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央企信托-594盐城市政信项目
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为浅海滩涂人工吹填形成的三面环海半岛式港区,二线路位于东疆港区内,本工程主要特点归纳如下:①地基形成时间短、强度低,不均匀沉降严重东疆港区是利用疏浚航道弃土人工吹填造陆的半岛,地基形成时间短,地基虽经软基加固,但其压实度远低于天然地基,而且地基沉降严重
②交通组成以重载交通为主
由于本工程建成后为东疆港区的开发建设和东疆保税港区运营服务,整个港区内交通组成中重载交通占绝大多数
同时建设单位不同意施作过渡路面结构,此种情况对本工程的设计提出了严峻的考验,而排水工程也需采取针对性方法,以应对管道的施工及后期沉降出现的问题
1.道路路基路面设计 1.1 概述 二线路道路等级为港区集疏运干道,交通组成为重载交通车辆,面结构组成为:4cm细粒式沥青混凝土(AC-13C)+6cm中粒式沥青混凝土(AC-20C)+15cm密级配沥青碎石(ATB-30)+20cm水泥稳定碎石(5%)+18cm石灰粉煤灰土(12:35:53)+18cm石灰土(12%),结构总厚81cm.结构设计中,沥青面层中的细粒式、中粒式沥青混凝土分段采用了SBS改性沥青和印尼布敦岩改性沥青;在密级配沥青碎石层与水泥稳定碎石层之间设置1cm应力吸收层,采用环保的废轮胎胶粉改性沥青施做;在路面结构中的半刚性基层上满铺一层防裂土工布;在路床顶面满铺一层双向拉伸土工格栅
1.2 路基设计 针对真空预压后的地基,路基设计分别采取超挖山皮土后晾晒、戗灰、石灰土处理、换填山皮土和局部换填块石等处理方式,提高路基强度
2.排水工程设计 2.1 雨水管道设计 雨水管道采用钢筋混凝土承插口管,柔性胶圈接口,并于管道接口处包裹两圈土工布,宽度不小于1.0米,两端用铅丝等紧箍件箍紧
2.2 雨水收水口设计 雨水口采用预制混凝土U型槽线性排水收水井
3.新技术新材料应用 3.1土工格栅、防裂土工布 本工程路床顶面满铺土工格栅,保证结构的整体性,抵抗地基的不均匀沉降,以延长结构寿命
本工程在半刚性基层满铺防裂土工布,由于半刚性基层的干缩、温缩性能,无法避免其开裂,裂缝反射到面层中,影响结构使用寿命,对此,该处设置防裂土工布,减少裂缝的发生,具有很好的效果,同时其具有耐温、高强、表面均匀、性能稳定、施工便利等特点
3.2 应力吸收层 本工程在半刚性基层和密级配沥青碎石层之间设置1cm厚应力吸收层,主要起到消减应力和封水的作用,消减应力指削减半刚性基层裂缝在沥青面层底部引发的应力,起到防止反射裂缝的作用
封水是指防止水分进入到半刚性基层,引起基层的破坏
应力吸收层采用的环保材料—废轮胎胶粉改性沥青施做,采用沥青单层表面处治施做,施工简单方便
3.3 刚柔并济结构基层 本工程路面结构设计中设置15cm厚密级配沥青碎石+20cm水泥稳定碎石这一刚柔并济的基层组合形式,防止半刚性基层的开裂、抵抗重载交通
半刚性基层强度高、刚度大,而沥青碎石材料属于散体,对上层传递来的荷载只起分散作用,结构本身不受拉应力影响,除材料软弱个体的破坏,基本上不存在结构的破坏,同时可避免干缩裂缝的产生,并对温度裂缝能够“自愈”,达到一定的修筑厚度后是理想的结构层材料
