城市道路路面设计规范范文

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城市道路路面设计规范

篇1

【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.

篇2

关键词:城市道路;设计;问题;通行;

中图分类号:S731.8 文献标识码:A

引言

城市道路是城市基础设施中不可缺少的部分,与城市居民的生活作息紧密相关。在城市道路设计中,理想的道路设计能满通运输能力和通行需要,方便人们的出行,在目前的城市发展中,随着城市化水平的不断提高,城市道路在经济中的作用也不断增加,日趋明显,城市道路设计最为整个道路工程的核心环节,其对整个道路工程的通行能力,行车安全和居民生活都有着密切的关系。

1 城市道路年限设计

1.1 参数取值

参考市政道路设计规范,在市政道路设计中为了更大的追求经济效益,设计时安全问题俨然已经变成了最低的要求。为了实现资源的最大利用率,设计参数在取用时,保证行驶车辆安全的前提下,选用最低的参数。在经济效益的驱使下,这就使得道路的使用寿命会受到影响,例如,现在我们新建道路使用寿命一般应该大于15 年,而现在我们会发现一些道路刚刚建好几年内就会出现损坏,出现损坏的原因有很多,设计时没有进行合理的参数选择也是加速道路损坏的原因之一。

1.2 合理规划

在市政道路建设中,进行年限设计时应该有长远的发展计划。例如,在大中城市,交通运输问题始终是政府着力解决的问题之一。但有些城市在交通达到饱和,需要进行扩建时,会遇到无地扩建的尴尬境地,这样即使道路扩建成功所耗费的资金也是巨大的。这就是在道路设计初期没有合理的进行远期规划,对交通运输的增长没有进行良好的评估的结果。

1.3 参数设计

进行参数设计时,应充分的考虑行驶车辆的类型。如道路主要通行的是重型机动车,则需要将重型机动车对道路的影响深入分析,将设计参数选取为最佳数值。

2 城市道路路线设计

2.1 平曲线半径的选择

选取平曲线半径值的主要目的在于为了保证机动车可以平稳安全的行驶。所以在设计时,要根据实际选用合适的线性关系,充分考虑车辆在曲线附近行驶时的速度,做好曲线之间的连接运行流畅。在城市道路设计规范中,对不同的地域特点、行驶类型、行驶速度等条件下规定了不同的曲线半径,当然半径的取用也并不是越大越好,要具体问题具体分析。

2.2 圆曲线的选择

在对道路进行改造设计时,过多的考虑两曲线之间的直线长度,会增加工程改造成本。

2.3 超高设计

车辆在曲线型路面行驶时,会产生离心力,超高设计不当容易发生侧翻事故。而产生的离心力需要横向力系数和超高横坡共同承担。为了保证车辆的行驶安全,设计时要正确的选择横向力系数的大小。

R=V2/127(μ+i)

式中:R:曲线半径(m)

V:设计速度(km/h)

μ:轮胎与地面之间的摩擦系数

i: 路面超高横坡度,以小数表示,反超高时用负值。

在安全行驶的条件下,μ 的取值范围如下表

μ值 乘客舒适度

μ<0.10 很平稳,无转弯感觉

μ<0.15 行驶平稳,略有转弯感觉

μ<0.20 行驶不稳定,以感觉到曲线的存在

由表格可知μ 值不超过0.15 即可保证行车安全。

2.4 平纵组合

2012 年7月21日北京特大暴雨给我们留下了深刻的印象,仅一场暴雨就死伤几十人,交通瘫痪,这样的结果引人深思。排水系统作为城市道路建设的一部分,也应需要着力建设。暴雨来袭,道路积水、甚至反灌的情况,都应在道路设计时充分考虑并尽量加以避免,使纵断面与周围环境相适应,与道路排水方案相协调。道路纵断面设计时本着“相互对应,且平包竖”的原则,但在对现有道路进行改造建设时,则不必一味的要求 “平包竖”的原则,保证道路排水及时通畅即可。

