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城市道路設計重要節點段設計方案
摘要:隨著我國城市化進程的加快和城市化規模的不斷擴大,在山區城市道路設計時,需要多方面進行方案的比選,方案比選是設計過程中的一個重要環節。文章通過在城市道路設計過程中,在重要節點段,通過設計方案的比選,分析方案的優缺點,并提出方案比選的重要性,使其投資能合理可控、方案具有很好的適用價值,同時也能提高設計人員的業務素質。
關鍵詞:道路設計;重要節點段;設計方案;比選
城市道路功能組成較為復雜,不僅要滿足交通功能需求,同時還要滿足城市給排水、綜合管線等市政配套設施功能需求。在山區城市道路設計過程中,城市控制規劃,既要充分挖掘出設計的合理性,也要將投資價值的使用性發揮到極致。在重要節點段需從結構安全、投資經濟、使用功能、建設周期、社會效益的角度進行充分比選后,才能得到切實可行的設計方案。
1項目概況
某市四號路隧道(道路)工程(北段K1+035.569~K2+311.155)位于德溪新區,本項目起點位置接前段四號路,里程樁號為K1+035.569。道路由南向北走線,線路穿越鵝頂山,需修建2座隧道,道路終點順接碧海大道。道路等級為城市主干路,設計速度采用60km/h。本次設計范圍為四號路北段K1+035.569~K2+311.155,設計總長度為1275.586m,道路寬度采用35~43m,路面采用瀝青混凝土路面結構。
2設計方案比選
根據現場的實際情況,結合對K1+380~K1+440路段采用橋梁跨越和路基回填方案形式進行技術、經濟進行對比。2.1方案一:采用重力式擋土墻加固填方路基方案K1+350~K1+630段路基寬度采用35.2m,橫斷面形式采用(3m人行道+11.5m車行道+3.1m中央綠化帶)×2=35.2m(見圖1)。圖1路基標準橫斷面圖放坡(見圖2),然后采用重力式路堤擋土墻(見圖3)?;A采用樁基托梁重力式路堤擋土墻,樁基采用φ1250的鉆孔樁,在樁基上采用鋼筋砼承臺,承臺根據地勢情況進行設置合理高度,承臺采用鋼筋砼結構形式,由于該溝谷較深,水流量較大,因此需在K1+404處設置2.5m×2.0m鋼筋混凝土拱涵,解決該溝谷的流水。2.2方案二:采用橋梁設計方案橋梁起點樁號為K1+381.00,終點樁號為K1+433.00,橋梁位于直線段,橋梁縱坡為3.0%;全橋長52.00m(見圖4)。橋梁采用左右分幅;橋面寬度:2×[3m(人行道)+11.5m(車行道)+0.5m(防撞欄桿)+2m(透空)]=34m(見圖5)。上部結構采用為1m×40m預應力混凝土簡支箱梁橋,梁高2.2m;下部結構采用重力式U型橋臺,鉆孔樁基礎;箱梁采用滿堂支架現澆施工。2.3方案三:采用路基填方自然放坡K1+380~K1+440段道路路基采用自然放坡,填方路基邊坡采用每8m為一級邊坡,本段邊坡最高處可達24m,按第一級坡率1∶1.5、第二級坡率1∶1.75、第三級坡率1∶2自然放坡,占用面積較大。
3分析比較
根據本項目山區城市道路的設計特點,主要從投資、工期、社會效益、方案推薦程度進行分析比較見(見表1)。以上三個方案從建設成本進行投資分析,橋梁設計方案較省,自然放坡路基方案造價較高;從工期方面,橋梁設計方案較短;社會效益方面,橋梁方案較大。
4綜合比選評價
4.1路堤式重力擋土墻設計方案(1)優點:①施工工藝相對橋梁較簡單,對基礎要求比較高。②施工工期較短。③利用兩端貫通的隧道作為現場的施工便道。(2)缺點:①該路段屬于高填方路基、高擋土墻,難以控制施工質量。②高填方路基很容易導致路基沉降,路面拉裂。③該區域地勢較陡,對高填方路基穩定性存在較大的安全影響,各項的防護措施較大。④兩側居民來往不方便,且需穿越道路,對安全隱患較大。⑤高填方路基擋土墻工程量較大,工程投資較高,比橋梁方案多。⑥涵洞洞頂填土較高,需增設一座拱涵方案解決溝谷的流水問題。⑦修建高擋墻后,路基積水排泄將受到影響,擋墻對路基內的水勢必對起著阻水作用,后期易造成對擋墻的破壞,對該段的安全務必造成極大的安全隱患。4.2橋梁設計方案(1)優點:①工程投資相對較低,比采用路堤式重力式擋土墻減少投資。②橋梁方案結構安全性較穩定、適用性較高。③有利于道路兩側居民來往,對現狀的自然環境影響較小。④地勢地貌對橋梁的影響較小,可以減少修建涵洞的費用,利用原有水溝進行排水,對水土、環保影響較小。⑤橋梁施工工藝較為成熟,有利于合理的組織施工,使其工期和質量滿足業主的需求。⑥溝谷下游為居民開設的山莊,征地拆遷難度較大,修建橋梁,可以減少征地拆遷,節約征地拆遷成本。(2)缺點:①該地區地勢起伏較大,不利于大型施工機械進場,需修建臨時施工便道。②使用周轉材料較大,施工周期相對較長,與同條件的隧道工程進行組織施工,不影響總工期。4.3自然放坡路基設計方案(1)優點:①施工工藝簡單,路基回填材料可就地取材。②施工周期較短,可以節省施工周期。③該路段兩端的隧道可作為現場的施工便道。④無須用特種施工設備。(2)缺點:①該路段屬于高填方路基,難以控制施工質量。②高填方路基容易導致路基沉降,路面拉裂,造成后期的維護費用較高。③該區域地勢較陡,高填方路基穩定性存在安全影響。④高填方占用面積較大,需要投入較大的征地拆遷費用。⑤高填方路基填筑土石方工程量較大,工程投資相對較高。⑥填方路基阻礙溝谷排水,需設一道拱涵保證山谷的排水,涵洞較長,日常維護較為困難。⑦自然放坡填方路基邊坡防護投資較大。⑧該方案對自然環境破壞嚴重,與周邊環境不協調。4.4結論與建議綜上所述,從技術、經濟以及社會效益等方面進行綜合比選,為使該項目能達到安全、經濟、適用、簡潔、耐久,建議推薦采用橋梁設計方案。
5結束語
在設計過程中,遇到重要節點段時,應從不同的角度進行多方面進行比選,從設計的角度為建設項目進行考慮,使其業主對本工程從成本、建設周期、使用功能等方面,達到滿意的效果。同時,為業主節約項目投資,保證資金的使用價值,也能提高設計人員業務素質,使其具有更高的價值意義。
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