公路设计要点范文

时间:2024-02-06 15:20:21

公路设计要点

公路设计要点篇1

关键词:线形设计、注意事项、路基、水稳定性

一、公路设计时应注意的问题

1. 1 平面线形设计

1) 应尽量选用不设超高的平曲线半径。一方面可以避免因处理单向排水而增加工程费用; 另一方面,可以保证公路的通行安全、舒适。

2) 应尽量避免高路堤挡墙的选用。路堤挡土墙之类的结构物因台后填土区很难控制好填筑质量,而影响公路使用质量。

3) 应尽量避开人口密集的地带。路线穿越这些区域使正常的人行通道遭受破坏,同时拆迁的难度、费用、施工的地方干扰要增大,从而要增加工程的造价和施工难度。

4) 避免横坡较陡的半填半挖。这种路基一方面使左右半边路基沉降不均,另一方面施工时对横坡较陡的基础未处理好,很容易引起滑坡和不均匀沉陷。

5) 尽量避开较大型的农用水利设施,比如水塘、水库等。否则会因征地赔偿增大工程造价,同时增加工程质量的保证难度。

1.2 纵断面设计

1) 应尽量将路线走高一些,避免采用明涵这种结构,因这种结构物不但增加造价,而且容易跳车,有条件的涵洞要明涵暗做。尽量用人行通道涵代替人行天桥的功能,以减少人行天桥。这样会避免因天桥过多而影响高速公路景观和通行能力及难度。

2) 紧接互通式立交桥连接线处,应力求避免出现凸形竖曲线。因为在这些地段,通视条件差,行车在短时间内难以识别指路标志而走错路线,影响行车安全。

3) 严格控制高填方,因高填方工后沉降难以控制特别是处于软基地带的高填方,在难以避免时,可以采用多种方案进行经济技术比较。

二、 路基软基与提高路基水稳定性应考虑的几个问题

2.1 路基通过软基地段必须进行软基处理

在软基处理方法中选择既经济、施工后沉降小且方便施工的软基处理方案是软基处理的关键。

2. 2 零填挖及挖方路基应高度重视路基的水稳定性问题

1) 零填挖路基因路基低,水位高,路基的水稳定性差。处理这种特殊路基最好的办法是除换填或原状土处理压实外,尽可能的降低地下水及隔断地下水源。比如,通过加深两边水沟或在水沟地下设盲沟,将水阻断并引出路基外。

2) 挖方地段路基,往往误认为路基基础好,路面不易破坏。其实挖方地段很容易破坏,公路使用一段时间后,路面出现开裂。这种破坏主要是水破坏所致。常年雨水多,从边坡两侧经过护面墙边沟底渗透到路肩处,甚至路基中间。如果有地下水当然必须做地下水的排水处理。对挖方地段的处理,经过实践采用边沟底下设盲沟,并阻断外来水源的方案。

三、 桥涵等结构物设计应该考虑的几个问题

3. 1 不能简单套用标准图

标准图往往是在比较理想的条件下制定的,而实际工程因施工复杂、耐久性、施工条件等多种因素,这是标准图难以包括的。在此认为目前高速公路结构物设计应注意的问题。

1) 材料的选择应注意耐久性。因高速公路使用期长,必须高度重视材料的耐久性。

2) 应充分考虑复杂的施工因素。高速公路施工,土石方工程量大、重型机械多,过去的涵洞标准图很难适应这一要求。

3) 分离式立交桥及人行天桥不宜采用呆板的结构形式,应根据实际地形与公路景观协调一致。所有立交桥的净空高度不能选择规范要求的低限标准,应考虑今后公路养护抬高路面标高的影响。

4) 填方高度较高时,不宜选择使用圆管涵或暗钢筋混凝土盖板涵。在基础较差,且迫不得已时采用这两种涵洞,但必须做特殊设计。

3. 2 充分考虑当地政府、群众的意见

联系县、乡、村政府现场了解情况。与乡镇领导及知情的农民到现场实地了解,水沟、水渠、道路、其他地下管线设施的现状和用途,并且要画好草图做好记录。根据了解情况做出的设计和地方政府交流。现场核对、说明,听取地方的意见,互相协商,确定双方都接受的方案。通过采取这种办法可以避免设计失误,减少设计变更,提高设计质量; 同时可以减少施工过程中与地方纠纷影响施工; 可以增强相互信任、了解,便于解决施工过程中出现的问题。

3.3 考虑施工成本和施工质量保证的难易

就地取材,可以降低成本,减少施工组织的难度。采取成熟的施工工艺,易于施工和工程质量的保证。结构形式尽可能统一,可以减少人员、模板、工具、设备成本,减少场站用地。大批量生产便于施工和质量保证。

四、 从“三大控制”角度合理确定结构物取材

对高速公路应从控制投资、工期、质量角度全面地看待就地取材这个问题; 同时考虑当地材料储量、日产量对整个工程所占的比重是否满足工程进度日需要量。现在高速公路标准高,工程量巨大。如果一味强调就地取材,势必会因小失大; 不利于工程质量、不利于工期、不利于控制造价。比如,高速公路高填方处的大石拱桥涵,长则100多米,短则几十米,单算涵台基础、拱圈与工砌体达3 000多石方。比以前低等级公路上的一座大石桥还多。

如果全线这类涵洞较多者,材料供应是相当困难的。往往一条线全面动工后,石料是供不应求,且材料猛涨。因此,对高速公路桥涵等结构物的设计,尽量从“三大控制”角度综合考虑取材问题。应从各合同段的具体情况出发,适当设置石材桥涵或混凝土桥涵。建议墙身砌体工程量小,可采用石材。

五、 从设计角度提高“三背回填” 质量

“ 三背回填”主要指桥台背、涵台背、挡土墙背部分的回填。

5.1 采用可以减小沉降量或避免沉降量的方案。对位于填方段的小跨径的板桥应采用先填后采用挖孔灌注桩这样的埋置式桥台。这种方法可以减小沉降量。

5.2 回填材料的选择。在砂砾级配好、施工方法合理的情况下,要按台背回填材料的要求,分别做好素土、石灰、砂砾材料的选料及标准击实,保证原材料的质量。在使用量小、不利于机械作业时,最好采用浆砌片石回填。

5.3 设计应考虑回填土压实的影响。过去的涵洞稍不对称回填都可以使涵墙倾倒或破坏。

六、 从施工角度谈对公路设计的几点建议

6.1 目前国内公路施工和设计的特点

目前国内公路施工项目采用的是公开招投标确定施工单位的办法,但公路设计项目目前我省仍采用过去计划经济体制下的委托制度,没有引进国际上使用的工程设计招投标体制,因而造成了设计上深度不够,局部设计不合理,后续服务跟不上的局面。

6.2 从施工角度对公路设计的建议

6.2.1设计应进行标准化审定

目前对公路设计尤其是桥梁工程设计缺乏严格的标准化审定,经常出现在同一工程建设项目中不同标段的相同参数的桥梁而工程设计截然不同的情况,这在下部结构立柱(或墩) 工程中尤为突出. 虽然施工单位购买了大量的定型模板,却达不到一定的周转次数. 从而增加了施工成本,造成了物资的浪费。

6.2.2 设计应坚持经济实用与美化并重的理念

( 1) 应充分考虑项目所在地的材料资源

工程设计应充分考虑当地的材料资源。用量大的结构型式,尽量优先选用地材丰富, 这样可以非常有效地降低工程成本,保证工程进度。如在片石丰富的地区可以大量使用浆砌片石工程,在砂石材料丰富的地区可以大量使用砼工程。

( 2) 在保证工程结构安全性的前提下应尽量选择合理的结构尺寸和强度

由于设计人员受经验和习惯的影响,在结构设计选择安全系数时,常常因为意见不一致或思想保守,造成结构物尺寸越来越大. 混凝土强度越来越高,从而加大施工成本,造成了资源浪费,给投资单位带来了不必要的经济损失。如原先设计高速公路立柱混凝土标号为C25 已能满足使用要求。而现在基本上都采用C30. 增加的混凝土强度指标造成了强度富余,资源浪费。

( 3) 在满足经济实用的条件下增加美化工程

在靠近城市或风景区的地段,可以增设景观灯光: 结构设计时可以采用有曲线轮廓的桥梁结构型式: 在绿化工程中可采用常青的灌木植物,以起到美化、交通诱导和降低驾驶员疲劳的作用。

