公路设计要点范例6篇

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公路设计要点

公路设计要点范文1

一、公路路线设计的重要性

公路的路形设计是公路总体设计的关键,因为公路路线尤其是高等级公路的路线是公路的骨架,路线设计合理与否,将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计。合理、优质的公路设计,可以提供清晰醍目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在路线设计中,包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置等设计,又是影响交通安全的主要因素。公路几何设计对公路的安全性起到先决的作用,一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形,则其他项目如桥涵构造物的位置、隧道的设置、安全设施等都已经随选定的几何线形得以确定。

当前,我国公路路线设计仍然在按照老的概念,进行平、纵、横断面的设计。而对高等级公路应当根据交通量和车速的发展,按照交通工程学的新理论概念进行设计,不能在各种几何路线上仍然照搬国外的方法和参数。由于汽车工业和公路交通运输的迅速发展,公路行车速度的不断提高,交通量剧增,导致交通事故频繁。我们应当在自己实践的基础上,根据我国的国情,运用新的技术理论,完善我国的公路标准和规范,使之更符合我国的实际情况,既保证质量,又尽可能降低造价。如今,公路路线设计不应该仅仅是停留在几何尺寸的设计上,涉及路线设计和人机工程学的几个方面,公路的路线设计不但需要满足汽车行驶力学方面的要求,而且还要满足汽车驾驶员心理和生理条件的需要,还要考虑乘客的舒适、地形地物的适应,自然条件的平衡、环境的保护、营运的经济性等因素。所以,在公路设计中,路线设计是很重要的。

二、公路工程路线设计常见问题及解决措施

1、平面直线的设置

公路平面由直线和曲线组成,而曲线又包含了圆曲线和回旋曲线(即缓和曲线),直线是路线平面最好的线型,但在山区长直线的设置将导致工程量的增加,无限制的设置长直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设置长直线。据调查,我国高速公路许多路段的一次直线长度普遍都超过6km,有的长达10km以上。实践证明:无论是一般公路还是高速公路,过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,导致注意力分散、反应迟缓,一旦遇见紧急情况,就会因措手不及导致交通事故;另外,驾驶员在长直线路段容易超速行驶,致使车辆在进入直线路段末段后的曲线部分的速度仍然比较高,若遇到弯道超高不足或其它偶然干扰,往往导致车辆倾覆或其它类型的交通事故。而由于横向的通道和天桥所造成的影响使得路线的纵断面显得上下起伏非常频繁,造成视觉上的不良影响,对于那些波浪型的纵面的线形,给人感觉线路好像产生了好几个段落,造成线形的连续性很差。因此,在平面线型设置直线时,直线不宜过长,根据国内外的经验,一般建议直线长不宜超过设计速度的20倍,即72s行程。当然,我国由于各省份、各地区间地形地势差别较大,完全按统一的规范要求也不切实际,故在采用长直线时设计人员应结合当地地形条件,合理的确定直线长度,同时在直线末端避免设置小半径曲线。

2、路线超高渐变段位置

在以往设计中,一般在全缓和段或缓和曲线的某一个固定的位置(如缓和曲线起点段)设置路线超高渐变段,这样进行的设计通常会对桥梁的设计以及施工带来很大的麻烦。 如路线超高渐变段的位置放置在桥梁中间,从负坡到正坡的过程中,将使桥面横坡势必反复扭曲变化。在这样的情况下就要优化路线超高渐变段的位置。在保证行车安全的情况下可将路线超高渐变段的位置移至桥头,在桥头引道部分完成路线由负坡到正坡的渐变过程。

3、缓和曲线长度问题

缓和曲线是道路平面线形要素之一,它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。在缓和曲线设计中,缓和曲线长度的取值是影响道路平面线形视觉质量的重要因素之一。如果缓和曲线缓和段长度取值太短,不仅不能起到曲率渐变的作用,而且缓和段与剩余圆曲线的衔接和搭配极不协调,行车视觉效果比较差;如果缓和曲线缓和段长度取值太长,无论从线形组合效果还是弯道超高和加宽设计方面,都存在着较大的不足。

设置缓和曲线是通过曲率的逐渐变化,适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅,缓和行车方向的突变和离心力的突然产生,使离心加速度逐渐变化,不致产生侧向冲击,同时作为超高变化的过渡段使用。缓和曲线的设置长度受行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面的制约,为使线形连续协调,平面缓和曲线 (回旋线)的合理长度宜为1:1:1(回旋线:圆曲线:回旋线)。但对于一些高速公路,由于半径较大,若均按1:1:1控制,缓和曲线将很长,使得超高渐变太缓,同时太长的缓和曲线也不利于纵面变坡点的设置,影响纵断面拉坡,因此,在大半径平曲线上也不宜设置太长的缓和曲线。

公路设计要点范文2

关键词:山区公路道路防护管线伴行环境保护

中图分类号:X324 文献标识码: A

2009年新疆油田生产原油1089万吨,天然气36亿立方米,新增石油探明储量7700余万吨,天然气预测储量530多亿立方米。今后一个时期,油田公司将积极转变发展方式,致力建设充满生机与活力的现代化大油气田。

作为服务的公路在油、气田建设初期和以后都是必不可少的。近几年,随着克拉2气田、玛河气田的相继建设,一批典型的油、气田山区公路也随之建设竣工。油、气田山区公路要做到既能满足油、气田生产、交通需求,工程投资合理,又能最大限度保护山区自然环境。下面我将结合上述山区公路特点,总结油、气田山区公路应重点考虑的几个问题。

