李小帥
(中交第二航務(wù)工程局有限公司設(shè)計研究院,湖北 武漢 430050)
本文將從道路平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、邊坡防護(hù)設(shè)計、地基處理六個方面,以武漢市東西湖區(qū)城市道路設(shè)計為背景,結(jié)合地方規(guī)范和相關(guān)指導(dǎo)性文件,對武漢市東西湖區(qū)的設(shè)計習(xí)慣和注意事項進(jìn)行詳細(xì)闡述。
東西湖區(qū)地處長江以北,位于武漢市西北部,區(qū)位優(yōu)勢十分明顯,三大水系漢江、漢北河、府環(huán)河在此交匯。位于北緯30°34′--30°47′,東經(jīng)113°53′--114°30′之間,全境東西長38km,南北寬22.5km,總面積495km2,戶籍人口26.9 萬人,常住人口41.7 萬人,轄12 個辦事處,2 個建制鎮(zhèn)(街道)。
該區(qū)域地勢一馬平川,開闊平緩,地貌屬崗邊湖積平原,自西向東傾斜,間以坡嶺。西南部地面高程一般在21.5~24m,東北部地面高程在21.5~26m,北部為低丘陵,地面高程60~69.1m,中部地面高程在18~21.5m 之間。
根據(jù)區(qū)域內(nèi)項目經(jīng)驗,該地區(qū)所分布的地層除表層分布有素填土(Qml)外,其下為第四系全新統(tǒng)沖湖積成因(Q4al+l)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土,第四系全新統(tǒng)沖積成因(Q4al)的粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂互層,粉砂,細(xì)砂,角礫。不良地質(zhì)主要是淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土軟土層,多呈流塑狀,土體強(qiáng)度低、壓縮性高,具有觸變性和流變性特點,不能作為持力層,需進(jìn)行地基處理。
《吳家山城區(qū)雨水專項規(guī)劃》(2013)(湖北建科建設(shè)工程有限公司);《吳家山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)工業(yè)倍增示范園區(qū)雨水專項規(guī)劃》(2013)(武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司);《武漢市城市街道全要素規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》;國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。
由于城市道路區(qū)域的路網(wǎng)架構(gòu)及周邊用地性質(zhì)已經(jīng)確定,平面設(shè)計以規(guī)劃局下發(fā)的道路紅線圖為基礎(chǔ),完全遵循規(guī)劃中線,按規(guī)劃路幅寬度形成道路線形,道路邊線不占用已批小區(qū)和現(xiàn)狀小區(qū)用地,依據(jù)科學(xué)合理的交通分析結(jié)論,確定道路平面設(shè)計各參數(shù)。
東西湖區(qū)工業(yè)園區(qū)較多,在進(jìn)行平面設(shè)計時需與道路周邊企業(yè)做好對接,為企業(yè)預(yù)留好開口位置,避免實施過程中由于前期溝通不善導(dǎo)致工程返工。
在平交道口處,交通組織要處理好機(jī)動車、非機(jī)動車與行人交通的關(guān)系,既使非機(jī)動車、行人能安全通過交叉口,又要將路口機(jī)動車延誤時間降到最低。
