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关键词:软土路基处理方法道路设计
Abstract: This paper confirms the design procedure standard, soft foundation treatment methods from the soft soil foundation and the design procedure standard and talks about ideas and design process of soft soil treatment, methods of soft soil subgrade treatment.
Keywords: soft soil subgrade; treatment method; road design;
中图分类号:U213.1文献标识码:A 文章编号:
前言
正所谓天然强度低、压缩性高、透水性小的软弱土层即软土路基。根据孔隙比及有机质含量,结合含水量、压缩系数、渗透系数、快剪强度及天然容重等,可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭 5 种类型。在道路设计过程中,会遇到很多软土地基。
1 软土地基的确认及设计程序
在软土地基上进行路基填筑设计时,先以不考虑处理的原地基进行设计,内容是在给定的设计条件(路面结构、宽度、设计荷载等)下,按直接在土层上填筑方式以计算稳定和沉降量,了解在不处理的地基上进行填土施工的安全性以及铺装后产生的沉降量是否小于容许值。一旦填土施工的工后沉降大于容许值时,则表面原地基不能满足设计使用要求,需进行软基设计处理,应针对具体问题选择处理方法,再进行稳定和沉降计算,直至软基设计方案满足设计使用要求。填土稳定计算和沉降计算的设计条件为:
1.1 地基条件
区分软土地基的生成、成层状态、排水条件、各层土质常数(压实特性和强度特性等)。
1.2 施工条件
如填土形状、工程规模、进度、填土材料的常数(单位体积重和强度特性等)、沿线环境及与用地有关的限制条件等。
1.3 道路条件
如道路等级、技术要求、容许工后沉降量、必要的安全率等。掌握以上设计条件后先通过定性判断对本项目采用浅层处理方案,再依据定量计算确定换填处理深度、材料等。针对区域内地质勘察的不同结果,表明其软弱土质随着地段的不同有着明显的区别,这就要求在进行软基设计处理时,将路段按地质情况的不同加以区分。
2 工程设计标准
软土地基处理的目的是同时满足稳定性要求和沉降要求,而对于拓宽工程而言,沉降 (差异沉降) 控制成为软基处理需解决的最关键问题。因为相对于新软基上路堤填筑而言,加宽路堤变形控制要求更高,除要求控制总沉降和工后沉降外,最重要的是控制工后差异沉降。拓宽路基处新老路基的差异沉降的控制标准,规范规定 “原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于 0.5%”,但是并未明确可用于设计计算的差异沉降值。
从工程使用而言,对工后容许的差异沉降的确定,最主要应满足路面结构的功能性要求以及结构性要求,路面的功能性要求也即保证车辆高速行驶中的平稳、舒适、安全以及路面排水顺畅,而结构性要求最直观的即为保证路面不开裂。为慎重起见,本次设计对此进行专题研究,通过调研和计算分析,从路面结构的功能性要求和结构性要求两方面着手,分析软土地基上容许的差异沉降。
3 软基处理方法
3.1 PTC 桩复合地基
预制混凝土桩基工程与一般基础工程相比,具有桩材质量好、施工快、工程地质适应性强、 场地文明等优点。根据目前我国预应力管桩生产的实际情况,管桩按混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩(代号PC)、预应力高强混凝土管桩(代号PHC)和预应力混凝土薄壁管桩(代号PTC) 。
预应力管桩在工业与民用建筑中应用广泛,且已形成比较成熟的理论,设计主要以承载力和沉降控制。当道路填土较薄,填土荷载较小时,承载力一般能满足要求,设计以沉降控制为主,即以沉降控制复合桩基理论进行设计计算;而当填土较高,填土荷载较大时,除了控制沉降外,还应复核承载力是否满足要求。
由于预应力管桩造价较一般的水泥土桩要高,同时桩身强度大,承载力高,因此在设计中采用充分发挥桩同工作和疏化桩距的方法来进行复合地基的设计,采用疏桩结构是其最大的特点,也是其在设计方法上区别于一般传统的道路地基处理方法的特性所在。考虑到振动对老路堤的影响,本程采用静压施工方法。从减小挤土效应考虑,采用开口型桩尖。考虑到接头的质量可靠性及施工速度较快(以便能顺利压桩)等原因,要求采用机械快速接头。为了调整桩土应力比,充分发挥桩的作用,在桩顶设置级配碎石砂加筋褥垫层 50cm,夹两层双向钢塑复合土工格栅。 坡体上 PTC 桩桩顶加筋垫层 30cm 夹单层双向钢塑复合土工格栅。为了防止应力集中而产生较大的桩顶刺入,在桩顶设置桩帽,桩帽为双面配筋的现浇钢筋混凝土板,桩帽与桩为现浇混凝土连接。
3.2 水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)复合地基
CFG 桩即水泥粉煤灰碎石桩由碎石、石屑、粉煤灰,掺适量水泥加水拌和,用各种成桩机制成的具有可变粘结强度的桩型,桩、桩间土和褥垫层形成复合地基。桩体中的粗骨料为碎石;石屑为中等粒径骨料,可使级配良好。根据工程实际情况,水泥粉煤灰碎石桩常用的施工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩、振动成管灌注成桩。考虑到挤土效应对老路堤的影响,本工程设计采用长螺旋钻管内泵压施工工艺。目前,CFG 桩复合地基主要用于高层建筑和超高层建筑中。它粘结强度可以说是复合地基的代表。褥垫层是 CFG 桩复合地基和基础的连接纽带。不论桩的持力层是一般土层还是坚硬土层,该桩都可以保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大。因此,在承受荷载时桩间土表面应力比桩顶应力小。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样, 复合地基的承载能力会大幅度提高。
3.3 小直径钻孔灌注混凝土桩复合地基
钻孔灌注混凝土桩在工业与民用建筑中应用广泛,且已形成比较成熟的理论,设计主要以承载力和沉降控制。在道路地基处理工程中,其设计计算方法与上述预应力混凝土薄壁管桩相同。但是,预应力混凝土薄壁管桩具有一定的挤土效应,且对施工场地有一定的净空要求, 而钻孔灌注混凝土桩具有无挤土效应,场地适应性强,桩身质量可靠等特点。因此,在工程中钻孔灌注混凝土桩主要应用于桥头段及其他对挤土效应需严格控制的地段,或高压线等附近静压管桩施工受干扰的地段。
3.4 双向水泥搅拌桩处理路基
双向水泥搅拌桩利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的双向搅拌机械,在地基深处,就地将软土和固化剂强制搅拌,固化剂和软土之间产生一系列的物理和化学反应后硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。相对于其它软基处理方法,水泥搅拌桩不仅可以提高软土地基的承载力和减少软土地基的沉降。同时其施工工期短、功效高、
造价较低,故在软土地基处理中得到广泛的应用。
4 软基处理方案
软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。深层处理(深厚软弱地基)常采用塑料排水板,粉喷桩法等,而浅层处理常采用换填法,换填法通常用于软土路基分布范围较小,深度≤3m 的情况,换填法处理基本原理是挖除浅层软土或不良土,换填砂砾,并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力,减少沉降量,具有施工工艺简单,投资少的特点,是施工中经常采用的方法。换填料可视具体情况选用粘性土、改良土或其他适宜材料,垫层材料可选用砂、碎砾石、改良土等。根据项目地质勘查结果,某项目①层软土埋深普遍小于2m(多为0.6~1.5m ),而②、③层不良土质(土质稍差,粉质粘土、粉土,含水量较大)埋深较大。某项目道路为开发区园区道路,主要为企业服务,道路标准低,工期要求紧,如果换填厚度超过 3m,从经济上来说不可取,设计中从路基工作区受力的角度确定换填深度。
路基在工作过程中, 同时受到由路面上传递下来的车辆荷载,以及路基和路面的自重作用,车辆荷载产生的垂直应力 δ1随深度的增加而减小,自重应力 δ2则随深度的增加而加大,因此,车轮荷载在土基中产生的应力 δ1与土基自重应力之比亦随之急剧变小。 如果此比值减小到一定数值,如 10~20%,即在某一深度 Za 处,行车荷载在土基中产生的应力仅为土基自重应力的 1/5~1/10,与土基自重引起的应力相比,车辆荷载在 Za以下土基中产生的应力已经很小,不会产生对软弱土基的压缩,可忽略不计。一般后轴重 100kN 作用深度为 1.9~2.4m,即道路换填深度(包括路堤填筑高度)不宜小于此值。因为路面材料的强度及单位体积的重力比土基的大,路基工作区的实际深度随路面强度的增加而减小,但均应使天然地基下部土层能满足路基工作区的设计要求,如采用碎石垫层等。
5 结 语
软土地基处理问题的研究与设计合理与否,势必会直接影响到道路修筑后的行车质量。由于天然地基的构成往往是复杂而不均匀的,且对地基的变形或破坏的机理尚未确定合理而正确的计算方法,因此不能拘泥于或过分地相信设计的安全率和沉降量,最好通过工程的全过程建立动态观测。
参考文献
[1]梁显超.公路软基处理技术分析[J].中国新技术新产品,2009,(09):74~75.