1、设计标准

油、气田山区公路标准的拟定,除考虑平原区一般油田公路的因素外,还必须着重考虑工程自然条件,因地制宜、注重环保,在确保油、气田正常生产前提下,尽量做到耐久、经济、适用。注重结合油、气田建设规模,依据不同地形、地质条件,制定相应标准。

表1部分油、气田公路设计标准

油气区 道路类别 路线长(km) 道路等级 路基、路面

宽(m) 路面等级 备注

克拉2

气田 干线道路 9.4 公路三级 9、7 高级路面 山区

公路

单井道路 2 公路四级 6、4 低等级

路面

玛河气田 干线道路 12.9 公路三级 8、6 次高级

路面 山区

公路

单井道路 8.9 公路四级 6、4 低等级

路面

石西油田 干线道路 175 公路二级 11、10 高级路面 平原

公路

总结已建公路经验,油气田山区公路设计应坚持“安全、经济、环保、耐用”的方针,力求道路建设安全、简捷同时,最大限度满足油、气田正常生产需求。同时统筹考虑道路排水、防洪及防护,力求在油气田建设总体规划指导下具有一定前瞻性,减少重复建设和投资。

2、道路选线

路线是工程的关键。影响路线因素众多,选线需要认真细致的全面比选,贯彻执行线型与地形有机结合的原则。在满足工程技术指标前提下,确保避让不良地形、地质,综合协调路线,与各控制点及井位衔接,不形成无效、重复路线。

2.1道路选线应紧密结合油、气田井位、站址,注重收集水文、地质勘测资料。

2.2注重缩短路线长度,减少路基土方同时,尽可能优化平、纵曲线组合,减少路线不安全因素。

2.3充分利用成熟的工程软件,建立工程三维数字模型。直观检查路线视距及其安全性。

3、道路防护

油、气田山区公路受地形、地质及区域构造物的影响,工程除存在路线不安全因素外,往往地质病害较多,危害程度较为严重。山区道路防护应注重“防护全面性、可行性与实用性”。

3.1水毁防护

水毁型病害一般是沿冲沟(河溪)产生,多发时间是在春季冰雪冻融期。一般处理方法是修筑挑坝,防止洪水侵蚀路基;或设置路基护坡、铅丝笼护坡脚等构造物。

3.2崩塌防护

崩塌一般是由于路基边坡支持力减弱,边坡土体稳定性降低或受到风化、地震等作用使边坡稳定性受到影响。一般防护处理方法是设置边坡种植物和铺砌块石护坡等;还可以采用喷锚(土钉)和设置挡土墙来加强坡面及坡脚的稳定。

3.3其他防护

油、气田山区公路技术等级较低,一般存在连续长大下坡及小半径平曲线组合的陡坡、急弯线形。对于这类不安全因素,一般可以采取增设减速标线,设置警示标志以及设置避险车道等方法进行防护。

对于高填方路基和深挖方路堑需设置边坡平台、护坡道,还可以分段设置不同大小边坡来提高其稳定性。地表横坡较大时应进行挖台阶处理,极陡区域还应设置坡脚墙以加强稳定。

4、管线伴行

油、气田山区公路主要是用于油、气区管道、单井的施工及维护。本着“安全、经济、适用”的原则,路线宜与管线同廊带敷设;地形、地质受限情况下,路线可远离管线,分开布设,以降低工程投资。

4.1路线、管线应统筹考虑,相互协调,减少穿、跨越和交叉。

4.2路线、管线伴行时应尽可能少占土地和施工作业临时用地,不占用耕地、牧场。

4.3路线、管线伴行时应统筹防护。管线水工保护、路基水毁防护应尽可能综合考虑,以节省投资。

4.4路线、管线伴行时应整体施工,一次性开挖廊带,避免重复施工、交叉施工。

5、环境保护

公路环境保护应包括施工期环保及运营期环保。

施工期环保:合理安排施工时间,尽量避开雨季和汛期,同时规范施工,做好水土保持。在野生动物保护区施工时,应提高施工人员保护动物意识,减少爆破、震动等对动物造成的影响。在沙漠、荒漠等地区施工时,应减少对植被的破坏,做好草方格防护。对于土石料场的开采、路基开挖等必须按设计要求施工,及时绿化。

运营期环保对策:按照建设项目环境保护管理相关规定,及时进行项目环保竣工验收。加强公路沿线工程防护设施管理和维护,定期检查。对于施工期间临时占用的耕地应恢复作物种植。施工临时便道有需要的可继续留用;不需要的应及时拆毁,尽早恢复山区原貌。

参考文献

[1]《中国山区道路灾害防治》

公路设计要点范文3

【关键词】山区公路;路线设计

前言

路线是公路的骨架,影响着整个公路的路基、桥涵、交叉、沿线设施等构造物的规模投资,同时,对汽车行驶的安全舒适、经济和车辆的通行能力起决定性作用。公路路线设计是公路建设之本,公路建成后,公路路线长期存在,如果改变将带来巨大的经济损失。作为公路工程的设计人员,在每一项工程设计中,尤其是高等级公路设计中应该对线形设计的有关问题给予高度重视,文中讲述了山区路线设计几大要点。

