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城市道路路基设计范文1
Abstract: this paper, introduces the different levels of urban road roadbed design, test and construction from the attention, and has strong theoretical and practical, for reference.
Key words: the city road; Roadbed; Design; construction
中图分类号: U412.37文献标识码:A 文章编号:
1.工程背景
某工业区为了更快得到发展、吸引更多的外商投资,基础设施必须先期投入到位。 道路属于基础设施的一部分,所有道路均为新建工程,该片区共有道路 11 条,是工业区最主要的骨架道路。
2路基设计
2.1路基边坡
城市道路一般填高较低(填高
2.2一般路基设计
2.2.1高填方
当填土高度H (路面边缘标高与原地面的高差)≥h+0.6 m (h为路面结构层厚度)时,清除20 cm表层耕植土进行基底碾压后回填6%的灰土;车行道路床(厚度60 cm)部分均回填6%的灰土,人行道路床(厚度40 cm)部分均回填4%的灰土。路基中部(路床底与原地面之间的部分)回填4%灰土。
2.2.2低填方
当填土高度H
2.2.3零填或挖方路段
车行道施工时先超挖至路槽下40 cm,进行基底碾压后再回填石灰土。车行道路床(厚度40 cm)部分均回填6%的灰土,人行道路床(厚度40 cm)部分均回填4%的灰土。
2.3特殊路基设计、常见方法、做法
2.3.1特殊路基设计
(1)河塘
路线经过河塘(鱼塘)路段时,先筑坝抽水,将塘底淤泥清除干净,并将河岸挖成宽度≥1 m,向内倾斜3%的台阶。塘底50 cm分层回填碎石土,比例为碎石∶土=8∶2 (重量比),碎石的最大粒径≤10 cm,碎石土以上回填6%灰土至原地面。
(2)软土地基
软土地基对工程的影响主要有稳定和沉降两方面。由于该地区道路填高低,边坡缓,稳定基本能满足要求。主要考虑软土地基对道路沉降的影响。
2.3.2常见方法
(1)公路工程常见方法
①浅层处治
适用于表层软土厚度小于3m的软土路段。可采取生灰拌合、换填、抛石挤淤等方法。
②轻质路堤
常用的轻质材料为粉煤灰,用轻质材料做路堤填料,可减轻路堤自重,减少沉降。
③加筋路堤
加筋路堤一般宜与其他方法联合使用。应采用强度高、变形小、老化慢的土工合成材料作为加筋材料,加筋材料应尽可能设置在路堤底部。
④预压
预压的荷载以路堤材料为宜,一般分为欠载预压、等载预压和超载预压。欠载预压和等载预压适用容许工后沉降标准低或路堤填高不大的一般路段;超载预压适用于工期紧、填土高度大的路段。超载预压宜结合竖向排水体进行。
⑤竖向排水体预压
在软基中设置竖向排水体能大大缩短排水距离,加速地基的固结过程,能明显提高预压效果。该方法常用在人工构造物和路堤相邻的过渡段。凡采用竖向排水体处治方法的,填土预压期应大于6个月。常用的竖向排水体有袋装砂井、塑料排水板等。
⑥粒料桩
设置粒料桩后桩体与桩间土形成复合地基,粒料桩对地基土起置换作用、竖向排水体和应力集中作用,但不考虑其对路基土的挤密作用。通常采用碎石、砂砾、砂做桩料。
⑦加固土桩
加固土桩是用专用机械将软土地基的局部范围(某一深度和直径)内的软土柱体用加固材料改良而形成,与软土形成了复合地基。加固土桩只考虑置换作用和应力集中作用,但不考虑加快地基的竖向排水固结速度以及它对路基土的挤密作用。
(2)城市道路工程常见方法
①附近有土质良好、含水量适当的土源时,可全部或部分挖除软土层,然后用好土分层回填。②当符合要求的填料来源困难,且软土层较厚时,可设置生石灰桩或砂桩及排水砂层,加速排水固结,保证路基稳定。
③常年积水、排水困难、软土呈流动(塑)状态、且土层厚度较薄的路段,可采取填石挤淤的办法修筑路堤。
④路基疏干可采用土工织物、塑料排水板或超载预压法稳定处理。
设计和施工时,当单一的处置方法无法满足要求时可采取两种或两种以上的措施进行综合处治。
2.3.3做法
该区总体来说土质较好,局部路段出现淤泥质亚粘土,该层厚度为1.5 m~7 m不等,承载力约达6 t~9 t。该层呈软塑———流塑状,为高压缩性、低强度地基土。考虑到道路所处在该地区的特点(道路建成后两侧地块将很快被开发,为了减少整个片区的土方量,除桥头外,一般路段均为低填),结合《城市道路设计规范》和《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》,对该层淤泥质亚粘土具体处理如下。
(1)该层厚度为1.5 m~3 m时,可采取浅层置换法。挖除该层全部的淤泥质亚粘土,回填4%石灰土。
