李旦書
上海浦東建筑設計研究院有限公司 上海 200000
我國主要大城市基本位于平原地區(qū),道路路網(wǎng)通常以城市發(fā)展建設需求進行規(guī)劃,場地標高也基本處于同一高程,起伏較小,高填深挖情況也較少。但是部分中小城市位于山區(qū),市政道路路網(wǎng)規(guī)劃長期被忽視,受地形地貌等影響,山區(qū)臨河市政道路不可避免的需利用原有道路線位進行改建,山區(qū)臨河市政道路與常規(guī)市政道路設計存在明顯差異,既要考慮市政道路與規(guī)劃紅線的一致性、橫斷面布置的合理性、管線布置的情況,又要考慮到道路設計中線位的比選、高填深挖的處理、邊坡防護等因素。同時,山區(qū)臨河道路通常位于景觀條件較好的區(qū)域,需同步考慮道路對周邊景觀的影響。
本文以張家界市融山東路改建工程為例,分析山區(qū)臨河市政道路總體設計的理念和設計要點,為相關工程的實施提供案例參考。
擬建張家界市融山東路改建工程位于荷花機場北側,澧水南側,荷花組團東側,大庸橋西側。線路走向為東西方向,西起八米橋(K1+720),向東經(jīng)過規(guī)劃機場大道、天門洞公園高爾夫球場、木龍灘水電站、土家風情園等,到達工程終點大庸路(大庸橋K3+900),全長約2.2km。線位基本沿現(xiàn)狀原S306省道走向,現(xiàn)狀寬度約6.5m,北靠澧水,南靠山體。道路規(guī)劃為城市次干路,未來將與機場大道等主要干路形成一體化交通網(wǎng)絡。
擬建場地為原始地貌大部為鄰水低山岸坡,臨近終樁路段為澧水右岸階地,地形起伏較大,通常海拔高程在155-238m之間,地勢東南高西北低,路線及其附近多有植被生長。沿線地勢主要受風化剝蝕及人為破壞的影響,人為活動痕跡為原S306省道居民區(qū)、高爾夫球場整平場地及新建樓盤,局部為旱地、果園、墓地及菜地,其中K3+260附近澧水河中為既有木龍灘水電站。
相較于單一功能的市政道路或者公路,本工程由于其特殊地理位置和地形地貌特征,是復合了城市道路、公路、景觀廊道等需求的復合型道路。道路設計需滿足張家界市整體規(guī)劃的要求,同時要注重道路與城市路網(wǎng)匹配的理念;設計注重道路設計中平、縱面線形的結合,橋梁、邊坡等結構的穩(wěn)定;對道路景觀、綠化、燈光等精心設計,形成“白天看綠化、夜晚看亮化”的景觀效果;同時本項目力求構建“源頭+過程+末端”的海綿城市系統(tǒng),實現(xiàn)了城市排澇、環(huán)境宜居相結合的綜合目標。本道路改建后仍作為S306省道的一部分,同時作為機場鏈接市區(qū)的主要干道,也作為澧水兩岸景觀廊道的重要組成部分。
平面優(yōu)化線形主要考慮以下原則:
(1)遵循土地規(guī)劃情況,減少對用地的切割,保證用地的完整性和一致性。
(2)考慮環(huán)境因素和經(jīng)濟因素,盡量減少動拆遷、避讓現(xiàn)狀山體,最大限度減少工程難度與造價。
(3)和項目實際情況、四周環(huán)境、道路沿線的地質特點相結合,再作適合的調整,保證平面線形和標準相符,線形優(yōu)美。
根據(jù)張家界規(guī)劃局的規(guī)劃線位,現(xiàn)狀S306沿澧水向東岸走向,本次設計在原有規(guī)劃線位的基礎上進行優(yōu)化,充分考慮現(xiàn)場沿線的控制因素及規(guī)劃紅線因素,制定出當前道路的線位走向情況。
方案一(半填半挖):路線走向以規(guī)劃紅線中心線為準,設計起點接入現(xiàn)狀老路,充分利用現(xiàn)狀八米橋,設計終點接入現(xiàn)狀大庸橋下道路。盡可能利用現(xiàn)有S306道路,路線對其原S306省道裁彎取直,和順道路線形,同時為了減少山體挖方,道路向北側拓寬。方案一平縱線形和順,保留現(xiàn)狀八米橋,避開較高山體及澧水沿線駁岸,路線選擇盡可能減少填挖方,造價較低。
方案二(全挖):為了減少道路填方,道路向南側開山拓寬。方案二,平縱線形和順,保留現(xiàn)狀老橋,但侵占山體較多,放坡挖方也較大,造價較高。