1 山区公路选线准则

山区公路选线要依据不同的地形因地制宜。山区公路路线的选择受很多因素的影响,比如工程造价、地质条件、地形复杂情况等,所以在公路路线选择时,要择优选择,考虑平、纵、横的走向关系,选择一个三方都非常合理的路线。

1.1 山区公路选线的特点

山区公路在选线时有其自己的特点,从地形方面看,山高谷深,而且高度差异悬殊,地质条件复杂;从地质方面来看,山区的土层稀薄,岩层比较厚,地质构造又比较复杂,变化很大,对路线的定位有一定的影响;从气候方面来看,山区的暴雨比较多,山洪湍急,溪流水位的差异也很悬殊等。根据山区公路选线的特点,在进行山区公路路线设计前一定要进行实地勘探并且潜心研究,综合当地的各种因素进行全面考虑。山区公路布线主要可以分为沿河溪线、越岭线、山腰、山脊线等。

1.2 山区公路沿河(溪)线的选择

在山区公路沿河(溪)线的选择中,首先要对河岸的选择、线位的高低和跨河换岸地点三者的关系了若指掌,再根据当地实际情况,利用其沿河(溪)的有利地形,取长补短,力求使工程简单化并避开不合适的地质 路段,例如一些泥石流、崩塌、岩堆等要给予避开的政策。当处于这些比较特殊的路段时,要对多个路线进行详细的比较、择优选取。

1.3 大高差、短直线距离路段展线的升降坡

在山岭区进行选线的时候,常常有这样的情况发生:从山坡脚到山垭口的相对高度差异悬殊,但是直线的距离却不长,所以这个时候的关键是如何利用有利的地形进行展线。在这些区域中,如果没有比较突出的山梁地形时,通常采用山凹螺旋展线升降坡或者利用修建桥梁等他的构造物来解决和实现。

1.4 越岭线垭口的选择

对越岭路线进行选线时,要对其水文地质情况进行勘探,根据其具体情况,将焦点集中在垭口选择、过岭标高以及垭口两侧路线展现方案三关系上来,其中垭口是一个重要的控制点,在越岭线方案的选择上具有关键性的作用。最好选择垭口的路线与路线总走向都一致的方向, 而且对其有特殊的要求,即要求垭口的标高较低,这样有利于缩短公路的长度。但是有的垭口即使与路线的总走向是一致的,但是从垭口到山脚间的距离不大,而且高度差异悬殊,从而需要更长距离的展线,需考虑实际的经济状况。

2 山区公路路线设计的特征分析

山区公路会有很多自然影响因素对其造成影响,例如山区的地质、水文、当地局部气候、土壤成分以及植物等,这些自然条件或多或少会对山区公路路线的设计造成一些不可忽视的影响。山区公路线路的选择条件是由当地的地形所决定的,且地形对于公路施工的技术标准也起到了一定的限制作用。在山区当中山高谷、地形与地质条件都比较复杂、高差也比较大,这就使得山区公路路线的设计量十分巨大,可以进行选择的方案数量又少。在地形方面,山区公路路线的设计会受到平面与纵向、横向三个方面的共同抵制。在气候方面,山区的暴雨出现频率较高、由于地质条件特殊,山洪会很急,流水的落差大。要实现山区公路线路设计的合理化,就要对山区的自身条件加以利用。

3 加强我国山区公路路线设计工作合理性的对策

3. 1 平面设计要点分析

一条线方案是我国的公路设计人员在对山区公路路线进行规划设计时的首选。直线形的设计方法是我国的公路设计者在进行公路线路设计时所采用的主要方法,设计时要对公路的等级以及路线所穿越之起和路线的控制条件进行综合的考虑。第一,对于山区要进行地形特征的分析,将地形作为主要的控制因素,将纵断面线形作为主力,结合起横断面和平面进行公路路线的确定。第二,对于平原或者是丘陵较少的山区来说要将平面地物障碍作为路线设计的控制因素,将路线的平面作为主导,再联系横纵断面进行路线的设计。第三,对于特殊地貌的地区来说,要将地质特征作为公路路线设计的主要依据,此时的主导性因素就应该是避免重大地质灾害的发生将平面与横纵三个方面结合起来进行路线的设计。

3. 2 纵断面设计要点分析

第一,在凸形竖曲线半径的设置的过程之中,当地的地形与地貌都会对山区公路路线的设置产生一些抵制作用,连续的大纵坡小半径竖曲线与短平曲线的结合出现的资料较多。在山区地形与地貌的影响之下会缩小驾驶人的视力范围,对于前方路线的去向判断会容易出现错误。这时,应当加大凸曲线半径,但是要以不过多地增加工程量为准,从而确定车辆的行驶安全。第二,在进行凹形竖曲线半径的设置过程当中,如果增加凹曲线的半径会加大工程量。在山区当中,因为公路的纵坡一般来说较大,起伏较多,所以,如果凹曲线的半径进行过大的设计,就会影响公路排水系统的功能。这就会对公路上行驶车辆的安全造成一定的威胁,所以说,在进行设计时不能为了实现高指标的目的而盲目进行凹曲线半径的加大。

3. 3 横断面设计要点分析

车辆驾驶人所能说通的远景交通量是进行山区横断面设计工作的要点所在,在车道增加的情况之下,山区公路的横向宽度就会加大很多。一般来说,山区公路与其它的普通公路有大的不同,对于山区来说,车辆的增多,就会使得此样的山区公路路线设计显得过于呆板。所以,本人认为,在进行山区公路的横断面设计之时,可以将公路的上下行线进行合拢,也可以将二者分开来,顺应山区自然条件,进行合理化设计。

