公路跨越長城敵臺(tái)遺址保護(hù)方案研究

1、公路跨越長城敵臺(tái)遺址保護(hù)方案研究摘要：通過分析S203渾源縣東坊城至大磁窯段改建項(xiàng)目與長城的關(guān)系，研究了公路跨越長城敵臺(tái)遺址的路線方案，并從施工、運(yùn)營、環(huán)保三方面，提出了保護(hù)長城敵臺(tái)遺址的措施，以最大限度的保證長城敵臺(tái)的安全性。關(guān)鍵詞：省道，長城敵臺(tái)，路線方案，保護(hù)措施隨著山西省旅游經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，景區(qū)周邊國省道干線路網(wǎng)的升級改造與旅游資源、文物遺址等時(shí)有沖突，如何既能滿足公路工程的可行性，又能將新建公路對文物遺址的影響降至最低，是工程能否實(shí)施的關(guān)鍵。本文以S203渾源縣東坊城至大磁窯段改建為例，探討在公路路線方案設(shè)計(jì)施工及運(yùn)營中，如何減輕對長城敵臺(tái)的影響。1工程概況1.1路線方案省道S203

2、是渾源縣至靈丘縣的聯(lián)絡(luò)專線，也是通往懸空寺、恒山景區(qū)的唯一省道。道路改線的起點(diǎn)位于東坊城鄉(xiāng)，終點(diǎn)至大磁窯鎮(zhèn)，為避讓懸空寺景區(qū)、恒山景區(qū)等，沿?cái)钣鴾辖?jīng)李峪村、孟家窯進(jìn)行布線。由于敗楊峪溝北側(cè)為恒山風(fēng)景名勝區(qū)核心景區(qū)，南側(cè)地面高程陡升至1800m2100m之間（原路面高程1080m1140m），二級公路縱坡指標(biāo)無法滿足現(xiàn)行規(guī)范要求1,因此路線方案以敗楊峪溝為選線走廊帶。1.2工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涉及長城敵臺(tái)遺址的公路技術(shù)等級為二級，設(shè)計(jì)速度為60km/h,路基寬度為12m.2長城敵臺(tái)遺址概況2.1長城敵臺(tái)遺址現(xiàn)狀敗楊峪溝兩側(cè)共有三組長城敵臺(tái)文物遺址，即敗楊峪長城、李峪長城、落子窊長城敵臺(tái)遺址，為省級文物

3、保護(hù)單位。落子窊長城位于渾源縣東坊城鄉(xiāng)落子窊村西南，現(xiàn)存6座長城敵臺(tái)，2段長城墻體；敗楊峪長城位于渾源縣東坊城鄉(xiāng)落子窊村西南，現(xiàn)存6座長城敵臺(tái)，1段長城墻；李峪長城敵臺(tái)位于東坊城鄉(xiāng)東灣村東部和南部，現(xiàn)存11座長城敵臺(tái)，6段長城墻體，現(xiàn)狀1號、3號、4號、5號敵臺(tái)，7號、8號敵臺(tái)，9號、10號、11號敵臺(tái)之間現(xiàn)存6段長城墻體，均為砂質(zhì)黃土夯筑，建于明代。2.2長城敵臺(tái)保護(hù)范圍依據(jù)晉政函2016122號文，山西省人民政府關(guān)于公布山西省歷代長城保護(hù)范圍及建設(shè)控制地帶的通知中的相關(guān)規(guī)定如下：保護(hù)范圍：長城敵臺(tái)遺存墻基外緣基線向四周擴(kuò)20m作為邊界。建設(shè)控制地帶：自保護(hù)范圍邊界外擴(kuò)200m作為邊界。3項(xiàng)

4、目與長城的關(guān)系3.1路線選線方案與長城敵臺(tái)的關(guān)系路線走廊帶內(nèi)共布設(shè)A,C,D,E四個(gè)比選方案，各路線方案對長城敵臺(tái)的建設(shè)控制地帶和保護(hù)范圍的影響如圖1所示。由表1可知，A線方案對敵臺(tái)保護(hù)范圍進(jìn)行繞避，對保護(hù)范圍和建設(shè)控制帶的影響最小。3.2路線設(shè)計(jì)階段在路線方案A無法繞避長城敵臺(tái)保護(hù)范圍的前提下，下一步的工程設(shè)計(jì)中對相關(guān)道路段落進(jìn)行了路基方案和橋梁方案的比選。1）路基方案。如圖2所示，路線方案AK5+100處穿越敗楊峪長城5敵臺(tái)保護(hù)范圍，穿越保護(hù)區(qū)的路線長度為4m,見表2.2）橋梁方案。由于路基方案AK5+100段落的填方邊坡距離敗楊峪長城5號敵臺(tái)過近，故將填土路基方案優(yōu)化為一座5孔20m鋼筋