6.2.3 设计应加强外业勘察工作

( 1) 应加大地质勘探频率

在公路结构物施工中所发生的工程变更,基本上是因为基坑开挖后地基承载力不足等,如某公路N9标段的结构物就因地基承载力不足,致使80%以上的工程都发生了变更,甚至个别结构物因遗漏了地质勘探而延长了工期,增加了成本,可见地质勘探的频率和准确度对工程的重要性。

( 2) 应提高测量工作的准确度

测量工作的偏差在工程变更尤其在路基土石方工程中较为常见,如清表前原地表标高的复测基本上都会发生变更: 在结构物中因地面线测量的错误,造成桥梁下部结构设计出现偏差的情况也屡见不鲜,如某段路特大桥因测量问题主桥桩顶标高比地面线岩层顶面标高低了近7.2m,无法施工,后变更为抬高至地面线标高。可见测量工作的准确度不仅会影响工程造价,更会影响工程的质量和施工的难度。

6.2.4 提高设计人员的综合素质

目前大多数设计人员是由院校毕业后直接进入设计单位工作的。 很少有在施工单位工作的经历, 往往只从标准图册和理论计算上进行设计。 很少考虑项目所在地的地形地貌、气候、资源及施工的难易程度。造成项目在实施过程中存在大量的现场变更,增加了工程造价,延误了施工工期。

6.2.5 应提高设计后续服务的质量

目前由于设计单位任务饱和,后续服务质量较差, 有时会严重影响工程进度。 故应在施工现场设立由经验丰富人员组成的可以审定变更图纸的设计小组。如我省高速公路设计单位仅派1名~ 2名设计代表,而小桥及小桥以上结构型式的图纸变更必须回原设计单位由本部出具变更设计的图纸,这样周期长,无法满足工程施工的需要,势必会延长工期,增加施工成本。

七、 结束语

公路设计要点篇2

关键词:改扩建;路线设计

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

公路路线设计是公路建设之本,公路建成后,对公路沿线今后的经济发展、土地利用、居民生活、工农业生产以及自然景观、环境协调等都会有很大的影响。公路路线的设计是否合理将对该区域以后的发展起着重要的影响。而对于改扩建公路,路线设计是在原有公路基础上进行的,在设计中既不能完全脱离原有公路,也不能完全依赖于原有公路,仅仅是完成对原有公路的拓宽设计,而是认真调查,结合实际,制定出经济、合理的路线设计方案。

一、公路线形设计

改建公路选线时应根据路线基本走向和技术标准,结合地形、地质条件、考虑行车安全、环境保护、土地利用和施工条件以及经济效益等因素,通过全面比较,选择一个最佳的路线通过方案。改建路线的选线还应与城镇规划相协调,在能满足《公路路线设计规范》(JT6 D20一2006)(以下简称《规范》)的要求下,尽量不拆迁房屋等建筑物。改扩建公路由于原有公路经过一定年份的使用,路线两侧地物的布局都已成形,拆迁困难,故路线的走向应基本沿原有老路的走向布置。

拿兵团第六师马芳公路来说,原马芳公路为三级公路,随着兵团经济的飞速发展,现有的马芳公路已不能满足日益增长的交通量的需求,故需升级改扩建为二级公路。马芳公路连接了兵团第六师的两大团场—106团(马桥镇)和芳草湖农场,是这两个团场人员、物资周转的重要通道,因此路线方案的功能必须满足兵团路网规划的要求,路线总体设计必须以106团以及芳草湖农场为控制点,结合实际,力求与城镇的发展规划相配合;路线起终点作为道路的出口,应以方便居民出行为原则,使路线起终点设置在重要团场场部所在地;马芳公路原则上沿用老路路基,以减少破坏荒漠植被和节省工程造价。故此条公路的起终点位于106团和芳草湖农场境内,路线走向沿原有马芳公路的走向进行布置。

改扩建公路选线时,还应注意构造物与路线的配合,不能只顾及线位或线形,而忽略构造物修建的难度及工程投资。

改扩建公路选线时,由于路线走向与原有老路的走向基本一致,可先对原有老路进行1:2000的带状图测设。主要对原有老路的走向和宽度、道路两侧100米范围内的地物(如林带、电杆、渠道、居民区、农田以及河流等地物)、原有老路上的构造物进行标绘。完成测设后,设计人员可在此带状图上进行详细的路线布设。根据此带状图,依照原有老路两侧地物,结合实际情况,设计人员确定对原有老路是进行单侧加宽还是两侧加宽。

二、平面设计

平面线形设计应结合改扩建项目的功能定位、旧路的技术指标、交通安全性、工程经济、沿线的地形、地物、环保以及各种控制因素的影响,进行综合论证、多方案分析比选。并注意线形的连续与均衡性,同时与纵断面、横断面相互配合。一般公路可通过局部改线,因地制宜地改善陡坡、急弯等存在交通安全隐患、公路病害或标准过低的路段。

平面线形设计原则上能直则直,能曲则曲,直圆配合,整体协调。对于改建公路的线形设计要根据其使用性能、标准要求尽可能地与地形、地物相适应。并应保持各线形要素的均衡、连续,避免线形的突变,为此要十分注意线形指标的选用。

1、直线:在改建现有公路时,同向曲线间的最小直线长度以不小于行车速度(km/h)的6倍为宜;反向曲线以不小于行车速度的2倍为宜。

2、圆曲线:改扩建公路中,局部路段为了最大限度的利用原有公路,选用的半径容易偏小,但一般不要轻易采用设计速度所对应的极限值。在采用极限值的路段,为保证行车安全,最好对此路段进行限速处理。同时《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。但在改扩建现有公路的过程中,由于原有公路在施工中可能存在施工测量误差,肉眼看起来很直的道路,实测出来是偏角较小的曲线,为了保证曲线有足够长度,并与前一交点顺接成S型曲线,故会采用大于10000m的曲线半径。

3、平曲线长度:平曲线长度应满足《规范》中规定的平曲线最小长度。当偏角小于或等于7°时,还应设置较长的平曲线,且应满足规范要求。

三、纵断面设计

对改扩建公路的纵断面设计应进行深入研究、综合比较,结合旧路路面结构的利用方式采用不同的纵面设计方案。一般公路通过降坡或调整坡度克服极限纵坡或纵坡频繁起伏现象时,应考虑利用原有工程结构及其加宽或加长的可能性。

改扩建公路路线拉坡时,应综合考虑新建路面结构层厚度以及原有老路的周围景观。路线纵坡以平缓而坡长以较长为好,在现有公路可利用地段设计的纵坡应尽量使现有路面成为改建后路面基层。例如对于老路补强路段,如果路面补强厚度为30cm,拉坡高度就可控制在25~35cm这个范围内,这样既不会对原有老路的强度产生较大破坏,也不至于填高太大,而与四周景观不协调。对于原有道路上可以加长利用的桥涵应特别注意,在拉坡时,应以这些桥涵的标高为设计高程进行拉坡,以免出现填高过高或过低的情况,而导致桥涵不能利用需拆除重建,造成不必要的浪费。同样,在于重要国省道交叉处,如按平面交叉处理,交叉口处的现有标高也应成为设计高程。

坡度、坡长、竖曲线半径以及竖曲线长度都应满足《规范》的要求。

四、横断面设计

改扩建公路横断面设计应根据其使用要求和当地的自然条件(包括地质、水文和材料情况等)结合施工方案进行设计,应既有足够的强度和稳定性,又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水,必须采取措施进行拦截或捧出路基以外,并结合路基排水和附近农田灌溉综合考虑,做好排水设计,使之形成完整的排水系统。

在横断面设计时,应充分考虑原有公路两侧现状,确定采用单侧加宽还是双侧加宽。一般来讲单侧加宽较好施工,施工过程中,只对原有公路的一侧进行开挖或填筑路基。但有时如果老路两侧都有林带或者不便于拆迁的电杆等地物,而老路两侧地物之间的距离又满足双侧加宽的条件时,为避免大规模的砍伐或者拆迁,就要选择双侧加宽的方式。