4结语

山区公路建设是促进山区经济发展、改善山区人民生活水平的一件大事,我们作为公路建设者为山区的发展尽自己的一份力量。应该担负起精心设计、精心施工的责任,我们的任务很艰巨,要时刻牢记以山区人民的利益为重,履行好自己的责任。

参考文献:

[1]潘铁 浅谈山区高速公路路线设计[J].山西建筑,2007,(5)

[2]光,石玉华.层次分析法在山区道路选线方案比较中的应用[J].山东交通学院报,2011,(2)

[3]白冰,王飞.浅谈山区高速公路路线设计的原则和优化[J].科技信息,2009,(5)

[4]王颖.浅谈山区高速公路选线原则[J].北方交通,2008,(9).

[5]郭媛媛,宋磊.山区高速公路绿化设计的要求与细节探讨[J].公路,2008,(7).

公路设计要点范文4

关键词:岩溶;公路选线;路基设计;要点

Abstract: this article through the project example discusses the highway through the karst area and location of the main principles and main points of the roadbed design, and discusses the karst development conditions and influence factors, in the karst area highway construction shall be fully understand route through the area of karst development degree and karst forms of spatial distribution law, in order to avoid or control effect of the subgrade stability karst disease.

Keywords: karst; Route selection; The roadbed design; points

中图分类号: U213.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、绪论

我省石灰岩分布比较广泛,由于它在流水的长期溶解和剥蚀作用下,产生特殊的地貌形态和水文地质现象,统称为岩溶,在岩溶地区修建公路,路基经常会出现如下问题

1、由于地下岩溶水的活动,或因地面水的消水洞穴阻塞,导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等病害;

2、由于地下洞穴顶板的坍塌,引起位于其上的路基及其附属构造物发生坍塌、下沉或开裂。

因此在岩溶地区修建公路应全面了解路线通过地带岩溶发育的程度和岩溶形态的空间分布规律,以便避让或防治影响路基稳定的岩溶病害。

二、岩溶发育的条件及影响因素

岩石和流水是岩溶发育的两个基本条件

A、岩石

(1)岩石的可溶性

碳酸盐类的岩石,其溶蚀强度一般是由石灰岩向白云岩、泥灰岩、硅质灰岩一次递减,岩石的组织结构不同,岩溶的强度亦不同。粗颗粒的岩石比细颗粒的容易遭到溶蚀。在碳酸盐类岩层与硫化矿体(如黄铁矿等)相接触处,因硫化矿体易于氧化而产生大量的硫酸根离子,具有较大的溶蚀性,所以岩溶发育强烈。

(2)岩石的透水性

岩石的透水性取决于岩石的裂隙和孔隙,但裂隙的透水性比孔隙的透水性更为重要。较为纯净的石灰岩相对隔水层少的厚层块状岩石刚性较强,裂隙多张开,透水性强,溶蚀强度也较强;泥质灰岩相对隔水层多的薄层岩石,刚性较弱,裂隙多密闭,透水性差,在溶蚀过程中并产生蚀余粘土物质,容易填塞裂隙,因而溶蚀强度较弱。

孔隙度主要通过增大水流与岩石的接触面积,对岩石的强度发生影响。岩石的岩溶程度和透水性是相互助长的,岩溶化程度越高,透水性就越强。

B、流水

(1)水的溶蚀性

水的溶蚀性主要取决于含酸性。水中有酸才具有溶解可溶性岩石的能力。自然界的二氧化碳(CO2),溶于水中水中生产碳酸(H2CO3),与石灰岩(CaC3)相遇后产生化学反应CaC3+H2CO3==Ca+2HCO3,石灰岩被溶解成易溶的重碳酸钙,随着流水而带走。在岩溶过程中,岩石的溶蚀大于物质的重新沉淀,因而在岩体中形成了各种各样的空洞,为机械侵蚀和重力坍塌创造了条件。

除了碳酸外,其它无机酸和有机酸都可溶蚀碳酸盐类的岩石。水的溶蚀性在不同的气候带中是不相同的。如湿润热带的溶蚀强度大于干旱气候带的71倍,大于湿润温带的7倍,大于寒冷气候带的11倍。

(2)水的流动性

主要取决于降水量和水流通道的形态、规模、数量以及连同情况。岩溶水的一个重要补给来源于大气降水。降水多者,垂直循环交替快,溶蚀强度显著加强;降水少者,垂直循环交替差,溶蚀强度显著减弱。

岩溶水的流动通道有孔隙、裂隙和溶洞等。通道的形态、规模和数量以及连同情况,控制着岩溶水流动的坡降、速度、流量和流向,即影响岩溶水的交替强度。水流交替强度大,溶蚀能力强,岩溶就发育,岩溶越发育,岩溶水的流动性就越好。

三、岩溶地区公路选线的主要原则

在岩溶地区进行公路选线,必须认真勘测调查,全面比较,避重就轻,防害兴利。首先要从地址条件上弄清楚岩溶的发展规律和分布情况,在选线时慎重确定路线的布局和位置。一般情况下,对局部严重且不易搞清楚的岩溶地段,尽量设法避绕;对不太严重的中小型岩溶地段,可以选择其最窄的。易于采取措施的地方通过。实例(如图1―1所示):