(2)该层厚度为3 m~7 m时,考虑到软土层厚度较大,如采取全部挖除后换填处理将增加工程造价和施工工期。考虑到本地区工程施工工期短的实际特点,不宜采用预压或竖向排水体预压方法。可采用部分换填轻质材料(如采用固化粉煤灰或结合加筋路堤等)的和加固土桩(如粉喷桩)等方法处治。
2.4 路基检测标准
2.4.1 压实度标准
(1)规范要求。 路基应分层铺筑和压实,压实度为采用重型击实试验求得最大干密度时的压实度。
(2)具体施工时压实度控制。 《城市道路设计规范》中压实度标准较低,从提高工程质量角度出发,结合本地土质条件和施工可行性。
2.4.2 弯沉指标
土基(路床)顶面的弯沉值是施工过程中必须检测的指标之一,关系到整个工程的质量。 根据宜兴地区的地质条件和施工水平,在计算的基础上总结得出各等级的道路路床顶面弯沉值如下:主干道:150 ~165(0.01mm),一般取 160(0.01mm);次干道:160 ~180(0.01mm),一般取 170(0.01mm);支路 :170 ~ 185(0.01mm),一般取 180(0.01mm)。
3.路面设计
3.1 路面结构设计
为提高工程质量,建议城市主干道机动车道上面层采用改性沥青。
3.2 路面检测指标
城市道路路基设计范文2
【关键词】城市道路;道路排水;设计
一、引言
随着城镇化建设的发展,城市化水平在不断提高,而城市道路是一个城市交通的灵魂,人们对城市道路建设的要求也越来越高,为保证城市道路能最大限度地满足车辆运行的要求,增强运营的安全性和舒适性,降低运输成本和延长道路使用寿命,这就要求路基、路面具有更高的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等使用性能。而道路路面积水,会降低车辆的运行能力,甚至使车辆产生液面滑移,对交通安全极为不利,同时路面长期积水会浸润路基,降低路基土的强度,甚至造成路基整体破坏。因此,在设计城市道路时,为保证行车安全、改善城市卫生条件,以及避免路面过早损坏,要求迅速及时地排除路面积水。
二、城市道路路基排水设计
路基是道路的基础,其稳定性和强度对于水的作用非常敏感。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定性。
(1)首先明确各排水设施的使用条件,分别设在路基的不同部位,注意各自的主要使用功能、布置要求或构造形式;(2)设计前必须进行水文地质调查研究与有关资料收集和当地雨水有关的资料收集;(3)正确理解排水综合设计的含义,仔细考虑排水与其它工程建设项目协调关系,特别是农田水利相关的考虑;(4)详细标注排水系统布置图的主要内容。
在具体设计方面要尽量做到以下几个方面:
(1)对于过湿路基,无法进行碾压、晾晒的,可采取换填方式进行处理,如抛石挤淤、换填好土、换填透水性好的粒料材料等;对于潮湿路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟,并每隔一定距离挖一些横向排水沟,将路基水收集到排水沟内,通过吸水泵排走,从而疏干路基。
(2)要充分重视下立交处道路路基排水问题。在下立交处一般路面标高较低,大部分路基位于地下水位以下,尤其是南方地下水位较高而雨水又多地区,若不进行处理路基就会长期浸泡在地下水中,导致路基湿软、变形、强度降低,最终发生破坏。对于汇集在地势最低处的地面水,可以通过设置排水泵站的方法将其排除。
三、城市道路路面排水设计
由于雨水或从附近汇集而来的水,最先接触的都是道路的路面部分,所以,如果不及时排除将会出现:道路表面形成“水膜”,使路面与车轮之间隔有一层水垫层,从而降低路面的抗滑性能。为迅速排除路面径流、保证路基稳定、延长路面使用年限、维持车辆正常交通及行人安全,需要合理进行路面排水设计。
(1)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两种方式。当车行道宽度较宽时,通常采取双坡排水方式,可以减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除。道路两侧每隔一定距离设置雨水口来收集路面水,然后通过雨水支管将收集到的地表水排人雨水主干管内,最终排人排放水体中。
(2)人行道排水设计。
①人行道横坡设置时坡度朝向车行道,降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排人车行道边的雨水口内。
②当道路位于挖方段时,通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙,并在挡土墙上方设置截水沟。
随着社会的发展,城市路面上的轴载与日剧增,由于水的存在导致泵吸作用、导致路面材料包括抗剪强度在内的各种性能的下降,对路面造成很大破坏。因此,在现代城市道路排水设计时,要对路面内部排水设计给予充分的重视。水的破坏作用是水通过裂缝、接缝、路表面、路肩或从地下高水位、地下潜水层等渗入路面结构内部而造成的。路面结构内自由水的排除一般有两种方式:路面边缘排水系统和排水基层排水系统。