关键词:城市道路;设计方法;思路
中图分类号:U448文献标识码: A
1、工程实例
北京南路只建了机动车道,而忽视机非分流系统建设,造成机动车、非机动车和行人相互干扰的被动局面。在东方环宇加气站和其他加油站处,排队的车辆占用了一侧的机动车道,造成了交通拥堵,增加城市道路的压力。北京北路处于城市重要的功能区上,周边区域人口密度较大、交通量较大,此段的几个交叉通压力较大,高峰期时部分交叉口出现严重拥堵的现象。 北京北路为昌吉市重要的城市干道,动静态交通配合不协调,尚未形成有效的人、车分流设施系统。 公共停车设施空间不足,公交站点布置不合理,北密南稀,北面主要为港湾式停车站点, 公交客运站点形式过于陈旧,和当地文化及周边建筑不协调,道路两侧缺少出租车停靠站点,部分建筑沿街商业建筑侵 占部分道路红线,造成人流 拥堵。
2、道路建设设计的重要性
改革开放以来经济的腾飞带动了道路建设的发展和创新道路的建设促进了社会的发展,那么道路的设计就显得尤为重要。目前随着人们生活水平提高,私家车的数量递增,尽管道路建设在不断创新与发展,但是发展速度还是不能满足日益增长的交通量当前交通堵已经成为一个社会问题。出行时间增长交通事故频发,已经对人们的生活起居造成严重影响制约着城市的发展。优秀的城市道路的设计不仅给居民生活带来方便和享受,同时也体现了城市深厚的精神内涵和良好的城市形象。鉴于此合理的道路建设设计方法成为建设良好的城市道路的关键。
3、道路设计的思路
3.1、道路设计的理念
3.1.1、传统的道路设计理念
我国在道路设计理念方面一直的做法就是以车为本,因此,在对道路进行设计时更加重视道路能够满足多少车辆的通行量,因此,对行人对车辆的形式影响因素没有进行考虑,这样就使得道路在使用过程中会出现很多的问题,尤其行人对车辆的行驶方面的影响。在进行道路设计时要对城市的地质以及地形情况进行很好的考虑,同时,在道路设计时要避免出现全是方格式道路网的情况,这样会导致道路出现环境比较单调,而且,在行人和车辆方面也会出现很大的矛盾。
3.2.2、新时期道路的设计理念
近年来,由于经济的发展以及社会的进步,人们在思想观念方面也发生了很大的变化,因此,对道路的设计要求也出现了不同的要求,设计方面更加重视人的影响因素,在设计时,要对城市居民的深层需求进行考虑,同时,要做到人性化设计,这样能够保证道路更好的舒适以及合理,在城市发展过程中,要做到能够更好的为人们提供良好的交通环境。
3.2、道路设计的要求
3.2.1、反映城市功能道路的设计要满足城市交通发展的需求,同时也能满足人们在生活中的需求,城市在发展过程中,旅游经济也慢慢成为城市发展过程中非常重要的组成部分,因此,在道路建设中也要满足游览的需求,要保证道路的建设满足城市功能。
3.2.2反映城市特色道路是反映一个城市形象的最直接的一个渠道,人们在生活中对精神文化的需求出现了多元化的要求,因此,在对道路进行设计时要对城市发展中的自然、历史以及人文因素进行重视,这样能够体现城市的整体形象,同时,也能在发展过程中保证城市和谐发展。
3.3、道路设计的原则
3.3.1、平面线形设计原则。道路设计要满足一定的原则,在设计时要对平面线形设计原则进行重视,要保证驾驶人员在行驶过程中能够对道路视觉效果进行感受,保证道路交叉口以及停车出入口和公交停靠站都非常合理。要保证道路的线路尽量的顺直,这样在设计中要尽量做到直线通行。道路设计要避免出现在居民区,同时,也要避免对耕地、水利以及电力设施进行破坏。
3.3.2、灵活设计。近年来,为了更好的规范城市道路交通设计,国家出台了很多的设计标准和规范,但是,由于不同地区的气候、地理以及发展情况存在着差异,因此,在实施过程中要对当地的实际情况进行分析,对规范中的相关要求只能进行参考,在道路设计方面要灵活应对,这样才能设计出符合城市发展的道路。
3.3.3、自主创新。设计人员对道路进行设计时,要对出现的新工艺、新方法以及新技术进行很好的利用,这样能够满足城市发展过程中的节能低碳以及环保要求,在道路设计方面要做到创新,这样对城市未来的发展非常有利。
4、道路建设主要设计方法
4.1、道路路幅设计
道路路幅设计应根据城市建设发展的需要在可持续发展前提下股计出满足50年内城市发展需要的城建道路。前瞻性是道路路幅设计的前提要求之一所以设计思路就是以现代科技为依托尽量在满足居民日常生活需求条件下进行规划设计。这样的设计才是最为合理的设计。
4.2、城市道路商业性设计
一个城市的商业中心是城市的经济文化外在表现,所以在商业性道路的设计上,也需要投入大量的精力。商业性街道设计要避免大量的车流,保证行人的安全,路面设施尽量完善,方便行人购物需求。同时,要能够结合当地的文化内涵,丰富商业街道的经济文化价值。
4.3、城市道路景观的设计
在城市空间功能和环境功能设计中,要从实际情况出发。尽量依据城市的独特个性,合理设置公园绿地、园林绿化和休闲娱乐广场。城市景观广场进口及绿化用地景致前后呼应,让广场的视野开阔,道路交通方便,让市民感觉到舒适的环境,交通设施明确,路口设计合理。在道路设计中我们将两边设计为微地形绿化、绿化安全带,体现大绿化效果,并结合景观水道把沿途桥梁设计为轻型桁架拱桥,同时注重道路两侧各种设施风格的统一,要并根据沿途公园的特色和风格进行设计。把景观设计结合起来,以达到借景我用的目的。同时要让立交桥绿、建筑景观融为一体,空间氛围更加宜人,使人体会到一种舒适、幽雅为一体的花园式境界。
4.4、道路照明节能设计
道路照明建设不仅为驾驶人员和路人带来良好的视野保证他们出行的交通安全,还可以降低在阴暗环境下人身财产安全的危险系数。同样在保证出行安全的同时也应该充分考虑能源的节约,这才是长久之计。良好的城市道路照明,可以及时发现并解决人或者动物在道路上的危险因素,专业设计人员应从布灯间距、供电路线、光源和控制系统等多方面进行考虑在保证道路照明的基本前提下,设计出道路照明的节能方案这样既可以节省资源和成本,又能降低道路照明的维护费用。
5、城市道路设计的技术关键点
5.1、确立以人为本的设计原则
在我国人民民主的社会主义国家,要以最广大人民的根本利益作为一切工作的出发点和落脚点,在推进城市化进程这方面更是不能懈怠,道路设计这一大板块作为推进城市化进程的最重要组成部分之一必须贯彻以人为本的设计理念,做到科学发展。其中主要包括对道路周边用地规划问题的考虑,对人群车辆流量问题的计算,对配套服务设施问题的安排,等等。这一技术关键点在于如何最大限度地满足人们的出行需求。
5.2、从整体到部分,统筹规划
城市道路设计要站在整体的角度出发,把握大局,统筹规划各个部分之间的关系,注入创新意识,切忌思维模式僵化。要将主观意识和客观规律有机结合起来,将设计出来的道路路线融入当下已有的道路中去,仔细对比,考虑其中是否有出入,是否需要修改。经过反复协调最终形成特殊性与统一性相结合的高质量道路。
5.3、遵循客观发展规律,做到可持续发展
在对城市道路做出合理规划时,要注重道路与整个城市环境的融合程度。不能为了发展道路而忽略了城市其他方面的发展,真正有质量的发展应该是各方面相协调相统一的发展,因此,在规划道路发展时也应该注重土地资源的合理有效利用以及整座城市的历史人文景观。
针对城市道路进行设计的过程中,一定要改变传统道路设计的理念。要从创新的角度出发,从道路设计,概念设计,创意设计,人性化设计的角度进行城市化道路的构建。从整体上为我国居民构建一个舒适、安全的道路。
参考文献
[1]王瑞琦.城市道路设计的方法[J].科技创新导报,2012,03:127.