某路线有左岸何右岸的比选方案,左岸线路顺直,占农田较少,但该岸有许多发育的溶洞,且洞内坍塌严重,遇到暴雨时有五处涌水成河,而且这一带埋藏的溶洞一时不易搞清楚,经研究比较,采取路线走右岸通过页岩地区的方案,避开溶洞严重的地区。

根据岩溶发展的规律和岩溶带的分布规律,在选线中应注意一下几点:

1、在可溶性岩石分布区,路线宜选择在溶蚀强度较低的岩石地区通过,因为这些地方的岩溶发育程度往往较弱;

2、在通过可溶性岩石分布地区时,路线方向不宜与岩层构造线方向平行,而应与之斜角或垂直通过,因为暗河的主要通过方向多平行于岩层构造线方向。

3、在岩溶地区,路线因避开较大的断层破碎带,或使路线方向与其呈直交或斜交,以避免或减少由于断层带岩石破碎、岩溶发育强烈和岩溶水丰富而威胁到路基的稳定性。

4、路线应尽可能避开可溶岩与非可溶岩相接触的地带,因为这种地带有利于地下水的活动,岩溶发育比较强烈

5、路线应尽可能避开碳酸盐类岩石同某些金属矿床相接触的地带,因为这些地带岩溶发育比较强烈。

四、岩溶地区路基设计实例

岩溶地区路基设计主要是影响路基稳定性的岩溶和岩溶水进行预防和处治。实践证明,如果不加处理或处理不当,不仅会影响工程计划方案发生变更,延长施工期限,造成浪费,威胁行车安全。因此合理的路基设计措施是非常重要的。以下结合实际用案例说明。

(一)处理措施

1、疏导

对岩溶水宜以疏导为主,采取因地制宜,因势利导的方法,不宜堵塞。疏导建筑物一般,采用明沟、泄水洞等。例1,岩溶泉出露于某公路的右上方石灰岩陡坡处,为间歇性裂隙悬挂泉,旱季枯歇,雨季流量加大,在路侧砌筑一座5*1.5*1.5米的蓄水池后,把水拦蓄引入边沟排到下游涵洞流出,多年来路基稳定。而左侧的简易公路只挖有边沟排水,雨季岩溶水浸泡公路,漫过路面,致使路基收到严重破坏。

2、跨越

路线通过岩溶洞或岩溶水时,如跨越和施工条件较好,可采用跨越的办。桥梁跨越适用于流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵洞跨越适用于一般岩溶泉。在跨越季节性或经常性积水而水太深的溶蚀洼地时,可采用片石透水路堤。例如图1―2所示,

某路线通过溶蚀洼地,有三条来自暗河的水流,交汇于龙门洞前的深沟,由此转入暗河排出。路线曾于龙门暗河出露处设一单孔小桥跨过,路堤高出龙门洞口2米。由于雨季暗河与地表的流量大于排泄量,导致洼地积水,淹没龙门桥和路堤,中断交通。后加高路堤至4.7米,并改建为一孔25米石拱桥跨过,才消除了水淹问题。

3、加固

为了防止基底溶洞的坍塌及岩溶水的渗漏,经常采用加固方法。

(1)洞径大,洞内施工条件好时,可采用浆砌片石支墙。支柱及码砌片石垛等加固。如需保持洞内水流通畅,可在支撑工程间设置涵管排水。

(2)深而小的涵洞不便于洞内加固办法时,可采用石盖板涵加固。

(3)对洞径小、顶板薄或岩层破碎的的溶洞,可采用爆破顶板用片石回填的办法,如溶洞较深或保持排水者,可采用拱跨或板跨办法。

(4)出露于路基表面或构造物基底的溶洞,如需换土或加固时,对较浅的全部换填碎、片石;对较深的可采用部分换填的办法,换填厚度根据需要而定。对路基范围内的地表塌陷,因查明原因,以便采取相应的措施处理。如基岩未出露处,可采用粘土回填夯实;如基岩出露并见到空洞洞口时,可先用大块石头堵塞洞口,再用粘土回填土洞。

4、堵塞

对路堑边坡上的溶洞,如影响到边坡的稳定性时,洞内可用片石堵塞,洞外用干砌片石铺砌、砂浆勾缝,或浆砌片石封闭。如溶洞靠近边沟时,浅的溶洞可按上述办法堵塞封闭,深的溶洞填砌不易,可用钢筋混凝土板封闭,同时应防止边沟水的渗漏。

五、结束语

公路设计要点范文5

关键词:改扩建工程;路基拼宽;设计

中图分类号:U418.8 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0112-01

针对公路改扩建工程特殊性与复杂性,应充分掌握公路沿线的地形、地貌、地质构造、水文地质、地基土性质、不良地质发育情况,根据改扩建设计需要,应重点对原有公路路基现状进行调查与评价,采用资料收集(原有路基工程勘察设计、竣工、养护等)、现场调查与测量(现有公路路基状况、病害分析、几何尺寸等)、试验检测(原有公路路基填料类型与性质、路基弯沉、承载力等)等方法收集相关信息和数据,运用经验判断、指标对照、统计分析、结构计算等手段,从行车安全性、承载能力、稳定性、规范符合性、功能适应性等方面作出定性或定量的评价。通过对原有公路沿线建设条件的调查以及原有路基工程的客观评价与论证,在保障安全的前提下,综合考虑地形、地物、工程地质条件、资源利用、经济性、建设与管理难易程度等因素,尽量突出“创新、协调、绿色、开放、共享、节约、社会影响小”的发展理念,执行“统筹规划,兼顾长远;注重实效,指标合理;节约资源、绿色环保。