五、结语

路线设计是改扩建公路设计的重点,只有合理的路线设计,才能保障公路的交通安全。路线设计必须综合考虑各方面因素,是一个不断重复、优化的总体设计过程,平纵面线形的合理组合,不仅仅要满足规范、指标,更要在设计中贯穿“以人为本”的理念,让公路真正做到安全、环保、舒适、美观。

参考文献:

[1]《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)

[2]《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)

[3]《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)

[4] 卢小明.改建公路路线设计分析

[5] 周钧许.公路路线设计的要点探析

作者简介:

王虹入(1981-),女,工程师,从事公路设计工作。

公路设计要点篇3

关键词:公路路基高度设计排水系统设计

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

1 前言

路基工程是公路工程建设中重要的组成部分之一。如何能确保路基施工质量,使之能符合设计及规范技术要求,我们必须对其进行合理的设计,根据不同的地质条件、建设要求进行合理地设计,并严格地按照施工规范付之实施,才能使建设质量得到充分的保障。本文结合笔者的设计经验,主要针对市政公路路基设计的原则及相关要点进行了论述。

2 市政公路路基设计的原则

2.1 路基设计应满足防洪泄洪要求

由于公路路基是由边坡、高度和宽度组成,因此,在设计时,要根据当地的地质水文条件和自然条件,对边坡坡度和路基横断面进行科学、合理的控制,在河流沟谷地段施工,要加强防护工程和结构物的设计,控制路缘标高,以防止河道堵塞、山洪冲毁道路、农田、建筑等事件的发生。

2.2 路基设计应注重环境保护

如果改变地形地貌,破坏地表植被,开挖路基所产生的岩块、废弃材料等固体废物,将会对环境造成严重的污染,从而造成的水土流失、崩塌等生态灾难,同时自然景观和人文景观也因公路建设遭到破坏。因此,在公路路基设计过程中,就要坚持可持续发展观,融入环境保护的设计理念。

2.3 路基设计应保证路基的强度及稳定性

公路路基的宽度和坡度要符合安全的标准,尽量减少陡坡、急转弯、狭窄的设计,在路基的技术处理上,尽量采用发展成熟的加固地基处理技术。同时,在路基设计时,要做好防积水、渗漏设计,确保行车安全。在进行路基边坡设计时,要借鉴风吹沙的自然界坡度,坡度应保持在1:1.5~1:1.75 之间,在路基高度超过6m的情况下,坡度应保持在1:2,并且要一坡到顶,以减轻自然因素以及车辆震动对路基稳定性的影响。

3 市政公路路基设计要点探讨

3.1 公路路基高度设计

路基的高度是指路基的开挖深度以及填方高度,也就是设计标高到原地面的标高的差值。由于路基的高度直接关系着路基的稳定性以及其使用年限,所以对于路基的高度也是设计的一个重点。根据所建公路的级别的不同,路基的高度应达到相应的规范要求,并应高于相应的技术规范。路基的设计高度必须和其所在环境土质的承受能力相适应,众所周知,公路在建设完毕投入使用之后的一段时间内,经常会出现凹陷或者是凸起,甚至会出现严重开裂的现象。这些现象的发生大都与公路路基的设计高度有着直接的关系,路面凹陷开裂的原因大部分都是由于路基土质松软,地下水含量较多,导致路基出现一定程度的沉降。就此现象,就是由于路基高度设计过高,没有充分考虑地质及地下水的影响,造成路基重量过大,超过了地面的承载力。因此,在城市公路设计中,路基的高度应是首要的考虑因素,应进行合理的设计。

3.2 路基排水系统设计

地下水和地表水对公路路基稳定性和使用寿命的影响是不可忽视的,它是一种动态性、不因地域差异而变化的侵蚀作用破坏作用,因此,在修建城市公路时要做好路基排水工作,重视公路设计和施工过程中的排水系统设置,确保公路安全稳定的运营,延长公路使用寿命,减少交通事故的发生。在公路路基排水系统设计过程中从以下几方面入手:

3.2.1 公路临近河流排水的设计

公路临近河流对公路路基的冲刷作用也是相当严重的,因此当公路设计不可能避开河流时,就应该合理设计路基两侧的流水,由于河流在一年四季都会有汛期和干旱期,河流含水量相差很大,河堤受到日光和水体侵蚀反复作用,进一步加快了对河堤的破坏程度。因此在河流排水设计中,应该充分考虑河流一年四季径流量不同和最大河流流量的影响程度,适当从河流水体侵蚀方面加强河堤建设强度,提高河堤的抗侵蚀性,及时做好泥石流、滑坡、洪水等自然灾害的防护工作,提高路基的安全系数和使用价值。

3.2.2 路基中间隔离带的排水设计

为了响应国家可持续发展战略,现在城市道路都开始设置中间绿色植被隔离带,促进环行车过程中环境质量的改进,然而也给中间地带积水创造了条件,为了防止这类事情的发生,使该地段积水及时的排出,一般设计上要求在隔离带下方设置防水层,然后通过在该地段设置排水管道,通过排水管道将绿色植被隔离带处的积水及时的排打牌路基两侧的排水沟内,使之远离路基。

3.2.3 路基边坡排水设计

路基边坡排水沟的主要作用是将路面雨水和中间隔离带的雨水及时的输送到远离路基的地方,防止雨水对路基侵蚀严重,影响路基的安全使用性和耐久性。在设计过程中,根据当地降水量的大小和路面排水量,按照使用要求和设计要求,在路基两侧修建一定深度和宽度的排水沟渠,起到及时排水的目的。

3.3 路基边坡中的骨架植物防护设计

路基边坡破坏的主要原因就是边坡植被破坏、水土流失严重。由于植被具有蓄水固沙的作用,当边坡植被受到破坏时,在自然雨水的冲刷作用下,边坡土壤流失严重,严重威胁着路基的稳定。因此在路基设计中,要加强对公路路基边坡植被的规划设计,合理促进公路植被种植绿化工作。

对于路基边坡中骨架植物的防护设计,根据其使用情况的不同,主要有三种防护设计。对于坡度较缓的边坡,主要可以采用浆砌片石边坡骨架植物防护设计,这种防护设计能够防止路基边坡受到雨水的侵蚀,还能够避免由于雨水的作用而在边坡上形成沟槽。另外,当骨架中的植物长起来之后,能够依据人们的主观想象,设计出不同的花形和颜色,具有很好的视觉感官,给人以美的享受。如果边坡是强风化的岩石路堑,且坡度较缓,最好使用多边形预制混凝土空心块边坡植物防护设计,这种设计对边坡土体有很好的加固作用,能够提高边坡的抗雨水侵蚀以及路基的稳定,并且造型美观,设计施工速度快。是路基边坡高度一般的路堑坡面的防护设计的首选。对于土质的边坡以及坡体中无风化破碎、无不良结构面的岩石路堑的边坡,最好使用锚杆混凝土框架边坡植草防护设汁。这种防护设计更大程度上加强了路基的稳定性,形式简单,但组合方式丰富多样,建成后能够取得很好的效果。

3.4 软土地基路段的路基加固设计

在城市公路的修建中,由于其所占面积很大,线路很长,所以难免会出现一部分软土地基,又因为软土地基对于公路路基的影响非常大,因此,正确处理软土地基,防止公路在建设完毕之后出现不均匀沉降,对于公路的建设非常重要。对于软土地基的加固有很多的设计方法,其主要是根据不同地域的不同的软土地基的状况来进行合理的选择。固化剂法加固设计是软土地基加固的一种设计方法。其主要用于当高填方路段的地基是软土时,并且其填料的数量不大,那么就可以在原来的填料中加入一定的固化剂进行处理。此外,对于软弱土层的加固,为避免出现公路路基的沉陷,最好采用的方法是粉喷桩法,其主要是通过在软土地基中发生一系列的反应,在原来的软土地基中形成刚度和强度都很大的桩体,并使桩体周围的土质也得到相应的改变。以桩体和其周围土体来共同承担路基的上部荷载。常用的加固措施还有压力注浆法,这种方法的最大特点就是能够对软土地基进行大面积大方位的加固,比前两种方法较为实用,是软土加固中首选的方法,不过在特殊情况下还是得采用前两种方法。

4 结束语

总之,城市公路路基的质量好差直接影响到居民的生命安全及财产的损失。因此,在城市公路设计过程中,应充分地引起重视,需要不断地提高公路路基设计人员的专业水平,加强施工过程中的管理力度,促进设计与施工的协调工作,只有这样,才能提高公路路基质量水平,为创建优质高效的公路打下坚实的基础。

参考文献

[1]谢麦林.浅谈公路路基边坡防护的设计问题与对策[J].中国科技博览,2011.