縱斷面設(shè)計要滿足關(guān)規(guī)范要求,按不同道路等級標(biāo)準(zhǔn)確定技術(shù)參數(shù)指標(biāo),保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順,起伏不宜頻繁,需充分考慮滿交叉路網(wǎng)、平縱組合、土方平衡、地下管線敷設(shè)等因素,綜合分析,尋找最佳平衡點,要認(rèn)真研究和分析道路兩側(cè)規(guī)劃用地功能及場地標(biāo)高,在規(guī)劃基礎(chǔ)上深化和調(diào)整,使道路縱斷面設(shè)計與兩側(cè)地塊相協(xié)調(diào),保證與各相交路交叉處現(xiàn)狀高程順接同時滿足市政管線的布置深度及高程要求。
根據(jù)規(guī)劃資料107 國道以南為“自排區(qū)”(其中南一支溝~南三支溝現(xiàn)狀為抽排區(qū)),107 國道以北為“抽排區(qū)”,也叫“二級提排區(qū)”。
規(guī)劃自排區(qū)應(yīng)保證在最高澇水位19.63m 時,自排區(qū)雨水均可自排??紤]0.5m 的浪高,1.0m 的超高,0.37m 的安全高度,規(guī)劃自排區(qū)最低控制高程為21.50m(19.63m+0.5m+1.0m+0.37m)。規(guī)劃抽排區(qū)應(yīng)保證在常水位18.13m 時,自排區(qū)雨水均可自排,并適當(dāng)抬高地面高程,以減少二級泵站運行時間。考慮0.5m 的浪高,1.5m 的超高,0.37m 的安全高度,規(guī)劃抽排區(qū)最低控制高程為20.50m(18.13m+0.5m+1.5m+0.37m)。
白馬涇泵站建成后,現(xiàn)狀全區(qū)獨立圍垸區(qū)外,排水區(qū)湖泊、溝渠允許最高澇水位為19.63m,常水位為18.13m,現(xiàn)狀防漬堤堤頂高程21.33m。
在規(guī)劃抽排區(qū)四周設(shè)置防漬堤,防漬堤堤頂控制高程為21.33m。為方便地塊利用,利用道路作為防漬堤,盡量減少專用防漬堤的設(shè)置。要求作為防漬堤的和道路的最低控制高程為21.33m。主要涉及107 國道以北的主要道路為:南三支溝路(107 國道~金山大道)、南六支溝路(107 國道~金山大道)、南九支溝路(107 國道~新嶺路)、南十一支溝路(107 國道~新嶺路)、南十四支溝路(107 國道~蔬二十支溝)、蔬二十支溝(107 國道~沈家港)、蔬十六支溝(107 國道~沈家港)、蔬十三支溝(107國道~沈家港)、蔬十一支溝(107國道~沈家港)等9 條道路,建議上述9 條道路型式均采用“一溝兩路”的布局,雨水排放主干渠位于兩條規(guī)劃路中間,道路設(shè)置為路堤型式,兼作防漬堤,其最低控制高程不得低于21.33m。
以上控制性高程數(shù)據(jù)為武漢市東西湖區(qū)城市道路縱斷面設(shè)計時應(yīng)該重點考慮的事項。
在充分了解道路在全路網(wǎng)中的地位的基礎(chǔ)上,根據(jù)道路類別、等級、行車速度、設(shè)計年限、交通特性、交通組織、交通設(shè)施、地上桿線、地下管線、綠化、地形地貌等因素,對機(jī)動車道與非機(jī)動車道的交通量、人流量等進(jìn)行統(tǒng)一考量,確定橫斷面的形式、布置及各組成部分的尺寸和比例,以保障車輛和人行交通的安全通暢。
根據(jù)不同的功能需求將道路分為交通型、生活型、商業(yè)型、景觀型、歷史風(fēng)貌型五種。其中,交通型以優(yōu)先保證機(jī)動車通行為主的街道,關(guān)注通行能力及效率,機(jī)動車行駛速度快、交通流量大,一般位于城市居住組團(tuán)外圍或邊緣等,以通行性車型活動為主;生活型以服務(wù)本地居民和工作者的餐飲、零售、生活服務(wù)類商業(yè)設(shè)施及滿足兒童玩耍、漫步活動等公共服務(wù)設(shè)施為主;商業(yè)型以商業(yè)為主,兼顧休息、街頭表演等活動;景觀型濱水、景觀風(fēng)貌突出,沿線綠化具有規(guī)?;?、集中化的特征;歷史風(fēng)貌型為特色風(fēng)貌突出的街道,兼顧兒童玩耍、旅游拍照等需求,例如歷史文化街道。
