城市路基设计规范范例6篇

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城市路基设计规范

城市路基设计规范范文1

关键词:规范化;管理;公路公程;组织设计

中图分类号:X734文献标识码: A 文章编号:

引言

工程施工组织设计是指导施工的技术文件,由于其在工程开工前编制完成,在施工过程中常出现设计与实际施工情况的不符,而且,随着社会经济的发展,建设工程高标准的提升和高难度的增加,新材料、新工艺的不断涌现,施工技术更加复杂,传统的施工组织设计表现出违背现代科学管理的弊端,已很难适应建设工程的管理需要,进行施工组织设计全面化的改革和科学规范是当前势在必行的问题。笔者作为公路工程设计的工作人员,总结工作经验及问题,分析当前公路施工组织设计管理在实际施工中需解决的问题,浅析适应社会发展要求的公路工程施工组织设计规范化管理措模式。

1 工程施工组织设计的意义

公路工程施工组织是组织管理和技术管理的一个系统工程,设计的内容主要有工程概述、施工部署、资源保证、技术方案及技术措施等方面。施工组织设计是以工程施工全局出发,根据工程的特点和设计图纸,按照工程性质等客观规律及项目所在地气候、地质等具体施工条件和工期要求,全面考虑施工过程中人力、材料、机械、资金和施工技术等要素,对整个工程的工艺、进度和资源消耗作出科学、合理安排,为施工过程的连续、均衡、协调性及经济性提供最佳方案,争取以最少的资源消耗取得最大的经济效益而编制的指导性文件。其具有指导施工准备工作、统筹施工过程、控制施工进度、协调人力和机械搭配的作用,同时,还调节施工过程各环节内容的相互关系与外部的联系,确保施工正常有序进行。

2 当前施工组织设计管理存在的问题

2.1 施工组织设计内容规范片面化

按工程建设进程,施工组织设计可分为设计阶段编制的施工组织计划、实施准备阶段投标前编制的施工组织设计、中标后实施阶段编制的施工组织设计。就目前来看,为了编制概预算、控制投资,并规范招投标管理,使评标规范化和标准化,对设计阶段和实施准备阶段投标前的施工组织设计内容全面规范,重点规范施工方案和施工组织计划;而对中标后实施阶段施工组织设计内容规范模糊,尤其针对建设期限较长的项目的总设计、年度设计和季节性设计内容以及较完整、简化的施工组织大纲等几乎无规范,使得中标单位标后施工组织设计处于无序状态,格式、内容及深度、广度上参差不齐,不能充分发挥施工组织设计作用,阻碍工程项目管理目标的实现。可见,施工组织设计内容的规范片面化严重违背了系统管理原理。

2.2 施工组织设计重技术轻管理

①市场经济下,施工企业获取工程项目后,企业法人作为项目法人,要求与施工项目的全权人项目经理签订项目管理目标责任书,界定在项目实施中应达到的质量、进度、安全、成本、环保、文明施工标准,明确项目经理的责、权、利。而陈旧的编制施工组织设计作法已不能适应项目经理对目标、施工组织、分包工和资源供应的规划,必须通过新的管理手段和措施进行施工部署。

②随着建设项目标准的提高,施工风险相应增大,而施工组织设计缺乏规避风险管理措施,没有明确对风险的识别、分析,一旦项目遇到风险,施工组织即失去指导作用,后果严重。

③不具备全面的技术组保证措施。传统的施工组织设计中,缺少项目成本目标保证措施,导致项目形成后出现事后算账的被动局面;而且忽略了现场施工对环境的污染及文明施工的防治措施,出现被停工整顿、罚款等现象,不仅影响了工程进度,还导致经济损失,加大项目成本。这些管理都是不科学、不合理的,违背了社会发展的规律。

2.3 编制人员现代管理知识匮乏、编制手段落后

当前,参与公路建设项目施工组织设计的工程技术人员,普遍存在着现代管理理论知识匮乏,通常仅凭借经验做事,不能与时俱进,编制手段落后,直接影响施工组织设计内容的水平质量和实施施工组织设计的新管理思路,设计意图难以统筹兼顾,不能满足社会发展需求,一些工作人员经验不足,甚至不熟悉施工规范规程,对工程、分项工程及各工序施工技术要求了解较少,达不到协调贯通。

3 进一步强化公路工程施工组织设计规范化管理

3.1制定完整的编制规范,建立规范化的公路施工组织设计管理系统

改变施工组织设计由技术部门报栏的传统做法,实行谁主管谁负责编制并执行,参照《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》进行设计阶段施工组织设计内容规范,招投标和标后施工组织设计分别由投标人投标前和项目经理开工前编制;要求施工组织设计内容简明扼要,目标突出,具有可竞争性,把施工组织设计中技术的可行性和经济上的合理性统一起来,充分体现出企业的实力、信誉。

3.2 推广运用现代管理方法编制施工项目组织设计和管理规划

竞争激烈的形势下,建筑行业迫切需要在技术、管理水平上作出改革,施工项目管理必须推广现代化管理方法,在施工组织设计和施工项目管理规划的编制中运用新知识、新思路革新,使工程技术和管理技术相结合,以适应当前市场经济下建筑行业的规范化管理需求。

4 结束语

高科技的管理手段势必对工程人员的知识、技能水平提出更高的要求,迫切需要项目管理人员了解和掌握新的管理知识和技能,因此,要加强工程技术人员定期的知识和技术教育培训,提高项目管理能力,尽快胜任岗位新机制要求。