关键词:市政道路;设计;方法
中图分类号: TU99 文献标识码: A
1、概述
1.1、城市市政道路设计特点
经济发展正在逐渐朝向个球化、一体化方向发展,这种环境下,城市建设正在逐渐丧失自身发展的特色,这不仅仅是城市经济社会发展问题,同时也是城市文化发展的问题。城市居民生活水平得到改善的同时对精神层面的追求也逐渐增加,城市化过程中其自身的建设特色有助于满足人们日益增长的精神文化需求点。因此,在进行城市市政道路设计的过程中相关的工作人员应当以城市发展的历史、人文、自然等因素进行综合考虑,设计形成具有城市特色的现代化意义上的城市新形象。同时,还应当在设计的过程中进行创新性思考,有效利用自然环境以及地形环境对城市建设的作用。且能有效的降低城市市政交通建设中的投资成本,实现经济效益情况的改善。
1.2、城市市政道路的设计原则
城市特色是城市市政道路设计工作的重点,当前,人们要求城市必须进行个性化、文化和整体性建设,因此,在城市市政道路设计工作中要要充分尊重城市的自然景观和历史严格,在突出城市特点的基础上,塑造出具有差异性、个性和和谐性的城市形象。与此同时,城市市政道路设计工作要将生活性、交通性、美观和功能性集中展现,尤其对于城市市政道路的功能要有切实的表达,实现城市市政道路与城市发展,城市市政道路与市民生活高度地协调和统一。
2、城市市政道路设计中常见问题分析
2.1、施工单位资质较浅
我国当前的市政道路施工企业,部分开发商在施工时为了降低工程造价,一味的将工程单价压低,这就造成了一些具备良好施工条件的施工单位无法接受工程,只好转包给一些资历较浅,甚至不具备施工条件的单位来施工。而这些资历较浅的施工单位由于自身条件的不足,所以实际施工时常常会出现质量监管不严格、施工设备不齐全、施工材料质检不规范等现象,为道路工程埋下严重的质量隐患。此外,还有一些施工单位由于缺乏施工质量管理意识,在施工监管时没有做好质量管理,进而导致工程完工并投入使用后出现大量的质量病害。
2.2、布局缺乏合理性
在进行道路设计的过程中,设计工作者并未将其同城市全局性规划进行关联,造成道路设计成品同城市全局性道路布局很难进行良好的匹配,进而导致城市全局性道路布局缺乏合理性,对道路运行的安全性、稳定性造成了严重的制约。在我国,对于城市道路设计、规划的关注大都聚焦于占有少数比例的主干道路和立交上,使得道路承受的压力愈加严重。既造成交通分流存在显著的问题,又造成行人的交通危险系数上升。
2.3、设计为坚持“以人为本”
道路设计并未坚持“以人为本”的问题反映在下述几个方面:在道路设计的过程中,很少将社会群众的想法纳入考量;在道路设计的过程中,通常由最高层决策者独自决定,造成道路设计并未做到民意化、公开化;在道路设计方面并未施加足够的限制,造成社会群众对于道路设计的信心严重下降;道路设计方案中涉及到大量的文物古迹迁移,造成文物古迹受到十分恶劣的破坏;道路设计方案的实施造成大范围生态植被的砍伐,使得生态环境受到十分恶劣的影响;道路设计将关注的重点过多的置于施工速度方面,对于道路设计质量并未给予足够的关注,使得人、财、物、料等资源存在显著地浪费现象。
2.4、对特殊的道路缺乏考虑
这里提到的特殊道路主要是指盲道。相对正常人来讲,盲人对道路的需求是完全不同的,然而现代化的市政道路在设计时,常常忽略了这一特殊群体的需求,不够重视对盲道的设计,布局不够合理,管理也不到位,盲道上缺少能够为盲人明确地提示方向的东西,并且在居民的出入口处或者道路的两端存在着盲道突然中断的现象,这就进一步地加大了这一特殊群体出行的难度。
3、城市市政道路设计的方法探讨
3.1、提升“以人为本”原则的贯彻力度
开展城市道路设计工作时,应将前沿理论和实践经验加以充分融合,充分考虑目标设计所在地区的经济基础和所在地区在整体环境中所承担的功能,为其进行清晰的地位界定,明确未来一段时间内的发展方向和意图,市政道路设计应秉承“稳定性、权威性”的理念,严禁多次修改的现象发生,否则将造成城市建设出现严重的漏洞,道路设计应紧密围绕实际情况开展,以基础工作为起点,依照实际情况的变化开展动态性研究,确保道路设计做到科学性、可行性。此外,应在道路设计中将发现的问题加以规整。并以此为基础,对道路设计规范加以健全和完善,做到设计规范的可操作性。
3.2、道路节点设计
要使交通运行得到保障,使流向不同的车辆能高速并连续与通畅地通过交叉口,就要对道路节点做好设计工作,这是一项不能被忽视的工作。道路节点设计是市政道路进行设计施工的一个重要环节,要想做好这一设计工作,在对其进行设计与规划时,就要对市政道路网具体的协调发展进行重视,并对市政道路进行设计的整体性进行重视,还要对市政道路系统和交通运输系统两者之间具体的车流量交换进行关注。始终保持以人为本与注重节约的思想,在对工程质量进行保证的基础上,要对市政道路做好设计工作,将人力以及物力还有财力等资源进行充分运用,防止出现浪费现象。结合城市具体的情况,将过往车辆具体的流量数据收集起来,并将交叉口的相关地理环境进行充分考虑,结合现有的相关交通规划,对道路交叉口做好设计,对不同主干道的边界以及交通进行保障,把因为交通问题给城市居民造成的影响降低。
3.3、横断面设计
对于市政道路中的横断面来说,机动车道以及人行道还有非机动车道与路缘带等都是重要的组成部分。要做好横断面的设计工作,关键就是要对上面的要素做好合理的分配。结合通行能力以及行驶速度,在对土地资源进行节约的同时,将机动车道具体的宽度进行合理制定。对道路具体的交通情况做好分析,然后对车道的数量进行合理调整。对隔离带和不同车道具体的分配比例进行优化。为了对环境进行保护,并保证行人与车辆的安全,对中央隔离带和绿化带的相关布置形式进行调整,分期对道路现状进行改造。
3.4、绿化景观设计
城市道路中的绿化,色彩多变,绿地形式多样,景观效果丰富,对城市景观视线以及景观空间都有着重要的影响,还能对小气候进行改善。在对绿化景观进行设计时,要结合干道的具体类型,还要遵循美学特征,结合生态学的基本原理,对植物进行合理配置,突出其特点。在对绿化植物进行配置时,还要结合不同的地点,体现出其不同的特定。对于防护型干道来说,在对植物进行配置时,要选择像圆柏以及夹竹桃还有珊瑚树与雪松等具有抗污染以及隔离噪音和吸尘等作用的植物。这类植物不仅能隔离噪音以及有毒有害气体,还具有较好的观赏性。在对绿化进行设计时,要具有一定的立体感和层次感,主要的形式是从乔木群落逐渐过渡到小乔木群落以及灌木群落和草坪,这样能具有一定的景观效果,还能有一定的防护作用。绿地次干道一般来说都是蜿蜒曲折的,所以在对植物进行配置时,要保持疏密有致、高低错落的视觉效果,运用孤植树以及草坪还有花丛和灌丛等能够实现曲径通幽的良好效果。对于园林道路来说,其主路绿化代表的是园林整体绿化的风格与形象,所以,在对植物进行配置时一定要保持鲜明特点。
参考文献
[1]彭启林.城市市政道路设计的方法及思路的探析[J].科学中国人,2014,20:145.
[2]蒲平凡,许国强.论城市市政道路设计的方法[J].中华民居(下旬刊),2014,08:50.
[3]颜青.市政道路设计现状与改进措施方案初探[J].中华民居(下旬刊),2014,08:65-66.