1 路床拼宽

路床填料应符合《公路路基设计规范》(JTG D30)的要求,路床拼接部位应增强补压,确保拼接密实;受旧路渗水影响,路基强度不足时,可采用不良土置换、掺灰改良等措施进行处理,并完善排水设施,地下水丰富路段应增设渗沟截水、降水。

2 填方路基拼宽

路基填筑前,宜清除旧路边坡绿化、圬工、未经压实的土或其它非适用性土,以满足上层路基填筑压实要求,并应与原有路基排水设施有效衔接,确保排水通畅。

路基填料应符合《公路路基设计规范》(JTG D30)要求,宜采用与原路基填料性质相近或更有利于拼接的填料。当采用细粒土填筑时,应注意新旧路基间的排水设计,必要时可增设盲沟,以排除路基内部积水,保证路基强度及稳定性。

新旧路基宜采用台阶式拼接方式,台阶宽度不宜小于1m,并设向内2%~4%横坡。当拼宽宽度较小时,可采取超宽填筑或翻挖原有路基等措施,更有利于机械压实,确保路基压实度。结合面以外不小于2m的范围,应采取高速液压夯实等技术补强夯实,同时,拼接部可铺设土工合成材料增加新旧路基物理连接能力,确保拼接密实,防止不均匀沉降,并加大检测频率。

3 高路堤与陡坡路堤拼宽

高填方与陡坡路堤路基的拼接,可采用改善路基填料、提高压实要求等措施减小差异沉降。

高路堤及陡坡路堤拓宽,除应对路堤稳定性、路堤和地基的整体稳定性作验算外,还应对沿新旧路堤结合面及斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性进行验算。原坡脚支挡结构物不宜拆除,拼接填筑时临近结构物处可采用小型机具薄层夯压密实,并应做好排水的衔接设计。施工及运营过程中,应对高路堤与陡坡路堤拼宽段拓宽路堤和原路堤的变形与稳定进行动态监控,明确观测的路堤段落、观测项目、观测点布置、观测要求及控制标准。

4 挖方路基拼宽

挖方路段,在满足安全的前提下,应有效控制挖方路段的开挖高度及开挖量,尽量避免形成深路堑,同时确保旧路营运安全与通畅,可采取的措施有缩小土路肩,碎落台等宽度;加强边坡支护、采用陡坡率;崩塌等不良地质段增设棚洞结构。

石质挖方边坡应综合爆破、清渣、调运、路面保护要求等因素,进行综合分析后,宜采用光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术减少影响,并对行车安全、路面等应采取有效的保护措施。

5 特殊填料路基拼接

填砂路基、粉土路基、填石路基、粉煤灰路基、膨胀土路基拼接时,宜去除包边土再进行拼接,台阶法拼接困难时可采用单坡填筑拼接,并设置必要的防、排水措施。

原路肩式挡土墙路基拼接时,上部支挡结构物应予以拆除,拆除高度不宜小于路床底面以上,剩余未拆除的部分不应对新的路面结构层受力变形产生不利影响,并应对下部路基拼接提出相应要求。

6 软土地区路基拼宽

在对原路堤沉降与稳定状况进行充分调查和评价的基础上,根据软土层厚度及物理指标、填土高度、沉降控制标准等,对不同软土路段分别进行计算分析,强调沉降协调性原则,综合施工方案、造价、工期等因素确定合理的处理方案。

公路设计要点范文6

[关键词]挡土墙 挡墙选型 挡墙设计

[中图分类号] TU476+.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-325-2

1公路常用挡土墙的主要类型、特点及适用范围

挡土墙是承受土压力,防止土体滑塌的墙式构造物。常用挡土墙形式大致为:重力式挡土墙、悬臂式和扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋挡土墙、锚定板挡土墙等。各类型挡墙的特点不同,适用范围也不完全相同,其特点及适用范围分述如下:

1.1重力式挡土墙

重力式挡土墙是依靠墙体自重来抵抗土体侧压力的挡土墙,具有结构简单、受力单一、施工技术成熟、取材方便等特点。可细分为仰斜式、垂直式、俯斜式、折线式、衡重式、台阶式等;其中垂直式、折线式、台阶式这三种形式的代表性不强,在此不做专门分析。

1.1.1仰斜式挡土墙

仰斜式挡土墙是最常用的重力式挡土墙,其面坡、背坡均内倾,面坡一般不宜缓于0.3,背坡不宜缓于0.25。与其他重力式挡墙相比,其优点为每延米圬工最省、抗滑、抗倾覆稳定性好,地基承载力要求低。缺点是当地形陡峻时,墙高增加过快,其占地面积较大,墙背坡率内倾,墙背填土不易压实,墙高不能做太高,最大墙高不宜超过10m,墙高过大则抗滑稳定性将明显降低。适用于地形平缓,地面横坡缓于1:2须限制放坡的路段;挡墙高度较小,最大墙高小于10m的路段;地质条件一般,地基承载力尚可的路段。

1.1.2俯斜式挡土墙

俯斜式挡土墙与仰斜式挡土墙最大区别是其面坡垂直、背坡外倾,坡率1:0.25~0.4,不宜缓于0.4。其优点是结构简便易施工,墙背坡率外倾,墙背填土易压实。缺点是抗滑、抗倾覆稳定性不如仰斜式和衡重式挡土墙;背坡外倾,墙踵向路基内延伸,地形较陡时挖基量大;因受力条件限制,适用于低矮挡墙,最大墙高不宜超过6m。适用于墙高不超过6m,地形平坦,老路改扩建需要限制放坡的路段(如穿越农田区)。