参考文献

[1]梁卫东. 公路工程组织设计初探[J]. 黑龙江交通科技,2008(8)

[2]赵站. 公路工程施工组织设计管理存在的问题分析与标准化管理措施[J]. 交通标准化,2008(8)

[3]陈传德,吴丽萍. 公路项目施工管理[M]. 北京:人民交通出版社,1997,(6)

城市路基设计规范范文2

【关键词】一级公路;城市主干路;设计要点;探究

一、前言

随着社会经济的发展需要,各地的道路网也在不断地建设发展。昔日的山林村庄,都变成今日的新城中心。在城市发展中,由于周边的地块未得到相应的开发,周边环境仍处于欠发达地区,居民出行量少,过境车辆多,同时可能受到政府部门对市政道路投资的限制,就会出现以公路为设计标准同时兼城市道路的功能的道路。

一级公路兼城市主干路的设计,主要是依据一级公路的设计标准,但又考虑到未来发展的需要,结合当地的土地利用规划及城市的发展需要,提高道路绿化面积,设置人行道及非机动车道方便周边居民出行,横断面结合公路与市政道路特点,路基排水糅合公路与市政道路排水综合考虑。

二、一级公路兼城市主干路功能的特点

一级公路兼城市主干路,要求道路既满足一级公路的设计标准,同时符合城市主干路的使用需要。设计规范应为公路设计规范,但在设计过程中,还应充分考虑城市道路设计规范的个别要求,综合进行设计。

1. 设计车速

这种特殊的一级公路,需要兼顾城市主干路的功能,其设计速度只有一种。因为根据公路路线规范,一级公路的设计速度为100km/h、80km/h、60km/h三种;而根据城市道路规范,城市主干路的设计速度为60km/h、50km/h、40km/h三种。因此一般情况下,一级公路兼城市道路功能,设计速度一般采用60 km/h。

2. 选线

这种特殊的公路,所在的位置一般位于城中心之外,可能在山村山林,又或者周围区域并没有相应开发。因此很可能面临是没有公路规划,或者公路规划不完善,需要进一步考虑选线的问题。

3. 横断面设计

一级公路横断面一般分为中央分隔带,行车道,路肩;但城市道路由于功能作用较多,一般分为中央分隔带,行车道,侧绿化带,人行道及非机动车道等。因此在一级公路兼城市主干路功能的设计中,一般以城市主干路的横断面划分进行设计,这样可以在后续城市建设中节省道路改造的成本,当然也可能人行道与非机动车道分期实施。

4. 平面设计

平面设计需要结合规划及选线情况综合考虑。同时需要注意的是,建议在道路弯道不设超高,因此曲线半径选择需大于不设超高的曲线半径1500m。

5. 纵断面设计

纵断面设计的标高,一般需要结合区域的竖向规划进行考虑。正确处理好规划路口与现状路口是设置。新建道路一般采用纵坡坡度大于0.3%。只有在改建道路条件限制时,无法满足最小纵坡坡度,则需要设置锯齿形边沟或其他排水设施。

6. 路基设计

项目的区域所以一般仍未开发,多为郊区,因此受土地使用限制较少。部分通过山区的路段,路基可采用一般放坡即可。遇到居民密集区域,或者部分特殊建筑(如庙宇)时,则无法正常放坡。此时建议使用挡墙设计或者选线时尽量绕开此类区域,避免对路基设计增加难度。

7. 交叉口设计

在公路路线设计规范中,对公路的平面交叉口设计范围采取了限制条件。以集散功能的一级公路为例,设置的最小间距为500m。但是一般此类项目中,可以结合城市公路路网规划,对应的道路进行交叉口设置即可。部分路口为规划路,可以仅预留管道,方便以后规划路建设时设立信号灯即可。同时如果在路网规划中没有的现状路口,也需要进行接顺。

8. 路基排水设计

本公路仍按照一级公路路基路面排水设计,通过路面结构下暗渠同向公路边坡,从而利用排水沟进行排水。但由于横断面形式采用城市主干路的形式,行车道外侧为人行道及非机动车道时,路面水无法直接排向边坡,人行道水向内排向行车道。因此需要设置雨水口收集雨水,再通过暗渠,最后排向道路边坡外的排水沟。

三、设计中需要注意的地方

1. 需要同时参考城市道路规范

项目是一级公路需兼城市主干路功能,因此明确以公路规范要求进行设计。如相应的公路等级,设计速度,通行能力等。

兼顾城市道路的功能则更多的体现在道路功能划分上,为兼顾远期的居民出行,降低城市道路改造成本,美化城市道路环境的角度考虑,增加人行道,非机动车道以及绿化带等断面形式。那么在横断面设计中,就既参考公路规范又要考虑道路规范了。

2. 在不同设计规范中找共通点

虽然在设计的开始阶段,先确定了规范是公路规范。但是由于这种道路的有城市道路的服务功能,仍然也考虑道路规范中的要求。如果两种规范中存在差异,则需要寻找出两者的共通点。

为了保证将来道路市政管道建设全线更加统一,如全线双侧布管,那么更好的方式是弯道处不设置超高。如果在弯道设置了超高,双侧布管变成了单侧布管,管径还需要增大,这样不利于施工。而且一般的项目实施位置为郊区,土地使用限制较少,可以选取更大的曲线半径。因此一般采用不设超高的曲线半径。

