李小帥
(中交第二航務工程局有限公司設計研究院,湖北 武漢 430050)
本文將從道路平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構設計、邊坡防護設計、地基處理六個方面,以武漢市東西湖區城市道路設計為背景,結合地方規范和相關指導性文件,對武漢市東西湖區的設計習慣和注意事項進行詳細闡述。
東西湖區地處長江以北,位于武漢市西北部,區位優勢十分明顯,三大水系漢江、漢北河、府環河在此交匯。位于北緯30°34′--30°47′,東經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(街道)。
該區域地勢一馬平川,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。
根據區域內項目經驗,該地區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沖湖積成因(Q4al+l)的淤泥質粉質黏土、粉質黏土,第四系全新統沖積成因(Q4al)的粉質黏土、粉土、粉砂互層,粉砂,細砂,角礫。不良地質主要是淤泥質粉質黏土軟土層,多呈流塑狀,土體強度低、壓縮性高,具有觸變性和流變性特點,不能作為持力層,需進行地基處理。
《吳家山城區雨水專項規劃》(2013)(湖北建科建設工程有限公司);《吳家山經濟開發區工業倍增示范園區雨水專項規劃》(2013)(武漢市政工程設計研究院有限責任公司);《武漢市城市街道全要素規劃設計導則》;國家及行業相關規范、標準。
由于城市道路區域的路網架構及周邊用地性質已經確定,平面設計以規劃局下發的道路紅線圖為基礎,完全遵循規劃中線,按規劃路幅寬度形成道路線形,道路邊線不占用已批小區和現狀小區用地,依據科學合理的交通分析結論,確定道路平面設計各參數。
東西湖區工業園區較多,在進行平面設計時需與道路周邊企業做好對接,為企業預留好開口位置,避免實施過程中由于前期溝通不善導致工程返工。
在平交道口處,交通組織要處理好機動車、非機動車與行人交通的關系,既使非機動車、行人能安全通過交叉口,又要將路口機動車延誤時間降到最低。
縱斷面設計要滿足關規范要求,按不同道路等級標準確定技術參數指標,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、平縱組合、土方平衡、地下管線敷設等因素,綜合分析,尋找最佳平衡點,要認真研究和分析道路兩側規劃用地功能及場地標高,在規劃基礎上深化和調整,使道路縱斷面設計與兩側地塊相協調,保證與各相交路交叉處現狀高程順接同時滿足市政管線的布置深度及高程要求。
根據規劃資料107 國道以南為“自排區”(其中南一支溝~南三支溝現狀為抽排區),107 國道以北為“抽排區”,也叫“二級提排區”。
規劃自排區應保證在最高澇水位19.63m 時,自排區雨水均可自排。考慮0.5m 的浪高,1.0m 的超高,0.37m 的安全高度,規劃自排區最低控制高程為21.50m(19.63m+0.5m+1.0m+0.37m)。規劃抽排區應保證在常水位18.13m 時,自排區雨水均可自排,并適當抬高地面高程,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,規劃抽排區最低控制高程為20.50m(18.13m+0.5m+1.5m+0.37m)。
白馬涇泵站建成后,現狀全區獨立圍垸區外,排水區湖泊、溝渠允許最高澇水位為19.63m,常水位為18.13m,現狀防漬堤堤頂高程21.33m。
在規劃抽排區四周設置防漬堤,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劃路中間,道路設置為路堤型式,兼作防漬堤,其最低控制高程不得低于21.33m。
以上控制性高程數據為武漢市東西湖區城市道路縱斷面設計時應該重點考慮的事項。
在充分了解道路在全路網中的地位的基礎上,根據道路類別、等級、行車速度、設計年限、交通特性、交通組織、交通設施、地上桿線、地下管線、綠化、地形地貌等因素,對機動車道與非機動車道的交通量、人流量等進行統一考量,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。
根據不同的功能需求將道路分為交通型、生活型、商業型、景觀型、歷史風貌型五種。其中,交通型以優先保證機動車通行為主的街道,關注通行能力及效率,機動車行駛速度快、交通流量大,一般位于城市居住組團外圍或邊緣等,以通行性車型活動為主;生活型以服務本地居民和工作者的餐飲、零售、生活服務類商業設施及滿足兒童玩耍、漫步活動等公共服務設施為主;商業型以商業為主,兼顧休息、街頭表演等活動;景觀型濱水、景觀風貌突出,沿線綠化具有規模化、集中化的特征;歷史風貌型為特色風貌突出的街道,兼顧兒童玩耍、旅游拍照等需求,例如歷史文化街道。
根據道路等級和設計速度的不同,相應寬度的機動車道應根據規范要求制定,非機動車車道寬度、人行道寬度建議如下表:

表1 非機動車道寬度及隔離方式推薦
非機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。非機動車道最小寬度不宜低于2.5m,除歷史風貌型道路外,非機動車道設置宜采用機非共面、物理隔離的方式,鼓勵機非綠化分隔。在施工圖設計階段設計人員尤其要注意盡量采用機非共面的形式,設置獨立的非機動車道,保證非機動車道行駛的流暢性,這也是該區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、沿街功能業態及街道的人行活動需求等因素,合理確定人行道寬度,設計上應優先保證人行道的寬度;在交通樞紐、廣場等人流量大的區域,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空間通行。
根據在該區域內的設計經驗,推薦幾種不同紅線寬度常用的斷面布設形式如下表:

表3 推薦斷面形式一覽表
斷面布設形式可以根據道路的不同功能需求在滿足規范前提下合理調整。
路面結構應以就地取材、節約投資為原則,兼顧當地施工工藝,在方便施工的前提下,根據交通量、斷面構成和使用性質進行選型,力求選材合理、經濟,有利于養護。路面根據結構形式通常分為瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、復合式路面,其優缺點對比見下表。

表4 路面類型比較表
根據該區域項目經驗,一般城區路段推薦采用瀝青混凝土路面形式,工業園區推薦采用水泥混凝土路面,對于行車荷載大、噪音控制嚴的片區,推薦采用復合式路面結構。
由于武漢市東西湖區地勢整體平坦,縱段面設計時會考慮與周邊地勢相協調,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。對于水塘路基外側設置編織袋圍堰,抽水清淤后,設置漿砌片石護坡,在坡腳設置漿砌片石護坡基礎,塘梗以上填筑路基填料壓實并兩側植草護坡。
該區域主要不良地質以軟土為主,根據當地習慣及施工成熟度,通常對于園區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行地基處理。
本文以武漢市東西湖區為立足點,介紹該地區區域位置、地形地貌、地質情況,結合相關地方性規劃、導則及當地多年來的項目經驗,從平、縱、橫、路面結構等方面總結了當地城市道路設計的相關要點,希望為同行業專業人士提供一些參考。