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路基路面综合设计范文1
关键词:公路;路线;平面设计;纵横断面设计
中图分类号:F540.3 文献标识码:A
一、公路路线设计的重要性
合理、优质的公路设计,可以提供清晰醒目的行车方向,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、公路的路线平面设计
山区公路因受地形限制,路线应以高程为主导,适应地形的变化。因此,曲线所占的比重很大、对于车辆的转弯半径,路线中圆曲线、缓和曲线的设计应与地形地物紧密结合。对于地势较平坦的地方,应以方向作为主导,以直线为主,尽可能减少路径的长度。
1、路线选择的原则
(1)在公路路线设计和选线的时候,首选应该尽可能避免占用耕地,响应国家对耕地保护的政策。
(2)路线的设计应该确保行车的舒适度,并且在满足舒适度的情况下尽可能的减少工程的造价、运营成本等,而且能够方便施工和以后的养护工作。
(3)选线的时候应该做好沿线的水文地质和工程地质的勘测,对于特殊地质的情况应该综合分析是采用特殊处理还是避让。若是无法避让的情况,应该采取什么样的可行性方案,尽可能的减少工程投资。
(4)在工程量不增加的情况下,不宜选用最小指标,应该尽可能的采用较高的技术指标,但是也不能一味的追求高指标。
(5)应该注重沿线环境的保护,对于路线的设计,应该充分考虑周边的环境,特别是高速公路路线的选择。应该尽可能避开居住区,避免汽车噪音对人们生活的影响。
2、平面设计技术指标的确定
(1)直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定,高速公路同向圆曲线的最小直线长度不小于 6V、 反向圆曲线的最小直线长度不小于 2V。 本设计速度为 80km/h。
(2)圆曲线是平面线形中常用的线形要素,圆曲线的设计主要确定其半径值及超高和加宽。圆曲线半径是路线平面设计中要解决的基本问题,但只对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。实践证明,直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置不适当也会导致行车事故,降低通行能力,造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调。圆曲线半径的确定,必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时,应充分注意地质,水文条件,使曲线更好的吻合地形。为保证汽车行驶的舒适性和安全性, 平曲线应有足够的长度,圆曲线的长度也宜有 3s 的行程。 当不能满足时,应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线的长度;在条件受限时,可将缓和曲线在曲率相等处直接相连。对于各个等级的公路的最下平曲线半径,应该尽量选用大于一般值,只有地形受限制的情况下,才能选用极限值。对于圆曲线半径,在地形等条件的情况下应该尽可能的选用大半径,但是也不宜过大而导致驾驶员视觉上的判断错误,因此,规范上面一般规定圆曲线最大半径不宜超过 10000m。
汽车在弯道行驶时,会受到离心力的影响,因此在做平曲线设计时应考虑平曲线超高,即将弯道外侧的车道抬高,使内侧车道与外侧车道行车同坡度的单向坡,车辆因此能够获得一个指向内侧的横向分力,能减少横向力的作用,从而克服离心力,确保车辆在弯道上面的正常行驶和乘客的舒适度。
三、公路的纵横断面设计
1、纵断面设计
(1)坡度和坡长
汽车在长大纵坡路段上行车,上坡容易因动力受限行驶速度下降影响车辆行驶的连续性,下坡会因制动器发热导致制动失灵,这都是很不安全的。因此,设计中作好坡度、坡长限制以及缓和坡段的应用显得十分重要的。
