賈志鵬,舒華
(中信建筑設計研究總院有限公司,武漢 430010)
武漢市江河縱橫、湖港交織,長江、漢水交匯于市境中央,且接納南北支流入匯。其中長江由漢南區進入武漢市,在新洲區大埠出境,流程150.5 km。武漢的城市發展避不開也離不開江河,規劃長江主軸左、右岸大道位于市域長江兩岸,將串聯起城市夢想,努力打造“歷史之城”“當代之城”“未來之城”,集中展示長江文化、生態特色、發展成就和城市文明,打造世界級城市中軸文明景觀帶。沿江道路項目限制因素多,定位高,給設計帶來一定的挑戰[1]。
軍山大道為左岸大道的重要組成部分,是武漢市“五環十八射”中沿江快速射線左岸大道組成部分。道路可將長江的景色引入城市,為城市增添江河氣息,感受長江的宏偉與壯觀,集交通和景觀功能于一體。項目南起楓林六路,北至川江池路路口,全長約3 758 m,紅線寬度55 m。近期按主干路標準,主線設計車速60 km/h,輔道設計車速30 km/h,中間設置8 m 中央綠化帶,預留遠期高架快速路條件。項目場地沿線地勢較平坦,地貌單元屬于長江沖積Ⅰ、Ⅲ級階地過渡地帶。沿線經過多片樹林、魚塘、雜草地等,道路紅線東側為約30 m 寬江堤壓浸臺。沿線水系主要是灌溉溝渠以及水塘。溝渠主要沿現狀小路兩側分布,寬度約3~5 m,深約2~3 m,水量較大。
用地現狀:道路范圍基本為堤岸防護林帶,部分魚塘。
控制要素:防洪堤、規劃標高、下穿軍山長江大橋、川江池泵站。
設計思路:設計道路規劃紅線基本不突破,充分結合堤岸防護林帶進行綠化景觀設計。
左岸大道為武漢市“五環十八射”快速路體系西南方向的沿江射線,是長江主軸交通軸的南拓展段,對于提升經開區濱江品質與活力,進一步強化與主城區的聯系,帶動沿江地區產業、經濟發展有著非常重要的意義。
沿江道路建設應結合防汛功能確定,分路堤結合和路堤分離兩種型式。路堤結合又有道路與堤防完全結合同標高共斷面、半幅道路與堤防頂同高另半幅與堤防分離、道路位于堤腰3 種型式。路堤分離主要為路基與堤防完全分離和橋梁高架型式[2]。
設計思路:設計道路規劃紅線基本不突破,充分結合堤岸防護林帶進行綠化景觀設計,避讓軍山長江大橋橋墩,滿足川江池泄洪需求。
設計結合規劃、橫斷面布置、市政管線布設等,重點考慮路基不侵占壓浸臺和控制遠期橋墩距離堤防坡腳大于30 m的要求進行布線,采用路堤分離型式。線位基本與江堤平行,道路線形平順,全線設置5 處轉點,平曲線最小半徑2 000 m,最大半徑4 000 m。
依據左岸大道“以服務地區的到發交通功能為主,過境交通為輔”的功能定位,并預留遠景過境交通增長設置高架的擴容條件,考慮道路橫斷面布置。結合建筑退界空間、防護林、堤頂、江灘公園統一規劃設計,打造全空間斷面。形成主輔分離斷面,主線雙向6 車道,靠地塊單側布置輔道;路中控制8m寬中央綠化帶,提升道路景觀,為設置調頭車道和遠期高架立墩預留條件,并滿足橋墩距離堤防30 m 距離要求;結合路外建筑退界空間與路內人行道一體化設計,拓展慢行空間;將現狀防護林、堤頂及江灘綠地統籌考慮,打造融景觀、慢行休憩功能為一體的帶狀公園。
斷面從西至東布置為:3.5 m 人行道+8 m 輔道(含3.5 m 非機動車道)+3 m 設施帶(含下凹式綠化)+10.5 m 機動車道+8 m中央綠化帶+10.5 m 機動車道+3 m 設施帶(含下凹式綠化)+3.5 m 非機動車道+5 m 人行道(含樹穴),道路綠地率30.9%。
3.3.1 設計注意點
1)臨江一側不宜布置有危險性或埋置深度較大的管線,避免對江堤安全造成影響。
2)管道基坑側壁和底部易遇到軟弱層,需采取止水和管道基礎處理措施。
3)溝槽回填不得采用常規透水性材料,宜采用易于壓實的摻灰土等材料。
4)檢查井應采用混凝土井,管材不得采用塑料管材。
5)應根據工程管線的性質、埋設深度和對江堤的影響等確定。分支線少、埋設深、檢修周期短,可燃、易燃,損壞時對建筑物基礎安全有影響的工程管線應遠離建筑物。
3.3.2 管道綜合斷面布置
根據規劃及使用需求市政配套管線包括給水、供水、雨污水、電力電信、燃氣等管道,其中電力電信和給水布置在支線管廊內,另外結合設備布置有照明和交通管線。
管廊建設屬于淺層地下空間開發活動,結合管線建設需求,沿線地區重要性、管廊路由涉及道路的建設情況、地下空間開發等限制因素,將影響管廊建設的因素進行疊加分析,劃分為重點建設區、一般建設區和不宜建設區。本項目管廊為強力推行重點建設區。
建設道路下由西向東依次有燃氣管(距中線27.5 m)、污水管(距中線24 m)、雨水管(距中線22 m)、綜合管廊(距中線14.5m)、雨水管(距中線12.5m)、供水管(距中線19.5m 和24m)。
3.3.3 管道溝槽處理
1)管基處理
根據地勘報告,本場地除表層素填土,淤泥和淤泥質粉質黏土強度較低外,其余各土層強度均較高,可直接作為管涵持力層。管道下地基承載力設計要求≥100 kPa。