关键词:现代城市道路;设计方法
中图分类号:TU997 文献标识码:A 文章编号:
引言
道路设计是公路建设的基础,优秀的设计是高质量工程建设的基础保证。 交通部组织开展的公路勘察设计典型示范工程活动,正是希望通过借鉴国内外的设计经验,力求以新的思想和理念指导设计,努力提高设计者的设计水平,以确保公路建设全面、协调、可持续发展。
1、现代城市道路特色设计方面
(1)反映城市特色,城市特色危机是伴随经济全球化而来的全球性文化问题,随着人们生活水平的不断提高,市民对于文化生活的需求也越来越多元化,其中也包含了城市形象的个性化需求。因此在街道规划设计中要尊重自然、尊重历史并突出特色,注重城市整体形象的塑造,塑造城市形象应利用好城市的自然条件,尊重城市自然形成的地形条件,这样既经济又可创造地方特色,如深圳深南大道就反映了深圳这个美丽的国际花园城市的特色。
(2)反映功能特色,城市道路设计要反映交通性、生活性及游览性等各种功能,如深圳深南大道是深圳市最繁华的交通主干道深南路的延伸段,经过深圳市政府的近十几年的合理规划与开发,逐步形成以华侨城旅游为主线,深圳中心区为重点的旅游交通新干线。
2、现代城市道路功能与分类
分为交通性道路、生活性道路、商业性道路和景观性道路,交通性道路主要是满通要求,道路上车流量较高,机动车道路面宽度较大,一般适用于城市区域之间的较长距离的交通转移;自行车的地位相对较低,行驶受一些限制,流量也不会太大;另外,对人行道要求相对较低。此类道路一般采用两幅路的布置形式,若设置非机动车道则与人行道同高设置。
城市生活性道路的交通特点是:目的性、相关性的出行和到达的交通量占主体,道路上行人较多,一般以上下班交通为主,也包含一定规模的购物娱乐等生活出行,它更多考虑人的需要,故必须考虑公交优先,有条件的道路应规划公交专用道,而且自行车流量相对较大,生活性道路的总体特征是人车同样优先,需要较宽裕的人行道及相对较好的步行环境。考虑交通安全需要人车分离,干道级的道路可同时考虑机非分离,支路则可以机非混行并视交通状况路边停车,行人可采用平面过街(人行横道),此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式。
商业性道路,道路两侧商业发达,或间隔拥有多处大型的购物和娱乐场所,对道路的通达能力有一定的要求商业性道路应给行人提供充足的步行空间,考虑人群的安全、购物环境及交通目的,机动车道不应太多,一般为双向四车道,需设置公交及港湾式车站,并与车站结合开辟行人过街横道,同时人车之间应有较宽隔离,自行车也应与人群隔离,减少干扰,此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式:景观性道路,又称园林景观路,它是在城市重点路段,强调沿线绿化景观,体现城市风貌的道路。通常绿化率不小于40%,总宽度应较宽,部分主干道或次干道才具有此特性。景观性道路以行人的休闲、休憩和布置绿化 为主,人行道要求较宽,可设计成开放式绿地与人行区域结合布置,两侧应结合自然条件对称或非对称布置;车行道应与行人之间有较宽隔离,可设置公交及港湾式车站,保留自行车同时对其行驶区域给予一定限制。此类道路一般采用两幅路布置形式。
3、道路交通工程设计
(1)交通性道路。交通功能性设施要以为车行交通服务为主,路灯、护栏、候车廊及人行天桥等设施的设计要简洁明快,突出使用功能。交通标志、标线的选位应有一定的提前量,以便驾驶员在快速行驶中能够提前了解前面的路况条件及管理要求。
(2)生活性街道。由于此类街道人车混杂,交通情况非常复杂,所以设施规划设计要细致入微。标志标线方面做到充分利用现有路面,更有效地组织交通街道的停车需求较多。合理布置各类型的停车位和组织交通尤为重要。引导和限制性的设施是设计的主要手段。其主要措施是通过在路边、路中设置各种设施来控制车流、限制车速,以换取居民更多的活动空间。①将道路的平面线形设计成蛇形或锯齿形,迫使进入的车辆降车速,也使外来车辆因线路曲折不愿进入而达到控制车流的目的同时曲线形道路对居民而言,其趣味性更强,景观更丰富。 ②在道路的边缘或中间左右交错种植树木,产生不易进入的氛围,以减少不必要车辆的驶入。同时,道路上种植的树木改善了道路景色,美化了居住区的环境。③在道路交叉15处将道路设计成凹凸状,将路面部分地抬高或低.使车辆驶过时产生振动感,给驾驶者以警示。在确保车辆可以通过的前提下,间断性地缩小车行道的宽度成不易通过的视觉效果。④在道路铺设上采用不同颜色和材质的材料,在视觉上形成印驼峰、印象槽化岛,既为了引起驾驶者的注意减速行驶,也使生活性的道路更富趣味。通过在交叉口设置斜路障,路端上设置通行路障来限制车辆转弯和前行。⑤在居住区入口或道路交叉口设置形象的交通标志传达限速和转等交通信息。住宅地区的支路系统,行人对道路安全、舒适的需求置于首位。以人为本的设计理念创造出了灵活的道路网络,活泼、多的断面形式,创造了宜人、友好的交通空间。更重要的是居住区内的路被赋予了更高的意义,成为人们交流的场所。
4、现代城市道路景观设计
在城市空间功能和环境功能设计中,我们依据城市整体规划,联系北京路沿线现有公园绿地和其他开放空间,比如广场等形成北京路沿线城市绿地系统和开放空间体系。广场进口及绿化用地景致前后呼应,道路交叉口空间宽阔,视线通畅使车辆进入北京路口时就感觉非常舒适,整个交叉口既同广场景色融为一体,交通组织又分工明确。在道路设计中我们将两边设计为微地形绿化、绿化安全带,铺草坪及低矮灌木,体现大绿化效果,并结合景观水道把沿途桥梁设计为轻型桁架拱桥,同时为了使景观更加美丽我们把同北京路相邻的上海路景观水道上也同样计成了轻型桁架拱桥,使之对景相互呼应。其桥杆采用汉白玉材料,照明灯的采用都和景观设计结合起来,并根据沿途公园的特色和风格。把景观设计结合起来,以达到借景我用的目的。在铁路立交口,我们结合两边地形和现有建物进行景观设计,主要利用绿化微地形手法,创虚实对比分明,高低错落有致的环境、绿化场,并对立交桥泵站的建筑造型,以及立交本身的杆立面进行了立面景观改造设计,使立交桥绿、建筑景观融为一体,空间氛围更加宜人,使人体会到一种舒适、幽雅为一体的花园式境界。
关键词:城市市政道路;道路设计;交通性道路;生活性道路;景观性道路
随着市场经济的进一步发展,我国城市化进程不断得到加速发展,在人民生活日益提高的同时,对交通网络和市政设的实际需要也变得越来越多、越来越广泛。当前,购车数量正呈现出几何指数的增长,物资流通的速度也面临着天量的增加,虽然我国一再提高城市建设和市政道路施工的速度,但是依然难于满足实际的交通压力和交通需求,在城市范围内,大面积拥堵成为较为常见的现象,不但影响了人们对城市生活的体验和感受,更会对城市经济建设产生制约的作用。面对愈来愈严峻的交通问题,我们应该将目光前置,从城市市政道路的设计阶段入手,通过更加系统、科学、合理的城市市政道路设计环节当前的交通压力,形成对城市经济发展,提升人们的生活质量,防范各种交通事故。城市市政道路设计工作具有系统性、复杂性和长期性的特点,应该从城市市政道路设计工作的实际出发,在全行业高度重视市市政道路设计工作,提升整体对城市市政道路设计的意识,在强调城市市政道路设计要遵循原则的基础上,以城市市政道路的功能和分类为前提,探寻出新时期科学设计城市市政道路的要点,从设计理念、方法思路、实践操作等各个环节和层面上推进城市市政道路建设的总步伐和总节奏,在形成具有适应区域特色和发展具体情况的城市市政道路设计体系的前提下,践行国家“城镇化”发展的目标。
1 城市市政道路的设计原则
1.1 城市市政道路设计应该集中体现映城市的特色
城市特色是城市市政道路设计工作的重点,当前,人们要求城市必须进行个性化、文化和整体性建设,因此,在城市市政道路设计工作中要要充分尊重城市的自然景观和历史严格,在突出城市特点的基础上,塑造出具有差异性、个性和和谐性的城市形象。