设计速度为 120km/h,100km/h,80km/h 的高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时,经技术经济论证,最大纵坡值可增加1%。公路改建中,设计速度为40km/h、30km/h,20km/h 的利用原有公路的路段,经技术经济论证,最大纵坡值可增加l0%,越岭路线连续上坡(或下坡)路段,相对高差大于500m时,平均纵坡不应大于5.5%;相对高差大于 500m 时,平均纵坡不应大于5%。任意连续3km 路段的平均纵坡不应大于5.5%。 (2)特殊路段纵坡
特殊路段纵坡必须满足以下几点要求:桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。桥上纵坡不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于 5%。位于市镇混合交通繁忙处,桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于 3%。桥头两端引道线形应与桥上线形相配合,隧道内的纵坡应小于3% ;但短于 100m 的隧道不受此限。高速公路、一级公路的中、短隧道,当条件受限制时,经技术经济论证后最大纵坡可适当放大,但不宜大于 4%,隧道洞口的连接线应与隧道线形相协调。检查设计是否满足上述标准要求,并使桥、隧及其两端引线之平、纵线形尽可能平顺,与周围环境相协调,使之视眼开阔、视线诱导良好。 (3)爬坡和避险车道
载重汽车在长上坡段行驶时,车速随坡长增大将明显下降妨碍跟驰轻型车辆行驶,不但降低公路的通行能力,而且导致事故增加,需要为慢速车辆设置爬坡车道。载重汽车在长下坡段行驶时,事故发生频率更高于上坡路段,车辆由于连续的刹车制动,造成制动器温度升高,制动性能减弱,调档失控发生交通事故。连续长大下坡路段的安全措施中,避险车道是有效的工程措施之一。对于己设置紧急避险车道的路段,应评价设置间距能否满足行车安全要求,并对紧急避险车道的平纵面线形、长度、横断面宽度、路面材料、排水系统以及防撞护栏、标志、标线等进行评价。
2、横断面设计
公路的横断面由横断面设计线和地面线组成,设计时应该根据车流量的大小和公路等级来确定公路的路幅。对于路基的横断面应该根据相应的设计规范,如《公路工程技术标准》等来确定。并且应该根据当地的规划做相应的调整,做到在满通通行能力和规划要求的前提下,尽可能的减少投资,节约用地,使其设计的公路能够发挥最大的社会效益和经济效益。
结束语
人们对公路线形的要求越来越高,因此,必须解决好公路路线设计的问题,路线的平面设计和纵横断面设计又是公路设计中的重要内容,只有多方面考虑,不断积累经验,严格遵守设计标准中的强制性条文,才能设计出经济、合理的公路,才能促进社会主义现代化的健康发展,实现区域经济共同协调的发展。
参考文献
路基路面综合设计范文2
关键词:高速公路 路基高度
中图分类号:U412.36+6文献标识码: A 文章编号:
我国的高速公路虽然起步较晚, 但发展速度惊人, 高速公路网已初具规模。为满足持续发展的出行需要, 随着路网的增加, 平原地区高速公路需设置大量的通道、立交桥, 导致路基填土高度越来越高。目前平原地区双向四车道高速公路一般路基平均填土高度在3. 5 -4. 0 m 之间, 如北京-石家庄高速公路平均2.7m; 济南-青岛高速公路平均3.1 m; 郑州-开封高速公路平均3.65 m; 高速公路高路堤带来的弊端也越来越引起人们的关注。
高速公路路基填土高度涉及路基、路面、交叉工程设施的形式等内容, 影响因素较多。其中影响较大的有沿线的工程地质和水文地质条件、地形地貌、交叉工程设施( 如通道或天桥) 的选择、桥涵的高度、沿线取土的难易程度、筑路材料状况、环境因素、排水条件和土地占用情况等。路基填土高度应根据其使用要求和上述影响因素, 结合施工方案进行优化设计, 即满足强度和稳定性的要求, 又要最大限度地节约工程造价。降低高速公路路基高度问题, 就是选取路线最低工程造价的问题。
欧美许多国家的高速公路大都路堤低、路面平整。道路纵坡随地形变化, 极少受到限制, 因此路基填筑土方较少; 线形设计较为自由, 左右幅路基时常根据地形要求而分离。采用跨线桥解决高速公路两边的交往问题。有的跨线桥为钢管拱结构形式, 简单而美观; 有的跨线桥上设有餐饮服务设施, 与服务区连在一起, 减少了服务区的占地面积。