公路设计要点篇4

【关键词】路基设计;施工设计;路基防护设计

1 水泥砼公路路基出现的问题

水泥砼公路在公路建没当中之所以被广泛的运用是为其有承载能力大、使用寿命较长、抵御摩擦损害能力强、在恶劣多变的自然条件下稳定性较好等一系列的优点。但是在经过对水泥砼公路的设计、规划、实际投入使用之后,出现了一系列的问题,比如说裂缝之类的问题。原本设计寿命十年到二十年的水泥砼公路,不到五年就被迫翻修。在这里且不讨论如路面的期断裂、错台边角破损、平整度及粗糙度差等给行车和养护带来一定的困难,这些类似的问题不容易被处理,并且维修的费用较大这些问题。其实在水泥砼公路路面出现问题的同时,公路的路基已经出现了问题。一个好的基础是成功的一半。要想解决水泥砼公路的质量问题,就必须先从它的基础――公路路基下手。

毋庸置疑,路基是公路工程的基础和前提。是否有一个坚实而耐用的路基,会严重的影响到水泥砼公路的使用寿命。只有路基稳定了,才能够保证整个公路的质量。目前来看,水泥砼公路的路基主要存在的问题是沉降的问题。很多的水泥砼公路寿命较短,就是由于公路沉降而导致的积水长期浸泡而导致的公路承压力降低,在经过车辆碾压之后水泥砼公路路基的下层造成裂缝,水渗入之后,导致的水损害。主要表现在以下两个方面:

1.1 路基设计中上层预留空间较大

水泥砼公路的路基要将水泥铺在已经竣工的路基工程之上,然后经过碾压等一系列的工程完成整个公路工程。但是在设计中由于路基设计上层预留空间较大,在水泥砼公路路面的施工中没有进行一系列的预防治理措施,从而导致的有承压真空的状态,在经过车辆碾压的同时造成路面以及路基的变形,使得路基和路面水泥砼材料不能够很好的混合一起,以一种坚固的结构来维持公路的稳定。

1.2 路基湿度较大而引起的路面沉降

众所周知,水是无孔不入的,所以是不可能将水分完全的过滤在工程之外的。我们在路基设计中对于排水和地沟的设计不够合理,就导致了雨水以及地下水不能够很好的被及时的排出,所以才使得路基中水分含量超标,水破坏了路基内部填充土的结构,也可能使得填充土的密度降低,导致路基的承压力降低。而在平原地区,由于地下水位较高,靠近原始路面的地下水分通过填充土之间的缝隙向上渗透,从而导致了路基与原始路面结合的部位逐渐的被水分侵蚀而渐渐的丧失自我结构的平衡性。从而导致路面的沉降。

2 水泥砼公路路基设计重点

2.1 施工前的工程总体设计和规划

俗话说得好:凡事预则立不预则废。一个工程总体质量的控制得力与否和工程施工之前的设计规划有着及其重要的关联。

首先在设计总体规划之前一定要做好实地勘察。对于将要施工的地点进行地形、地貌、水文、地质、施工技术、设备准备情况进行实际的勘察。并且对于地质地貌较为复杂、水文结构较为复杂、施工地点难以展开的特殊路段提供详细的设计资料,可以在设计规划中考虑运用换土,在土中掺白灰、水泥等方法来改变一下施工条件。

其次是一定要严格控制路基填充基料的质量,在设计中一定要将路基填充料的质量提出明确的要求,并在图纸中规定需要使用的各种路基填充料的最小强度范围,以及填充料的最大粒径要求。对于土质不适合用来作为填充料的要坚决进行更换,不能更换的要有明确的改造方案,用来全面提高填充土的质量。然后是根据工程地质条件规范来进行路基坡边稳定性控制的设计。结合填充料的种类以及边坡的高度来进行适当的边坡加筑设计,必要的时候可以加上边坡平台的设计以确保边坡的稳定。并且要做好路基防护设计。根据路基施工的具体情况进行设计。首先考虑的应当是运用植物边坡防护和人工加固防护相结合的方式来进行边坡防护设计。主要体现是在植物能够生长的地方种植植物进行预防水土流失,固定土层,防止风沙直接侵蚀边坡。然后是在植物很难生长的地方进行护面墙、砌石等工程的建筑设计,一定要能够让它们在关键的地方出现,和种植的植物有机的结合在一起。

最后是要做好施工组织设计。做好施工组织设计的关键是在施工中要能够对于在施工中出现的各种情况进行有条不紊的人员设备的协调工作的设计。在施工设计中应当注意的是施工顺序的规划,应当科学的根据施工类型进行设计,并且明确构造物于路基之间衔接需要注意的各种类型的关系,对于高填筑方段应当优先施工,并应当设计出一套应急预案措施。

2.2 水泥砼公路排水的设计

在路基工程的施工过程中,对于如何科学的防治水对路基的侵蚀,是水泥砼公路路基设计中最为主要的课题之一,而水泥砼路面的防水性能是非常好的,路基排水设计应当主要注意以下两个方面:

一是,在路基施工阶段时候的排水设计,是为了保证施工质量以及材料稳定性的设计,由于路基填允材料非常容易被水所侵害而丧失其原有的属性,所以要有一套完整的施工排水系统的没计。可以在施工开挖之前要采取一系列的措施尽可能的将地下水位降低,设立施工临时排水沟的同时并在路基基底部位添加低剂量石灰层,用来防止地下水通过土壤毛细结构向路基内部渗透。

二是,进行施工过程当中应当设立边坡、横坡、急流槽等用来迅速排干施工中产生的水,以及在施工过程当中的降水,防止路基积水而造成的路基建设未完成时的不必要的损坏。还要进行中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管的设计用来主要将雨水以及中央分隔带中的水迅速排出路基之外。在施工的最后一定要加强路基表面的平整度的设计。以便于路面工程和路基工程更好的契合,避免不必要的缝隙而导致的路表水的渗透而导致的路基内部损坏。在施工完成之后的路基排水设计应当主要注意路基的防护设计,其中最为主要的是防止水的冲刷设计以及支挡防护设计。

在冲刷设计当中,除了利用传统的抛石、砌石、铁丝石笼等冲刷防护之外,要对这些材料进行升级和改造,也就是高强土工格栅的代替使用,它对于因土体不均匀沉降很适用。在支挡防护设计中最主要的是利用挡土墙的形式进行防护,应当挑选密集性较高,路基较为稳定的形式,然后是运用钢筋混凝土的结构模式进行悬臂式的上墙,这样就能够更好的防止在水量较大时对于路基的冲刷而造成的损害。

3 结束语

水泥砼公路路基的质量关系到大部分城乡公路以及高级公路是否能够畅通,我们一定要做好水泥砼公路路基的设计,用系统的设计来将整个路基的质量控制住,总的来说要注意施工中的排水以及完工后的排水没计。相信随着我们水泥砼公路路基设计技术的提高,水泥砼公路的质量越来越好。

【参考文献】

[1]张克林.高速公路路基施工技术发展浅析[J].现代公路,2008.

[2]刘金锋.公路路基施工技术和质量控制[J].交通世界,2010(15).

公路设计要点篇5

Abstract: Based on engineering design and practice, measures for prevention of joint crack in new and old roadbed combination, old pavement treatment, prevention and control of reflective cracking of asphalt pavement overlay and road drainage treatment in the reconstruction of highway concrete road into urban asphalt road are put forward.