管道基礎主要位于素填土層,局部位于淤泥質粉質黏土層,地基承載力均<100 kPa。結合路基統一處理后,滿足承載力要求。
2)溝槽開挖
溝槽施工需結合道路路基處理協同進行,以減小溝槽深度。當進行道路路基處理(清表、換填等)后的地面高程低于管頂0.5 m 時,應先將路基填至管頂以上0.5 m 后再進行管道溝槽開挖施工;當進行道路路基處理(清表、換填等)后的地面高程高于管頂0.5 m 時,可根據開挖深度選擇放坡開挖施工。
本工程進行道路路基處理后,再根據現場地形情況、管道基礎及埋深情況,采用不同的開挖方式。
一是放坡開挖:雨污水管道除支護段外,其余均結合地勘資料采用放坡開挖。
二是管道溝槽支護:對于部分路段,管道基礎底面距離整平標高大于2.5 m 段污水管道及其支管,擬采用鋼板樁(9 m長拉森Ⅳ型)支護的開挖方式,以減小管道施工對周邊攪拌樁體成樁質量造成影響。
管廊開挖采用自然放坡開挖和支護開挖結合的方式分層開挖。管廊基坑深度約4.0~12.0 m。根據管廊平縱設計、現狀地形、周邊情況及地勘,開挖深度較深段采用鉆孔灌注樁進行基坑支護;其他地段采用放坡+鋼板樁+內支撐支護。
3)溝槽回填
臨江段根據防洪要求回填黏性土并應分層夯實,碾壓每層厚度25~30 cm。
管道回填土密實度應按GB 50268—2008《給水排水管道工程施工及驗收規范》的回填要求進行,壓實度應符合規范要求,且管、涵頂覆土50 cm 范圍內不得用重型機械碾壓。回填時不得用重型機械進行夯實,應用質量不超過100 kg 的蛙式打夯機夯實,以免損壞管道。回填土經驗收合格后方可拆除支護。
溝槽開挖應選擇枯水期進行,遇不利天氣應及時回填。
根據防洪評估報告擬建道路位于江堤背水側,距離江堤一定距離,沒有削弱堤身設計斷面,滿足GB 50286—2013《堤防工程設計規范》要求。
1)路基必須密實、均勻,應具有足夠的強度、穩定性、抗變形和耐久性;并應結合當地氣候、水文和地質條件,采取防護措施。
2)路基工程應節約土地、保護環境,減少對自然、生態環境的影響。
3)路基斷面形式應與沿線自然環境和城市環境相協調,不得深挖、高填。
4)同時應因地制宜,合理利用當地材料和工業廢料修筑路基,不宜采用透水性材料。
5)對特殊路基,應查明情況,分析危害,結合當地成功經驗,采取相應措施,增強工程可靠性。
6)路基防護應采取工程防護與植物防護相結合的防護措施,并應與景觀協調。
本次設計采用換填法進行加固處理。
1)對于素填土、局部淤泥埋藏較淺且厚度不大的路段全部清除并換填滿足要求的合格土。
2)道路沿線經過水塘溝浜路段,水塘筑圍堰、抽水后清淤回填路基。采用纖維袋圍堰,頂寬2 m,邊坡坡率1∶1,回填片石至最不利水位以上0.5 m,再回填滿足要求合格土至既有地面。為避免路基邊坡浸水失穩,邊坡采用預制C20 混凝土實心六棱塊防護。
3)回填土應均勻、密實,優先選用摻灰土,摻灰比例根據實驗確定,本地經驗為7%。
根據前期方案研究及防洪要求采用水泥土攪拌樁復合地基對道路軟基進行加固。攪拌樁采用濕法作業。
主要設計參數:
1)樁徑0.5 m,水泥摻量建議值18%(結合試驗結果確定),空樁段摻灰量為5%。
2)三角形布置,樁間距:A 區1.2 m×1.2 m(機動車道或管廊分布區域)、B 區1.35 m×1.35 m(綠化帶、人行道及管道分布區域)。
3)鉆、提均噴,2 噴4 攪。
4)水灰比宜采用0.45~0.55(結合室內試驗確定),淤泥質粉質黏土段樁體:要求試塊90 d 齡期強度(室內試驗)不小于1.8 MPa,28 d 齡期強度(室內試驗)不小于1.2 MPa;現場取芯28 d 齡期強度不小于0.6 MPa;齡期強度要求待成樁試驗完成后進一步調整。
5)清除樁頂0.5 m 高樁頭,設置0.3 m 厚級配碎石褥墊層,內置1 層雙向土工格柵;褥墊層頂至場平標高間0.2 m 的范圍內,按路基要求回填壓實。
6)設計樁長超過10 m 時,在全長樁身水泥總摻量不變的前提下,樁身上部1/3 樁長范圍內,適當增加水泥摻量及攪拌次數;樁身下部1/3 樁長范圍內,可適當減少水泥摻量。
7)復合地基處理與換填處理過渡段設:復合地基段10 m范圍內加密樁距,A 區樁間距1.1 m×1.1 m,B 區樁間距1.3 m×1.3 m,兩側各10 m 范圍內路床上設置1 層雙向土工格柵。
社會和經濟的發展給城市道路提出了新的要求,在沿江道路設計中,應結合道路功能和防洪需求,因地制宜,選取合理的道路設計指標布線。改變單考慮機動車出行需要的交通模式,轉而尋求真正“以人為本”,以更多人的感受、人的步行舒適度為基本價值取向的汽車交通與環境品質平衡發展的綜合交通理念。交通發展最終必須服務于創造一個“人人平等、舒適和諧的城市公眾生活空間”,創造一個“富有地方特色的城市公共濱水生活空間”。