路面边缘排水系统是将路面结构内的自由水,先由路面结构层间空隙或某一透水层次横向流入纵向集水沟和排水管,再由横向出水管排引出路基。这种方案常用于基层透水性小的水泥混凝土路面,特别是用于改善排水状况不良的旧水泥混凝土路面。
排水基层排水系统是直接在面层下设置透水性排水基层,在其边缘设置纵向集水沟和排水管以及横向出水管等,组成排水基层排水系统,采用透水性材料做基层,使渗入路面结构内的水分,先通过竖向渗流进入排水层,然后横向渗流进入纵向集水和排水管,再由横向排水管排引出路基。
四、绿化带排水设计
绿化带设计是城市道路设计中的重要组成部分。绿化带不仅可以美化城市环境,而且可以给行人带来视觉上的享受,城市道路一般都有1 5%―30%的红线宽度作为绿化带,游览性道路、滨河路及有美化要求的道路,绿化带宽度将更大。但是,绿化带内容易有积水,绿带内的雨水,虽然可以部分排至路面,但仍有很大一部分雨水渗人士中,同时城市道路中埋设有各种管道,这部分雨水会沿着各种管道向路基深部渗透,这种渗透日复一日就会损害路基,对道路使用寿命产生影响。所以,在绿化带设计过程中要考虑排水设计。在绿化带排水设计中,根据以往经验,采用两边及底部用混凝土封闭,中间设置中300的渗沟,每隔40m左右设置集水井,并用中300管接出,排入雨水系统,同时应注意管底应比雨水井内最高水位高出200mm 以上,以防雨水倒灌。这样虽然可以很好地解决绿带排水问题,同时也可以消除绿带内水浸而影响植物的生长问题,但是这样处理造价会有所提高。根据实际工作经验,采用碎石盲沟作为绿化带的排水系统效果不错。首先,在中央绿化分隔带内填筑30cm 粘土,并以一定角度坡向分隔带中央,利用粘土的弱透水性阻止水渗入路基。并引导水流向绿化分隔带中央。然后在绿化分隔带中央修筑碎石盲沟。盲沟顶标高大致与土路基顶标高相同,盲沟以两个窨井中点为分水岭,以2%纵坡分向两侧,以利于水的流动,减少下渗时间。在窨井位置设D230混凝土横向支管,连接碎石盲沟与窨井,并以1%坡将水由盲沟引入窨井,这样可以达到不错的效果。设置完善排水系统,使绿化带和路面的下渗雨水随路表面雨水及时排出,等于提高了车道路面和绿化带的径流系数。可以将绿化带的下渗雨水排除70%,即将绿化带的径流系数由0.15 提高至0.15+0.85*70%=0.745,可见绿化带排水系统的设计有利于城市道路的总体排水,有利于提高城市道路的受用寿命。
五、结束语
城市道路路面的积水如果不及时有效的排除,时间长就会渗入路面结构内部,这部分水会对路面产生破坏作用,影响道路的使用寿命。因此,在城市道路设计中要考虑排水设计,而排水设计要密切联系实际,在实践中寻求合理的设计方案,通过设计,力求路面的积水尽快的排除,保持路面的通畅,提高道路的使用寿命。
参考文献
[1]袁建平,方正.城市立交道路排水设计 中国农村水利水电,2006,(1).
[2]蒋育红,过秀成.城市道路排水设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2007,30(10).
城市道路路基设计范文3
关键词:城市道路;工程路面;结构设计
道路修建是城市现代化发展中的核心工程,与车辆通行、运输的安全存在直接的联系。城市道路在路面结构设计方面,考虑到交通、行人等因素,提出了安全要求,在保障城市道路路面结构稳定的基础上,维护路面的安全与强度,消除路面结构设计中潜在的风险因素。设计人员遵循道路修建的根本要求,完善路面结构的具体设计。
1城市道路工程的路面结构设计
城市道路工程在进行路面结构设计之前,需要重点研究城市道路,深入分析城市道路的实况,进而才能真实的设计出路面结构的方案。设计人员要选择有代表性的城市道路进行研究,路线、路段需属于典型城市道路,由此才能提升路面结构的设计水平[1]。路面结构设计时,按照《城市道路路面基层施工技术规范》中的要求,提前选择一定年龄的路面,约3年或以上年龄,调查路面的性能状况,尽量包含不同类型的路基结构,所以针对城市道路路面结构设计的调查工作,提出三点要求。第一,路面结构设计和调查的过程中,需要反馈不同调查路段的具体情况,特别是城市道路的修建水平,以便优化方案的设计,进而为路面结构设计提供详细的依据。第二,掌握道路路面结构设计部分的土基实况,尤其是强度等级、回弹模量范围等项目内容,各项参数之间的关系如表1所示,促使设计人员掌握路面设计中的各项要点内容,有效控制路面结构设计中的影响因素,一方面控制结构设计时的沉降,另一方面优化路面的设计过程。第三,根据路面结构设计的要求,确定结构的设计类型,维护路面设计组合的优质性,以免路面结构工程中出现误差,体现设计的科学性。
2城市道路工程中路面结构的方案设计
2.1设计原则