实现高速公路降低路堤的设计目标是我国高速公路可持续发展亟待解决的问题。在此提出几种降低高速公路路基高度的措施, 供参考。
1路线综合设计
一般路线纵断面设计采用直线定线法, 即先确定纵坡, 再用竖曲线连接。为了降低路堤高度, 可采用曲线定线法, 即根据需要, 先确定通道位置, 相应将该处路线设计为凸形竖曲线, 如图1, 以充分利用路堤高度, 然后用适当的纵坡将相邻竖曲线圆顺地连接, 同时还要注意平、纵面线形的组合。一般坡段长度控制在500~ 800 m 之间, 既可避免频繁变坡, 又可满足设置通道的要求。
2路基、路面综合设计
路基是公路的重要组成部分, 作为路面的支承结构物, 要承受由路面传来的荷载, 其强度、稳定性和耐久性直接影响路面的使用性。路基状态与沿线土质、水文状况关系密切, 路基填土高度又是决定路基干湿状态的主要条件, 虽然“规范”中提出了路基临界高度参考值, 但影响因素很多, 而“规范”只是提出在一般情况下的设计建议值或设计参考值, 对高速公路更应结合本地实际情况进行设计。
设计路基高度应考虑地下水位、毛细水上升高度和冰冻作用, 根据沿线的气候、水文、地质等自然条件, 进行路基路面综合设计。《沥青路面设计规范》( JT J014-97) 中规定, 在设计上宜使路基处于干燥或中湿状态, 潮湿、过湿状态的路基应采取掺入固化材料或换填砂、砂砾、碎石等渗水性较好的材料,或设置土工合成材料等加强路基排水的技术措施,进行综合处理。路基填筑高度又决定了路基的干湿类型及路面厚度, 因此, 应对各方面影响因素进行综合分析、经济比较, 综合沿线的水文、土质、筑路材料等因素, 比较路基填筑高度, 是使路面处于路基的干燥状况造价低, 还是使路面处于路基的中湿状态, 增加路面结构厚度, 设置防冻层的方案经济, 或使路基填土高度处于潮湿状态, 加厚路面结构, 对路基、路面进行综合处理的方案经济。在保证路基稳定, 满足路面要求的承载力、耐久性、舒适性的前提下, 选择一个既经济又合理的路基高度。
3构造物选择对路基高度的影响
3.1合理安排路线立体交叉
为了满足高速公路的视距要求, 高速公路与其他路线立交时, 多将高速公路上跨, 这就使得高速公路跨线桥两端的路基高度增加。设计时可在满足视距要求的前提下适当将低等级公路上跨, 以降低高速公路路基的高度。如连云港-徐州高速公路设计时为控制路基高度、减少占地, 就进行了大量的地方道路上跨与下穿高速公路的方案比选, 以选择合理的交叉方式。
3.2通道的下挖
高速公路出现路堤相对高的主要原因常是为了满足通道设置的要求。如果将通道下挖, 也能有效降低路堤的高度, 但必须处理好下挖通道的排水问题, 可参考以下几种方式。
(1) 减少汇水量。可将通道的出入口处尽可能设置成反坡, 以减少进入通道的汇水量,
(2) 充分利用通道内的排水设施, 如图2 中的渗井, 也可设置蒸发池。
(3) 可在通道内设置台阶, 一旦发生积水, 也不影响行人通行。
(4) 在通道四周设置低矮的拦水带, 引导水流,通过集水井等排水设施将水排出通道外。
(5) 加强对通道的养护。
3.3合理选择通道的位置
应尽可能将通道布置在沟谷等低洼的位置处, 也可结合具体情况利用通道内设置的较大边沟代替过水涵洞, 或适当将通道和过水涵洞合并, 从而减少通道和涵洞的数量, 有条件时可充分利用跨河桥梁边孔作为通道, 以减少构造物数量, 降低路基高度。
4结语
高速公路路基高度的合理选择不单是路线技术指标问题, 它涉及到路基、路面排水、桥涵、交叉、占地等各项工程, 影响因素较多, 对工程造价影响较大, 故在设计过程中, 应综合考虑路线所在地区的气候特征、水文地质、土质、路基结构、路面类型、排水条件及工程造价等因素对路基的影响。充分考虑各项工程之间的关系及其影响, 认真分析其影响因素,选择最佳方案, 以降低平原区高速公路路基高度和工程造价。
参考文献:
[1] 公路沥青路面设计规范(JTJ014-97) .
[2] 公路路基设计规范(JTJ013-95) .
[3] 公路路线设计规范(JTJ011-94) .