关键词: 改造;城镇道路;旧路面板的处理;路面反射裂缝;路面排水

Key words: reconstruction;urban roads;old road pavement treatment;pavement reflection cracking;pavement drainage

中图分类号:U412.37 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)06-0097-02

0 引言

随着城镇化的不断提高,城市规模不断扩大,原有的城市郊区的公路已经不能满足城镇化发展的需要,必须改建成城镇道路。本文就是结合了自身在改造工程设计中的一些实践经验,提出了在这个过程中的几个要点。

1 工程概况

28号路是东莞市常平镇的一条主干路,该路现状为路堤式公路形式,纵坡很小甚至为零,道路两侧局部路段房屋林立,采用明沟排水,路肩边缘布置了通讯管线、给水管和路灯,此外无其它市政配套管线。现状横断面为:中间15.5m宽车行道,两边部分路段土路肩宽1~4m,部分路段人行道宽5~6m,车行道路面为混凝土路面,由于建成时间不足15年,混凝土路面大部分完好,个别出现板块错台、开裂、缺角、脱空等现象。28号路定位是东莞市连接镇区的主干路,设计车速60kn/h,现状道路等级较低必需要进行改造。经过多方案比选,最终确定改造后的横断面为:中间车行道宽24.0m,两边绿化带各3.0m,非机动车、行人混行道宽5.0m;同时增设雨水、污水、电缆沟、给水等各种市政管线;将水泥混凝土路面改造为沥青混凝土路面。

2 改造难点及解决问题的对策

2.1 新旧路基、路面结合部裂缝的防止

2.1.1 新旧路基的处理。改造后的中间车行道需要在原有的车行道两边各拓宽一个车道。需要注意的是旧的路基经过多年的运营已经沉降,呈基本稳定的状态,而新拓宽部分的新填筑土作为附加荷载,会打破这个状态,很容易造成路面开裂。

①老路土路肩的处理。原有的28号路土路肩路基,其实它的稳定性是很强的,但是当改造完后,如果直接被用作主车道,还是难以达到规范要求,最好进行适当的挖除重新填筑。具体是把老路堤边坡开挖成台阶状,台阶高度控制在100cm左右,宽度在200cm左右,每层台阶横向铺6米宽,纵向通长的土工格栅,以减小沉降差。

②拓宽部分路基的填筑。在路基填筑前处理好拓宽部分的软基,可以有效的减少拓宽部分的沉降。在这个工程中,拓宽部分的软基主要采取了换填级块石、水泥土搅拌桩处理措施,各项技术指标经检测合格后,才进行路基的填筑。路基填筑材料的来源,通过合理论证,道路拓宽路基填料选择了工程性好土。

2.1.2 新老路面结构的结合。在公路改建城镇道路的设计过程中,必须考虑到新老路面结构的结合问题,因为在客观上无论采取哪种措施都很难避免拓宽部分的路基和老路的路基之间的沉降差,而这种沉降差会在路面产生一定的附加应力,即拉应力,一旦超过路面材料允许的拉应力时,路面就会开裂。在这个问题上,28号路采用的是充分利用旧混凝土板块,首先在新板块侧面居中处植?准16钢筋作为拉杆,间距50cm,长度50cm,伸入原混凝土板块25cm;然后新浇筑一块同强度、同厚度的混凝土板块;最后新老混凝土板块上同时进行沥青混凝土罩面。

2.2 旧混凝土路面的处理

在设计的过程中需要对原有路面进行病害调查,以下是几种常见病害的处理方法:

①接缝的处理。首先需要把旧填缝料全部清理干净,保证缝内没有杂物。然后纵缝、横向缩缝及施工缝接缝采用热熔改性沥青油灌缝。胀缝清缝后,缝下部填塞聚氨脂硬泡沫板厚2厘米,高18厘米。上部用热熔改性沥青油灌缝。

②交叉裂缝或破碎板块。如果旧路面是交叉裂缝或破碎板块的,应该采取凿除破碎板的方法,然后浇筑新砼板,但在凿除的过程中需要注意,采取的机械凿除工具可能会影响周围的板块基础,因此最好是采用人工配合机械的方式,并且在这个过程中不能截断钢筋。如果基层强度不足,应该先进行基层处治,然后用C20素混凝土浇筑,厚度为15~20厘米。在处治好基层后,重新浇筑C40水泥砼路面板24厘米,面层和原混凝土路面板平齐,同时设置传力杆和拉杆。

③横向、纵向开裂的局部修改。如果遇到横向、纵向开裂的情况,应该在裂缝外的20厘米左右画一个与板边垂直的边线,然后沿着边线切开,把破损的部分凿除,如果是基础有问题,就先处理好基层,再浇筑一个厚15~20厘米的C20素砼基层。

为埋设传力杆,在两侧边缝板厚中央钻洞,深度10cn,直径4厘cm,洞的水平间距为50cm,将洞内粉碎物清除,并加以湿润。填实1:2水泥砂浆后,每个洞插入一根直径?准16,长度为20cm螺纹钢筋。

④角隅部分开裂的局部修补。如果是这个情况,应该按照破裂面的大小,确定切割范围。板面和边缝之间的距离最少应该是1.3米。用圆弧来连接二边缝交角处,并且要求半径要超过30厘米。

然后把边缝切开,凿除破损的部分,形成规则的垂直面。注意在这个过程中不要把钢筋截断,如果发现拉杆传力杆及滑动传力杆也存在问题,应该进行修复或另设新杆。

角隅局部修补需配直径?准8双层钢筋网,钢筋网间距10厘米双层钢筋网离板顶板底5厘米。设在架立钩筋直径?准16,间距30厘米。

⑤脱空板的处理。弯沉检测:测量工具,后轴重10吨载重车,5.4米贝克曼梁,百分表。

测点布置,如果是刚性路面,应该根据有关要求进行逐板编号、登记,然后检测弯沉。

采用单点实测弯沉来控制旧水泥砼板块的竖向位移,首先需要对板块进行地毯式测量调查,然后进行修补控制。水泥灌浆加固工艺是在原有的水泥砼板上凿孔,然后把孔中所有的杂物清除,保证孔的清洁和干燥,之后插入灌浆钢管。灌浆管用1:2水泥砂浆锚固在砼路面板中。路面板下空洞用0.5-1厘米碎石填塞。

灌浆浆液应该具备初凝时间长、施工和易性好、早期强度高、不易发生收缩等特点。灌浆材料配比42.5号普通硅酸盐水泥:粉煤灰:水:U型高效膨胀剂:早强剂:1:0:5:7:0.05:0.05。

错台板的灌浆:首先是从沉陷量大的灌浆孔开始,按照由近到远,由大到小的顺序,直到下陷路面板升到相邻路面板高度。唧泥缝板的灌浆加回:一条缝唧泥,应灌浆加固缝两侧的两块板。在每块板靠板缝的三个孔中灌浆。

脱空板的灌浆加固:如果其单点实测弯沉值在0.1~0.4毫米之间,应该采取钻孔压浆处理,如果是大于0.4毫米,应该凿除原有的旧破碎板,新浇砼路面板块。

布孔呈现梅花型,一块砼路面板五个孔。灌浆过程中,应注意控制砼路面板的顶升量,可采用路面加车载方式,压住路面板。

2.3 路面排水的处理

①平原地区修筑的公路常以路堤式,小纵坡甚至无纵坡居多。在改建的过程中这样的情况非常不利于城市道路排水建设的需要,如果硬是改建原有的纵坡和横坡,会大大的增加工程的成本和延长工程的工期,因此在此次工程的改造设计中,保留了原有的纵坡和横坡。

②为充分利用旧混凝土路面,顺原有纵坡进行沥青混凝土罩面,而原有纵坡很小,满足不了城市道路排水的要求。这时就需要采取锯齿形边沟,但是在实际的调查中发现,采取此方法困难重重,为了真正的解决这个问题,在路面边上设置了平石,采用平石调整坡度与雨水口位置相配合,同时加密雨水口的间距,使雨水能及时排出。

2.4 反射裂缝的防治

在对旧水泥混凝土路面进行改造的过程中沥青混凝土罩面是最常见的,因为它既经济又快捷。28号路现状路面情况基本良好,所以有关专家是同意采取此方法的,但是如果是直接把沥青混凝土面层铺在水泥混凝土路面上,是很容易造成裂缝的,会很大程度的影响路面的使用寿命。

很多的研究都表明,反射裂缝是不可能被彻底的消除的,只能采取一定的措施来控制开裂。在这个工程中,结合自身工程的一些实际情况,采用的罩面结构为:原混凝土病害处理及清洗灌缝后,喷洒粘层油,满铺土工格栅,然后铺约平均5cmAC-20C中粒式沥青混凝土调平找坡层,最后采用6cmAC-20C中粒式改性沥青混凝土+4cmSMA-13改性沥青玛蹄脂碎石面层。罩面总厚度15cm左右,新老混凝土罩面结构一致。实践证明,该罩面结构,在原混凝土路面破损较少的旧路改造中,对防治反射裂缝效果很好。