设计原则是城市道路路面工程中的主要部分,专门用于约束路面设计,确保路面设计的规范性[2]。例举路面结构设计的原则,如:(1)站在经济、技术角度上分析城市道路路面的整体设计,改进方案中的不足点,选择最优的结构设计方案;(2)路面结构材料的选择,必须考虑到城市道路所处的环境,包括交通环境、气候环境等,有针对性的选择路面材料,维护路面结构的稳定性;(3)设计人员着重分析沥青的面层结构,在质量、力学等方面评价路面结构设计,为路面结构提供优质的级配方案,强化路面的结构;(4)路面结构设计中,设计人员要遵循环保、节能的原则,既要保障城市道路的质量和性能,又要落实相关热的原则。
2.2结构材料
结构材料是路面结构的一大设计因素,需依照城市道路工程路面的设计实况,挑选恰当的结构材料。以某城市路面结构设计为例,该工程是城市路网的重要组成部分,总长0.72公里,宽30m,分析其在主要材料上的选择方式。如:(1)面层材料,分为上、中、下三部分,均以沥青材料为主,该路面结构设计,按照常用沥青的级配,合理分配其在不同面层部分的应用;(2)下封层材料,用于加强面层、基层的连接,防止相连层面发生侧滑,该工程将改性沥青做为吸收膜,降低侧滑的发生机率;(3)基层材料选择,该工程通过试验分析的方式,选择基层强度的指标,以指标为基础选择可用的材料,以水泥稳定砂砾此项材料为根本,逐步提升基层结构的密实性强度和刚度,保障路面设计材料的科学使用。
2.3设计方案
2.3.1新建路面结构的方案设计。城市新建的公路工程内,路面设计新可分为4个部分,分析如:(1)主线行车道设计方案,其为新建道路路面结构设计中的主要部分,按照城市道路的要求,主线行车道的不同层面,使用了不同的混合材料,以混凝土为主进行分析,新建路面的上面层部分,使用改性沥青混凝土,厚度为5cm,同时使用75cm的应力吸收膜,中间结构选择中粒式沥青混凝土,保持4~6cm的厚度,下方厚度要大,基本可以设计为8cm,材料为粗粒式混凝土,用于稳定路面的结构基础,其中基层要求达到30cm,垫层也要达到30cm厚度,具体厚度依照实际情况分配;(2)地面铺道行车设计中,仅仅分为上下两部分,取消了中间部分的设计,上方设计5cm的细粒式沥青结构,下方可以根据实际情况设计,一般为5cm的粗粒式,基层与垫层的厚度保持30cm;(3)非机动车道设计方案内,分为20cm的垫层,采用天然的砂砾材料,基层厚度控制在20cm,选择含有5%水泥成分的砂砾,而且砂砾材料要具备足够的稳定性,防止影响基层的结构性能,面层厚度为4.5cm,路面结构的全部非机动车道的结构厚度,不能超出44cm;(4)人行道的结构设计方案,与非机动车不同,面层同样需要分为上面层和下面层,使用材料为:预制混凝土透水砖、水泥砂浆,厚度是7cm、4cm,基层、垫层及非机动车道结构设计中,材料一致,厚度范围是15~20cm。2.3.2改建道路路面结构设计方案。城市道路工程中,存在部分需要改进的道路,同样需要设计路面结构。一般情况下,城市道路改建道路路面结构设计时,涉及到结构翻挖、结构挖除的情况,需要先处理旧路面的结构,再实行新路面结构设计[3]。分析需要修改建设的道路,其在路面结构上的设计方式,如:(1)吸收膜结构,根据修改要求,分为基层、底基层两个部分,基层厚度30cm,底层按照实际情况设定;(2)车行道结构,下方部分的设计厚度是7cm,材料粗粒式沥青混凝土,上方结构4cm,材料细粒式混凝土,上、下面层的相互稳定,划分为两层施工,材料为砂砾,底基层厚度30cm,选择天然砂砾,用于确保底基层的稳定性。
3城市道路工程中路面结构设计的注意事项
城市道路在路面的结构设计项目上,还要考虑到工程指标的差异,特别是城市自身规定与国家规定的差别,其中各项设计指标均有细小的差别,应该遵循路面结构设计的实际情况,由此才能保障结构设计的真实度。不同规定中的设计指标,对路面结构设计有一定的限制,所以设计人员综合分析设计指标,按照城市道路路面结构的设计需求,选择可遵循的指标项目[4]。除此以外,路面结构设计中,还要注意试验路的铺筑和养护,以试验路为标准,落实路面结构的设计方案,严格遵循结构设计的方案要求,落实设计要求,最主要的是依照试验路的设计方法,完善路面结构的具体设计,尽量避免出现不良的影响因素,强化城市道路的路面结构,进而提升城市交通的安全水平,保障路面通行的良好性能。
4结束语
道路路面修建工程中,提高了对结构设计的重视度,根据道路路面的基础特性,如:强度、抗滑、耐久性等,都需合理的设计路面结构,改善城市道路的特性,最主要的是保障城市道路的稳定与安全,全面体现路面结构设计的优点,防止干扰城市的车辆通行。路面设计过程内,必须依照城市道路的实际情况,安排规划设计的工作,提升城市道路的设计能力。
参考文献
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[3]曹立峰,杜百计.试论城市道路路面结构设计[J].市政技术,2008,3:176-177+181.