3.对排水的设计要求

公路与城市道路的最大区别,就在于公路只有路基、路面排水,而城市道路由于所处位置区域繁多,一般会有市政管网工程作为配套工程,道路排水将接入市政管网。

由于道路横断面设计需要兼顾一级公路以及城市主干路功能,因此在设计横断面时,采用了中央绿化带+行车道+侧绿化带+非机动车道+人行道的设计,两侧对称布置。这样设计,可以满足公路行车需要,也能满足居民出行的需要。但是道路外侧设置了人行道,抬高的人行道,将会妨碍路面雨水排向边坡外排水沟。同时为了满足以后路侧地块的建设,人行道的坡度也需要反坡指向行车道。而工程采用公路设计,又暂不实施市政管网。因此随之而来的将是既不能采用一般的公路排水方式,也不能采用一般的道路排水方式。排水系统仍统一为路堤排水沟以及路堑边沟。因此需要想办法将路面的雨水排向排水沟及边沟。综合考虑了以后市政管网建设的需要,以及现有排水的需要。考虑采取以下排水设计:

1、单侧行车道路面采取坡度为2%的路拱设计,方向向外,排向路缘带每隔30m一个的雨水口。

2、雨水口底设置横向PVC,埋置于人行道之下,坡度为2%,通向路堑边沟,或者通向路堤边坡处的急流槽,急流槽排向排水沟。

3、人行道及非机动车道设置单向排水路拱,坡度为2%,方向向内,这是为了方便以后接入市政管道,以及顾及城市道路外侧地块的排水需要。

4、中央分隔带及侧绿化带下方,埋设纵向软式透水管,横向用PVC管连通向边沟或边坡急流槽。可采用与雨水口横向管相同间距,横向共管可节省造价。

采用的PVC管材单价较为便宜,公路采用了城市道路横断面,在不设计市政管网工程的情况下仍能满足路面的排水要求。

四、结论

在建设项目周边地区未充分发展,道路长度较长的情况下,不建设市政管网工程,采取一级公路的设计标准兼城市主干路功能,既能满足现状交通需要,又能大大地降低造价。在同时考虑公路规范以及道路规范的情况下,如何更优地进行设计,兼顾公路与市政道路的设计标准,需要更多的设计人员进行探讨。关键在于找准公路与市政道路在设计中的共通点,充分考虑它们的差异处,通过计算验证,找出一条能够实现功能转换的设计道路。

参考文献:

[1]JTG D20-2006 公路路线设计规范.

[2]JTGD30-2004 公路路基设计规范.

[3]JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范.

城市路基设计规范范文3

[关键词]城市道路设计;人行道;车道

中图分类号:U412.3 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0203-01

1.城市道路路线设计存在的问题及对策

城市道路路线设计方面存在的问题主要有以下几种一是同向圆曲线间的直线段长度问题,在老路改造工程中,对6v最小直线长度的过分强调会导致大段老路的浪费, 使拆迁量增加从而大幅提高工程造价。二是平曲线半径的选取应重点考虑曲线前后衔接的指标以及曲线附近的运行速度的连续性和均衡性,并不是越大越好。三是超高问题, 尤其是对于混合交通路段来说超高设置过大容易导致低速行驶的车辆发生倾倒事故。四是城市道路的纵断面设计问题, 城市的排水系统主要受到来自暴雨的考验, 近期全国出现强降雨某些城市的排水系统发挥不了应有的作用, 导致道路积水情况极其严重最主要的原因就是道路纵断面设计只考虑造价造成的。五是老路改造中平纵组合问题在老路改造中不应片面强调“平包纵”。

对上述问题的处理对策同向圆曲线间直线段长度的取值建议为把不设超高的缓和曲线作为直线段处理,或者直接降低6v要求经实践检验最小可为3v。对于超高问题, 由于城市里行驶的车辆其速度通常低于道路的设计速度, 因此,当不得不设置超高时可设置横向力系数低于0.15即可。对于城市道路的纵断面设计问题, 应该从其自身固有的特殊性出发,不能只考虑造价问题而降低设计标准, 而应更多地考虑当地的排水防洪等实际情况。对于老路改造问题, 应该尽量以拟合老路为原则必要时可放弃“ 平包纵”。

2.城市道路路基路面设计存在的问题及对策

城市道路路基路面设计主要在以下几个方面存在问题。

一是水泥稳定碎石层设计方面。路面基层一般是水泥稳定碎石开裂是水泥稳定碎石基层比较容易出现的问题, 沥青路面面层经常会受到这种开裂的反射加果不及时对这些裂缝进行有效处理将导致路面遭受破坏。

二是路基拼接方面。铺设土工格栅提高新填土压实度标准, 挖台阶是当前保证新老路面拼接质量的主要措施, 但对于软土地基路段来说若不能合理设计处理不均匀沉降的话, 会导致纵向裂缝的产生。

三是桥头跳车问题。桥头跳车是路基路面设计方面普遍存在的问题。影响因素很多,形成原因很复杂,但路堤与桥台的沉降差异是导致桥头跳车的直接原因。

路基路面设计问题的对策。

对水泥稳定碎石层设计问题,考虑到水泥稳定混合料的强度要求大大高于《公路路面基层施工技术规范》中对石料的强度要求要满足强度要求必须采用高水泥剂量, 导致的结果就是基层开裂几率大大上升。如果能提高石料品质减少细集料中的含泥量,降低粗集料中的压碎值和针片状含量采用骨架密实型级配并提高砂当量就可以不降低强度标准。应该谨慎选取水泥稳定碎石,抗压强度过低的话容易在行车的作用下导致基层松散,过高则容易造成基层开裂。