2.5 施工期间的交通疏解

本工程改建实施时,总体上来说对交通影响较大。影响区域可在下述原则的指导下进行交通的疏解。

分流疏导:采取自然分流与管制分流相结合,通过媒体引导市民选择其它路线出行,在相交道路的相邻路口设置告示牌,提示行车避开施工路段,利用周边路网分流交通。

分幅施工,通过新建临时疏解便道及左右幅路分开施工,保证被相交道路的车道数满足现状交通需求,保证现状路的公共交通、片区出入交通、组团之间联系交通与现状基本一致。

分时段施工,白天施工对交通影响小的工作面,在夜间交通低谷时施工对交通影响大的工作面,同时注意控制噪声污染。

对施工组织进行动态管理,派专人巡逻,发现施工地段交通拥堵后,立即撤离工地,疏导交通,重新研究施工组织方案。

加强交通管理力度,加大交通安全和交通组织方案的宣传,改善交通秩序;协调交警部门增强路段的通行能力,一旦发生交通事故立即采用应急处理,减少其它方面因素对该路段交通的影响。如有需要,在有合适条件的地方设置新建临时便道。

3 结束语

在公路改建城镇道路的工程中还面临着很多的实际问题。本文结合28号路改造工程设计中浅谈了几个具体问题的觖决措施。总之,公路改造为城市道路涉及范围广、专业多,只有进行合理设计与精心组织,才能确保工程的质量。

参考文献:

[1]CJJ 37-2012,城市道路工程设计规范[S].

[2]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[3]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

公路设计要点篇6

关键字:城郊公路;市政化改造;设计要点

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

随着经济的快速发展和城市化进程的加快,城郊公路的交通功能已由原来的过境通逐渐向

过境性与服务通转变,机非混行的现象越来越严重,横向干扰加剧,存在一定的安全隐患,市政化改造已成为城市建设的迫切需要。本文以老104国道李家巷段市政化改造工程为例,简要说明市政化改造设计要点。

1工程概况

老104国道李家巷段位于长兴县城区南部,是连接长兴与湖州、杭州的主要通道。该段全长约5.8Km。宽度26m,为双向四车道一级公路,设计速度80Km/h,路面为沥青路面。随着社会经济的快速发展和长兴县城区向南推进,以及李家巷镇工业园区建设日益成熟,道路两侧城镇化程度越来越高。新104国道的建成通车,标志着该段道路已完成公路到城市道路功能的转变。

2市政化改造设计要点

2.1技术标准的选择

公路市政化改造项目应根据项目特点及公路、城市道路相关设计规范标准灵活选用技术指标。本项目技术指标选用时以城市道路主,道路等级为城市主干道,设计速度:60Km/h。

2.2道路横断面设计

道路横断面是道路功能实现的主要途径,是公路与城市道路之间功能差别的重要体现。原有的公路横断面主要考虑过境机动车辆通行,而城市道路的横断面不仅考虑机动车交通,而且要考虑非机动车、行人等慢行交通的通行。道路横断面设计一般是公路市政化改造工程的重点,横断面改造主要应考虑道路功能定位、拆迁因素、绿化带宽度、非机动车道和人行道设置等因素确定。

原有公路标准横断面:0.75m(土路肩)+11.25m(行车道)+2m(中央分隔带)+11.25m(行车道)+0.75m(土路肩)=26m。两侧为5~10m的绿化带。

原有公路标准横断面

改造后道路标准横断面:2m(人行道)+3m(非机动车道)+2m(机非分隔带)+16m(机动车道)+2m(机非分隔带)+3m(非机动车道)+2m(人行道)=30m。

改造后道路标准横断面

2.3道路平面、纵断面设计

在道路平面线形设计时,应在保证满足规范要求的前提下,遵循减少拆迁、老路利用最大化原则,拟合原有道路线形。在平曲线指标选择时,应尽量采用原有技术指标。

在道路纵断面设计时,应根据实测道路路面高程数据及原道路路面是否利用,遵循宁填勿挖、低填浅挖的原则拟合原道路纵断面,同时应考虑道路两侧建筑标高衔接、排水等因素。如采用利用老路面,仅通过罩面处理时,应灵活选用坡长,必要时可对规范的坡长要求适当放宽。

2.3路基加宽设计

原有沥青路面宽度为24.5m,改造后道路宽度为30m,两侧路基均需加宽2.75m。根据地质勘查报告,该段道路地质情况较好,且两侧绿化填土不高,为节省投资并考虑到该部分为慢车道,本次对加宽部分范围内的表层种植土予以清除,基底压实后,回填厚度不少于30cm的塘渣,并保证塘渣顶面回弹模量不小于35MPa。

2.4路面结构设计

1、原中央分隔带处理

原有公路断面为两块板断面,改造后断面为三块板断面,原2m宽中央分隔带需进行处理。因中央分隔带挖除后为倒三角形,厚度约50cm。基层材料主要有两种,其优缺点比较如下:

经综合考虑,最终选用砼基层,并采取一定措施以减少裂缝产生。

(1)原中央分隔带处理宽度加宽至3m,两侧纵向边界设置一处台阶,宽50cm。

(2)按规范要求设置横缝,并设置拉杆。

(3)所有纵向、横向接缝上面铺设防裂贴。

2、机动车道路面加铺处理

根据调查,原路面经过两次改造,原路路面结构如下:

4cmAC-13C细粒式沥青砼+4cmAC-13C细粒式沥青砼+8cmAC-25C粗粒式沥青砼+30cm5%水泥稳定碎石+25cm 水泥混凝土路面+30cm5%水泥稳定碎石=101cm;

根据检测各项指标,现状路面使用情况良好,满足使用要求,所以本次采用在路面加铺处理。具体处理方法如下表。

3、非机动车道及人行道路面结构设计

非机动车道:4cmAC-13C细粒式沥青砼+乳化沥青粘层(0.5Kg/m2)+6cmAC-20C中粒式沥青砼+乳化沥青下封层+30cm5%水泥稳定碎石=40cm;

人行道:6cm透水砖+2cmM10水泥砂浆+7cmC15细石水泥混凝土+30cm5%水泥稳定碎石=45cm。

非机动车道拼宽仅为0.75m,无法满足施工机械操作空间的需要,因此非机动车道基层与人行道基层一同铺筑。人行道基层其余部分用C15细石混凝土调平。

2.5排水工程设计

公路两侧已经铺设各类临时的地下管线, 而这些管线很多是各个部门或单位自行铺设, 管线铺设的位置及尺寸等都不合规划, 因此与新建道路有很大的区别。在设计过程中需要对管线现状、道路两侧地块的现状及远期用地性质等作综合的考虑, 并需要结合公路原有的排水系统进行设计。

2.5.1雨水工程

雨水工程一般是公路市政化改造的难点,因为情况比较复杂。设计前必须结合区域防洪规划、沿线地块规划对雨水管网进行核算,做到因地制宜, 灵活设置雨水系统。要注重实地调查资料及降雨水文等资料, 综合考虑, 并采取经济、快速排放雨水的原则。设计时要特别注意的是,必须充分考虑与道路纵坡设计及原道路两侧边沟、排水沟、截水沟、急流槽、涵洞等原公路排水设施相协调,统一、有机的考虑道路的排水体系。

为减少开挖老路基,本次雨水设计仅在非机动车道外侧设置雨水口井,并在对应的机非分隔带位置设置排水槽。

2.5.2污水工程

公路市政化改造时污水主要根据沿线规划,并同时结合现状进行设计,需注意道路两侧用地性质的实地调查, 并核算污水流量。 由于污水管道为重力流管道, 因此设计时要对标高进行严格控制, 同时应兼顾考虑其他管线, 必须做到与其他管线平面上不相互矛盾、高程上不相互冲突, 并且力求经济、合理。

3结束语

随着我国城市快速发展,城郊公路市政化改造工程越来越多,合理改造方案的制定对于实现工程目标、节约成本,具有显著影响。笔者以老104国道李家巷段市政化改造工程为例总结出城郊公路市政化改造设计要点。