路基路面综合设计范文3
公路工程通车运营后,路基往往受到车辆荷载、自然环境等多种因素的影响,久而久之,路基结构的动强度、动模量出现衰变,进而发生路基变形现象。如果没有及时修复,最终导致路基沉陷、路面开裂、鼓包等病害出现。不仅影响路面的美观,还会对车辆通行造成不良影响。为预防这些问题发生,通过采取有效措施来提高路基设计水平是十分必要的。在设计过程中,要综合考虑路基设计的影响因素,具体来说,主要包括以下三种影响因素。
1.1温度
公路路基设计和工程运行中,环境温度变化会导致路基与沥青路面设计不协调,影响路基、路面发挥有效作用。根据现行设计规范要求,公路路面设计通常采用15℃和20℃为试验温度,但沥青是感温材料,在高温情况下动模量很低,55~60℃时其动模量小于500MPa。高温环境下路面的承载力会大幅下降,路基因承载力不足会出现变形破坏现象。因此在设计路基时,要充分考虑路段环境的温度对路基、路面的影响问题。
1.2路面湿度
道路的干湿状况会影响路基的土强度衰减趋势,根据实验证明,干湿状况对路基的土静、动强状况有明显的影响作用,经过2~3次循环实验后,路基的土强度衰减趋势会明显变缓。为此,路基设计时要考虑湿度状况,对环境湿度因素进行全面考虑,促进设计水平提高。
1.3交通轴载
目前,将100kN的单轴双轮组荷载作为标准的轴载规范,但并没有考虑到重载和超载的问题。随着交通运输的发展,重载、超载车辆通行数量较多,在进行路基、路面设计时,为全面反映重载交通轴载作用的效应,制定和超载、重载等交通状况相适应的轴载标准,使设计荷载能够和实际的交通轴载匹配是十分必要的。
2路基动力特性分析
以重载高速公路为研究对象,根据AC面层、水泥稳定碎石基层、路基的构造情况等,建立ANSYS有限元模型,从而研究并分析路基动力特性。
2.1温度的影响
分别计算在常温15℃和夏季路面高温55℃的条件下路基的动力特性变化情况。分析表明,高温55℃时,路面模量值急剧下降,路床顶面动应力、动应变明显增大,增幅高达1倍左右。由此可见,按现行规范标准设计的路基、路面容易出现变形现象,随着路基整体强度和张力的扩大,路床顶面动应力也会增加。也就是说,随着路基强度增大,路基抗变形能力提高。为此,路基强度设计要采用使用状态下的动态模量进行,保证路基整体强度。
2.2湿度的影响
对路基土进行干湿和冻融循环实验的结果表明,循环次数增加,路基的含水量也会逐渐趋于平衡,路基土从压实含水量逐渐向平衡含湿量变化,路基的土循环疲劳强度也会减弱并趋于稳定。为此,路基设计时,要采用干湿与冻融循环饱和状态下的路基土强度与刚度作为设计指标,并注重提高路基承载力和设计强度标准。
2.3交通轴载的影响
路基、路面设计时,为应对路面重载、超载现状,促进设计水平提高,在55℃高温条件下,分别进行130kN、170kN、200kN不同轴载对路基动力特性的影响分析。结果表明:同一路面结构下,轮载与路基强度增大,路床顶面的动应力也会明显增加。路基顶面的动应力和路基轴载成正比,路基强度变大路基顶面的动应力会缩小。在不同的路基组合条件下道路工作区的深度随着轴载增加而逐渐增大,关系表达式为:H=aP+b,H代表工作区深度,P代表路基轴载,a、b代表参数。
3公路路基设计指标与标准
经过对路基设计影响因素和路基动力特性的分析,路基设计时应该根据以下指标进行设计工作,并把握好以下实验标准。
3.1路基设计的标准轴载
由于目前的交通运输状况压力逐渐加大,根据路基结构动力特性做出分析报告,130kN的轴载标准能够满足一般重载道路路基设计需求,而特重交通路段可以采用170kN的轴载标准。
3.2路基设计强度标准
路基设计过程中的计算指标一般采用路基土的动强度和动模量,经过干湿循环和冻融循环实验,呈现饱和状态。将路面高温情况下的路基土的动应变值作为设计验算指标,同时注意路基的强度设计指标应该满足动强度要求。经计算得知,轴载为130kN,路基、土基容许压应变值为3.35×10-4。根据计算分析结果,考虑路基、路面施工实际情况和重载交通环境,制作出了重载交通条件下公路设计轴承标准和路基设计强度的对应值,结果如表2所示。
4结论
通过以上的探讨分析,得出以下几个结论,可为公路路基设计提供启示与借鉴。
4.1考虑使用环境和汽车荷载影响
路基设计过程中,要全面考虑使用环境和汽车荷载的影响,综合采取有效措施,促进设计水平提高,并保证路基、路面结构的协调性。
4.2设计状态和使用状态相符合
设计道路路基结构时,通常采用路基、路面动态模量、干湿循环状态下的路基土强度和刚度等作为路基、路面设计指标,还应考虑路基土性能的变化和衰减,使设计状态与使用状态相符合,保证路基结构承载能力,促进设计水平提高。