城市道路路基设计范文4
[关键词] 城市道路;施工建设;质量;排水设施
近年来,随着我国城市化进程的加快,城市道路建设日新月异,使得市容市貌普遍得到了提高,城市道路是现代化建设的重要基础设施,也是提高城市经济快速发展和方便人们生活出行的关键因素。城市道路工程在质量方面有了质的飞跃,但也应该看到,影响城市道路建设的因素很多,大多数中、小城市道路工程在质量方面仍存在着不小的差距。
一、城市道路建设的特点
城市道路建设的桥梁和路面同时施工,规模大,涉及到居民的拆迁,各专业工程的相互制约影响较大,内容复杂。尤其地下密布的各种管网,损坏哪个,都会造成麻烦和事故,影响到其他管线的正常使用。另外,城市道路的施工现场是在人员密集和车辆拥挤的城市间进行,施工中的交通疏导、安全措施与各行业的协调组织工作、保护方方面面的基础设施,比其他任何工程的施工都要复杂。所以,保持车辆人流的通畅、保护其他基础设施的完好、做好拆迁、保护行人车辆的安全、减少噪声和污染,是城市道路建设中要特别注意的。
二、建设存在的问题
(1)城市道路建设变化大。城市道路建设,有时是作为一届政府的政绩来施工的,所以表现为长官意志,项目随意变更:对于城市的整体规划和长远目标考虑不周不得不变;由于投资是政府行为,为官自大,资金往往不到位,资金不确定所致工期任意变,施工过程中决策失误也得变。道路建设规划缺乏长远目光,与道路周边设施没有一个全盘计划,容易忘记,然后就是重做,马路拉链一条条。这些因素的变化直接影响着城市道路的建设质量。(2)城市道路建设质量差。主要是质量意识差,施工人员素质差,施工方法、工艺差,机械设备差,检测手段差等。在城市道路建设的实际施工中,由于各种原因导致施工中存在着质量问题:一是道路路基方面。地基处理不科学,路面平整度差,外部环境差,路基压实质量普遍较差,没有高速公路的施工标准也就没有高标准的施工意识,桥台路基回填设计不当,桥头路基沉降大,导致桥头跳车明显。由于城市道路的施工使用特点,普遍存在路面压实不够,整体平整度差,抢工期等问题,致使道路建设质量问题不断出现。城市道路附属管线工程的交叉施工、随意开挖导致路面局部破坏、沉陷、平整度差、跳车等病害。粗、漏、裂的现象是城市到建设的主要质量问题。(3)城市道路排水功能低。城市道路的排水,是维护道路质量关键,路面雨水汇集成径流后,如果不及时排除将会出现道路表面形成”水膜”,不利于车辆的防滑,增加道路交通事故的风险性,同时积水也会降低路基土的强度,造成路基路面的结构破坏,甚至冲毁桥梁、路面,阻断正常交通。
三、解决城市道路建设质量问题的措施
(1)严格把好设计关。建立道路建设规划论证小组,将专家、周边居民代表、学生等涉及到此路的相关代表人聚在一起,共同论证,制定规划,避免重复修建和反复修补的现象。市政道路作为城市交通枢纽,不但要考虑其承担的交通重任,还要考虑到与其他专业的统筹衔接,在道路动工之前,道路建设部门必须与电信、水、电、气部门协调,将道路下面的管网弄清楚,科学、合理的选择确定规划设计方案。(2)把好材料质量关,规范施工。材料是道路建设的物质基础,把好材料关,选择质优价廉的施工材料和设备,这样既可控制材料质量,又可降低材料的成本。做好质量检验工作,在施工过程中,要做到原材料及构配件报验、关键部位及隐蔽工程报验。严格规范施工程序,对涉及到桥板等预制承重构件的施工控制;严格检查跨度板的钢筋规格、数量、接茬;严格控制浇筑混凝土的质量,避免质量隐患。(3)搞好城市道路的排水。城市道路的排水是个仅次于质量的大问题,主要是因为它直接影响道路的使用质量。对于道路的雨水管线和污水管线设计要科学严谨。施工时地下排水管道的敷设要保证质量和设计要求。沿道路按一定间距设置预留雨水口收集道路路面雨水,需在合理费用的基础上选择设计重现期和允许扩展。
和等级公路的建设相比,城市道路建设显得非常复杂,不仅仅是交通功能的体现,还涉及到社会的各个方面。例如:道路、人行天桥和通道桥、给排水(给水、雨水和污水)、电力、通讯、燃气、路灯等专业工程,施工中须统筹安排,协调配合。因此,在建设前,相关部门必须对拟建道路进行具有前瞻性的科学规划,多方面、多角度地勘察以设计出最佳的方案,从而保证质量。
参考文献
城市道路路基设计范文5
【关键词】海绵城市;城市道路;路面结构设计
在城市建设中,城市道路占据着非常重要的地位。在城市化建设的不断推动下,城市道路面积越来越大。在当前建设城市道路的过程中,主要应用控制、利用雨水思想,忽视了生态保护,例如大量硬化地渗透能力较弱,洪丰雨季降水量大,容易积水,造成城市积水面积增大;同时,还有很多城市道路表面不透水,也会促进城市热岛效应的发生。此外,城市道路是产生径流和污染物的主要场所之一。因此,控制城市径流非常重要。
1海绵城市设计内容
1.1整体规划内容