(1)根据项目特点及公路、城市道路相关设计规范标准灵活选用技术指标。

(2)结合规划和现状,遵循最大利用老路的原则确定改造道路线形、纵断面、横断面。

(3)根据现状路面使用情况及纵断面设计,选择合理的路面处理方案。

公路设计要点篇7

农村公路线长面广,分散在一个地区的各个角落,针对不同地形,地质状况的农村道路,设计时除要从分考虑经济发展、交通量、人口密度、资源分布状况外,还应突出乡村特色,地方特色和民族特色。应本着“统筹规划,保护耕地,因地制宜”的原则,提高农村公路的交通服务功能。农村公路的设计原则如下:

1.1 应充分利用现有公路,构筑与未来区域经济发展相匹配的农村公路主骨架,优先考虑较大村镇和发展潜力大、有望在近期发展为较大村镇的中、小村镇;

1.2 以主骨架为依托,较近期与远期规划相结合的思路和轻重缓急顺序,分阶段安排实施农村公路建设项目,逐步连接、拓展,确保路网规划有序实施,且应使前期实施的项目能为后续路网连接所用,避免重复建设和盲目建设;

1.3 按照先通后畅的原则,有重点、有计划的实现“村村通公路”的目标,先解决正常的出行问题,然后在逐步提高品质和等级;

1.4 农村公路建设应与社会主义新农村建设规划相匹配,与农村城镇化建设相呼应,有意识地引导农村经济建设向规模化、集约化、工业化的方向发展,使公路建设能最经济、最有效的服务于广大农民群众,形成以公路建设促进经济发展,以经济建设服务人们群众。

2 村庄道路系统等级分类

以往的农村道路一般参照四级公路进行设计,参照的标准为《村镇规范标准》和《公路工程技术标准》。由于新农村道路的性质发生变化,规划设计标准一般参照城市支路。

村庄道路按其功能性和作用性可分为:村级主干道、村级次干道、村级支路和村级巷道四级。

2.1 村级主干路

村级主干路是村域中主要的常速交通道路,主要为相邻组团之间和城镇中心区的中距离运输服务,是联系存于各组团及城镇对外交通枢纽的主要通道。村级主干路在村庄道路网中起骨架作用。村级主干路一般位于村庄组团的中心位置。

2.2 村级次干路

村级次干路是村庄各组团内主要干道,次干路联系城镇干道和主干道,组成村庄干路网。

2.3 村级支路

村级支路以生活性服务功能为主,在交通上起汇集性作用,可分为交通性巷道和生活性巷道。

2.4 村级巷道

村级巷道是直接为用地服务的生活性道路。

3 农村公路设计特点

由于农村公路线长面广,针对不同地形、地质状况的农村道路,设计时除充分考虑经济发展、交通量、人口密度、资源分布状况外,还应突出乡村特色、地方特色和民族特色,保护有历史文化价值的古村落和古民宅等各方面因素,坚持“因地制宜、量力而行、节约土地、保护环境、保证质量、注重安全”的原则,在保证质量,满足规范标准的前提下,降低建设成本,节能降耗,节约用地,保护生态环境,灵活采用路面形式,以符合我市农村公路建设的实际。

3.1 合理选择设计荷载

由于社会经济的发展,大型重载车辆也越来越多,超重超载对农村公路造成了不可避免的破坏。所以,选择农村公路设计的荷载标准一定要准确,应以观察或了解到的最大汽车荷载轴载为基础,结合技术标准,合理选择设计荷载等级。

3.2 合理选择路线,设计中应遵循以下原则

(1)县、乡、村建设规划要同当地景观相协调,发挥公路总体综合效益。

(2)充分利用旧路,减少占用耕地,保护生态环境。

(3)便于施工,采用的施工工艺应满足质量检验评定标准。

3.3 合理设计安全设施

以人为本、使用功能优先,是当前工程设计的一大主题。按照“保障安全、提供服务、利于管理”的原则,结合交通量的增长与技术状况,完善补充安全设施设计。

4 工程设计要点

4.1 路线线形设计

4.1.1 平面线形设计

平面线形设计时,在一般较为顺直的路段,尽可能采用较高的指标进行调整,以求改造后有良好的行车条件;在较困难路段,在满足技术指标的前提下,充分利用老路,在老路地形极差且又受地形地物限制无法调整时,应考虑改线方案。

4.1.2 纵断面设计

1)满足各控制点的高程要求。纵断面控制点一般有桥梁、相交道路、城镇等。桥梁设计高程应满足桥下通航净空及设计洪水频率对泄洪断面要求,对立体相交的道路要满足本路和被交路的行车净空要求,对平面交叉的道路要顺适衔接;路线穿越城镇时要尽量和地形、地物相一致。

2)充分利用老路路面结构。在一般路段,路线的纵断面设计与路面结构的补强设计是相辅相成的,纵断面拉坡时,应尽量拟合老路,避免大填大挖。在老路路面情况较好时,为充分利用老路的路面结构,尽量不要开挖老路,使补强厚度最大限度地接近填高。

4.2 路基设计

合理确定路基设计高度,即注意在平面利用的同时综合考虑纵面利用,重视完善排水系统设计,路面排水、边沟、排水沟、涵洞、桥梁、截水沟、盲沟等应作为系统一并考虑,做好防挡工程和田路分家的护脚;对沟壑交错、塘堰密布的水网地区,路基设计要高一些;软基可采用换填、抛石挤淤、盲沟、塑料排水板等方法加以有效处理;公路建设将新增水土流失,特别是弃土弃渣流失是造成水土流失的重要原因,所以要避免大填大挖,并对取土坑、弃土堆做专门设计,防止水土流失,使其可在较短期内基本平衡,或进一步改善环境。

4.3 路面结构设计

4.3.1 旧沥青路面

当面层、基层裂缝较严重时,应开挖处理,然后在沥青补块上铺设玻璃纤维格栅;对较大沉陷,应查明原因,翻挖处理。一般路段利用老路路表弯沉测定结果,计算出代表弯沉值,并反算成老路面当量土基回弹模量,再按弹性层状系理论计算加铺补强厚度,在加铺前需刨毛老沥青面层。

4.3.2 旧碎石路面

对泥结碎石、级配碎石路面改建成高级路面时,一般将旧路豁松、打碎,掺灰处理,使其成为底基层,然后再根据弯沉情况加铺补强层。

4.4 公路交叉设计

一般应该采用平面交叉口,以降低工程造价。但在交叉口处必须保证视线良好,确保交通安全。在施工过程中,应对被交叉道路提前实施路面铺装,避免彼此污染。此外,要多开行人出入口,以方便进入农舍院落。

4.5 沿线设施

农村公路应该充分体现以人为本的原则,一定要做到保证安全,方便群众。安全标志、地名牌、指路牌,都是必须设置的。

5 设计注意事项

设计方案以切实可行为原则,重点放在农村公路的改造工程项目上。具体注意事项如下:

5.1 平面线形以适合原线形的流线为基础,保证顺畅为可行;对于工程艰巨、地质复杂路段,在确保安全的前提下,平纵指标可适当降低,路基宽度可适当减窄。

5.2 新旧路基的接茬方式、填料的技术要求要明确。

5.3 为达到压实质量标准,应考虑采用夯实机具型式。

5.4 加宽宽度上,结合工程量大小,应考虑错台方式、压实作业和错轮有效宽度。

5.5 采用矮挡墙加宽路堤,应验算施工压实机械压实时产生的倾覆推力。

5.6 加长涵洞,参照旧涵结构顺接。

5.7 原有路基较好的地段,如多年稳定的砂砾路面,可直接进行底基层或基层施工。

5.8 石质路基上直接做水泥稳定基层。

5.9 综合排水的完善。公路质量由水侵害引起的问题达50%以上,农村公路在养护方面经费严重不足,因此,完善综合排水设施,减少水侵害十分重要。安全设施的完善,可提高公路抗灾能力,也充分体现了以人为本的设计理念。

6 结语

公路设计要点篇8

关键词:公路桥梁设计;伸缩缝;桥梁设计安全性;主梁

Abstract: The design and construction of highway bridge is comparatively obvious differences in different terrain conditions, whether it should take into account the bridge structure has adequate security, whether the vehicle safety and comfort can be ensured, whether in the economy can achieve the expected benefits, whether the convenience of construction. Should focus on the various factors together, so as to avoid the trouble of construction and traffic due to the design of ill-considered discomfort to a certain extent.