4.3建议采用130kN为重载交通道路标准轴载
结合车辆通行需要和公路交通荷载特点,重载交通道路设计标准轴载采用130kN为宜,从而更能满足车辆通行需要,使设计荷载更加符合道路路基荷载的实际情况。
4.4全面考虑路基、路面的协调设计
设计时,要对路基、路面进行全面考虑,使二者相关的设计指标更加协调,并应用路床顶面动应变进行变形验算,使其更好地满足车辆通行需要,提高设计水平。
4.5提高路基承载力和设计强度
路基路面综合设计范文4
【关键词】:公路排水设计路基路面设计
公路排水设计对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。公路排水设计应包含以下两个方面的内容:其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。
第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。
第二类排水设计一般包括:
(1)通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外;
(2)设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外;
(3)设计泄水孔以迅速排除桥面水;
(4)设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。
一、路基工程设计
路基既是路线的主体,又是路面的基础并与路面共同承受车辆荷载。路基工程在道路建设中,工程量大、占地广,常为控制施工进度的关键,故要求:①尽可能与沿线农田水利建设相结合并力争节约用地;②按照标准设计,严格控制施工质量,保证路基具有足够的强度和稳定性;③搞好排水和防护加固工程,沿河路基应注意不被洪水淹没冲毁;④填方工程应慎选土质并分层务实,对其密实度和含水量进行现场控制;
一)路基设计内容
1.进行野外勘察,收集必要的资料;2.根据沿线设计资料进行路基工程设计,确定边坡坡度及横断面形式;3.根据沿线地面水流以及地下水埋藏情况,进行路基排水的总体布置及排水结构物的设计;4.路基防护与加固设计,包括坡面防护、冲刷防护与挡土墙的布设;5.路基工程其它设施。
二)路基排水设计的依据及目的
公路是一个露天构筑物,路基经常受到各种水分的作用,公路病害一般与排水不良直接有关。重视排水,既有利于公路运输,更有利于公路构筑物的安全。
根据来源的不同,水流可分为地面水和地下水。地面水主要是经由降水形成的地面径流。地下水分为:
上层滞水从地面入尚未深达下层的土中水;
潜水在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的水,距地面较近;
层间水 在地面以下任何两个隔水层之间的含水层之间的地下水。
路基排水的目的是把路基工作区内的土基含水量降低到一定的范围,土基含水量过大,会引起土质松软,强度降低,边坡塌方,基身沉陷或滑动,影响交通。
三)路基排水设计的原则
为好路基排水设计,应遵循以下几个原则:
1.设计前必须进行深入的调查研究;
2.路基排水沟渠的设置和联结尽量不占或少占农田;
3.设计要因地制宜、就地取材、经济适用;
4.排水沟渠的出水口应尽可能引接至天然河沟,以减少桥涵工程;
5.排水设计应讲求经济效益。
四)边沟设计的原则
①一般路段的路基边沟设计原则:以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的公路中的教训:a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求:根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求,采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要,边沟纵坡应不小于0.12%,由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区,原地形既有较大起伏又有部分平坦地段,本着既要解决路基排水问题,又要经济合理的原则,确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15%。③对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞,原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道,当排水需通过通道排入涵洞时,应优先采用边沟盖板涵,特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。④对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的,可放宽至1.4~1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。⑤对于挖方段边沟:考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。