5、混凝土箱梁橋，即東灣大橋。橋面與5號敵臺(tái)基底基本持平，低于6號敵臺(tái)的基底約30m.優(yōu)化后路線與長城敵臺(tái)的空間距離如表2所示。由表2可知，橋梁方案與路基方案相比，橋梁邊緣距離敗楊峪5號敵臺(tái)的最近水平距離增加了7.5m.4項(xiàng)目對長城的影響分析項(xiàng)目對長城敵臺(tái)的影響主要有如下幾個(gè)方面：1）施工振動(dòng)的影響分析。因敵臺(tái)保護(hù)區(qū)和建設(shè)控制地帶范圍內(nèi)的路基碾壓夯實(shí)和橋梁樁基的施工會(huì)帶來不可避免的振動(dòng)影響。2）運(yùn)營期間的振動(dòng)影響分析。通車運(yùn)營后，過往車輛通過路基和橋梁對地面?zhèn)鬟f水平振動(dòng)，且是長期作用因素，故敵臺(tái)的容許振動(dòng)速度按全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位的規(guī)定采用0.15mm/s.3）環(huán)境景觀影響分析。公路對長城敵臺(tái)周邊

6、景觀環(huán)境存在明顯影響，包括景觀視線、水土植被、地形地貌、散貨拋灑等方面。5保護(hù)措施5.1施工保護(hù)措施對距離道路最近的敗楊峪長城5號、6號敵臺(tái)，李峪長城1號、2號敵臺(tái)進(jìn)行必要的支撐、防護(hù)處理，搭建由腳手架、鋼板、密目式安全網(wǎng)組成的支護(hù)構(gòu)架，開裂部位鋼板支護(hù)，通過預(yù)防護(hù)處理，防止敵臺(tái)開裂、坍塌。在橋梁樁基礎(chǔ)的鉆孔施工，采用旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)，其特點(diǎn)是振動(dòng)小、工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少，被譽(yù)為“綠色施工工藝”.5.2運(yùn)營保護(hù)措施路面采用瀝青混凝土柔性面層，在提高行車舒適性的同時(shí)將往來車輛的水平振動(dòng)影響限制在安全合理的范圍內(nèi)。以GB/T50452-2008古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范2中所列計(jì)

7、算公式為準(zhǔn)，距汽車振源中心r處地面的水平向振動(dòng)速度計(jì)算結(jié)果如表3所示。其中，Vr為距振源中心r處地面水平振動(dòng)速度；V0為r0處地面振動(dòng)速度，mm/s,50m100m取0.230mm/s,100m200m取0.110mm/s;r0為振源半徑，汽車柔性路面取3.25m;r為距振源中心的距離；δ0為與振源半徑有關(guān)的幾何衰減系數(shù)，汽車振源取值為0.30.4,取0.35;α0為土的能量吸收系數(shù)，s/m,汽車振源黏土及可塑粉質(zhì)黏土取值為（1.21.45）10-4s/m,取1.3510-4s/m;f0為地面振動(dòng)頻率，取10Hz.如表3所示，運(yùn)營期過往車輛對長城敵臺(tái)的振動(dòng)影響速度介于0

8、.012mm/s0.078mm/s之間，均小于規(guī)范容許安全振動(dòng)速度0.150mm/s,能保障敵臺(tái)結(jié)構(gòu)安全。5.3環(huán)境保護(hù)措施施工期間，在長城敵臺(tái)的保護(hù)范圍和建設(shè)控制地帶范圍設(shè)置標(biāo)志標(biāo)牌，工程主體施工結(jié)束后，對保護(hù)區(qū)和建設(shè)控制地帶范圍內(nèi)的道路兩側(cè)邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)。6結(jié)語1）項(xiàng)目采用橋梁代替路基的方式，有利于減輕公路建設(shè)項(xiàng)目對長城敵臺(tái)本體及所處環(huán)境的影響，最大限度的保證了長城敵臺(tái)本體的結(jié)構(gòu)安全。2）瀝青混凝土柔性面層的采用，將通行車輛的水平振動(dòng)速度限定在安全合理的范圍內(nèi)。3）道路兩側(cè)邊坡進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，結(jié)合道路標(biāo)志標(biāo)牌設(shè)置長城敵臺(tái)指示牌，提高對長城敵臺(tái)遺址的認(rèn)知，進(jìn)而弘揚(yáng)長城文化。參考文獻(xiàn)：1JTG D20-2006,公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范S.2GB/T 50452-2008,古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范S.3張悅，吳順川。大跨度黃土隧道施工對明長城沉降影響研究J.路基工程，2013（2）：114-120.4劉健海。高速公路隧道穿越長城設(shè)計(jì)方案研究J.山西交通科技，2011