根據(jù)道路等級和設(shè)計速度的不同,相應(yīng)寬度的機(jī)動車道應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求制定,非機(jī)動車車道寬度、人行道寬度建議如下表:
表1 非機(jī)動車道寬度及隔離方式推薦
非機(jī)動車行駛安全水平的提升,是保證道路交通組織有序和高效的必要條件。非機(jī)動車道最小寬度不宜低于2.5m,除歷史風(fēng)貌型道路外,非機(jī)動車道設(shè)置宜采用機(jī)非共面、物理隔離的方式,鼓勵機(jī)非綠化分隔。在施工圖設(shè)計階段設(shè)計人員尤其要注意盡量采用機(jī)非共面的形式,設(shè)置獨立的非機(jī)動車道,保證非機(jī)動車道行駛的流暢性,這也是該區(qū)域城市道路行審重點審查的事項。
表2 人行道寬度建議值
綜合考慮街道類型、沿街功能業(yè)態(tài)及街道的人行活動需求等因素,合理確定人行道寬度,設(shè)計上應(yīng)優(yōu)先保證人行道的寬度;在交通樞紐、廣場等人流量大的區(qū)域,人行道寬度需另行測算其合理寬度要求,在用地困難地段,可考慮借用建筑前區(qū)空間通行。
根據(jù)在該區(qū)域內(nèi)的設(shè)計經(jīng)驗,推薦幾種不同紅線寬度常用的斷面布設(shè)形式如下表:
表3 推薦斷面形式一覽表
斷面布設(shè)形式可以根據(jù)道路的不同功能需求在滿足規(guī)范前提下合理調(diào)整。
路面結(jié)構(gòu)應(yīng)以就地取材、節(jié)約投資為原則,兼顧當(dāng)?shù)厥┕すに?,在方便施工的前提下,根?jù)交通量、斷面構(gòu)成和使用性質(zhì)進(jìn)行選型,力求選材合理、經(jīng)濟(jì),有利于養(yǎng)護(hù)。路面根據(jù)結(jié)構(gòu)形式通常分為瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、復(fù)合式路面,其優(yōu)缺點對比見下表。
表4 路面類型比較表
根據(jù)該區(qū)域項目經(jīng)驗,一般城區(qū)路段推薦采用瀝青混凝土路面形式,工業(yè)園區(qū)推薦采用水泥混凝土路面,對于行車荷載大、噪音控制嚴(yán)的片區(qū),推薦采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)。
由于武漢市東西湖區(qū)地勢整體平坦,縱段面設(shè)計時會考慮與周邊地勢相協(xié)調(diào),因此路基填挖高差不大,邊坡高度較矮,通常采用噴播植草防護(hù)。對于水塘路基外側(cè)設(shè)置編織袋圍堰,抽水清淤后,設(shè)置漿砌片石護(hù)坡,在坡腳設(shè)置漿砌片石護(hù)坡基礎(chǔ),塘梗以上填筑路基填料壓實并兩側(cè)植草護(hù)坡。
該區(qū)域主要不良地質(zhì)以軟土為主,根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣及施工成熟度,通常對于園區(qū)配套道路推薦采用淺層換填的處理方式,換填材料多為毛渣和片石,以地下水位以上50cm 作為粗集料的分界線為控制原則,對不同換填材料的分界面鋪設(shè)三向土工格柵;對于國省干道、城市主干道等重要道路,如果軟土分部深度較淺則推薦采用淺層換填處理,若軟土深度超過3m 以上,則推薦采用水泥攪拌樁進(jìn)行地基處理。
本文以武漢市東西湖區(qū)為立足點,介紹該地區(qū)區(qū)域位置、地形地貌、地質(zhì)情況,結(jié)合相關(guān)地方性規(guī)劃、導(dǎo)則及當(dāng)?shù)囟嗄陙淼捻椖拷?jīng)驗,從平、縱、橫、路面結(jié)構(gòu)等方面總結(jié)了當(dāng)?shù)爻鞘械缆吩O(shè)計的相關(guān)要點,希望為同行業(yè)專業(yè)人士提供一些參考。