

表3 道路統(tǒng)計(jì)表

5.5 泄洪排水箱涵工程

通過(guò)修建排水箱涵來(lái)解決長(zhǎng)治南站東側(cè)匯集的山洪水和規(guī)劃片區(qū)澇水的排水出路問(wèn)題，整個(gè)區(qū)域洪澇水的受納水體為規(guī)劃高鐵片區(qū)范圍西北約2 km 處的現(xiàn)狀調(diào)蓄湖和黎水河。

5.5.1 排水區(qū)域的選擇

根據(jù)工程特點(diǎn)，將該工程從源頭到末端劃分為三個(gè)管線段，分別為起端的山洪段，中部的高鐵新城城區(qū)段和下游的出城段，如圖14 所示。

圖14 山洪段- 城區(qū)段- 出城段平面圖

根據(jù)《長(zhǎng)治市排水防澇專項(xiàng)規(guī)劃》、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定》（GB 50014—2006）規(guī)定，同時(shí)為保障高鐵站的安全運(yùn)行，山洪段的流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇，進(jìn)入高鐵新城城區(qū)段的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為20 a 一遇，下游出城段為非建成區(qū)，其管渠不計(jì)算，通過(guò)下游天然湖泊進(jìn)行調(diào)蓄。

5.5.2 泄洪排水箱涵方案

如圖15 所示，泄洪排水箱涵以高鐵沿線6 處排洪涵洞為起點(diǎn)，山洪水通過(guò)箱涵匯集至緯二路后，自東向西穿越高鐵新城片區(qū)至規(guī)劃經(jīng)一路與英雄南路交口，出片區(qū)后沿現(xiàn)狀水泥路自東向西排至現(xiàn)狀調(diào)蓄湖，出湖后穿越現(xiàn)狀鐵路，經(jīng)泵站提升后排至黎水河。

6 結(jié) 語(yǔ)

太焦高鐵長(zhǎng)治南站高鐵片區(qū)，從區(qū)域?qū)用婧统鞘袑用嫣岢隽撕芏嘀卮蠡A(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，不僅包括該項(xiàng)目的站前廣場(chǎng)、換乘平臺(tái)等，還涵蓋了高速鐵路、城市道路、泄洪排水箱涵、景觀綠化等多個(gè)方面。

圖15 高鐵城區(qū)泄洪排水圖

不同基礎(chǔ)設(shè)施之間存在著復(fù)雜的空間交接關(guān)系、不同的建設(shè)時(shí)序要求、不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和不同的環(huán)境影響等多個(gè)問(wèn)題。對(duì)于該項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì)而言，存在著建設(shè)條件復(fù)雜，協(xié)調(diào)專業(yè)多，牽涉面廣的特點(diǎn)，必須要充分發(fā)揮總體設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)和管理作用，制定行之有效的設(shè)計(jì)管理措施，保證總體方案設(shè)計(jì)落實(shí)到實(shí)處，各項(xiàng)規(guī)劃要求能真正落實(shí)。通過(guò)對(duì)山地高程處理及城市防洪等關(guān)鍵問(wèn)題分析論證，對(duì)類似工程提供借鑒作用。