对于路基拼接问题,当存在路基拼宽情况时应采取以下对策:一是在路基拼接中应用土工格栅时,格栅一般铺设路基顶面以下处,为了能更好地保护格栅,在设计时应该注重制定合理施工注意事项。路拌机进行现场拌时不能在压实路基时进行。应该另找场地完成拌和后再进行摊铺压实。另外应该严格落实土工格栅在铺设时的绑扎和张紧要求。二是采用间接拼接方式, 纵断面分离而新老路基平面不分离放宽拼宽路基沉降标准安照新建路基处理,既能减少新征用地又能降低填土高度。三是根据近几年道路使用情况和理论计算分析,控制新老路基两侧的沉降差异是解决道路拼接问题的有效途径, 笔者建议拓宽路基和原有路基的路拱横坡度增加值应该小于0.5%。

3.纵断面设计中的常见问题及对策

纵断面的设计是道路设计的核心, 也是整个道路工程设计的重点和难点。在纵断面设计时有两个关键问题,一是道路标高是由地下管线、地面排水、两侧建筑物等综合因素考虑后确定,但很多工程设计人员对于道路实际情况没有做到充分了解在设计时也就无法进行准确合理的设计。二是对于每一个关键性数据要仔细测量,反复计算, 只有对于实际数据进行认真求解后才能保证设计的安全性。

在进行道路设计时,对于纵断面主要从以下几个方面进行考虑,一是如果两条等级相同的道路相交时, 一般维持两条道路纵坡的角度不变而改变他们横坡的角度。对于横坡角度的改变是根据纵坡道路的横断面来确定改变哪条道路的横断面。一般是改变较小的道路,并令其横断面与另一个道路纵坡一致。二是如果两条等级不同的道路相交时,一般维持主干道路的纵断面和横断面不变,改变次级道路横断面使其渐渐与主干道路的纵坡面一致, 以保证交叉路口两条路面合理过渡。三是排水问题是道路设计中一项重要问题在发生降水时, 一般都是通过纵断面的设计,使雨水汇聚到一起并且在汇聚处设计雨水井,并且雨水井的设置要同地下排水系统相连从而保证雨水能够顺利排出路面。四是在交叉路口的纵断面设计中,至少要保证有一条背离交叉口的道路纵坡这样才能保证顺利排水。

4.道路横断面设计的常见问题及对策

由于道路路面情况越来越复杂, 因此对于横断面的设计不能仅仅依靠一个横断面的标高就解决全部问题。例如在传统设计规范中自行车非机动车道宽度定为1m, 但是经常会出现自行车运载的情况再者自行车的行驶速度不一。这样就不可避免地发生自行车超车的行为, 由于自行车道较窄,需要占用机动车道进行超车, 这样就容易造成交通事故, 存在一定的安全隐患。而一些城市采取人非共板的方式保护行人安全但因为无法超车而使得整条自行车的交通都处于缓慢的状态。因此在进行横断面设计时, 需要充分考虑到实际的各种情况保证交通行驶的速度和安全。

5.城市道路设计使用年限存在的问题及对策

城市道路设计使用年限存在的问题主要表现在两大方面。一是设计参数的取值问题, 依照城市道路设计规范,水泥混凝土路面的使用寿命为二十至三十年,沥青混凝土路面的使用寿命为十年至十五年。但实际情况是, 目前很多道路路面出现结构破坏的时间不到十年,其原因是多方面的,既和施工质量有关,又有人为原因和汽车超载原因等。实际上,造成路面提前破损主要是因为在设计规范技术参数时受经济性的影响其取值普遍偏低。设计合理性的准则实际上是规范中所提的保证安全的最低要求,目前很多城市道路在没有预留扩展用地的情况下盲目对城市道路进行扩建改造。扩建改造的费用巨大,这是因为在设计时没能科学合理地预估道路交通量。二是规划问题,现在某些城市在设计道路横断面时缺乏考虑长远,加上某些城市设计支路时采用机非混行车道, 将道路断面总宽度设计改造成双向车道, 由于车道的拓宽宽度偏窄, 两侧拓宽设计极为不便。

解决这个问题的对策为根据当前道路的实际情况具体分析进行参数设计取值。当重型车辆较多时要对重型车辆对道路的影响加以充分考虑严格做好交通量转换工作。应该兼顾远期的规划断面对道路的总宽度进行近期设计, 各城市都应该结合自身的实际情况,预测相应道路和机动车发展水平制定战略目标。要适合本城市交通发展, 在此基础上制定的道路横断面方案才有可能适合长远过渡。

6.结语

城市道路是城市的重要组成部分,在城市建设中的作用日益突出,因此城市道路设计应作为城市建设的一个重点问题。相信只要我们能在这个问题上多努力, 我国的城市道路建设将呈现新的面貌,城市形象得以改善, 城市内涵也会得到提升。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.CJJ37-1990城市道路设计规范[S].北京:中国建筑出版社,1991.