二、路面工程设计
一)路面结构组合设计的基本步骤
1.路面等级与公路等级相适宜。路面的面层因直接承受行车和自然因素的综合作用,要求它必须强度高、热稳定性、耐久性好。所以要的材料都是强度高的矿料粘结力强的结合料,在面层下还要沥青类材料来做,可以抵抗水平力在层间产生的键应力。
2.选择路面类型要与当地气候结合,在多雨地区要保证水稳定性和整体强度。
3.材料的选择要与路面结合考虑。常用的基层有沥青稳定类、水泥稳定和各种碎石混合料类。
二)公路路面渗水的排水设计沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,因此,设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
三、桥梁涵洞的设计
路基路面综合设计范文5
【关键词】城市道路,拓宽
原有的老式街道由于超出使用年限、路面宽度过小等问题显得道路堵塞涌挤,已经难以满足城市交通运输的发展,因此,对城市原有道路进行拓宽改造就成了迫在眉睫的问题。
1 城市道路改建的状况分析
城市的功能多样,成分复杂,因此道路在改造过程中,不应只以车速作为考虑依据,而是要综合的考虑到行驶车辆的种类、型号、密度、安全、便利等多方面因素,并充分结合城市的整体规划,使道路在改造设计的过程中做到经济、科学与环保。在原有道路的基础上加
入公共汽车专用车道,临时停车位等,以便于在增加道路功能的同时缓解道路的行车压力。
与公路设计不同,由于需要考虑城市的综合运行状态,城市道路在设计时需要包含桥涵、排水管网、管线综合以及照明等设施。而旧有的道路因使用年限过长等多种原因,造成了道路配套设施不同程度的损坏,常常会出现诸如,照明系统失灵、排水管网堵塞等问题,在对此类道路进行拓宽改造时,应该考虑到对相应设施进行维修和改造。在对道路进行设计时,单纯考虑到道路的实用性也是不够的,作为构成城市的关键要素之一,道路的景观和绿化水平在很大程度上影响着城市的形象。同时,道路两侧的绿化带还可以调节驾驶者的心情,明显缓解司机的视觉疲劳,降低事故的发生率。所以,在对原有路段进行拓宽改造的设计规划时,应充分考虑到对道路景观用地以及绿化用地的合理安排,令城市的的环境更加和谐美好。
2 城市道路拓宽改造工程注意的问题
2.1 路基的处理
路基的稳定性是决定道路是否能够经受长时间车辆荷载的基础,因而在施工中应注意对路基稳定性的检测。路基的稳定性与周围土体的结构性质、边坡的坡度与高度以及工程的质量有着密切的关系。在施工前应全盘考虑路基的动静荷载,对地表的植物、种植土、有机土
等达不到强度要求的原土进行压实处理,使其密度符合有关规范,充分保证路基的使用寿命。
2.2 道路的排水系统处理
早期的城市道路对车流量的预计有限,因而其配套排水管网的直径相对较小,车流量增大之后便易造成管路的堵塞,使路面的积水,雨水等难以及时排除,加之路面的磨损以及路基的下沉等因素,造成道路表面的雨水淤积,影响了车辆的正常通行。在对道路进行改造时,要充分考虑到道路的防水和排水性能,使用具有良好水稳定性的材料作为道路的主要材料,减少水的浸入对路基造成的强度和稳定性的影响;并将路面中间的高度呈弧度略微抬升,使雨水不会在道路中间淤积;疏通地下排水管网,加大管壁的厚度以增强管道对车辆的承载能力,同时增大管径,防止路面杂物造成管道堵塞,最终达到晚上道路防水排水功能的目的。
2.3 路面施工的注意事项
为保证改扩建后道路的路面质量,需要对原道路路面的情况加以调查,包括各层路面的设计参数和施工数据,以及以往维修过程中对路面特性造成的影响等,确保拓宽改造后道路面的平整度、材料密度、几何参数、力学性能以及各层厚度的均等。
2.4 确保地上的拓宽改建工程与地下设施相协调
城市道路不仅影响着城市的交通,同时也是城市地下公共服务设施的通道和载体,这些地下服务设施主要包括了电缆、电线、电信管线、排水管网、燃气管网、光缆以及热力管线等,可是说包含了关于城市生活的方方面面。一旦这些设施在施工过程中受到损坏,其带来