海绵城建设要综合整体规划,避免设计不合理、水资源处置不当等。有必要在施工初期利用自然环境,根据城市地理环境,全面排除现有排水系统的问题,减少干扰,在城市道路两侧设计一条天然绿化带和人行道,有效的保留雨水,让雨水充分渗透到地面,让土壤净化雨水径流,所以雨水不容易积聚,然后通过其他设施的建设,有效管理水资源,避免径流量超标的问题,进而促进建设低影响之路目标的实现[1]。
1.2设计城市道路内容
在路面的一般设计中,传统的路面要求必须倾斜1.5~2%,所以在重力的作用下,降水会排入山体,绿化带的建设和道路的高度是有利于积水排放的。但基于海绵城市绿化设计理念的道路建设,必须有一定的高度差,所以当下雨时,雨落到人行道上,收集径流,山路在路面设计中具有一定的高差,使雨水直接流向低路的一侧。另外,绿化带、排水管设计,雨水能够满足大部分绿色植被的需要,水资源将渗入地层被吸收,有一部分渗入地下水后形成地下水,其余部分将流出排水沟。此外,渗水装置可以安装在排水管中,水分直接进入层内,具有渗水装置功能,有效补给城市地下水,管理城市水资源。
1.3设计道路整体结构内容
为了有效管理城市水资源,相关技术人员可通过以下三种方式对路面进行分析:①降雨导致路面雨水积聚,可以通过路面之间的差距使雨水渗透到下面的道路上,有效排放雨水;②基层长时间的水将逐渐渗透到道路上,排水管道布置在道路两侧,能有效排出雨水;③地表水直接进入路基土壤排放。对于前两种排水方式,可以有效降低路面径流系数,达到海绵城的设计要求,但没有完成对路面的渗透作用,雨水不能留给绿色植被,也可以污水净化无效。城市海绵施工规范明确规定,路基土渗透系数不得小于7×10-5cs,城市道路交通量非常大,道路负荷大,不能有效对积水进行渗透。在传统的行人道路设计方式中,预制混凝土是常用材料或使用花岗岩,但在基于海绵城市概念设计道路时,必须使用新的路面渗透材料,具有良好的渗透性,具有生态保护的作用[2]。
2机动车道设计
传统的机动车道设计主要采用无渗透路面,不仅使得路面容易积水,不能补给地下水,还会促进城市热岛效应的产生。道路渗透路面,提高渗透性,有利于地下水资源的补给,减少源头径流。可渗透路面,由于道路损坏防止雨水进入路基,应在上层沥青混凝土路面结构层底加铺不可渗透材料,雨水进入路面结构层,渗透顶面沿横向坡度排放到盲沟,进入路边的雨水检查井或分离区。道路纵坡坡度范围应控制在0.3~6%之间,渗透机动车辆的斜坡应为1~1.5%。
3非机动车道和人行道设计
目前,主要采用不透水路面形式进行人行道、非机动车道的设计,遇到雨天,容易使得路面湿滑,并且容易积水,进而降低道路的安全性与舒适性,并且阻止了地下水的补给。但是海绵城市设计理念建议通过透水铺装方式设计人行道、非机动车道,雨水能够向下渗,不仅能够补充地下水、减少路面积水,还能够对路面湿度、温度进行调节。若路基土的透水能力比较差,还可以通过增设排水管的方式提高其透水能力。此外,透水性人行道、非机动车道的纵坡最好是处于2.5%以下,横坡最好处于1.0~2.0%之间。
4路缘石、雨水口和路肩边沟设计
4.1路缘石
道路边缘作为城市排水设施,可分为扁平垂直石块和石块,平面边缘平坦,海拔高低,雨水径流至绿化带或雨中,站立石面较高比周围的水通过溢流,注意雨水的流动。传统的垂直路边不能使道路很快进入绿化带,为了解决这个问题,穿孔垂直边缘石头,石头和垂直间隙间隔型立式石头形式。
4.2雨水口
雨水入口是城市路面径流的主要收集设施,也是雨水收集的起点。雨口通常位于机动车辆或非机动车道边缘,经常因为雨水径流或道路清洁垃圾进入雨水,雨水严重堵塞,雨水收集效率降低,暴雨将导致城市淹水,产生非点源污染。为了解决雨水喷嘴堵塞的问题和水污染问题,除了传统的雨水除污拦截装置外,还可以设置污水拦截铁栅,取代传统的雨水炉排,方便清洗,铁排侧面可以打开,拦截吊篮可以拦截径流中的小污染物。除了道路,雨水出口广泛应用于沉没的绿色空间和生物拘留设施。如在绿化带排列在雨中,高度应在表面高程与下沉绿色空间之间的最低点之间,径流通过间隙垂直遏制污水拦截进入雨水过滤,雨水渗透主要在绿化带内或吸收饱和,其余雨水从雨水溢流进入市政排水管道系统[3]。
4.3肩侧沟
传统的水泥混凝土侧沟堵塞不美观,而且没有雨水净化功能,而使用沟渠可以解决这个问题,是一个草地景观植被表面沟渠,收集,运输,净化和排放的雨水径流。
5道路横断面设计
传统的城市道路设计是1.5~2%的斜坡排水斜路,雨水通过奥利维尔进入雨管系统,绿色引导石头一侧比巷道呈凸形。道路水平坡度优化分离后,雨水通过路面坡道为凹陷区域,浅层土壤饱和。多余的水通过炉排雨水收集雨水管中的井(高绿50~100mm)。雨水头可设有渗水井,收集的雨水通过渗水渗透到深层,并通过渗流填筑地下水。
6路面结构层设计