城市路基设计规范范文4

关键词:轴载弯沉道路等级

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

表1

1概述

从字面上来讲,路面弯沉是路面在垂直荷载作用下, 产生的垂直变形。路面弯沉值不仅能够 反映路面结构层及土路基的整体刚度,而且与路面使用状态存在一定的内在联系,时下,在进行路面设计时,对于路面弯沉值的影响因素由经验来进行控制也是不错的方向。同时弯沉的测定也较为方便。

一般而言,当弯沉值满足规范要求时,沥青砼面层和半刚性基层、底基层的层底 拉应力和沥青砼面层的剪应力一般均能满足要求,这在设定计算值的时候就已经根据规范做好了调整,并且在设计项目的地区内,很多已有的成功案例都可以成为设计时借鉴的对象,故设计中采用设计弯沉作为主要控制指标,并依据此来计算(验算)路面厚度。最终得到的竣工验收弯沉值即要符合实际的需要,又要符合客观推理,换句话说,在进行施工指导的时候,要有理有据,不脱离现实。只有这样才能真正的把路面的弯沉值这方面表达到位,使之为成为工程中起到积极作用的一部分。

2路面容许弯沉和设计弯沉

2.1路面容许弯沉值[L]是指路面在使用末 期的不利季节,在设计标准轴载作用下容许出现的最大回弹弯沉值

路面设计弯沉值ls是指路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载100kN作用下,测得的最大回弹弯沉值。不利季节有两个重要的影响一个是温度因素,一个是降雨。温度主要是昼夜温差,降雨带来的危害主要是对连接料的影响。降雨在广东南部一直是个困扰项目的问题,路面施工的连续性和温度稳定性问题在春秋两季出现的较多。接下来讨论下弯沉值在设计中的问题。

2.2路面容许弯沉和设计弯沉的关系

路面容许弯沉和设计弯沉的关系反映了路表弯沉在使用期间的复杂变化过程,为了防止路面出现沉陷、车辙、软弹、龟裂等整体强度和刚度不足的损坏,路表容许弯沉应大于等于路表实际回弹弯沉,即[L]≥Ls。

2.2.1 根据《公路沥青路面设计规范》,设计弯沉值与设计年限内每一个车道通过的累计当量轴次,公路等级、面层和基层类型有关。

Ls=600N-0.2AcAsAb

其中:Ac--公路等级系数:

As--面层类型系数;

Ab--基础类型。

2.2.2根据《城市道路设计规范》路 表容许弯沉与设计年限内每一个车道通过 的累计当量轴

次,城市道路等级和面层类型有关。

[L]=1.1N-0.2asac

路面容许弯沉和设计弯沉的关系为:

表2

([L]~ls)/[ L]×100%≤5%

在设计过程中,一般采用[L]/LS=1.2。

3轴载的换算和轴数累计

路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载,以BZZ-100表示。单轮轮载为25kN,轮胎压强为Pt=0.71MPa,单轮轮迹当量圆半径为r=10.65cm,双轮中心间距为3r。

换算公式:Nci=∑ra(piri1.5/ptr1.5)5Ni

ra--轮組数系,双轮組为1.0,单轮组为0.25。

在城市道路中一般以小型汽车为主,一般的整车重量都在2t以下,在此,按照 20kN做一下计算。其中小车各个轮胎的压强一般为0.18~0.25MPa左右(本次计算取 0.25MPa ).双圆荷载当量圆直径为d=p/(πp) =20/(3.14×250),故半径r=0.08m=8.0cm

(piri1.5/pir1.5)=

(0.25x81.5/0.7×10.651.5)5=6.82x10-4

由上式得,单台标准轴载小车对路面造成的影响相当于68200辆小型汽车,且通常前轴重为整车重量的1/3,后轴重为整车重量的2/3,故小汽车的轴载比20kN更低,实际上,按照《城市道路设计规范》,当轴载小于等于20kN 时可不换算的规定,城市道路中需要计算的只有公交车、客车及少量的货车,而这些量是很有限的,若仅仅按照这些交通量计算,显然设计弯沉值是不能用来计算路面结构的。因此设计中在没有交通量统计的情况下,怎么确定累计轴数是决定路面结构组合设计荖否合理的关键。

通过实践证明,结合广东省内城市道路设计

的经验,按照《公路沥青路面设计规范》的规定,将公路等级和设计年限内累计标准轴次与城市各等级道路相对应起来,并以此来作为城市各等级

道路设计的参考值是可行的。

在城市中,考虑行车舒适性、噪音、施工时间和养护维修等因素,均采用沥青砼路面,故设计年限均为15年, 而对于一些小区道路、部分改造道路、乡村的小路和部分城市支路,采用较薄的沥青面层或加铺一层细粒式沥青面层时,可采用10年设计年限。

4 弯沉的计算

由表1的设计年限内累计标准轴次,通过计算可得出路面设计弯沉值,进而对路面结构组合进行设计。

5 结论

从表2的分析和表格中,在城市道路设计中,实测的交通量往往是用来判定道路的服务水平,而在计算弯沉值时,需充分考 虑该城市的性质(大城市、中小城市或县级市〉、设计道路的位置和重要性、设计道路 的功能等因素。

前几年,设计弯沉值按照《城市道路设计规范》L=[l]/1.2取用,但近几年来,由于城市和乡村的快速发展,道路上的机动车迅猛的增长,道路的服务水平基本已趋于饱和,因此在确定各个等级的城市道路的设计弯沉值时,均采用表2第4栏,即《公路沥青路面设计规范》 Ls=600N-0.2AcAsAb