的后果是极其危险的,最严重的可直接威胁到公民的生命安全。而且在后期维修过程中也村咋着各种难以想象的困难。因而在公路扩宽改建的过程中,必须要处理好公路本身与地下服务设施之间的关系,保证服务设施在穿越道路时,道路对其的压力保持在合理范围之内,并
确定地下管线对车辆路过时的压力具有一定的承载能力,以保证地面的施工不会对城市的地下结构造成不利影响。
3 城市道路拓宽改造工程的关键技术
3.1施工工艺流程
测量放线软基换填路基施工水泥石屑稳定层绿化带、侧平石人行道铺筑。
3.2沥青路面拓宽为混凝土路面的施工技术
老式的沥青路面属于柔性路面范畴,具有价格低廉、防水防尘、经久耐用等特点,但在气温较高的地区,夏季易发生路面软化的现象,久而久之便会造成路面的变形,且老式沥青路面的宽度较窄,已与当代交通发展的速度不相适应,因而需要对旧有的沥青路进行拓宽
改造,在原有的沥青路面上加盖一层较宽的混凝土路面。首先,根据混凝土路面设计的标高对沥青路面的高度进行调整,同时在沥青路面的两侧对路基进行加宽作业,注意保证加挖的路基内部土壤满足施工环节对土体强度的需要,以达到混凝土路面的宽度要求。之后,选择合适的材料作为路面的基础垫层,弥补混凝土材料强度高、刚性大,但难以承受形变的缺点,保证基层路基强度的均匀性,同时还要满足施工方便的要求。最后,在新老路基的交汇处开
挖台阶,在路面上铺设钢筋网或钻孔植拉结筋,以加强二者间的作用力,并将混凝土直接浇筑在拓宽后的路基上。
3.3混凝土路面拓宽为混凝土路面施工技术
混凝土图路面的强度高,刚性好,但其耐久性要逊于沥青路面,在长时间的使用后,会出现路面损坏、断裂等情况。我国城市早期的混凝土路面由于宽度较小,因而单位面积对车辆的承载要高于正常的路面,致使路面老化情况愈发严重,亟待拓宽改造。由混凝土路面拓
宽改造为材料相同的混凝土路面,其施工过程中的注意事项相对较少,但依旧需要注意路基的稳固以及新老路基连接处的结合力。
综上所述,工程实践中,我们对低路堤道路拓宽结合部位,无论是采取挖台阶还是加铺土工布的处理方法,在原则上都是可行的,但要根据现场实际情况,最好对比方案,选择最优方法。对高路堤道路拓宽结合部位,我们通常采取粉体搅拌桩处理软土地基,再用挖台阶、加铺土工格栅加强路基与路面结合部位的质量,这个方法效果比较明显,而且方便施工,节省了劳力成本,缩短了施工周期,从而为整个工程节省造价,具有较好的推广价值。
软土路基中,低路堤是相对稳定的,工程中我们一般不需采取其它特殊的处理措施;但是软土地基高路堤路基稳定性能不好,通常应采用软土地基特殊处理积极增加路基反压护道等方法进行综合处理,才能保证稳定系数,同时工程人员还要注意控制路基填土速率,加强沉降观测和分析。
参考文献:
[1]薛彩芳,于跃乾.公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].中国高新技术企业,2010,(06)
路基路面综合设计范文6
关键词:公路路基;路面改建;改建原则
近年来随着社会经济的不断快速发展,机动车辆的增加导致交通量不断增长,而我国现有的一些省道已经开始不堪重负,难以承担交通运输发展的需求,路面的破损和路基的塌方导致在交通方面需要进行一个全面有效的改造和重建工程。
原有的道路通行能力越来越差,汽车在道路上的颠簸使得舒适性也变差,道路的损坏使得车辆在行驶的时候对于时间上也有所延长,如此一来对经济利益也有一定的影响。
因此,对旧道路的改建和恢复道路的通行功能是目前一个行之有效的办法。
一、针对旧路的特点所分析的改建原则
(一)针对于道路的特点
旧的道路在初期建设的时候由于当时施工技术比较落后,排水等部分设施已经不完善或早已毁坏,这些情况如果不加以彻底的解决会严重影响道路的路基和路面的稳定性以及道路的使用寿命。因为道路建设时间较长的话路面材料就会很容易老化,导致老路面结构厚度薄,承受不起压力。
(二)旧道路的改建原则
在改建原有道路方面,我们第一个重要环节就是需要对老路路基路面的现状进行调查和初步的评定,这点的要求是直接影响后期对道路改建方案的确定和工程投资的预算前提。
对有效的资源我们需要进行有效的再次利用,所以对于旧路的资源我们也可以加以再次利用,将改造的设计方案进行充分的经济对比选择,选择有效的实施方案以及在经济投资方面较少的原则便是所谓的经济原则。
重建方案确定之后在充分利用原有路基的基础上在此利用节约用性地原则,进行对原来路基及路面进行加宽加厚的处理方式,将道路的原有路线是否需要更改的方案结合整体的工程技术以及全程施工的造价和加宽之后的用地拆迁等所有因素进行综合考虑,才能保证道路改建的全程高效率的完成。