1.1.3衡重式挡土墙

利用作用于墙背衡重台构造上的填土重力和墙体重心后移而抵抗土体侧压力的挡墙称为衡重式挡土墙。其优点是面坡陡直,可迅速收缩坡脚,降低墙高;利用衡重台分担上部填土的土压力并使全墙重心的后移来增加墙身的稳定,其抗滑、抗倾覆稳定性较好;当地质条件良好时,墙高可做到12m以上,其稳定性依然较好。缺点是因自身结构及受力特点,其基底压应力一般比同高度的仰斜式挡墙大,对地质条件要求较高;墙背坡率内倾,墙背填土不易压实;结构稍复杂,施工工艺比仰斜式、俯斜式挡墙要繁琐一些。适用于地形陡峻,横坡陡于1:2需限制放坡的路段;地质条件较好,地基承载力较高的路段;墙高超过10m,基底为基岩且稳定性较好的路段。

1.2悬臂式和扶壁式挡土墙

悬臂式挡土墙一般由立壁、墙趾板和墙踵板三个悬臂部分组成,扶壁式挡土墙与悬臂式类似,沿着挡墙每隔一段距离增设扶壁,把墙面板和墙踵板连接起来,墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力来保证。悬臂式挡土墙墙高不宜超过5m,扶壁式挡土墙墙高不宜超过12m。优点是面坡直立占地小,外形美观,地基承载力要求低;缺点是结构由钢筋混凝土组成,墙高较高时,立壁下部的弯矩大,钢筋和混凝土的用量大,造价高。适用于缺乏石料的地区及地基承载力较小的路段或市政道路建设。

1.3桩板式挡土墙

桩板式挡土墙是由抗滑桩、增设锚杆、桩间挡土板组成平衡土体侧压力的挡土墙。利用深埋的抗滑桩的锚固作用和被动抵抗力抵抗侧向土压力,从而维持挡土墙的稳定。优点是桩体埋深大,安全性高,支挡高度大,适用性广。缺点是造价高昂,有时比桥梁方案的造价还高,技术要求高,施工速度较慢。适用于挡墙高度大,土压力大,松散覆盖层厚,要求基础深埋的路段。当采用重力式挡土墙等无法保证路基安全时,可考虑采用桩板墙方案,在山区公路中较常用,具有成熟经验。

1.4锚杆挡土墙

由钢筋砼肋柱、挡土板和锚杆组成,依靠锚固在岩土层内的锚杆的拉力承受土体侧压力的挡土墙。其优点是基础开挖小,施工速度快;缺点是地形、地质条件要求较高,需要有稳固的锚固端,受力较复杂,质量不易控制,填料不易压实且不便机械化施工。多适用于墙高较大,缺乏石料或挖基困难地区,具有锚固条件的山区路堑挡墙。

1.5加筋挡土墙

加筋挡土墙是由填土、筋带和镶面砌块组成的加筋土体以承受土体侧压力的挡土墙。既是柔性结构,可承受较大的地基变形,又是重力式结构,可承受荷载的冲击、震动作用,施工简便、外形美观、占地面积少、对地基的适应性强。缺点是筋带所采用的土工织物受生产条件的限制,质量不稳定和耐久性较差,不宜用于永久性重要工程;基础处理不好时易发生整体性滑移;为加固破裂面,加筋挡墙往往要做的比较宽,加筋挡墙高度不宜超过10m。一般适用于缺乏石料的地区或高度不大、地形平坦的大型填方工程,不适用于地形横坡陡的山区公路。

1.6锚定板挡土墙

由钢筋砼柱、板、拉杆和锚定板组成,依靠埋置在破裂面后部稳定土层内的锚定板和拉杆的拉力,以承受土体侧压力的挡土墙。分为肋柱式和板壁式。优点是基底应力小,圬工数量少,地基承载力要求低,构件轻便可预制拼装,施工简便。缺点是受力结构复杂、影响因素多。适用于缺乏石料的路堤墙和路肩墙,目前多用于铁路系统中,公路项目用的少,可参考资料较少。

由上可知,重力式挡土墙具有多种优势,应用广泛;悬臂式、扶壁式挡墙和桩板墙,因其采用钢筋混凝土建造,造价较高,主要用于有特殊要求的公路工点。加筋挡土墙、锚杆、锚定板挡土墙因其受力复杂、限制条件及影响因素多、技术要求高,在公路工程中应用较少。

2挡土墙选型的影响因素及要点

2.1挡墙高度及墙趾地形横坡

挡墙高度及墙趾地形是确定挡墙方案最重要的因素;挡墙选型应先对了解各种挡墙的优缺点及适用范围。根据现场预估的墙高和地形横坡来进行筛选,选择经济安全的挡墙方案;比如地面横坡陡于1:2且墙高超过6m时,要满足规范对基础埋深和襟边宽度的要求,采用衡重式路肩墙高度取7~8m即可,而仰斜式路肩墙因面坡缓,可能需要布设10m高才能满足,其经济性及稳定性反而不如衡重式挡土墙。