3.4 布敦岩改性沥青 针对东疆港区的重载交通特性,为增强沥青混凝土抗车辙、抗低温开裂、抗水损害等路用性能,本工程在局部路段结构面层中应用了印尼布敦岩改性沥青
布敦岩改性沥青产于南太平洋印度尼西亚苏拉威西岛东南部布敦岛,其形成是由于石油不断地从地壳中冒出,经过长期蒸发凝固而形成的天然沥青
其主要特点为:软化点高,增强混合料的高温稳定性;含氮量高,改善其与集料的粘附性,增强混合料的抗水损能力;抗老化能力强、耐候性好,增强路面的耐久性,减缓沥青老化速度;不含蜡,大大降低蜡在沥青中的危害,提高路用性能
通过本工程试验数据对比分析,掺加布敦岩改性沥青可以大大改善沥青混合料的水稳性和抗车辙、抗开裂性能,同时掺加布敦岩改性沥青混合料的各项路用指标均不低于同等条件下SBS改性沥青混合料
3.5 雨水工程管道接口设计 东疆港区为大面积吹填造陆形成,虽然经过地基处理,但处理时间较短,沉降尚未稳定
在大片软土地基上修建排水管道,特别是在沉降趋于稳定之前修建,即使对管道基础进行了加固处理也肯定会产生局部不均匀沉降,且其多由泥沙吹填而成,管道渗漏将对路基产生严重影响
针对东疆港区的特点,设计采用管道接口新工艺,该工艺在使用常规方法施工管道后,使用土工布包裹管道接口,其后即使管道接口因各种不良影响而产生渗漏也可保证不会将其周围的砂土随管中水流带走,从而保证了管道基础及路基土层的稳定,减小了路面塌陷的发生几率
该工艺施工简单,土工布造价低廉并且土工布具有良好的透水性、过滤性、保土性、强度高、耐酸碱、耐老化,适用于各种地质情况,在全国各地均可实施,具有可广泛推广的优势
3.6 雨水收水口设计 采用新型U型槽线性雨水收水口,其优点为:①设置于路缘带,保证路面平整度
②尺寸狭长,避免过往车辆的碾压,使用寿命长
③收水井的收水能力较平箅式收水井好,整体外形美观
④雨水口为预制构件拼装而成,施工快捷,占地小、土方量少,可缩短工期
4.结语 针对东疆港区软基、重载的特点,在本工程道路设计中采用了土工织物、应力吸收层、刚柔并济结构基层以及布敦岩改性沥青等新材料
这些材料的使用可大大减少由于软基、重载等引起的路面破坏,延长路面结构的使用寿命
而在排水设计中采用了管道接口的新技术及新型收水井,创出一种软基上管道接口防止渗漏的新方法
本工程中,新技术、新材料的应用,为今后的设计工作积累了宝贵的经验和财富
著名的故宫、苏州园林,深受我国人民群众的喜爱,所以在我国现代建筑设计中,适当的加入我国古代建筑特色就显得更加适应市场,同时我国有着悠久的五千年历史,所以我国古代建筑的合理性、自然性,包括受理结构,造型也符合力学定律
关键词:中国古代建筑;建筑特点;现代建筑;设计;借鉴 中国古代建筑,在世界建筑历史中占据着不可忽视的地位,其自成一派,极具中国特色,由于我国古代地大物博,且一直处在统治地位,所以对于周边地区的建筑风格也起到了很大的影响
我国古代建筑造型独特,每个建筑都是轴对称建筑,建筑群的布局也顺应风水、主次等进行有序美观的排列,材质多以木质、竹质为主,不适用钉子,利用榫卯技术契合在一起
现在建筑设计中,可以从我国古代建筑借鉴的东西数不胜数
一、与环境相协调 我国古代传统建筑的建造,讲究“天人合一,道法自然”
讲究建筑与自然完美融合,结合当地的环境、气候相呼应
因为我国幅员辽阔,拥有56个民族,所以每个民族、地区也有着独属于自己区域的建筑风格