道路的再次施工可能会引起环境暂时的污染,尘埃漫天飞舞以及机器的轰鸣声,所以在环保的原则上面我们采取再生技术对老路面进行再生利用,尽可能地减少工程的废弃物。
二、对陈旧道路进行彻底的调查
抽取一段老的道路作为调查点,在一个时间段抽查一段道路的交通量,尤其对重载车辆的调查,近年来社会上重载车辆的增加,在路面结构设计时应加入统计车辆在一定时间之内的通行率,在充分了解此段路程的情况下有针对性的设计路面结构层,以保证路面达到预计的使用寿命。
公路路基在加宽改建设计之前,应对原本已经有的路基病害进行彻底修复处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况,分析病害的种类、规模、状态、原因等,并在施工前或施工期间,对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。原路面现状调查应对原路面破损程度进行分段评价,分析路面破坏原因,分段拟定路面改建方案。
分析一段旧道路的整体强度,我们就需要进行弯沉检测,这检测数据是进行路面设计的重要依据,对检测结果应根据弯沉值大小、路面结构情况分段整理计算,以便于下阶段路面结构补强设计。
三、对原有路基的改进和处置
对于旧路基还是具有利用价值的,旧路基经过多年的行车作用基本稳定,因此旧路改建时一般宁愿全面的加以填充也不要去挖路基重新施工,对于这一点我们要充分利用,对于局部出现翻浆、沉陷等破坏严重或弯沉度较大的路段可采取填碎石、砂砾及打砂桩、石灰桩、粉喷桩处理。
旧路基加宽综合处置方案,本地区旧路两侧地基的特征主要表现为,在靠近村镇路段路两侧生活垃圾和建筑垃圾较多,局部地段含水量大,综合工程实践,目前适合本地区的加宽处置措施主要有以下几种:(一)台阶开挖,适合地基土质较好的路段。(二)台阶开挖+天然沙砾基底处理,适合含水量大、沟塘的路段,在具体应用时应结合项目的实际条件和工程造价综合考虑。(三)旧路边沟的补修和增设对于旧路缺少边沟的路段,必须增设边沟,以迅速排除路面水流,边沟的形式及断面尺寸应根据当地降雨量大小确定。
四、针对整体路面结构的改进
(一)新铺基层和面层的旧沥青路面,在改建方法上比常规做法对老路基层具有更强的改建效果,老路改建前也应对对病害较严重路段进行处理,对较大的沉陷,应查明原因,翻挖处理。一般路段利用原道路路面表层弯沉测定结果,计算出代表弯沉值,并反算成老路路面当量回弹模量,再按弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。
过去几年,旧路改建大多是挖除沥青面层,加铺水泥稳定碎石基层,再铺沥青面层,对于旧路面材料只得拉到偏远的垃圾场废弃。然而近年来,由于公路事业的发展以及资源供应的日益紧张和人们环保意识的增强,沥青路面再生技术引起人们的重视,新的一种技术,冷再生技术便得到了推广应用,就地冷再生技术,是采用专业的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎和筛分,掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌合、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面再生的技术。
冷再生技术主要是将原有的路面材料加以重复利用,原有的路面材料主要起骨料的作用,现场冷再生外掺材料为水泥、碎石、水。水泥现场冷再生混合料7 d无侧限抗压强度不小于2.0Mpa。压实度不小于95%。应通过试验确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力学性质或级配时,还应确定掺加新料的规格和比例。省道206滁芜路路面大修改建就采用了就地水泥冷再生,大大节约了材料,使用效果良好。
再生技术使原有路面材料可以再生利用,有利于保护环境,节省资源,降低工程造价,因此值得推广应用。
(二)水泥混凝土路面对于旧沥青路面翻浆严重路段,在对路基及基层进行翻挖处理后,铺筑水泥混凝土路面,以提高路面的耐久性。省道311线定远境内部分路段,因路基翻浆严重,该段路面成了养护工作中的老大难,年年补,年年烂,就对该段路基进行了翻挖换填,将路面改为25CM水泥混凝土路面,改造后路面使用效果良好。
总结
随着科学技术的进步,新工艺新技术的应用,旧路改建方法越来越多,在确定改建方案时必须在对老路现状充分了解的基础上,在具体实施时应根据设计方案修建试验路段,以确定施工工艺、施工质量控制的方法。
参考文献:
[1]陈革军,肖霄.探讨道路工程的改造[J].中国新技术新产品. 2012(01).