1.2 城市市政道路设计应该关注功能性
城市市政道路设计工作要将生活性、交通性、美观和功能性集中展现,特别对于城市市政道路的功能要有切实的表达,实现城市市政道路与城市发展,城市市政道路与市民生活高度地协调和统一。
2 城市市政道路的功能和分类
城市市政道路设计工作中将道路从功能划分为生活性、交通性、景观性和商业性四种道路。交通性道路主要满足城市交通的要求,通常会布置两幅路,如果设置非机动车道,就会与人行路高度相同。生活性道路主要满足个体的交通需求,所以必须公交优先,因此,必要的时候要实行人车分离。商业性道路要为行人留有足够的步行空间,因此,机动车道不要设置的太多,人车之间一定要有比较宽的隔离带。景观性道路必须强调道路沿线的绿化景观,充分体现城市的风貌。
3 城市市政道路设计工作的要点
3.1 交通性城市市政道路的设计
交通功能性设施必须以服务车行交通为主,对路灯、护栏、人行天桥和候车廊等的设计一定要简洁、明快,充分突出它的使用功能。在设计交通标志和标线的时候,选位方面有留有一定的提前量,方便驾驶人员在驾驶过程中对相应的路况和管理做到心中有数。
3.2 生活性城市市政道路的设计
首先,把市政道路中的平面线形设计成锯齿或者蛇形形状,进而有效促使进入道路的车辆减速,如果外来的车辆由于路线曲折不愿意进入这种道路,那么就起到了控制车流的作用。另外,曲线形道路更加具有趣味性和景观性。其次,在道路的中间或者边缘处交错种植一些树木,从而形成一种不易进入的氛围,减少车辆的进入。同时这种种树方式可以有效改善道路景观,美化城市环境。其三,道路的交叉处可以将道路设计成凹凸形状,使路面进行部分的降低或者抬高。其四,在保证车辆可以通过的条件下应该尽量缩小车行道的宽度,提高机动车驾驶者的警惕性。其五,铺设生活性城市市政道路时,以驼峰、印象槽化岛、转弯等视觉效果,提醒驾驶者减速,同时增加城市生活性道路的趣味性。在交叉口设置一些斜路障,在路端上设置相应的通行路障,这样可以有效限制车辆进行转弯和前行。最后,居住区的入口或者道路的交叉口一定要设置相应的交通标志对车辆进行限速转弯等。
3.3 景观性城市市政道路的设计
景观道路的设计一定要根据城市的整体规划进行设计。例如如果某一道路沿线有公园绿地和一些其他的开放空间,如广场等。广场进口和相应的绿化用地的景致尽量做到相互呼应,道路的交叉口要有宽阔的空间,使得驾驶人员一进路口就会觉得十分舒适,那么交叉口就既可以同广场的景色相融合,又可以有明确的交通分工。进行景观道路设计的时候,要充分运用各种树种进行搭配,采用各种造型,选用各种材料,总体上提升城市的环境和景观质量。
4 结语
综上所述,城市市政道路设计工作对于城市道路建设、城市交通发展和城市经济建设的重要作用不言而喻,如果不能进行科学有效的城市市政道路设计工作,城市市政道路将不会实现为人们出行提供方便,也不会缓解当前日益增长的交通需要,最终会形成可预见的城市市政道路通行能力和通行安全问题,制约城市基础建设和城市综合发展。必须在了解城市市政道路重要价值的基础上,针对各种城市市政道路类型,有效开展设计工作,使城市市政道路真正起到有利于城市交通,美化城市环境和生态,提高城市居民生产和生活质量的作用。
参考文献
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关键词:重载交通;轴载谱;水泥混凝土路面;组合设计
中图分类号:S611 文献标识码: A
0引言
化工区道路上货运车辆重载、超载现象普遍,致使路面发生严重的早期破坏,屡修屡破,造成巨大的经济损失。车辆重载不仅使混凝土路面疲劳寿命锐减,同时极易导致混凝土路面板发生一次性破坏。轴载数据是路面结构设计的主要依据,仅仅按照实践经验进行换算设计,会存在较大计算误差,造成路面早期损坏。弄清各种车辆轴载类型、轴载分布,尤其是超重载车辆的轴载分布规律,建立基于车辆轴载谱统计特性的当量设计轴载换算关系,较准确地预估路面在设计使用期内的当量设计轴载累计作用次数,对于设计满足化工区重载水泥混凝上路面结构,提高道路使用性能和寿命是极为重要的。本文结合工程实例,对重载道路交通轴载谱进行分析和探讨,从道路材料和路面结构设计两方面进行重载道路方法研究。
1 重载道路轴载特性分析
1.1 轴载调查
为了解重载道路具体轴载水平,并为路面结构层厚度计算提供合理的设计参数,本文选取武汉某化工新区几条主要重载交通典型道路进行现场调研。并利用动态轴重检测台对通行车辆的每根轮轴进行测试。由于空载货车及小客车的轴重较轻,对路面结构影响微弱,可忽略不计,因此根据前期交通量情况,选取满载二轴货车、三轴货车、四轴货车、五轴货车、六轴货车比例及样本数如表1所示。
表1 调查取样表
1.2 轴载分析
轴载谱是指各级轴载所占的比例。根据选取的样本数绘制轴载谱,分析结果如下。
图1 单轴双轮轴载谱
(1)两轴货车前轴的轴型为单轴单轮,后轴双轴双轮。由图1可以看出,两轴货车单轴轴重大于10t的比例达到了51.9%,其中单轴轴重大于>20t比例达到了28.8%。
图2 双轴双轮轴载谱
(2)三轴、四轴货车后轴为双轴双轮。双轴轴重都超过了18t,轴重的轴载谱近似于偏正态分布,峰值集中在40~50t比例最大,占35.7%。
图3 三轴双轮轴载谱
(3)五轴、六轴货车轴载主要集中在后三轴双轮上,从图3上可以看出。三联轴轴重都超过了22t,其中三联轴轴重小于60t的比例最大,占37.9%,其次是66~70t的比例为27.6%。
1.2 轴载谱分析
由于各轴型车前轴起支撑作用,轴载相对比较小,对路面结构影响较少,而各轴型车的双联轴,三联轴都不同程度超载,尤其以三轴、四轴货车最为明显,轴载分布范围较宽且较为集中轴重分布大多在40~50t之间,对路面结构影响极大。根据轴载调查得到的重载车辆的轴载谱,分析得到车辆当量轴载换算次数如表2所示
表2 每辆典型车辆当量轴载换算次数
从表2可知,重载车辆对道路结构破坏影响最大的车辆类型为三轴货车和四轴货车(俗称“后八轮”),其在道路上行驶一次相当于标准车辆行驶3亿次,可见此种类型的车辆对道路的破坏作用巨大。
2道路各结构层材料优化组合
2.1面层
水泥混凝土面层直接承受行车荷载和环境因素(温度和湿度)的作用,应具有足够的抗弯拉强度、耐久性和良好的表面特性及平整度。水泥混凝土面板在重轴载作用下极易产生路面露石、剥落、开裂、断板等早期病害,耐久性问题受到了严峻的挑战。因此,提高路面的耐久性降低道路维修成本是重载路面结构材料设计的首要出发点,所以对于重载交通水泥混凝土路面,面层宜采用高性能路面混凝土[1]。
2.2基层
混凝土路面基层的主要作用是为面板提供均匀支承,因此要求基层有足够的耐冲刷性和一定的刚度,以防止唧泥和错台等导致板底脱空。对于承受重载交通的混凝土路面,基层的抗冲刷能力和刚度的要求越高,宜选择贫混凝土或水泥用量大的水泥稳定碎石混合料作基层。选用多孔隙粒料或者水泥或者沥青稳定开级配碎石作透水基层,可以将通过面层接缝或裂缝渗入路面结构内的水分迅速排除,从而提高路面的使用性能和使用寿命。
2.3垫层
垫层的主要作用为改善路面结构的水环境状况,减少由路基不均匀变形对路面结构产生的影响。通常设置在排水不良和有冰冻翻浆路段,起排水、隔水、防冻、防污等作用。此外,垫层还起到扩散行车荷载应力、减小土基产生的应力和变形作用,并能阻止路基土挤入基层影响基层的结构性能。选择垫层材料应尽量做到就地取材,避免使用水泥或石灰煤渣稳定土、二灰稳定土等易产生水损坏材料。优先选择级配碎(砾)石、粗砂、炉渣、水泥稳定粒料等具有自由排水和适应荷载或温度作用时板变形的能力的材料做垫层,考虑其在荷载反复作用下产生剪切变形,施工时要充分压实[2]
2.4路基
多年的施工实践表明,因路基不稳定、不均匀沉降造成的水泥混凝土路面断板及沉陷破坏占多数,尤其在超载、重载交通作用下导致过大的沉降,导致面板脱空,从而加速了破坏。为保证重载作用下路基的稳定、密实、匀质,应采取下列措施:
(1)在地基、填料、压实等方面采取相应的措施控制路基的不均匀变形。如桥头、软弱地基、高填方路段、填挖交晃路段的路基,其压实度可比《城市道路路基设计规范》(CJJ 194-2013)的要求提高一级,即将规定的93%区提高至95%,95%区提高至96%等。再者,施工应注意中、高塑性粘土不能采用这两种方式,一般而言低塑性粘土、粉土、砂砾土方能够冲击或夯实[3];
(2)保证路床处于中湿或干燥状态。受标高限制不能达到时,须采取相应的措施,提高填料的水稳性和降低地下水位。如未能达到中湿状态的路基临界高度,应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路床或上路床填料:未能达到潮湿状态的路基临界高度,除采用上述调料措施外,还应采取降低地下水位措施。
(3)路基土的湿度变化与周围环境的影响处于动态平衡状态,在多雨潮湿地区,此平衡状态的湿度接近于土的塑限。高液限土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土的塑限,接近于轻型压实标准时土的最佳含水量。这些土采用重型击实标准压实时,其最佳含水量远低于土的塑限。因而压实土在随后与环境动态破坏平衡过程会吸收水分而产生较大的膨胀变形。对这类土宜采用轻型压实标准。
3路面结构内部排水系统
水破坏现象十分普遍,尤其在重载车辆繁重的路段,是导致混凝土路面早期损坏的重要原因,水冲刷破坏主要表现为基层冲刷引起板底脱空、接缝错台及面板的早期断裂[4]。目前,所采用的措施基本上都是从“堵的原则”提出的,进入路面结构内部的水无法有效排除,重载交通产生的动水压力反复作用于基层,即使冲刷性能非常良好的贫混凝土基层也难以抵制这种水的侵蚀作用,出现唧泥、脱空等破坏。因此,在这种情况下,必须设置路面结构内部排水系统,将积滞在路面结构内的水分迅速排除到路面及路基范围之外,可以改善水泥混凝土路面的使用性能,提高其使用寿命。
4 重载道路路面结构组合设计
路面结构的设计流程如图3所示
图3 重载路面结构设计流程
5 结论
重载化交通是经济发展的必然趋势,研究适合重载交通的路面材料与结构,以防止重载交通作用下水泥混凝土路面的早期破坏,这是目前路面设计与施工中急待解决的问题。本文在分析重载交通轴载特性的基础上,从路面材料与结构进行组合设计研究,可供工程实践参考。
6 参考文献
[1]公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2012).北京:人民交通出版社.2011.11
[2]姚祖康.水泥混凝土路面设计理论与方法.北京:人民交通出版社.2003.10
与经济发展中都扮演着十分重要的角色。虽然我国当前的道路桥梁设计比较成熟,但仍然有许多新建的道路桥路因社会的不断发展,在设计中仍然存在许多问题,严重影响道路桥路的施工质量。因此,为了提高道路桥路的施工质量,就必须对道路桥梁设计的优化开始,以便采取有效的措施进行解决。
关键词:道路;交通设计;实践探索;
中图分类号:C913 文献标识码: A
引言:
公路作为我国的基础设施,与人们的生产生活密不可分。近些年来,随着我国各项事业的稳步推进,车辆逐渐增大,无形中增加了公路的运行压力,发生了不少由于公路设计不当而引发的交通事故,引起了人们的重视。文章对公路设计中诸多方面存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决措施,意在为公路设计人员的设计工作提供一些帮助,提高我国的公路安全。
一、交通设计的特点分析
1、广泛性
这种广泛性主要是指道路的设计对城市或乡村的整体交通情况具有一定的影响,同时又需要各个部门都做好准备工作。道路的主要功能是保证交通运输的畅通无阻,同时也充分体现了一方的经济特色。在进行具体的道路设计的时候,要做好前期的勘查和分析工作,然后进行线路的确定。最后进行道路的施工工作。在整个过程中,需要与道路设计和建设的相关部门都参与到其中,进行相互的协作。其中包括设计部门、验收部门、质检部门等等,要求各个部门在工作的过程中要认真对待自己的工作,贯彻落实责任制度。
2、复杂性
道路设计需要运用到多个专业的知识,而这多个专业之间并不是独立存在的,而是彼此之间相互联系,在项目负责的统一协调下,保证施工方案到施工设计工作的顺利完成。道路设计中主要涵盖的专业包括了道路、交通、桥梁、排水等。在道路设计过程中,不同专业之间所担当的责任也有区别,尤其是在设计的不同阶段,所涉及到的专业的侧重点也有所不同,如道路专业主要负责路线的走向;交通专业则主要负责标线、信号控制等。
3、持续性
道路的发展和城市或者是乡村的发展之间的关系较为密切。随着可持续发展战略的提出,道路发展的可持续性也被提上日程。因此,道路的设计思想也要与时俱进,具有可持续性。由于道路的特殊,不仅对交通运输具有一定的促进作用,同时也承载着地方的经济发展要求。在对设计理念进行调整的时候要充分考虑到设计目标以及设计结构。要从传统的以经济为中心,转变为以生态环境的保护为重点。道路设计的可持续性是地方经济进步的一种体现。
二、公路设计中存在的问题及完善的相关措施
1、公路设计中设计参数问题
公路的设计参数和所使用的年限之间存在着一定的对立。由于综合因素的原因,公路的使用寿命没有在规定的时间内,没有到使用期限就已经遭到破坏,甚至是无法使用的地步。一般情况下,15年是混凝土沥青路面的使用年限,20-30年是水泥混凝土路面的使用年限。而就现阶段的公路使用而言,使用10年的就已经出现路面毁坏的情况,究其原因很多是与设计参数取值较低分不开的。由于交通的流量计算上有失准确,谋求经济上的利益最大化,造成了改扩建费用的增多。还有就是能够保障道路安全的最基本的因素是公路设计所规定的标准参数,都需要设计人员进行实地考察具体情况具体分析。地形、地貌车辆型号、车辆数目、公路的发展趋势都是设计人员在公路参数设计中必须深思熟虑的要点,这样才能最大限度的保证车辆行驶的顺畅性和舒适感。
2、线形设计的综合性问题
线形设计不仅仅是单纯的角度、长度、高度、坡度等问题,也应考虑视觉心理等问题。因为驾驶员毕竟会对简单和枯燥的事物产生疲劳。因此应考虑线形设计的相互配合。因此公路设计中应避免视景的差异。当然这样的设计也应根据实际情况而定,如果交通环境复杂则应选择单调的线形组合。如调节视觉而增进视线引导,设计时选择车道线、标志、绿化、建筑等来弥补单调性问题。
公路线形设计的综合性,应根据视距条件来选择,公路纵面上插入凹形竖曲线,不仅仅可以改变线路相对单调呆板的问题,而给予视觉上的改变,以此提高行车的舒适性。但是在运用中应注意,避免采用较短的凹形竖曲线,避免给驾驶员急转急停的感觉。同时设计中不能在两个凹形竖曲线中加入短直线,因为直线与曲线的组合过于直接,会导致错觉,如果利用复合曲线和一个凹形竖曲线,则可以较大程度的改善视觉条件。
公路中平直曲线与直坡组合,一般在平直曲线设计中应选择半径合理,并配合平面直线和圆曲线之间的合理选择。在透视图上显示视觉效果的适应性。车辆在行驶中可以获得较好的路旁景观效果,且随着行驶的时间和距离景观也随之改变。但是平曲线和直线组合如果不合理,或者半径过小、直线长度过短等都会在视觉上出现曲折的情况,因此在设计中应充分考虑此类问题。同时哈英考虑坡度要求,避免急转弯和陡坡位置重叠。
三、加强道路交通设计方法的实践探索
1、加强交通量控制
各个地区的实际情况不同,土地布局、强度各有差异,对交通要求也有所不同。土地利用的性质和开发强度会不断改变周围甚至整个城市的交通量分布,任何开发项目都会带来新的问题,在土地密集区体现尤为明显,这就要求必须对交通进行全面的评估,以减少带来的不利影响。针对那些修建大马路,以期将大马路沿线两侧的土地进行上市拍卖的现象应加以阻止。在交通量控制方面,需对道路和交通工具进行科学规划。