方案三(采用路、橋分離式設計):其中機場路~木龍灘水電站段采用路、橋分離式設計,道路路幅分于機場路以東,合于木龍灘水電站以西。道路段盡可能擬合老S306省道線位,橋梁段在澧水上新建橋梁。方案三平面線形和順,保留現(xiàn)狀老橋,部分路段采用路、橋分離式,在澧水上新建橋梁,對沿線山體挖方較少,但工程投資最大。
方案四(完全利用原S306省道老路):道路線形較曲折。方案四,雖然充分利用老路,但平縱組合線形不暢,無法達到次干路設計標準。
本次設計在滿足規(guī)劃的情況下,避免大開大挖,注重生態(tài)保護和節(jié)省投資相平衡,因此采用方案一。
本工程對交通需求功能進行分析,合理布置斷面及交通組織設計,結合沿線用地規(guī)劃及現(xiàn)狀周邊地塊的開發(fā)情況優(yōu)化了機動車道寬度,因沿線多為小型車輛,本工程設計車速為40km/h,所以機動車車道寬度取值為:行車道3.25m,兩側路緣帶寬度0.25m。
按照《城市道路工程設計規(guī)范》,根據(jù)表1規(guī)定機動車道寬度。
表1 機動車道最小寬度
在靠河一側布置綠道,體現(xiàn)景觀道的特征。在道路寬度小,臨河側坡度陡的路段,設置了棧橋。全線共有 2 處觀景平臺,設置在現(xiàn)有道路較寬處,供游人駐足。
3.4.1 路基設計
(1)路基填筑
路基設計以“水土保持、環(huán)境保護、景觀協(xié)調”作為路基設計原則,關注如何處理地基,選擇填料,路基穩(wěn)定和強度,以及如何對邊坡進行防護的問題,并選擇科學方法對路基損害進行防護治理,保證路基的穩(wěn)定。
本項目有些路段填高較大,且靠近澧水河,放坡條件不足。本項目對路基的設計,采用氣泡混合輕質土填料,在普通填料的基礎上。氣泡混合輕質土流動性強,可以遠距離運輸,在施工時不要求碾壓和振搗,比較適合施工場地不夠的項目。另外,氣泡混合輕質土只需很少用料,對環(huán)境噪音小,工期也比較短。因此,相比普通路基填料,氣泡混合輕質土填料優(yōu)勢明顯。
氣泡混合輕質土基底承載力根據(jù)填高不同要求不同,填筑高度H<5m時,基底承載力應大于80kpa;填筑高度5m≤H≤7m時,基底承載力應大于90kpa;填筑高度>7m時,基底承載力應大于100kpa。承載力達不到要求的要進行地基處理。 碎石墊層壓實度要達到90%。
(2)邊坡防護
本項目右側基本為沿原有老路拓寬改建,需對老路原有邊坡進行擴挖加寬,坡體巖性主要為強-中風化砂質頁巖,屬軟質巖,設計多采用了路基系統(tǒng)錨桿框架、掛網(wǎng)噴播混生植物護坡、三維網(wǎng)植草及噴播植草防護,部分路段因坡頂橫坡較陡,采用了路塹擋土墻、抗滑樁板擋土墻等措施收縮坡腳,避免大面積開挖山體。
(3)棧橋工程
張家界是著名的旅游城市,考慮融山路旅游功能的發(fā)揮,道路臨澧水側設置2.5m寬人行步道。綜合考慮景觀、工程投資和施工便利性,局部臨水陡坡處設置懸臂式棧橋,供游人欣賞沿途風景,提升張家界旅游城市形象,本工程棧橋主要布置在道路寬度小,臨河側坡度陡的路段,棧橋供行人和非機動車通行。棧橋寬2.5m(包含外側護欄寬度)。觀景平臺設置在現(xiàn)有道路較寬處,供游人駐足。
3.4.2 路面設計
為了保護和方便道路周邊居民的生活與出行環(huán)境,從行車舒適性、降低道路交通噪聲污染、縮短施工周期、方便后期維修養(yǎng)護及開放交通期限短等角度考慮,本工程推薦車行道采用瀝青混合料路面結構。
本工程彩色路面用料為厚度為2.5mm的紅色彩漿防滑封層,該路面按如下方案進行施工,維修已經(jīng)損害的瀝青面層,拋丸處治瀝青路面后,將厚度為2.5mm的紅色彩漿噴撒在其表明。
綠道也選擇彩漿路面,突出綠道的功能性,提高綠道舒適性和安全性,景觀效果好。
山區(qū)臨河市政道路改建項目在設計過程中應注重現(xiàn)場條件的調查,結合規(guī)劃情況,因地制宜的對平、縱線形進行優(yōu)化,橫斷面布置應充分考慮功能與景觀相結合,項目設計也應在節(jié)能、環(huán)保、降低投遞等各方面綜合考慮,使道路成為城市一張閃亮的名片。本工程融山東路改建工程已竣工通車,運行情況良好,成為張家界荷花機場與市區(qū)連接的重要通道。