城市人行地道设计问题研究
2021-01-08钱东林
钱东林
(镇江市规划设计研究院,江苏 镇江 212000)
近年来,城市道路交通量日益增加,人车矛盾愈发突出,为保障人行安全,设置立体过街设施十分必要。立体过街主要有人行地道和人行天桥两种形式。文章结合镇江市高校园区某人行地道,就城市人行地道设计的关键问题进行深入研究。
1 工程概况
1.1 区域位置
该项目位于镇江市高校园区长香路,长香路定位为城市交通性主干路,十里长山地区东西向轴线及重要的对外通道、景观大道。道路沿线有江苏科技大学、江苏大学京江学院、镇江高等专科学校、江苏省交通技师学院、镇江技师学院、镇江市委党校等学校。地道区位见图1。
图1 地道区位图
1.2 水文、地质条件
(1)水文条件:地下水主要为潜水,稳定水位位于天然地面下0.75~3.95m,水位变化幅度约0.5m。
(2)地质条件:人行地道基础位于④-1、④-1-1土层,地基承载力特征值为175kPa、250kPa。
1.3 技术指标
(1)道路等级:城市主干路。
(2)设计车速:60km/h。
(3)设计荷载:车辆荷载按城-A级,人群荷载按4.5kN/m2取值,施工期堆载不大于10kN/m2,堆载距基坑边线不小于5m。
(4)抗震要求:抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.15g,地震设计分组为第一组,场地类别为Ⅱ类。
(5)基坑安全等级:二级。
(6)结构安全等级:一级。
(7)设计使用年限:50年。
(8)设计基准期:100年。
(9)防水等级:一级,结构不允许渗水,结构表面无湿渍。
(10)耐久性设计:工程环境类别为Ⅰ类。
(11)结构抗浮按最高水位验算仅靠自重抗浮时,抗浮系数不小于1.05。
2 人行地道总体设计
2.1 建筑设计
地道建筑设计要考虑环境周围协调性、人行便捷性、经济适用性等原则,具体应考虑以下四点。
(1)地道选址。一座地道的成功与否,选址起关键性作用。地道选址应首先考虑人流交通量最大的路段,还应考虑地道与交叉口距离及整体交通组织。综合考虑以下因素:道路两侧用地及规划;公交站台;地下管线;工程地质。长香路地下通道选址见图2。
图2 地道选址图
(2)地道选型。在一般路段上设置的地道,平面应与道路中心线正交,且为直线型。交叉口路段的地道有“口”形或“Y”形等形式。道路两侧出入口设置在道路人行道外,满足地道地面梯口不应占人行步道的空间的要求,人行道至少保留1.5m宽。长香路地下通道处于一般路段,为“[”形,出入口距离道路红线1m,不占用人行道空间,能很便捷地满足人行通过的需要。地道选型见图3。
图3 地道选型图
(3)地道埋深。地道埋深取决于结构高度和顶部覆土深度,一般以小为好。主体净高在不小于2.5m的前提下应尽量降低。根据现状管线、用地条件等要求设计覆土厚度。控制埋深具体方法如下:①为便于浅埋管线在地道上方通过,顶板覆土厚度常设计为2m左右,深埋管线尽量从通道外侧绕行。②对于无法克服的管线障碍时,主通道可设置局部台阶。
(4)地道断面尺寸。人行通道净宽应根据高峰小时人流量及设计通行能力确定,一般不小于4m。净高一般取2.7~3m,不小于2.5m,宽高比范围以1.5~2为宜。当主通道长度超50m时,净宽和净高需适当加大,减轻行人压抑感。高校园区长香路地下通道主断面采用5m×3m(不含侧墙、顶板装饰尺寸20cm)。结合人行地道规范要求及镇江市地下通道的常见尺寸,地道调研尺寸见图4。
图4 地道调研尺寸
2.2 结构设计
地道主体采用钢筋混凝土框架结构,具有结构简单、整体性好等优点。出入口梯道采用轻型“U”形槽现浇钢筋混凝土结构。结构受力模式见图5。
图5 主通道受力模式图
长香路人行地道主体采用5.2m×3.2m钢筋混凝土框架结构。顶板厚h=0.5m,侧墙厚t=0.5m,底板厚h=0.5m。出入口梯道采用“U”形槽现浇钢筋混凝土结构,壁厚t=0.5m。
鉴于地下通道框架结构及主要荷载对称,故通道不作抗倾覆及抗滑移验算,但需进行强度计算和抗浮验算。结构抗浮按最高水位验算仅靠自重抗浮时,抗浮系数不小于1.05。
3 人行地道施工设计
地道位于新建区,距离周边建筑物较远,地质条件较好,为了达到节约造价和快速施工的目的,高校园区地下通道采用明挖施工。主体开挖支护施工见图6。
图6 主体开挖支护示意图
通道基坑开挖最大挖深与新建道路路床底标高高差为8.5m,边坡采用1∶1放坡。经过计算,施工阶段边坡稳定系数为1.22,符合《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2013)5.3.2条关于二级边坡临时边坡稳定系数1.20的要求,同时采取挂网喷浆措施,C20喷锚厚10cm,Ф8钢筋网规格为15cm×15cm。
4 结束语
城市人行地道通常周围环境较为复杂,设计中需综合考虑建筑、结构、给排水以及施工等多方面影响,需对行人及非机动车的便捷性、协调性、经济适用性等详细分析。结构设计需考虑安全性、耐久性等,考虑施工的便利性及对周围建(构)筑物的最小影响。因此,一座安全、适用、经济、美观的人行地下地道是涉及建筑、结构、给排水、施工等多专业的综合性成果,需统筹考虑。