2、道路交通设计的实际应用
(1)道路平面设计
平面设计也是道路设计中的一个比较重要的环节,更是易于被设计人员实际工作中所忽视,诸如设计的道路为弯曲形状等常见情况时,道路转弯半径的确定,一般是在设计时根据道路红线或道路原来线路形状进行确定。转弯半径由此确定具有相对流畅的线性,但认真对比设计规范,可发现设计规范中针对道路平曲线都具有十分详细的要求。所以,道路在平面设计时,应严格遵照设计规范与标准进行,并结合道路形状及周边实际进行综合考虑。
(2)道路绿化设计
随着国内不断加快的城市现代化进程,人们对城市生活中的生态环境也具有非常高的要求,而建设生态化城市是道路绿化的一项重要目标。在道路设计的实际过程中,设计人员容易忽视道路绿化,这是在一定程度上造成道路使用后对质量控制产生重要影响,并难以实现降噪防噪效果的一个主要原因。因此道路规划设计过程中,应对绿化问题予以综合考虑。设计人员应结合道路实际特点对其性质进行区分,同时还应结合道路使用者类型进行分类研究,以利于有针对性地采取不同方式进行绿化。道路绿化一直被认为是道路中的一项重要内容,在功能上具有遮荫避暑、装饰、防噪降噪、空气净化及视线诱导等明显优点,所以在设计过程中应结合城市环境实际情况、道路等级及功能等多方面的特点,设计规划应力求规范合理,以保证道路与周边建筑景观风格结合的更为自然统一。
3、桥涵构造物施工如何更好的紧密结合设计
应该在施工前对设计的理念及步骤进行详细的了解,并校验是否有一些不必要的错误及不利于施工操作的设计内容;如有,需及时沟通并解答,如此可以更好的提高设计人员的技术水平又能及时有效地安排施工工序。
在整个施工过程中需要注意的是要按照实际的设计需求以及施工状况来安排施工的具体顺序。
桥梁部分应该按照设计的具体内容结合施工单位的具体情况,有重点的采取更加优化的设计及施工方案,保证设计不脱离施工,施工遵循设计理念的原则。
涵洞部分应该按照具体的设计要求将沉降缝、钢筋以及片石预留出来,方便其与盖板涵本身的有机结合。
四、结束语
道路不仅要满足人们的生活需要,同时也是承担着地域间交通运输的主力,所以,相关的工作人员应该加强对道路设计工作的重视。主要分析了道路设计的主要特点,在此基础上又对影响道路设计的几点因素进行了深入分析,在此基础上,工作人员还要具有一定的生态设计意识,将道路设计的可持续性充分考虑在内。只有这样,我国的道路设计工作才能朝着更加完美的方向发展。
参考文献
关键词:城市道路;规划设计;问题
由于近年来随着设计路段车辆的日益增加,交通量的日益增长以及车辆在道路上的临时停放等问题影响,使得交通问题已成为人们生活中的重要制约因素。线形是道路的骨架,线形的应用为车辆行车安全、舒适以及经济能力提供了条件,更是为道路的通行能力奠定基础。在道路改造工程中,线形作为道路重点是一项不容忽视的改造方式。道路线形的改造直接影响道路构造物设计、排水设计、土石方数量、路面工程及其他构造物,同时影响了道路周围沿线的经济发展及其土地的应用情况。因此在市政道路改造工程的设计中,要结合该区域的经济发展情况、土地利用方式及其工农业生产以及居民生活条件综合分析,保证道路改造在满足经济发展要求和人们生活要求的同时更能够满足环境和生态的要求。
一、我国道路现状
目前,对于我国大城市的交通问题,无论在采取哪种措施解决,都存在着一个严重的问题,就是城市能用土地的利用与环境的影响极其经济发展之间的平衡关系。例如城市停车场地的匮乏,就是忽视了静态交通规划,而且在发展中对机动车辆的数量增长速度过快导致对市政交通道路的认识现状不足。从而使得机动车与非机动车只能在路边乱停放,严重的扰通秩序的同时更是造成城市交通的拥堵,成为当前城市经济发展中重大制约因素。许多城市交通线沿线土地开发强度过大,也成为增大交通压力的重要因素之一。目前我国的城市交通问题已成为人们关注的热点,而且相当严重,从经济、生态上都严重的影响了人们的正常工作生活。这充分说明了我国在道路交通管理的体制上、行政上和技术上还存在着很多不足和缺陷。
二、道路线形设计
道路线形设计首先是从路线规划开始的,在设计中首先要注重对道路的选线工作,通过对平面线形设计和纵面线形设计的综合分析来保证在市政道路改造中能够以平纵线的立体感形式来满足道路设计需求。行驶过程中驾驶员所选择的实际行驶速度,通过对立体现行进行判断来做出当前道路中需要注意的车速,这样能够保证车辆在行驶中速度的控制需求,而不能够在标准设计中对车辆进行限制。如果只按平面、纵面线形标准设计,而不将二者结合考虑,最终在道路的设计中一定能够出现良好的设计状态和方式。
三、去掉红绿灯控制的市政道路设计
1.机动车道的设计。首先考虑东西和南北垂直方向的直线通行。很明显,如果把任意一个方向的道路用架桥措施架起一定高度(本文设定为南北路被架起)。让东西方向的车辆从下面穿过,这样,东西和南北方向的直线通行就会互不阻碍。对于右转弯的机动车道,从东西方向上以一定坡度直线架起与南北路同一高度,这个高度的位置与南北路要有一定距离,然后再与南北路水平弧形连接。为了方便南北方向车辆在各个生活区的上下路,可以设立上下道,此上下道设立在南的路的正中间,把架起的南北路和生活区环绕路以一定坡度上下连接。变左转弯为右转弯的迂回点可以设在上下道附近的空缺处。
2.人行道的设计。对于人行道,为了不阻碍任何方向的车辆的通行,也用架桥的方法把南北方向的人行道架起在机动车道的下方,右转弯的人行道也用右转弯的机动车道的方法把东西与南北方向相连接。这样东西方向的行人如果右转弯后需要穿过下一个十字路口,右转弯上到架起的南北人行道上去即可。人行道的左转弯可以采用转盘式人行道解决。由于机动车道的上下道设立在中间,下面的架起的人行道可在交叉处离开一定距离地方分成左右两路再与转盘路连接。人行道也要设立上下道。对于不需要穿过十字路口的右转弯的行人可以走地面的生活区环绕路。由于南北方向的人行道架起在机动车道的下方,是必得要把机动车道架起的足够高。为了减小其高度,东西路在经过十字路口的路段可以适当的下凹一点,这样就可以相应的减小南北路的高度和右转弯的坡度。
四、市政道路照明工程设计与节能
城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境,使人们安全、迅速舒适地到达目的地;以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人行道上一般是行人较多,所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面,而且还要适当照亮人行道,而且使半柱面照度达到标准要求,这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。
设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的布灯间距、光源、供电路线控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感,较全面的技术素质,能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节能和节省投资,并降低运行维护费用。
五、市政道路绿化存在的问题
目前,我国城市道路绿地景观雷同,缺乏整体设计,街区面貌大同小异,城市道路景观缺乏个性、地域性;强调园林美化和观赏效果,忽略了植物的生态保护功能和道路养护的特殊要求;只注重路界内和近期的效果,对整个路域范围内物种的逐步恢复和自然演替考虑较少;植物品种单一,忽视了植物的异质性、地域性、适应性和多种植物的共生性;选用未经引种驯化的外来植物品种,导致物种不适应当地环境逐渐死亡,影响绿化的整体的效果;在城市道路环境景观的整体规划和设计中,不能将各种道路要素有机统一,形成完整的风格形式;在体现自然与城市文化方面更显得薄弱,道路的主题与设计特色表现贫乏等。可以说,目前中国绝大多数城市中的道路绿地景观建设,是在有限宽度的绿化带中,放置了最宽的道路,仅仅解决了道路交通功能,而忽略了道路对于自然景观、生态可持续发展、人文历史等一系列建设的要求。