例如,在苏州地区,建筑多依水而建,苏州园林中多种竹,营造出一种小桥流水人家的感觉;而在我国的西北地区,则有些村落进村看不到屋子的情况,因为其村落都向下发展,都是“地下室”;在少数民族地区,还有佟楼,福建客家土楼、园楼,等多种建筑形式
这些因地制宜的建筑形式,都是可以被现代建筑设计所借鉴与学习的
我国古建筑多采用木质结构,主要是因为受到科学技术水平的限制,其次木质较于其他的建材,硬度更强,但是由于其耐久度不够,所以一般会选择刷上涂漆和桐油的方法,这种方式既能延长木材的使用寿命,又可以增加建筑的美感
在美感的增强上,我国古代的皇家建筑一般会在建筑外墙上、柱子上进行图画、浮雕,一般采用红黄两色
同时也因为区域因素对于建筑颜色的使用上也有一定的差距
北方,由于北方的冬天草木枯萎,色彩较为单一,所以多使用红色、蓝色,使原本单调的色彩变得丰富;南方,由于南方夏日较为炎热,浅淡的颜色可以使人内心平静,所以在建筑中普遍使用白色、灰色等较为浅淡的颜色,这样可以更好地与南方环境融合在一起
在色彩的使用上,中国古代建筑对于现代建筑设计的启发也是很多的1
二、艺术特色 我国是世界五大文明古国之一,有着悠久的历史
从原始社会一直到汉代,随着我国对于木质结构建筑的不断改进与升级,我国的古建筑体系才算是独立、确定下来
这时的我国古代人们掌握了制造砖瓦技术,于是一种全新的,砖石与木材相结合的建筑应运而生
这在当时是领先于世界的建筑技术
将我国的绘画、雕刻等技术完美的融入到了其中,创造出了极具中国特色的建筑体系
这就启示我们在现代建筑设计中要加强艺术元素的融合,以及民族性、地区性特色的融合,民族的就是世界的,这种多方艺术元素结合的手法,可以有效地帮助现代建筑设计行业发展2
三、建筑结构性能 (一)木构梁柱系统 前文说到了中国古代建筑形式多采用木质结构,木质结构是我国古代建筑的主要建材之一
木质结构的发展,早在我国的西周时期其实就已经趋于完善了,是吸收拾起,木构梁柱系统就已经出现了,并且已经被人们广泛的应用于建筑中,发展到了汉代,木构梁柱系统基本已经成熟
我国的古建筑充分的开发、利用了木材这种建筑材料的所有特性
研究出榫卯技术,解决了木材衔接难的问题,使得木质材料的结合更具可能性,给艺术创作提供了更多的可能性
同时木质结构也可以很好地起到承重的作用,保证建筑的整体持久的稳定性
我国古代木制建筑使用的木材大多是优质木材,因其具有更好地防潮、防虫、硬度更强等特点
木材作为一种自然资源,是可以完全被降解的,所以不需要考虑建筑垃圾的环境污染问题
我国古建筑大量使用木材的主要原因是我国古代林业资源丰富,因为我国的两条母亲河流域,养育着大量的树木,使得我国古代人们进行木质房屋建设时,可以直接就地取材,同时木材的可塑性强,加工制作过程也较为简单
(二)斗拱 我国古代木质结构建筑的灵魂其实是斗拱,斗拱的作用是连接梁柱,木质结构发展到盛唐时期,才逐渐完善起来
斗拱在我国的木质古建筑中起到了十分重要的作用,一般皇家建筑的斗拱是最复杂的,越复杂的斗拱,其所产生的抗震性,抗压性也就越强,木质建筑也就越稳定
其工作原理可以解释为;我国古代木质结构之间的连接方式并不是现代常用的钉子、胶水,而是特有的榫卯结构进行连接,所以木材与木材之间的连接并不是刚性连接,而是带有一定缝隙的,这些缝隙,可以再产生地震时抵消掉一部分地震波所传递的能量,但是其本身却不会因为振动而损坏,甚至会变得更加牢固
经调查研究证明,采用了斗拱技术的木质建筑比没有采用的建筑抗震能力要强很多