参考文献

(1)公路沥青路面设计规范(JTj 014-97)

城市路基设计规范范文5

关键词:压实度,回弹模量,弯沉值,必要性

中图分类号:U231文献标识码: A

一 、引言

在施工过程中工程监理方出于对工程质量的严格要求,总希望多一些检测手段,以便于将检验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷,故许多工程监理方很愿意采用“双控(即控制压实度和弯沉)指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们:经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多,以邯郸经济开发区(东区)市政工程翠堤路道路、给排水工程资料为例:

该道路路基最小压实度要求

填挖类型 路床顶面以下深度(cm) 道路类别 压实度(%)

(重型击实)

零填方或挖方 0~30

主干路

≥95

30~80 ≥93

填方 0~80 主干路

≥95

80~150 主干路

≥93

150以下 主干路

≥90

该路机动车道采用沥青混凝土路面形式,其结构从上至下依次为:

面层 5cm中粒式SBS改性沥青混凝土

7cm粗粒式沥青混凝土

上基层 20cm5%水泥稳定碎石

下基层 20cm二灰碎石

底基层 20cm12%石灰土

道路等级系数:1

路面设计弯沉值:LD=23.89(0.01mm)

路基回弹模量:≥30MPa

第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=21.06(0.01mm)

第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.22(0.01mm)

第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=26.51(0.01mm)

第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=49(0.01mm)

第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=145.48(0.01mm)

路基顶面交工验收弯沉值LS=310.52(0.01mm)

经实测,当压实度满足要求后,实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此,名为“双控”实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量,检验手段虽不同而目的是一致的。因此,对于同一路面(或路基)结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是,为什么会产生较大差异呢?这里谨对此进行分析并提出建议,不妥之处请指正。

二、路基强度的评价指标

1. 路基压实度

路基压实度:指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。

2. 路基回弹模量

回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力,如果垂直荷载为定值,土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移是定值,回弹模量值愈大,则土基承受外荷载作用的能力就愈大,因此,路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。

3. 路面弯沉值

弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。

设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。

计算公式是Ld=600N *AC*AS* Ab---《公路沥青路面设计规范》[1]。

式中:Ld路面设计弯沉值(0.01mm);

Ne设计年限内一个车道上累计当量轴次;

AC公路等级系数,高速公路、一级公路为1.0,二级公路为1.1, 三、四级公路为1.2;

AS--面层类型系数,沥青砼面层为1.0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1;沥青表面处治为1.2;中、低级路面为1.3;

Ab--基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时,Ab=1.0;若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时,Ab可取1.0;柔性基层、底基层Ab=1.6,当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时,Ab可取1.6。

容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏状态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。

计算公式是LR=720N *AC*AS---《公路沥青路面设计规范》[1]。

三、压实度和弯沉指标的相互关系分析

1. 压实度和弯沉反映的是什么

压实度反映路基每一层的密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,当两者都达到合格要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。

弯沉主要是检测路槽的刚度(检测范围比较广),压实度是检测路基被压后土的密实程度,压实后的路基有一定的刚度。

在实际操作中:压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度;弯沉表示被测路面结构层以下各层(包括路基)在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量,但在理论上却没有关联。

2. 压实度跟回弹弯沉存在的相互关系

弯沉值从整体上反映了路面各层次的整体强度;路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大,其变形也就越大,路面各层也就容易破裂。

弯沉值过大,其原因一般与路面各层的材料性质,厚度,整体性(是否结板),压实度等有关,还与气候条件有关,雨季会偏大。

3. 对于市政道路,《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)[2]规范有明确要求:

6.8.1土方路基(路床)质量检验应符合下列规定:

主控项目

1路基压实度应符合本规范表6.3.9的规定。

检查数量:每1000m2 、每压实层抽检1组(3点)。

检验方法:查检验报告(环刀法、灌砂法或灌水法)。

2弯沉值,不得大于设计规定。

检查数量:每车道、每20m测1点。

检验方法:弯沉仪检测。

1)路基压实度应符合表6.3.9-2的规定。

表6.3.9-2路基压实度标准

填挖类型 路床顶面以下深度(cm) 道路类别 压实度(%)

(重型击实) 检验频率 检验方法

范围 点数

挖方 0~30 城市快速路、主干路 95 1000m2 每层

1组

(3点) 细粒土用环刀法,粗粒土用灌水法或灌砂法

次干路 93

支路及其它小路 90

填方 0~80 城市快速路、主干路 95

次干路 93

支路及其它小路 90

>80~150 城市快速路、主干路 93

次干路 90

支路及其它小路 90

>150 城市快速路、主干路 90

次干路 90

支路及其它小路 87

2)压实应先轻后重、先慢后快、均匀一致。压路机最大速度不宜超过4km/h。

3)填土的压实遍数,应按压实度要求,经现场试验确定。

4)压实过程中应采取措施保护地下管线、构筑物安全。

5)碾压应自路基边缘向中央进行,压路机轮外缘距路基边应保持安全距离,压实度应达到要求,且表面应无显著轮迹、翻浆、起皮、波浪等现象。

6)压实应在土壤含水量接近最佳含水量值的±2%时进行。

4. 柔性路面结构体系比较复杂,首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上,各层材料性质多变,实际具有弹-粘-塑和各向异性,特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次,作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的,因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外,虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数,但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说:在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法(包括采用的设计参数)若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小:对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚,偏安全,这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大,若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标,与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉,则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符,这与设计又产生了矛盾。