城市道路的传统路面结构通常采用不透水泥混凝土或沥青混凝土。据建设部颁布的“技术规范”和“渗透性沥青混凝土路面规范技术规范”,渗透砖、透水混凝土路面应符合道路路面功能规定,符合防水,防滑,防噪声等要求。随着水深的增加,多孔沥青路面通常分为三种:一是通过高孔隙度与相邻水层道路采水设施的形式与表层的组合;地表水进入表层(层)通过盲管进入附近的采水设施;穿过道路后的水面穿透。前两种降雨时减少地表径流,解决“排水”问题,但不能解决渗流、停滞、积水等问题。
6.1目前中国混合料设计方法的一般过程
目标集的外部因素;无效集选择合适的粗骨料分级,并确定最佳沥青。其中,OGFC混合料的孔隙度相对较大,难以通过马歇尔试验法确定最佳沥青含量。为了研究混合料,对国内外相关研究进行比较,结合中国的具体情况,应采取以下三种方法:结合马歇尔试验方法、飞行试验、混合物性能试验确定最佳沥青含量[4]。
6.2采用CAVF方法的渐变设计方法
20世纪80年代,美国经过一列的研究提出了Superpave沥青混合料级配设计。通常情况下,通过CAVF法设计OGFC沥青混合料,骨架孔隙结构可以进一步提高OGFC材料的孔隙度和耐久性,OGFC孔隙率处于18%之上,能够将自由水快速排放出去,同时考虑到车辙和水损害性能。CAVF方法使得渐变设计过程更容易进行定量评估,具有相对较好的工程操作。应用Superpave设计方法与此不同(根据经验,仍然较大)沥青混合料的分级设计更加标准化。但这项法律也需要完善。例如,将聚集体除以4.75mm的方法仍有待讨论。
7结语
本文基于海绵城市理念探讨了城市道路路面结构的设计,为了达到理想的排水效果,在道路路面结构设计过程中,应当基于海绵城市理念,避免采用传统排水方式,可以通过绿化带、草沟、排水管、排水管渗透等方式有效排放城市雨水。在理念下设计道路路面结构,能够补给地下水,缓解排水系统压力,减少径流污染,提高道路安全舒适度,改善城市气候,具有良好的发展前景。
参考文献
[1]孙文佳,张琨,郑艳娜,刘心媚.“海绵城市”理念的研究应用现状与未来展望[J].山西建筑,2017,43(12):99~101.
[2]鞠茂森.关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J].水利发展研究,2015,15(03):7~10.
[3]徐振强.中国特色海绵城市试点示范绩效评价概念模型的建立与应用———兼论我国海绵城市创新体系平台的建设[J].中国名城,2015(05):16~25.
城市道路路基设计范文6
【关键词】市政道路设计;路面设计;路基排水;路面结构
一、路面结构设计
1、设计标准
根据《公路自然区划标准》(JTJ003-86),设计市政道路位于Ⅳ7(华南沿海台风区)。路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值和沥青层底拉应力为设计指标,计算路面结构厚度。路面设计采用以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。沥青混凝土路面设计使用年限15年,水泥混凝土路面设计使用年限30年。
二、路面类型比选论证
市政道路常用的路面结构类型有两种,即水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。选择何种路面类型,应从使用要求、交通量大小及组成、当地的气候和自然环境、路基条件、材料供应、施工及维修养护水平、资金筹措、节约能源、环境保护等方面进行综合分析比较后作出抉择。
1.从路面的技术适应性(结构功能)进行比较。沥青混凝土路面显著特点是抗变形能力强,荷载应力大部分由基层承担,路面结构对土基性状(土基模量)的改变极其敏感,对集料的要求很严格。水泥混凝土路面最显著的特点是刚性大,有良好的抗疲劳性、较高的抗压强度、抗弯拉强度及抗磨耗能力,其承载力大,稳定性好;但板体对于超载所引起的反映特别敏感,一旦载重超过极限,则路面板发生断裂,同时在板角会产生应力集中,极容易产生断板现象;水泥混凝土路面在使用中后期,路面防渗水能力差,降水通过板缝下渗到基层、土基,使基层发生唧泥,使土基软化失去承载力,最终导致结构层提前破坏。
2.本路段沿线土(岩)性主要为白云岩、砂岩、灰岩,这种岩石风化后多为砂性土(或土质砂),其渗透性强,压实性好,不存在大范围的不良土质,这对两种路面结构均有利。由于气候条件的原因,沥青混凝土路面可能出现高温车辙、低温缩裂、坑槽水损害等病害,而水泥混凝土路面则容易出现板底脱空、唧泥、冲刷基层、面板弯曲等病害;同时本路段交通量中、大货及大客车型所占比例较大,在这类重轴载车长期作用下而水泥混凝土路面则容易出现裂缝、断板等病害。
3、路基路面的设计要点
