港口道路設(shè)計(jì)之我見

文/遲玉畢 大連港口設(shè)計(jì)研究院有限公司 遼寧大連 116000

港口道路設(shè)計(jì)之我見

文/遲玉畢 大連港口設(shè)計(jì)研究院有限公司 遼寧大連 116000

下文中，筆者將從個(gè)人參與港口道路工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，針對(duì)港口道路工程的施工規(guī)范、設(shè)計(jì)目標(biāo)，分析現(xiàn)階段我國港口道路工程方案設(shè)計(jì)中的不足，并提出解決的方法和應(yīng)當(dāng)注意的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。作為一名設(shè)計(jì)師，應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)并借鑒國內(nèi)外同類型工程的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提升個(gè)人的職業(yè)能力，為國家港口建設(shè)與發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

港口道路工程；設(shè)計(jì)方案；策略

港口道路工程是港區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成，其將貨運(yùn)場所、倉儲(chǔ)地點(diǎn)、港口碼頭聯(lián)系起來，為貨物運(yùn)輸、人員進(jìn)出與通行提供便利條件。下面，我們將從港口道路項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特殊性、應(yīng)當(dāng)注意的問題與具體設(shè)計(jì)方案的制定等幾個(gè)方面做出論述。

1、港區(qū)道路的特點(diǎn)

港口道路工程是將貨運(yùn)場所、倉儲(chǔ)地點(diǎn)、港口碼頭聯(lián)系起來，為貨物運(yùn)輸、人員進(jìn)出與通行提供便利的港口重要基礎(chǔ)設(shè)施，因此在港口道路設(shè)計(jì)方案的制定過程中，應(yīng)當(dāng)將其與普通道路設(shè)計(jì)區(qū)別開來，二者之間的差異之處在于：首先，港口道路工程對(duì)車輛通行的需求較低、對(duì)車輛通行的數(shù)量、重量標(biāo)準(zhǔn)較低；其次，港口道路工程的連接結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，城市道路的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜；第三，港口道路工程的設(shè)計(jì)方案中不需要考慮公路與鐵路相交的情況；第四，港口道路工程因?yàn)樨涍\(yùn)需求，應(yīng)當(dāng)保證車輛通行的速度，因而與城市道理設(shè)計(jì)相比，需要提高港口道路工程的安全穩(wěn)定性；第五，港口道路在實(shí)際使用中，通行車輛多數(shù)為機(jī)動(dòng)車，而人員通行、非機(jī)動(dòng)車的其他車輛通行情況較少，因而在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)當(dāng)以保障機(jī)動(dòng)車通行為主。

2、根據(jù)港區(qū)道路的特點(diǎn)有針對(duì)性的進(jìn)行道路設(shè)計(jì)

2.1平面設(shè)計(jì)

港區(qū)道路圓曲線最小半徑取值，建議不小于規(guī)范規(guī)定的最小半徑一般值。規(guī)范中圓曲線最小半徑的計(jì)算與橫向力系數(shù)μ有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，汽車在彎道上行駛與在直線上行駛相比，當(dāng)μ=0.15時(shí)，燃料消耗增加20%，輪胎磨耗增加29倍。規(guī)范在計(jì)算圓曲線最小半徑極限值時(shí)μ＝0.16（設(shè)計(jì)速度50Km/h時(shí)），其余按μ ＝0.067計(jì)算，因此在線形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采用圓曲線最小半徑極限值，可減小車輛運(yùn)營成本。

2.2標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)

2.2.1車道數(shù)及車道寬度的選擇

港口道路工程的車道設(shè)計(jì)方案通常需要結(jié)合工程開發(fā)目標(biāo)，采用6-8各雙向車道，同時(shí)根據(jù)貨運(yùn)通行主要車輛的規(guī)格、載重、行駛速度，來決定每條車道的具體寬幅。經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與調(diào)查，港口道路的車輛行駛速度通常是47公里每小時(shí)，因而港口道路的車輛行駛速度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)大于50公里每小時(shí)，每條車道的平均寬度為35米。

2.2.2道路橫斷面形式

港區(qū)主干道建議采用兩塊板形式的斷面。港區(qū)道路行人和非機(jī)動(dòng)車少，可采用人、非共板形式，機(jī)動(dòng)車道采用中央分隔帶分隔。這種斷面優(yōu)點(diǎn)在于：一是，港區(qū)主干道車輛行駛速度較快，設(shè)置中央分隔帶使對(duì)向車流有效分隔，而且在夜間還具有防眩光作用，提高行車的安全性；二是，根據(jù)《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37-2012）924條規(guī)定“當(dāng)人行橫道長度大于16m時(shí)，應(yīng)在分隔帶或道路中心線附近的人行橫道處設(shè)置行人二次過街安全島”，港區(qū)主干道行人過街長度基本大于16m，設(shè)置中央分隔帶便于設(shè)置行人二次過街安全島。一是，車道數(shù)及車道寬度的選擇：車道寬度是決定車輛行車速度的重要因素，車道越寬，車輛行車速度就越快。二是，橫斷面布設(shè)原則：橫斷面布置與道路功能等級(jí)匹配，在規(guī)劃道路紅線范圍內(nèi)布設(shè)，滿足交通需求和景觀要求；結(jié)合道路兩側(cè)用地性質(zhì)情況，滿足沿線交通出行需求，合理布置寬度。