由此可见,套用路基、路面设计计算公式(或参数)来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。

这里可以参考《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)[3]中回弹模量与回弹弯沉值的关系式,计算出路基顶面回弹弯沉值,即:

l0=9308E0-0.938(1)

式中l0---路基顶面的回弹弯沉值(0.01mm)

E0---土基的回弹模量(MPa)

这是目前各种规范中唯一能够明确表达l0和 E0之间关系的经验公式,也是近年实践中普遍使用的。由于设计中采用的路基回弹模量值都是针对不利季节的,而施工中的弯沉检验往往是在非不利季节进行的,因此,需将路基回弹模量

E0调整到非不利季节的E0'值:

E0'=K1 E0(2)

式中K1---季节影响系数,不同地区取值范围为1.2~1.4,各地根据经验确定。

上述经验公式一定程度上反映了路基回弹弯沉值与路基回弹模量之间的变化规律,但多具有一定的局限性,各地可根据现场测试测出路基回弹模量与弯沉值,然后使用最小二乘法得出路基回弹模量与弯沉值之间的关系。

5. 影响路基回弹弯沉的主要因素

(1)含水量的影响:土的强度与土质、密度及含水量有关。对同一种土,在一定的密度,如天然状态或一定的压实状态下,其强度主要受含水量的影响。道路施工时,路基土通常具有天然含水量,经过雨季或自然条件的影响,路基土的含水量会大幅度增加,并且伴随着路基土的膨胀,导致路基弯沉值达不到要求。

(2)地下水的影响:主要表现在毛细水的作用,特别是路槽处于毛细水饱和带时,路槽区土质潮湿且天然含水量高,翻松困难,碾压呈弹簧土(俗称“橡皮土)状态,致使路基强度大幅度降低,弯沉值达不到要求。

四、 结语

(1)《公路路面基层施工技术规范》对路基要求做弯沉检验,评价标准是所测弯沉值小于设计容许值,《城镇道路工程施工与质量验收规范》也对路基顶面交工验收弯沉值做了要求,故鉴于弯沉检验的重要性与可行性,有必要对城市道路路基进行弯沉检测。

(2)《公路路面基层施工技术规范》给出了回弹模量与回弹弯沉值的经验公式,但具有一定的局限性,各地区可在此基础上考虑不同条件,建立更接近工程实际的地区性公式。

(3)影响路基回弹的主要因素是含水量和地下水的影响,当路基回弹弯沉值达不到要求时,可以采用对路基采取排水和降水及对路基进行翻晒换填、足够补压等措施进行处理。

参考文献:

[1] JTG D50--2006,《公路沥青路面设计规范》

城市路基设计规范范文6

关键词:Solfix 有机胶结料 道路路基设计

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0034-03

1 工程概况

江苏城建学校选址位于常州市殷村南部,规划用地面积共约54公顷,共分为3个地块。学校规划总体上形成“一心、一环、双轴、六区”的空间结构,规划采用三级路网形式构筑校园车行交通系统。一级路网为12 m宽的校园主干道,采用自由环型道路组织校园内部车行交通,与校园内主要景观空间紧密结合,串接校园各功能区域。二级路网为校园次干道,主要串接建筑围合的组团空间。三级路网为建筑组团内部道路。近期对校园环型路网进行尽端式处理,并与二级路网形成一个完整的车行交通体系。

本次设计规划道路车行道宽度9 m。道路车行道部分采用双向抛物线型路拱,平均横坡2%,坡向道路外侧。道路远期车行道路面结构层为:5 cm细粒式沥青砼(AC-13C,玄武岩骨料)+透层油+20 cm聚合物(SRX)稳定级配碎石基层+20 cm10%石灰土。

由于是建设期间,本道路在建筑施工期间供施工车辆作为施工便道使用,近期在施工完道路基层后,暂时采用2 cm双层沥青表处对面层简单处治,1~2年后建筑全部施工完毕后直接在该路基上直接摊铺5cm细粒式沥青砼(AC-13C,玄武岩骨料)面层。道路结构层以下采用60 cm6%石灰土处理+20 cm3%灰土原槽翻挖处理,以提高路基抗压回弹模量,增强路基的整体强度,土基抗压回弹模量不低于30 MPa。

2 Soilfix聚合物应用结构设计

2.1 Soilfix一般结构形式(如图1)

Soilfix材料和厚度推荐表(见表1)。

2.2 技术规范标准

《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)《公路路基施工技术规程》(JTG F10-2006)《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001)《路用水基-聚合物(SRX-VR系列)柔性道路结构设计标准》Q/T.ROM001-2008标准、《路用水基-聚合物(SRX-VR系列)柔性道路基层施工技术规范》Q/T.ROM001-2008标准。

Soilfix韧性结构层道路结构设计主要是依据国外全厚式沥青柔性长寿命道路的实际经验和标准,依据美国州公路与运输官员协会(AASHTO)标准等设计方法和思路,结合Soilfix材料的特点和实际工程数据采集而形成的《ROMIX Holdings LimitedDesign Criteria for Soilfix application to Roads》标准。

2.3 设计原理

(1)首先Soilfix结构层属半柔性高韧性基层,该种基层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,不存在结构的破坏,所以该种结构层不像水泥路和水泥基层那样需要维修和大修。