3.1、路基设计要点
我国城市道路正在快速发展,为使道路能够长时间地保证城市交通的畅通、安全与舒适,增强路基稳定性和控制路基变形日益重要。通常,我们往往将路基工程当作一般土石方工程,但是诸多工程实践表明,大量路面结构的损坏多由过量路基变形或不均匀变形导致。因此,应将路基工程的重视程度等同于路面结构,路基工程设计应以控制路基变形为主,确保路基的稳定性和抗变形能力,给路面以坚实的支承。路基设计要点:1、路基用材的选择是保证道路质量的关键;2、压实度是选好路基填料后控制路基性能的重要指标;3、改善水文状况,保证路基的强度和稳定性;4、软弱地基加固处理,增强道路防灾、抗灾能力等。路基工程的建设对环境都有一定的破坏,故还应采取各种行之有效的环保措施尽量减少对城市生态环境的影响,营造与环境和谐的氛围。
3.2、路面设计要点
行驶车速增加、车流量激增,这对路面性能提出更高的要求。路面面层应满足平整、抗滑、耐磨、稳定耐久等要求,并具有足够的结构强度、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳、抗水损害等品质。由于影响路面工作状况的因素多、变化大,故路面设计要参考临近区域成功的道路设计经验并应积极使用节能降耗型路面设计。现在城市道路大多采用柔性路面,在沥青路面设计方面应侧重路面结构层防水、结构层合理厚度、增强层间连接,优化路面结构体系;在材料选择和使用方面,注意改善沥青混合料的性能、提高集料质量,改善沥青与骨料的粘结性和使用改性沥青混凝土;在施工作业质量控制方面应重视平整度和压实度控制;还应注重路基路面组合设计,达到薄面强基稳土基的目的。
4、路基路面的优化设计
4.1、路基路面碾压质量控制
若路基强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基易遭破坏而引起沉陷;沥青路面压实度对面层的不透水性影响显著,水分通过面层孔隙下渗入路面结构内部,诱发路面水损害,因此应重视路基路面碾压质量控制。沥青路面应碾压密实均匀,并增加现场孔隙率指标。路基底应清表和压实,若顶面存在滞水和淤泥,不利于施工压实与质量控制,并将影响路基的整体稳定性和长期性能,因此需先进行处理。受施工操作面的限制,检查井周边、管线两侧等部位路基的压实质量一般难以得到保证,必须提出明确的压实要求,或者采用渗水性好、容易密实的填料。此外,路基与地下构筑物连接处的过渡段的压实度相比一般路段路基压实度要提高标准,并设置搭板。
4.2、特殊路段的路面加固处理
旧城区通常对一些路基条件较好但路面差的旧水泥混凝土道路进行“白加黑”改造,但水泥混凝土路面的接缝以及裂缝病害处,易产生反射裂缝。为了减缓反射裂缝,应采取铺设土工合成材料,设置应力吸收层,提高沥青混合料抗剪强度等防治措施。同时,还应重视市政道路新建路面与现状路面结构的衔接处理,为提高路面的整体性,实现新老不同道路结构的平顺连接,新建路面垫层分阶梯伸入原路基填筑压实,并在各层顶部铺设土工格栅以控制新老路基沉降差异。此外,因交叉口进口道以及公交车停靠站等位置车辆刹车、启动频繁集中,公交轴载重,经车辆荷载反复作用,该部位易产生局部沉陷和车辙,影响行车舒适性。因此,该类路段应加厚基层,提高基层的承载能力,保证路面的使用性能。
4.3、路基路面的排水
路表降水若得不到及时的排除,会通过沥青路面裂缝、松散等病害处或者面层孔隙下渗至路面结构内部,使沥青与集料的粘附性下降、土基强度变小,对路面的外观、路基稳定性、耐久性和使用性能产生很大的影响,而动荷载的存在更加速了这一过程。因此,排水畅通是确保路基路面耐久稳定的关键因素。在做好路面结构防水工作,提高路面自身的水稳定性的同时,更应加强路面排水设计,及时排除路表降水和路面结构内部积水,疏干路基与边坡,将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内,使其常年处于干燥状态。在南方,遇到汛期台风期,暴雨将导致多个城市出现内涝,城市路面硬化会导致排水管道压力过大。因此,很多城市采用下沉式路侧绿化带来达到蓄水的目的。为避免雨水渗入路基,绿化带内需设置盲沟排水系统和防渗土工布,及时把绿化带中的水排入雨水管道。
综上所述,城市建设正在进入高速发展时期,城市规划、设计和施工的速度,甚至没有让我们留下思考和审视的时间,越是这样,对我们设计人员的业务水平和社会责任感提出了更高的要求。唯有不断的总结工程实践经验,吸收新技术、新成果,才能指导路基路面的设计;唯有按照人民的生活需求、健康需求、发展需求,从提高基础设施服务水平的实践出发,才能让路基路面的质量经得起时间考验。
参考文献:
[1]邱慎美.市政道路工程路基施工质量控制要点[J].科技创新导报2011(14)