经过我国古代人们的智慧劳动,使得斗拱不仅功能性极强,其美观性也得到了提升,从外观看来,其更像是一种装饰物
(三)木质建筑的结构特点 木质建筑的结构特点:一、木质建筑的材料大部分使用木材,其承重方式与混凝土结构不同,没有承重墙,全部的承重稳定都需要木质框架来完成,墙体只起到隔离空间的作用;二、由于建材使用的是木材,便于加工,可以时刻根据环境、木材种类、房屋高度等一系列因素进行实时的调节;三、木质结构其承重点分散,这就导致了如果一个区域内的建筑遭到破坏,并不会太大的影响到整体建筑的稳定性,一般极少出现整体坍塌的情况,这种特点可以在天灾人祸发生的时候极大程度的保障屋内人员的人身财产安全;四、我国古代林业资源发达,使用木材进行建造,可以就地取材,减少运送成本,同时还可以加快建设速度
(四)柱架层系统 柱架层系统对于我国古建筑结构来说,也是十分重要的一个因素
由于科学技术发展的原因,我国古建筑不使用钉子、胶水、钢筋等技术进行结构结合,而是采用一种复合的连接模式
其中包括;榫卯、侧脚、生起、雀替等结构
利用这种技术可以有效地保障建筑的稳定性,使得结构更加稳定
其中,侧脚、生起主要起到减少结构受力的作用,使得建筑稳定性更强;雀替则增强了木质建筑梁端的抗抗剪性、抗弯性,具有较强的转动能力,可以在建筑产生弯曲时,帮助分散弯曲力,减少建筑受到破坏
现代建筑中以及不存在这种结构,在抗弯曲性能上,现代建筑应该多借鉴我国古建筑的各种特性,来保证建筑系统的完整性3
四、建筑布局 在我国古代,类似皇家建筑,贵族建筑,都是以群体分布,包括北京最著名的四合院,都是由多个单体建筑集合在一起形成或大或小的建筑群
建筑群通常会有严格的要求,根据方向来定位每个建筑的位置与大小等,在开始建造之初,往往会找到风水师,按照建址的风水、地理环境、位置、以及户主信仰的宗教因素等种种因素来进行规划
我国古代建筑群的分布一般都是对称分布,以故宫为例,就是以一条中轴线,然后左右两侧完全对称,中轴线上建设主建筑物
最后建筑群整体形成一个规则的四边形
这种分布排列方式可以使得院落可以吸收到充足的阳光,在防风防寒等方面效果也较好,同时这种分布方式也展现了我国古代皇家宗法、礼教因素
这种布局模式既满足了人们对于美的感受,同时也使得建筑群井井有条,每个建筑错落有秩,同时凸显出主轴上建筑的核心位置,使得整个建筑群的整体气势显得磅礴大气
随着社会的发展,建筑物的种类、功能、形式,越来越多,古建筑群的布局方式已经无法满足现代化建筑的设计需求,很多新型的布局方式已经逐渐的代替了轴线分布的方式,但是布局的核心其实并没有变
依然还是规则四边形分布,主次分明等特色4
五、总结 中国古建筑已经传承几千年,其具有实用性、美观性等特点,通过建筑,向我们传递了许多古代文化与知识技能,现代建筑设计行业应该充分研究古建筑的优点,然后纳入到现代建筑设计中来,将我国优秀的传统文化融合进来,做到古今融合,创造出具有中国特色的建筑设计理念
注释: 1.刘伟.中国建筑传统解释与继承问题中的体验方法初探【D】.西安建筑科技大学,2018. 2.牛志远,常冰瑜.古代建筑特色对现代建筑设计教育的影响探究【J】.北方建筑,2017,2(06):59-62. 3.王建省,王宗泽,戴智彪.中国古代建筑特点对现代建筑设计的借鉴性分析【J】.中国科技信息,2016(19):33-34. 4.胡为为.中国古建筑对现代建筑设计的影响和启发【J】.农村经济与科技,2016,27(12):226+228.