(2)对于二灰基层沥青路面而言,车辆所造成的载重主要是透过二灰土板结层来负担,路基土壤或级配层则是在于提供二灰土板结层一个稳定且均匀的支承。对于柔性路面Soilfix韧性基层而言,则是透过应力传递与分布的行为,将车辆的载重由路面结构内的所有材料来分担(薄沥青面层、Soilfix级配料基、排水垫层、以及路基土壤)。除了结构的作用以外,沥青面层和Soilfix级配料基层都担负了保护道路结构其它材料,不因为环境的影响而出现破坏的情况。而水泥和二灰结合料基层对所承受的弯拉应力反应十分敏感,尤其在重载交通作用下很容易破坏。相反Soilfix半柔性路面结构的破坏不会造成开膛破肚式的养护和大修,多数只要进行薄沥青面层(磨耗层)的维修处理,再生或加铺就可以了。其次Soilfix结构层属柔性可避免干缩、温缩裂缝的产生,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。同时在施工控制方面Soilfix柔性基层能够克服粘结料不均、施工延时控制及污染大等缺点。

(3)受力模型:该种道路基层的验算的主要控制指标是考虑面层沥青疲劳破坏的路面顶弯沉、Soilfix韧性层底的弯拉应力、土基本身的承载能力。因为Soilfix柔性基层相对水泥和二灰层,具有较小的刚性和较大的抗变形能力,在相同的交通条件下前者的容许弯沉明显大于后者。英国TRRLLr 833以线图的形式介绍了沥青混凝土面层在不同基层上的容许弯沉,反映出沥青混凝土铺在半刚性基层和柔性基层上的容许弯沉比例在1.5~1.8之间。也就是说在在同样的交通荷载下,如果半刚性基层的容许弯沉为20,则柔性基层的容许弯沉为30~36。在此以累计当量轴次10×10的6次方为标准分别对两种基层结构进行厚度验算,结论聚合物Soilfix半柔性高韧性基层应用是可行的。

2.4 设计原则

设计在满足工程经济的前提下符合城市主次干道Ⅱ级标准的要求,尽可能采用较高的技术指标,还要综合考虑工程造价,施工技术条件,地质气候,材料来源等其它影响因素。

数目增加不大的情况下,尽量采用较高的技术指标,不轻易的采用低指标和极限指标,同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。在路线部设时尽量保证行车安全,舒适,快捷的前提下做到工程数量小,造价低,使用成本低,经济效益好的目的。

3 Soilfix结构层设计计算:

依据ROMIX Holdings LimitedDesign Criteria for Soilfix application to Roads标准和美国沥青协会AI IS-181、AI MS-1方法和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)。

3.1 根据表2和甲方要求的荷载要求确定

确定Soilfix道路荷载能力等级,我国道路标准轴载是100 kN,Soilfix标准轴载是80 kN,根据表2和甲方要求的荷载要求确定重型车辆当量荷载ESALs。

例如:4轴40吨重型卡车当量荷载ESAL平均值为1.8 x 1000000 e.g.

见表2,4-axle Truck=Ave 1.8 ESALs3

将平均每日各类型车辆换算成标准轴载80 kN的当量荷载。

3.2 根据交通设计和表3要求确定总当量荷载ESALs

一般横断面为3幅路设计,一般路段为双向4车道。

(1)查表法。

设计寿命:15年,年平均交通增长6%。

主干道年平均交通日流量3000~15000辆(小轿车)折合成重载交通单向单车道平均值取3000辆、次干道折合成重载交通也按3000辆计算,按四轴货车查表3,40 t重型卡车当量荷载ESAL平均值1.8取2,依据表3确定总当量载荷为ESALs=54.03×106。

(2)新建路计算法。

设计寿命15年,交通日流量15000辆、车道系数取0.45、年交通增长6%。

公式:Ne=365Ni/Y[(1+Y)t-1]×η

Ne为设计年限内一个车道上的累计当量轴次;Ni为路面竣工后第一年的双向日平均当量轴次;Y为设计年限内交通量年平均增长率;t为设计年限;η为车道系数。

根据方向分布系数D,单向车道数N=2,η取0.45

Ne=(365×15000)÷6%×〔(1+6%)15-1〕×0.45=57.34×106

(3)比较A和B。

ESALs=54.03x 106和Ne=57.34×106代入表4。

3.3 道路等级的确定

根据表4确定按T5级路施工,基层soilfix厚度150~180 mm,面层沥青混凝土厚度最小40 mm。

以上这些应用数据和等级,是Romix公司依据道路试验和化验室试验得出的真实结果和依据,相对应比国家标准要高。

3.4 Soilfix结构设计结果:

基层采用200 mm结构厚度的soilfix聚合物稳定碎石层,添加量按压实后实方计算,实方每10方加Soilfix 9升,压实度为大于97%,考虑地基层下的地下水和毛细水的影响,杜绝软基沉降因素在道路施工时,道路结构层以下采用60 cm6%石灰土处理+20 cm3%灰土原槽翻挖处理,以提高路基抗压回弹模量,增强路基的整体强度,土基抗压回弹模量不低于30 MPa。

道路要求完成软基处理压实合格后铺筑Soilfix层、并常温阳光下自然养生,以压实度控制施工质量,30天后检测弯沉,回弹模量数据。

因为Soilfix处理层是柔性基层,不需要设置收缩缝,不需要频繁洒水养生,铺筑后3~12 h即可开放所有交通,晴天连续4~5日,路表干燥后即可铺筑沥青面层。

参考文献