錢東林
(鎮(zhèn)江市規(guī)劃設(shè)計研究院,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
近年來,城市道路交通量日益增加,人車矛盾愈發(fā)突出,為保障人行安全,設(shè)置立體過街設(shè)施十分必要。立體過街主要有人行地道和人行天橋兩種形式。文章結(jié)合鎮(zhèn)江市高校園區(qū)某人行地道,就城市人行地道設(shè)計的關(guān)鍵問題進(jìn)行深入研究。
該項目位于鎮(zhèn)江市高校園區(qū)長香路,長香路定位為城市交通性主干路,十里長山地區(qū)東西向軸線及重要的對外通道、景觀大道。道路沿線有江蘇科技大學(xué)、江蘇大學(xué)京江學(xué)院、鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校、江蘇省交通技師學(xué)院、鎮(zhèn)江技師學(xué)院、鎮(zhèn)江市委黨校等學(xué)校。地道區(qū)位見圖1。
圖1 地道區(qū)位圖
(1)水文條件:地下水主要為潛水,穩(wěn)定水位位于天然地面下0.75~3.95m,水位變化幅度約0.5m。
(2)地質(zhì)條件:人行地道基礎(chǔ)位于④-1、④-1-1土層,地基承載力特征值為175kPa、250kPa。
(1)道路等級:城市主干路。
(2)設(shè)計車速:60km/h。
(3)設(shè)計荷載:車輛荷載按城-A級,人群荷載按4.5kN/m2取值,施工期堆載不大于10kN/m2,堆載距基坑邊線不小于5m。
(4)抗震要求:抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度0.15g,地震設(shè)計分組為第一組,場地類別為Ⅱ類。
(5)基坑安全等級:二級。
(6)結(jié)構(gòu)安全等級:一級。
(7)設(shè)計使用年限:50年。
(8)設(shè)計基準(zhǔn)期:100年。
(9)防水等級:一級,結(jié)構(gòu)不允許滲水,結(jié)構(gòu)表面無濕漬。
(10)耐久性設(shè)計:工程環(huán)境類別為Ⅰ類。
(11)結(jié)構(gòu)抗浮按最高水位驗算僅靠自重抗浮時,抗浮系數(shù)不小于1.05。
地道建筑設(shè)計要考慮環(huán)境周圍協(xié)調(diào)性、人行便捷性、經(jīng)濟適用性等原則,具體應(yīng)考慮以下四點。
(1)地道選址。一座地道的成功與否,選址起關(guān)鍵性作用。地道選址應(yīng)首先考慮人流交通量最大的路段,還應(yīng)考慮地道與交叉口距離及整體交通組織。綜合考慮以下因素:道路兩側(cè)用地及規(guī)劃;公交站臺;地下管線;工程地質(zhì)。長香路地下通道選址見圖2。
圖2 地道選址圖
(2)地道選型。在一般路段上設(shè)置的地道,平面應(yīng)與道路中心線正交,且為直線型。交叉口路段的地道有“口”形或“Y”形等形式。道路兩側(cè)出入口設(shè)置在道路人行道外,滿足地道地面梯口不應(yīng)占人行步道的空間的要求,人行道至少保留1.5m寬。長香路地下通道處于一般路段,為“[”形,出入口距離道路紅線1m,不占用人行道空間,能很便捷地滿足人行通過的需要。地道選型見圖3。
圖3 地道選型圖
(3)地道埋深。地道埋深取決于結(jié)構(gòu)高度和頂部覆土深度,一般以小為好。主體凈高在不小于2.5m的前提下應(yīng)盡量降低。根據(jù)現(xiàn)狀管線、用地條件等要求設(shè)計覆土厚度。控制埋深具體方法如下:①為便于淺埋管線在地道上方通過,頂板覆土厚度常設(shè)計為2m左右,深埋管線盡量從通道外側(cè)繞行。②對于無法克服的管線障礙時,主通道可設(shè)置局部臺階。
(4)地道斷面尺寸。人行通道凈寬應(yīng)根據(jù)高峰小時人流量及設(shè)計通行能力確定,一般不小于4m。凈高一般取2.7~3m,不小于2.5m,寬高比范圍以1.5~2為宜。當(dāng)主通道長度超50m時,凈寬和凈高需適當(dāng)加大,減輕行人壓抑感。高校園區(qū)長香路地下通道主斷面采用5m×3m(不含側(cè)墻、頂板裝飾尺寸20cm)。結(jié)合人行地道規(guī)范要求及鎮(zhèn)江市地下通道的常見尺寸,地道調(diào)研尺寸見圖4。
圖4 地道調(diào)研尺寸
地道主體采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單、整體性好等優(yōu)點。出入口梯道采用輕型“U”形槽現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)受力模式見圖5。
圖5 主通道受力模式圖
長香路人行地道主體采用5.2m×3.2m鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。頂板厚h=0.5m,側(cè)墻厚t=0.5m,底板厚h=0.5m。出入口梯道采用“U”形槽現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),壁厚t=0.5m。
鑒于地下通道框架結(jié)構(gòu)及主要荷載對稱,故通道不作抗傾覆及抗滑移驗算,但需進(jìn)行強度計算和抗浮驗算。結(jié)構(gòu)抗浮按最高水位驗算僅靠自重抗浮時,抗浮系數(shù)不小于1.05。
地道位于新建區(qū),距離周邊建筑物較遠(yuǎn),地質(zhì)條件較好,為了達(dá)到節(jié)約造價和快速施工的目的,高校園區(qū)地下通道采用明挖施工。主體開挖支護(hù)施工見圖6。
圖6 主體開挖支護(hù)示意圖
通道基坑開挖最大挖深與新建道路路床底標(biāo)高高差為8.5m,邊坡采用1∶1放坡。經(jīng)過計算,施工階段邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.22,符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)5.3.2條關(guān)于二級邊坡臨時邊坡穩(wěn)定系數(shù)1.20的要求,同時采取掛網(wǎng)噴漿措施,C20噴錨厚10cm,Ф8鋼筋網(wǎng)規(guī)格為15cm×15cm。
城市人行地道通常周圍環(huán)境較為復(fù)雜,設(shè)計中需綜合考慮建筑、結(jié)構(gòu)、給排水以及施工等多方面影響,需對行人及非機動車的便捷性、協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟適用性等詳細(xì)分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計需考慮安全性、耐久性等,考慮施工的便利性及對周圍建(構(gòu))筑物的最小影響。因此,一座安全、適用、經(jīng)濟、美觀的人行地下地道是涉及建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、施工等多專業(yè)的綜合性成果,需統(tǒng)籌考慮。