Key words: highway bridge design; bridge expansion joints; safety design; girder

中图分类号:TU2 文献标识码: 文章编号:

前言

目前,国内的公路建设规模不断扩大,公路桥梁的建设规模也随之不断扩大。截至2010年底,全国公路总里程400.82万公里,高速公路达7.41万公里,居世界第二位;公路桥梁总计62万座,总长2.73万公里,其大桥2051座,大桥39381座,已成为仅次于美国的第二桥梁大国。公路桥梁建设是公路建设工程的重要组成部分。公路桥梁的质量制约了公路建设的质量。高质量的公路桥梁应当具有高的承载力、适宜的桥面宽度、高结构强度、高稳定性和耐久性等等。在公路桥梁设计时,应当充分考虑到这些因素,通过可靠的结构计算分析和合理的构造处理措施来保证桥梁结构的安全性、经济性要求。并且加强从桥梁设计理念、结构体系和结构构造的角度做好耐久性的设计。

1、公路桥梁上部设计应注意的方面

主梁、伸缩缝、搭板等这些部分的合理构造是在公路桥梁的上部设计中应该引起足够的重视。从施工的难易程度,主梁的设计一般会发生的情况有:通常可以采用普通的钢筋混凝土结构进行单孔跨径不大于 10m 的主梁桥梁的设计,对于不在这个范围的其余跨径的桥梁,预应力混凝土结构是一个较好的选择。对于桥长在 100m 以内的或者是不大于 20m跨径的桥梁都比较适合采用简支空心板这一结构,对于不在这个范围内的桥梁则可以选择其他类型的连续结构。但是,如果是那些很难进行支架现浇施工的跨河桥梁,应该尽量选择简支后连续结构。对于那些受地形影响比较大的山区内的中等跨径大桥,要进行现浇施工是非常有难度的,所以则应该采取预制的结构。

有时候在实际工程中即使出现了平曲线,它的平直度也是很小小的,所以在进行预制结构的设计时,要将平曲线对桥梁的影响予以考虑,跨度的布置和设计和平原地区相比也是有所不同的。从行车平稳舒适这一角度来进行考虑,则应该在桥上尽量减少设伸缩缝的施工,因为伸缩缝在一定程度上会影响行车的平稳性。对于单孔桥梁并且跨径不大于 16m 的而言,只需要设置 1 道伸缩缝就足够了,然后在桥梁的另一端采用桥面连续来进行施工。对于跨径不在该范围的单孔桥梁,则应该在桥墩处进行伸缩缝的设置,在两侧的桥台处采用桥面连续的方式进行连接。桥梁的伸缩缝按照这种原则来进行设计则可以达到尽量的使行车舒适的目的,从而使得安全事故发生的可能性得到有效的减少。

2、公路桥梁下部设计基本准则

在桥梁的下部设计中应该将重点放在桥墩以及桥台等部分的设计。对于一些普通结构的桥梁而言,桥墩的设计一般比较适合采用框架式体系,这种体系主要是将柱式墩身上置盖梁。双柱式桥墩适合在桥梁斜交角度小于 30°时采用,其余的角度范围则比较适合 3 柱式桥墩。桥墩盖梁的这一设置不太适合用于一些有特殊设计要求的桥梁,所以应该尽量取消这种结构设计,要明确一点的就是,又简洁又美观是桥墩设计应该遵循的一般原则。在不同的地形,墩台的基础也是应该不同的,要视地质情况来进行设计,横向坡度比较大的山岭重丘区,为了避免大面积的开挖应该采用桩柱式。对于桥梁下部桥台的设计,应该重点考虑桥台后填土高度会给施工带来的影响,所以要对填土的高度进行一个良好的控制。填土的高度在软土路段台后应该控制在 6m 以下,对于一般路段,高度数值则可以适当的增大一些,适宜控制在 10m 以下。重力式是台身在桥台采用扩大基础时一般会采用的。合理的受力以及造价的控制都是在进行桥梁设计时所应该遵循的原则,所以为了更好的实现这一要求,台身前墙在台高 8m 以上时应该设置 10:1 的前倾斜坡,阶梯式则比较适合应用在横向地面变化大的重力式桥台的设计中。

3、公路桥梁设计中安全性的要求

桥梁设计的最基本的要求是安全性。安全性关系到桥梁使用者的生命和财产安全。桥梁的安全性体现在桥梁的承载能力是否达到设计的标准,结构是否牢固。倘若安全性不高,承载能力低,可能会因为桥梁在受到高负荷时候产生安全问题;结构设计不合理,结构不牢固,则容易出现倾斜甚至倒塌的情况。此外桥梁设计时应当考虑到桥梁的耐久性,使建造出来的桥梁具有抵御自然或者人为造成的侵蚀。桥梁在建成后会受到各种条件的侵蚀,比如风化、酸雨、使用磨损等等。公路桥梁设计的安全性是工程的重中之重。

4、影响现行公路桥梁设计的一些因素

4.1公路桥梁中设计人员因素

公路桥梁设计是指导公路桥梁工程建设的纲领,如何设计出高质量的公路桥梁直接决定了工程是否达标。在公路桥梁设计时的首要任务是选择经济合理的结构方案,然而公路桥梁设计人员过分的注重经济因素,往往会导致桥梁设计的结果缺陷,从而引发一系列的安全性问题。其次,公路桥梁设计人员的业务素质水平也是影响公路桥梁设计好坏的决定因素。设计人员的设计思路和结构构造理论不成熟,有些设计人员认为只要结构强度达标就可以保证整个桥梁工程的质量,从而忽视整个桥梁结构体系的合理性。甚至在设计各个结构时没有采用规定的安全系数或可靠性指标。此外,设计人员还容易忽视公路桥梁所在的地理位置,忽视公路桥梁所处的环境对桥梁的长期影响,桥梁的质量因为当地的自然条件而受到影响。最后,各种新材料,新的科学技术应用到工程建设技术中也使桥梁建设的设计技术不断创新,这对设计人员的理念创新和经验要求提出了新的挑战。

4.2桥梁设计中的倾向问题

现行的公路桥梁设计时,重点都放在桥梁建设时的结构强度、承载能力等安全性问题,而忽略公路桥梁的耐久性问题。目前,国内的很多工程建设都在求速度,为了尽快完成工程,只要设计出的工程在短时间内不出问题就可以顺利向使用者交付,在桥梁设计时也出现类似的问题。在设计时没有从结构和材料等角度对桥梁的耐久性进行设计。在公路桥梁设计时没有明确标明桥梁的设计使用年限,或者尽管标明设计使用年限但是建成的桥梁因为设计问题或者因为忽视桥梁的耐久性设计而导致桥梁的实际使用寿命远远低于设计使用寿命。缺少耐久性设计的桥梁往往导致建成的桥梁工程频频发生事故,较差的结构使用性和较短的使用寿命。

4.3设计时应充分考虑到桥梁的超载问题

超载对公路桥梁的影响有两种:首先,一段时间内桥梁通行的车流量超过了原先的设计水平,这是设计荷载的变化和交通量的增加。其次是车辆违规超载,这是车辆使用者违法超载营运。桥梁的超载可能使桥梁的结构材料的功能特性发生变化,时间长久就会引发一系列的安全问题。由于超载造成的桥梁内部的结构损伤后不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。由于过分的追求经济效益,超载不可避免的现象,而且这种状况屡禁不止,并且这种状况还要在很长时间内一直存在,设计者也要充分考虑的这个现实情况,尽管在设计时应当按照核定的负载量来设计,但由于超载现象的存在,使得桥梁的使用寿命因为承受过多的负荷而大大降低。所以设计时不考虑这个因素也会对整个工程质量的评定造成不良后果。

5、结束语

安全性和耐久性是公路桥梁设计的重中之重,关系到整个公路桥梁质量是否合格。在公路桥梁设计时应充分考虑到公路桥梁工程需求合理经济的选择设计方案,保证安全性的同时力求实现工程的最大收益。桥梁设计是一个复杂的、系统的工程,在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决,需要设计人员具有丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。

参考文献

[1]施万满. 对现行公路桥梁设计的思考

2]万敏.我国桥梁设计的现状和发展

[3]杨大勇.我国公路桥梁建设现状和存在的问题

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