六、市政道路路面排水设计
车行道排水设计城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排人埋设在路面下的雨水主干管内,最终排人保留水系或河流中。
关键词:道路;重载交通;路面;设计方法;长期性能
论文首先分析重载交通道路的运营特点,分析其交通组成及运营使用特点,总结车辆荷载对路面的作用机理,并分析我国目前规范体系对于重载交通道路路面设计的不适应性。最后,提出面向重载交通道路路面的设计方法和要点,用于指导实际的道路路面设计。
1重载交通道路的运营特点
掌握重载交通道路的运营特点,是明确该类型道路路面设计重点和方法的根本。具体而言,可以从交通特性和运维状况2个方面进行总结。(1)交通特性。重载交通路段主要是车辆的荷载等级较高,车型主要以三轴及以上轴数货车为主,载重主要30t以上,超载严重的甚至有近100~200t的货车,这些货车虽然比重小,但对道路路面的损伤影响非常大,甚至引起道路路面的直接破坏。此外,10~40t的货车贡献了主要的交通组成,这些货车对道路路面的损伤也是非常严重的。重载交通路段的交通流量一般不高,因为货车的行驶速度较慢,轿车的组成比例低。(2)运维状况。重载交通路段往往是经济发达区域,在重载车辆作用下道路路基和路面很容易损坏,路基沉陷、局部塌陷和边坡失稳问题常有,路面开裂、坑洼、破损、塌陷等病害问题也非常显著,而这些病害很容易疏忽,如果在早期不予修复就会导致病害的快速扩展,引发更加严重的病害问题。多数破坏的道路结构,都证明与重载交通的作用密切相关。
2车辆荷载对道路路面的作用机理分析
车辆荷载对道路的作用通过轮压体现,轮压与道路的接触作用面积小,车辆重载情况下显著增加局部作用荷载,对于道路的作用机制主要分为弯曲效应、疲劳效应、剪切效应、车辙效应。2.1弯曲效应车辆作用路面的整体效应是一次性弯曲作用,对路面造成受弯变形,如果面层厚度不足或者材料性能不好,使得受荷作用下拉弯区应力超过结构的承受极限,则路面底部形成开裂,另外,车辆作用下不仅包含静力部分,由于路面不平整、车辆振动等引起的动力冲击效应也是包含进去的,很容易引发一次性破坏,这种作用超载车尤其明显。2.2疲劳效应疲劳是路面的重要结构性能,我国已建的高速公路工程中,多数道路结构出现的路面开裂问题与疲劳性能直接相关。疲劳效应车辆的往复加载和卸载循环,导致路面在低于其材料极限的情况下提早开裂失效。疲劳效应的基础就是荷载作用下路面的损伤效应,而且超载作用下轴载吨位的增加,其疲劳损伤呈指数增长,影响显著。2.3剪切推移效应车辆在行驶过程中有刹车、转弯、上下坡等,这些过程中车轮对路面形成不可避免的剪切推移作用,该剪切力平行于路面。车辆重载作用下,这种剪切力非常显著,直接导致路面层的破损。车辆的剪切推移效应可以从很多道路重车道路面的拥包、推移等现象中推演得到。2.4车辙效应采用沥青作为面层的路面结构,由于沥青材料具有高温软化的特性,还会使高温环境下的沥青路面在车辆行驶下出现车辙效应,而且车辙的效果与载重吨位、行驶速度等高度相关。
3目前规范体系的适宜性分析
我国规范对于路面的设计是以标准荷载作用与温度应力作用折合成标准荷载累积作用次数的,并与设计疲劳寿命对比,得到累积疲劳损耗量,作为面层设计的准则。然而,车辆作用的换算标准轴次,则是通过交通量进行直接换算,这其中较大吨位的货车,则通过换算轴次考虑,这样只是对疲劳效应的校核,并没有考虑轴载一次作用导致的面层之间弯曲或者剪切失效,导致设计的不合理。从另外一方面理解,重载交通其轴载组成中可能有超过规范标准的载重,这些轴载虽然组成概率较低,但是对路面的影响非常关键。设计中更是忽略可能造成面层一次性断裂失效的较大吨位轴载作用。这种均一化的设计思想,直接的后果就是载重较大区域路面层寿命短,需要不断地维护与更新;载重小的区域设计偏于保守,虽然路面层寿命好,也可能因为路基及其他部位的破坏损伤,导致直接的不经济。
4重载交通道路的路面设计方法
针对重载交通道路的路面设计,首先需要明确该道路运营的临界使用荷载,提高设计效率;其次明确设计中的轴载换算方法;再则,调研最大服役荷载;最后依据标准的交通量进行路面设计并采用最大服役荷载作为验算设计。
4.1临界使用荷载的确定
对于道路产生累积损伤和车辆荷载需要达到一定吨位才能产生效应,对于不产生效应的车辆,可以忽略考虑。因而,确定该临界荷载,对于提高设计效率和增加设计针对性具有重要作用。目前的研究均已50%的应力水平认为是确定临界荷载的标准,以水泥路面(18cm混凝土面板,弯拉强度4MPa,15cm天然砂砾,25MPa土基)和沥青路面(3cm沥青面层,20cm石灰土,30MPa土基)为例进行验算,结果如表1所示。可知:设计水泥路面结构时,不考虑荷载低于30kN(单轴)和低于60kN(双轴)的轴载。设计沥青路面时,不考虑荷载低于20kN(单轴)和低于40kN(双轴)的轴载。
4.2轴载的换算
轴载的强度问题是车辆荷载对道路路面结构的一次性破坏,而路面疲劳问题则是轴载的反复累积作用引起的结构损伤,车辙同样是车轮的反复作用所致,而剪切推移也是往复作用体现在剪切破坏机理上。对于广泛关注的疲劳问题,则以当量轴次进行计算。
4.3设计过程与要点
设计需要同时验证路面的疲劳效应和一次性破坏效应。对于疲劳问题,根据换算轴载确定疲劳应力,并与设计标准进行对比分析。目前的设计标准仍然以临界疲劳应力和临界温度疲劳应力的组合为控制标准,应不高于面层材料的弯拉强度。同时,还需要验证一次性破坏,通过调研确定路面服役的极限荷载,并验证在该荷载作用下路面层是否会发生一次性断裂失效。由于沥青路面的平整性好、行车噪声小、抗高温、耐老化等优秀特点,沥青路面在公路中应用众多。同样,针对重载交通路段,可以推荐设计采用长寿命沥青路面进行设计。如图1是沥青路面在轮载作用下的受力性能及面层分区,从上而下分别是面层(一般是高质量沥青混凝土)、中间层(高弹性模量抗车辙性能的沥青混凝土)和HMA基层(高柔性抗疲劳沥青混凝土)3个部分。首先,在车辆作用下,车轮与路面接触面以下10~15cm范围内是高受力区域,是各种面层病害发生的地方,因此设计中需要采用高质量沥青混凝土作为承载面层,提高路面的承载安全和使用效果。其次,车轮荷载经过面层向下部结构进行有效扩散,但同时要保持与上部面层的有效连接,以免发生车辙病害,设计可选用高模量抗车辙沥青混凝土作为中间层。再则,往下达到沥青混凝土路面的最大拉弯应力区域,该区域要求混凝土具有较好的抗弯拉性能,保证不会因为抵抗性不足而导致开裂和破坏,设计可采用高柔性抗疲劳沥青混凝土,同时该层厚度须具有一定保证,以使得路面不产生自下而上的开裂和破坏。长寿命沥青路面就是根据路面各层的受力特点,采用针对性的材料及结构构造处理方式,使得路面层的受力与变形更加合理、安全、可靠。这种设计方法对于重载交通路段也是完全适应的,能够保障道路的服役性能,提高行车安全。
5结论
随着货物运输的增长,交通流量和载重等级也在不断提高,这使得部分路段长期承受重载交通作用,路面和路基都存在不同程度损坏,对运营和管理带来了很大压力。论文分析了重载交通路段的交通和运营特点,分析了车辆荷载对道路路面的作用机理,并分析了目前我国规范对重载交通路段设计的不适宜性,从而提出重载交通路段的设计方法和要点,提出应用长寿命沥青路面设计原则,改善重载交通路段的运营性能。
参考文献:
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