路堤墙与路肩墙的比选,首先应建立在路基稳定的基础上,优先选择稳定性好的方案。其次进行技术经济比较,当路堤墙与路肩墙所处的地形横坡基本一样,墙高或圬工数量相近,其基础情况亦相仿时,采用路肩墙可减少占地,宜做路肩墙;当路堤墙的墙高或圬工数量比路肩墙显著降低,且路堤墙墙趾地形较平缓、基础稳固时,则宜做路堤墙。

在组合形式上,除某些段落需要采用特殊性挡墙(如桩板墙)外,连续段落的普通挡墙可根据最大墙高选择墙型,同段落采用同一挡墙类型,便于施工放样,外形也美观;有的设计人员机械照搬条框,盲目按照高度划分挡墙类型,路肩墙采用“俯斜式+衡重式+俯斜式”的挡墙组合形式;或为了横断面图好看,忽略了挡墙搭接及路堤稳定性,在连续段落内采用“路肩墙+路堤墙+路肩墙+路堤墙”组合形式,均是欠妥的。

2.2水文地质与工程地质条件

地质条件是挡土墙的基础,在基底承载力满足设计要求的情况下,优先选择最经济的方案;若地基承载力不足,选择基底处理+挡墙圬工的最安全经济的方案。当地质条件较差,应先衡量基底稳定性再考虑挡墙方案,如某些山区公路,地形较陡且覆盖层较厚,路基及挡墙可能会沿着岩土分界面滑动,普通挡墙埋起不到支撑滑动面的作用,这种情况下可考虑设置桩板墙,稳固路基。若桩板墙造价过高,则应该考虑采用桥梁跨越方案。

沿河挡土墙应结合河流情况布置,应保持水流顺畅不挤压河道,若基础遭受冲刷,应将基础埋置于冲刷线以下或在挡墙外增设丁坝,确保挡土墙的基础稳定。非沿河挡墙基础遭受水流冲刷时,挡墙基础外侧应做好排水疏导工作。

2.3工程重要性及挡墙用途

不同等级的公路因荷载等级、重要性指数、抗震指标、每公里造价不同,故在挡墙选型上也有差异,如低等级公路更倾向于采用结构简单、造价低廉的方案如仰斜式、俯斜式、衡重式等重力式挡墙,很少采用造价高昂的方案。而高速公路、市政道路注重工程的安全性,往往选择安全性及耐久性较好的挡墙方案;设计人员在方案选取时注意衡量工程重要性及挡墙用途在选型上的差异。

2.4建筑材料及施工方法

挡土墙的选型也跟项目区的建筑材料有关,应因地制宜,合理选择建筑材料,如项目区处于灰岩地区,片块石方便易取,且有大量的挖方石料,则尽可能选用重力式挡土墙;若项目区位于地形平坦、缺乏石料的平原区或城市道路,则可适当选用悬臂式、扶壁式挡土墙、加筋挡土墙方案。

2.5技术、经济条件及当地经验习惯

有的设计人员喜欢富有技术含量的挡墙类型,如加筋挡墙、锚杆挡墙等;其受力结构复杂,往往需要专业施工队伍才能保证质量,不易被业主所接受。即便是在公路中普遍应用的衡重式挡土墙,因其结构比仰斜式、俯斜式挡墙稍稍复杂,也被很多地方业主所排斥。设计人员应根据当地技术、经济条件和经验习惯进行挡土墙的选型设计。

综上所述,挡土墙种类多样,特点明显,其选型的影响因素众多,在公路挡土墙选型时,除特殊要求外,设计人员应遵循技术可行、经济合理的原则,优先选用取材方便、受力条件单一、施工简便、造价低廉、安全可靠的挡土墙方案,当重力式挡墙方案不适用时,再选择其他挡墙方案。

3重力式挡土墙设计的注意事项

挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆,并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。其中,抗滑动稳定系数Kc应不小于1.3,抗倾覆稳定系数Ko应不小于1.5。另外还需要注意以下几点。

(1)计算参数选择时应根据项目实际情况选取公路等级、抗震标准、荷载组合、是否是浸水挡墙、基础类型等;

(2)墙背填料内摩擦角应结合项目沿线及相邻挖余方的性质合理选取,不可盲目为了验算通过而随意修正参数值;墙后填料虽可指定,但若项目区缺乏所需材料,则可能大幅增加造价;也可能导致施工方因取料困难,采用不合格填料而导致挡墙失稳。

(3)在合理选取填料内摩擦角的前提下,基底应力不仅要满足地基承载力要求,墙趾和墙踵的分布还应基本平衡,这样的挡墙才有足够的容错空间,避免影响条件发生改变时挡墙失稳。

(4)当验算出现抗滑、抗倾覆、偏心距或基底应力不满足设计需要时,可通过调整挡墙顶宽、坡率取得合理的尺寸。

(5)挡墙墙趾的宽高值应与墙高匹配,其比值应根据材料的扩散角确定,一般取1/2~2/3之间;

(6)挡墙尺寸的选择,除了借鉴路基手册的尺寸外,也可借鉴项目区的成功经验及习惯做法。相关规范的参考尺寸是前人的经验总结,若为了提高抗滑力,墙面坡率取的过缓,可能会导致该挡墙的受力不均衡,容错性变差,挡墙反而不稳定。

(7)挡墙设计时应特别注意基底地层的稳定性,挡墙基础应置于稳定地层上,基底不稳定时则应采取处置措施或选用安全稳妥的挡墙方案。

参考文献