港口道路設計之我見

[摘要]下文中，筆者將從個人參與港口道路工程項目的設計經驗出發，針對港口道路工程的施工規范、設計目標，分析現階段我國港口道路工程方案設計中的不足，并提出解決的方法和應當注意的設計事項。作為一名設計師，應當不斷學習并借鑒國內外同類型工程的成功設計經驗，提升個人的職業能力，為國家港口建設與發展做出貢獻。

[關鍵詞]港口道路工程；設計方案；策略

港口道路工程是港區基礎設施建設的重要組成，其將貨運場所、倉儲地點、港口碼頭聯系起來，為貨物運輸、人員進出與通行提供便利條件。下面，我們將從港口道路項目設計的特殊性、應當注意的問題與具體設計方案的制定等幾個方面做出論述。

1、港區道路的特點

港口道路工程是將貨運場所、倉儲地點、港口碼頭聯系起來，為貨物運輸、人員進出與通行提供便利的港口重要基礎設施，因此在港口道路設計方案的制定過程中，應當將其與普通道路設計區別開來，二者之間的差異之處在于：首先，港口道路工程對車輛通行的需求較低、對車輛通行的數量、重量標準較低；其次，港口道路工程的連接結構相對簡單，城市道路的設計相對復雜；第三，港口道路工程的設計方案中不需要考慮公路與鐵路相交的情況；第四，港口道路工程因為貨運需求，應當保證車輛通行的速度，因而與城市道理設計相比，需要提高港口道路工程的安全穩定性；第五，港口道路在實際使用中，通行車輛多數為機動車，而人員通行、非機動車的其他車輛通行情況較少，因而在設計方案中應當以保障機動車通行為主。

2、根據港區道路的特點有針對性的進行道路設計

2.1平面設計

港區道路圓曲線最小半徑取值，建議不小于規范規定的最小半徑一般值。規范中圓曲線最小半徑的計算與橫向力系數u有關，根據實驗，汽車在彎道上行駛與在直線上行駛相比，當u=0.15時，燃料消耗增加20%，輪胎磨耗增加29倍。規范在計算圓曲線最小半徑極限值時u=0.16（設計速度50Km/h時），其余按u=0.067計算，因此在線形設計時應避免采用圓曲線最小半徑極限值，可減小車輛運營成本。

2.2標準橫斷面設計

2.2.1車道數及車道寬度的選擇

港口道路工程的車道設計方案通常需要結合工程開發目標，采用6-8各雙向車道，同時根據貨運通行主要車輛的規格、載重、行駛速度，來決定每條車道的具體寬幅。經過數據統計與調查，港口道路的車輛行駛速度通常是47公里每小時，因而港口道路的車輛行駛速度設計標準應當大于50公里每小時，每條車道的平均寬度為35米。

2.2.2道路橫斷面形式

港區主干道建議采用兩塊板形式的斷面。港區道路行人和非機動車少，可采用人、非共板形式，機動車道采用中央分隔帶分隔。這種斷面優點在于：—是，港區主干道車輛行駛速度較快，設置中央分隔帶使對向車流有效分隔，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《城市道路工程設計規范》（CJJ37-2012）924條規定“當人行橫道長度大于16m時，應在分隔帶或道路中心線附近的人行橫道處設置行人二次過街安全島”，港區主干道行人過街長度基本大于16m，設置中央分隔帶便于設置行人二次過街安全島。一是，車道數及車道寬度的選擇：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，橫斷面布設原則：橫斷面布置與道路功能等級匹配，在規劃道路紅線范圍內布設，滿足交通需求和景觀要求；結合道路兩側用地性質情況，滿足沿線交通出行需求，合理布置寬度。

2.3道路縱斷面設計

港口道路工程受到外部環境的限制，多數需要在軟土地基上進行施工，因而設計方案中應當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、容易產生道路積水問題，給通行車輛造成安全風險，也不利于維持港口道路的結構穩定性。筆者建議，在港口道路工程的設計方案中，需要在原有道路坡度最小數信基礎上，按照0.5%的比例完成設計，或者在港口道路兩側設計鋸齒形排水邊溝。

2.4路基設計

港區道路地基多為海相淤泥質土，設計前應仔細研讀地質勘察報告，對道路沿線軟土按照土層厚度及上覆層情況進行分段，根據不同的軟土深度和上覆層土質情況采用不同的處理方法，避免處理方案一刀切。

2.4.1排水固結法

采用的排水固結法處理軟基主要有兩種方法，分別為超載預壓和真空聯合堆載預壓。筆者認為，在港區道路軟基處理中采用排水固結法應注意以下兩點：一是，充分考慮處理方案的適用性。港區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，鋪設中粗砂進行排水板施工，然后進行超載或真空聯合堆載預壓，但是當場地吹填厚度過厚，很難開挖至淤泥面時，僅將場地開挖至一定深度作為施工平臺，在這種情況下真空聯合堆載預壓方法就不適用了。二是，施工平臺高程的確定應避免隨意性。一般在打設完排水板后，會在排水板頂面鋪設土工格柵，以防止路基不均勻沉降。港區道路有別于公路，其下埋設有各種管線，特別是污水管道，埋設較深，管道施工采用反開槽施工，若施工平臺高于管道底高程，則管道施工時會破壞土工格柵，使其失去作用，因此排水板施工平臺的確定應考慮管道基礎高程。

2.4.2復合地基法

對于工期要求緊的項目，地基中存在夾砂層，不能采用排水固結法的情況下，建議采用復合地基法進行處理。目前港區內比較常用的是水泥攪拌樁法和CFG水泥粉煤灰碎石樁法。在傳統觀念中，水泥攪拌樁法造價較CFG樁低，其實不然。在低填土的情況下，水泥攪拌樁法確實較為經濟，但茌高填土的情況下，采用CFG樁進行軟基處理可能更經濟。水泥攪拌樁法：樁徑0.5米，水泥噴量15%，樁身水泥無側向抗壓強度15Mpa，樁間距1m，梅花形布置，復合地基承載力114Kpa。CFG樁法：樁徑0.4米，樁身抗壓強度C15，樁間距2m，樁頂設素砼樁帽，尺寸為0.8m×0.8m x 0.3m，梅花形布置，復合地基承載力107Kpa。在高填土的情況下，雖然CFG樁每延米打設造價約是水泥攪拌樁的兩倍，但CFG樁間距是水泥攪拌樁的兩倍，可有效減少樁數及樁長，降低工程造價。

綜上所述，為了加強港口的基礎設施建設，為了給港口運輸提供便利，有關設計單位及其工作人員應當合理規劃港口道路工程，優化設計方案，確保工程的安全、穩固性能，為港區建設發展提供助力。