2.3道路縱斷面設(shè)計(jì)

港口道路工程受到外部環(huán)境的限制，多數(shù)需要在軟土地基上進(jìn)行施工，因而設(shè)計(jì)方案中應(yīng)當(dāng)考慮到軟土地基的自然、不均衡沉降問題。由于軟土地基的特性，其上修建的港口道路由于排水性能下降、容易產(chǎn)生道路積水問題，給通行車輛造成安全風(fēng)險(xiǎn)，也不利于維持港口道路的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。筆者建議，在港口道路工程的設(shè)計(jì)方案中，需要在原有道路坡度最小數(shù)值基礎(chǔ)上，按照0.5%的比例完成設(shè)計(jì)，或者在港口道路兩側(cè)設(shè)計(jì)鋸齒形排水邊溝。

2.4路基設(shè)計(jì)

港區(qū)道路地基多為海相淤泥質(zhì)土，設(shè)計(jì)前應(yīng)仔細(xì)研讀地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)道路沿線軟土按照土層厚度及上覆層情況進(jìn)行分段，根據(jù)不同的軟土深度和上覆層土質(zhì)情況采用不同的處理方法，避免處理方案一刀切。

2.4.1排水固結(jié)法

采用的排水固結(jié)法處理軟基主要有兩種方法，分別為超載預(yù)壓和真空聯(lián)合堆載預(yù)壓。筆者認(rèn)為，在港區(qū)道路軟基處理中采用排水固結(jié)法應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：一是，充分考慮處理方案的適用性。港區(qū)場地一般采用海砂吹填，較為平整。道路路基范圍軟基處理，一般要求將原吹填砂開挖至淤泥面后，鋪設(shè)中粗砂進(jìn)行排水板施工，然后進(jìn)行超載或真空聯(lián)合堆載預(yù)壓，但是當(dāng)場地吹填厚度過厚，很難開挖至淤泥面時(shí)，僅將場地開挖至一定深度作為施工平臺(tái)，在這種情況下真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方法就不適用了。二是，施工平臺(tái)高程的確定應(yīng)避免隨意性。一般在打設(shè)完排水板后，會(huì)在排水板頂面鋪設(shè)土工格柵，以防止路基不均勻沉降。港區(qū)道路有別于公路，其下埋設(shè)有各種管線，特別是污水管道，埋設(shè)較深，管道施工采用反開槽施工，若施工平臺(tái)高于管道底高程，則管道施工時(shí)會(huì)破壞土工格柵，使其失去作用，因此排水板施工平臺(tái)的確定應(yīng)考慮管道基礎(chǔ)高程。

2.4.2復(fù)合地基法

對(duì)于工期要求緊的項(xiàng)目，地基中存在夾砂層，不能采用排水固結(jié)法的情況下，建議采用復(fù)合地基法進(jìn)行處理。目前港區(qū)內(nèi)比較常用的是水泥攪拌樁法和CFG水泥粉煤灰碎石樁法。在傳統(tǒng)觀念中，水泥攪拌樁法造價(jià)較CFG樁低，其實(shí)不然。在低填土的情況下，水泥攪拌樁法確實(shí)較為經(jīng)濟(jì)，但在高填土的情況下，采用CFG樁進(jìn)行軟基處理可能更經(jīng)濟(jì)。水泥攪拌樁法：樁徑0.5米，水泥噴量15%，樁身水泥無側(cè)向抗壓強(qiáng)度15Mpa，樁間距1m，梅花形布置，復(fù)合地基承載力114Kpa。CFG樁法：樁徑0.4米，樁身抗壓強(qiáng)度C15，樁間距2m，樁頂設(shè)素砼樁帽，尺寸為0.8m×0.8m×0.3m，梅花形布置，復(fù)合地基承載力107Kpa。在高填土的情況下，雖然CFG樁每延米打設(shè)造價(jià)約是水泥攪拌樁的兩倍，但CFG樁間距是水泥攪拌樁的兩倍，可有效減少樁數(shù)及樁長，降低工程造價(jià)。

綜上所述，為了加強(qiáng)港口的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為了給港口運(yùn)輸提供便利，有關(guān)設(shè)計(jì)單位及其工作人員應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃港口道路工程，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保工程的安全、穩(wěn)固性能，為港區(qū)建設(shè)發(fā)展提供助力。

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