2.5 改进建议

平曲线选择时,应充分考虑道路等级、行车速度、地形条件、水利给输、路型美观等因素。进行圆曲线半径的选择时,根据实际情况进行适当的调整。在进行市政道路设计时,应进行全面的考虑,道路两边绿化带,如需扩建,扩建是否占地等应长远的考虑,尤其重点考虑城市道路的排水问题。在必须设计超高时,为了保证行车安全横向力系数不超过0.15。

3 城市道路路基、路面设计

3.1 路基拼接

随着经济的发展,对已建道路进行扩建势在必行。新老路基的拼接常用方法有三种。

(1)在地质条件好,不需要进行特殊路基处理的道路,采用挖台阶的方法。先将地表、路坡边松散腐土清除,再进行路基填筑将地基压实到满足要求,最后在原有的道路坡边开挖台阶。

(2)在地质条件一般,沉降量不大但又不满足规定的路基,可以采用碎石垫层加土工格栅和土工布处理。

(3)当沉降量较大,已经影响到老路基的使用时,这时就需要采用复合地基的处理方法,减少新老路基的不均匀沉降量。

3.2 路面设计

为提升道路景观,笔者所在厦门、泉州两地现新建道路多为高等级沥青路面,其下基层一般选用半刚性结构层——水泥稳定碎石层,水稳层出现问题就会影响到道路表面特别是柔性路面的质量,一般为反射裂缝。在路面结构设计时,要严格按照新颁布的《城镇道路路面设计规范》中提出的“水泥稳定类材料的压实度与7d 龄期抗压强度”控制水稳层质量,保证路面工程安全、可靠、耐久,做到技术先进,经济合理。

3.3 桥头跳车

桥头跳车是使用过程中的通病。桥头跳车引起的台阶或纵坡突变,会使车辆磨损。这样的问题如不及时处理,桥体本身处于长期荷载的状态下,会引发更大的桥梁安全问题。桥头跳车产生的原因基本有三种,设计不合理、施工不合格、和材料不符合要求。采取的应对措施是:

(1)设计时大沟壑大河面应采取大跨径,桥头路基设置桥梁过度段,水稳层与沥青路面进行合理的连接设计,减少雨水和车辆对路面产生的影响。

(2)针对不同的地质情况设计不同的处理方法。不能为了赶工期、节约施工时间,而影响了施工的质量,在施工时首先应保证路基充分沉降的时间,必须保证规范所要求的压实度。严格按照施工规范进行施工。选择合适的气候条件进行施工。

(3)在施工时,受土质限制,如没有使用合格的材料进行施工,会导致路基、路面出现严重的安全隐患。在选取材料时应选用承载力大的,以尽量减小道路路基沉降。在易积水的地质施工时,材料应选择透水性好的,保证路基排水通畅。在选择时应根据本地区的实际情况进行材料的合理选择。

3.4 路基、路面设计

路基是路面的基础,是路面的主要组成部分。所以在设计时要确保路基的稳定性。路面是直接与行驶车辆接触的部分,通常使用水泥或沥青的路面,使用年限大约为10到30 年。在进行路基设计时,为了满足行车需要,路基宽度通常根据道路等级、行车类型和车道类型确定。

4 城市道路排水设计

市政道路设计中应重视排水系统的设计,城市道路积水会降低城市的运输条件,给人们的生产生活带来很大的不便。在进行道路排水设计时应本着以人为本的原则进行设计,同时要考虑在汛期来临时的应急方案。在暴雨来袭时,不会使路面出现积水的情况发生。

市政排水建设中常见问题:道路排水系统与城市用地规划冲突,在建设中不按规划的排水出口进行排水,市政排水规划中不确定因素多。对市政建设排水规划的改进建议:

4.1 根据实际情况在建设前做好调查研究

4.2 在规划时应注意水文系统的协调规划

4.3 因尽量避免不确定因素对排水系统的影响

4.4 从改善环境的目的出发,严肃的进行排水工程的规划

5.以某道路为例分析排水的设计

5.1道路概况

某大道是东西重要的城市快速路,也是属于景观带的重要组成部分,考虑到景观、造价等因素,该东西路采用下沉式道路形式,为敞口式,道路宽约30,长约2.5km。由于道路较长,为减小排水管道管径,降低泵站布置难度,道路纵断面整体呈两头低、中间高,考虑到道路的美观效果和排水安全性, 下沉式道路设有2个最低点,路面最低点分低于周边约6.0m。

5.2下沉式道路排水设计

下沉式道路作为主线, 行车要求高, 故在雨水收集上同样不考虑采用横截沟方式, 而是在道路两侧布置雨水口。由于道路的结构底板每块长度为30 m,为方便设计和施工, 雨水口采用30 m 的布置间距。此外, 在最低点的道路两侧布置60 m长的排水纵沟。下沉式道路与上部辅道高差较大, 两者之间有绿化斜坡, 为防止坡面雨水直接流入下沉式道路, 在坡面最低点设有截水沟, 以截流雨水。截水沟中的雨水再通过管道接至下沉式道路上的雨水口, 最终流入泵站。下沉式道路设有的中央分隔带的绿化排水通过埋在道路结构底板内的排水管排至两侧雨水口。

5.3人行地道排水

该快速道路设有人行地道。在排水设计方面, 根据地道各部分的形式和特点, 采用了分散多点的排水方式。人行地道排水主要为雨水和冲洗废水。在通道两侧设有排水边沟, 中间广场四周也设有排水边沟, 广场与大道之间的绿化坡面设有截水沟。绿化坡面截水沟的排水通过排水管直接接入附近地面道路的雨水管, 地下通道和广场排水边沟排水排至集水坑。每座坑内均设置2台潜水泵, 并由泵提升至地面压力窨井消能后接入大道雨水管道。

5.总结

道路规划建设是一个城市发展的重要标志,市政道路建设其最终目的是服务于人民,所以在进行市政道路建设时要本着以民为本的原则,要根据科学理论,根据城市自身的条件进行合理的设计,从而提高城市的发展水平。

参考文献

[1] 姜雅琪,蒋灵翰.道路工程设计应注意问题的分析与探讨[J].科技创新导报,2010,09(01)。

[2] 何飞.浅谈市政道路设计的重要性[J].科技创业家,2012,07(01).

[3] 汪江.关于城市道路设计及注意问题分析[J].科技创新与应用, 2012,02(10).

[4] 余德毅.基于“以人为本”理念的道路设计[J].科学之友,2011,06(25).

篇3

【关键词】高速公路;改造;快速路;设计要点

1. 概述

1.1 改革开放以来,重庆城市化进程得到稳步推进,特别是直辖十年来城市化水平快速提高,人口城市化率从1997年的31%提高到2008年的49.99%,年均提高1.58个百分点,高于全国同期平均水平0.37个百分点。城镇规模迅速扩大,城镇人口从1997年的890.74万人增加到2008年的1419万人,重庆城市化进程已进入快速发展阶段。根据《重庆都市区城市总体规划(2004-2020)纲要》重庆市市区面积到2020年将由目前的1216平方公里扩大到5473平方公里,整整扩大4.5倍。

1.2 重庆内环高速公路,于1995年10月动工,2002年底建成通车,重庆内环是围绕重庆中心城区的一条环型高速公路,跨越江北区、南岸区、巴南区、大渡口区、九龙坡区、沙坪坝区、北部新区6个行政区,全长约75Km,路基宽31.5米,双向六车道,全封闭全立交,设计时速80公里/小时,驾车跑完环线仅需40分钟。全线共有20个互通式立交,其间距最短的为1Km,最长的为6.5m,平均间距为3.75Km。

1.3 随着主城区规模不断扩大,郊区变城区,内环高速公路更多的担负了城市道路的功能。为了顺应快速城市化的进程,重庆市市委市政府通过调研决定,将内环高速更名为“内环快速路”,主要解决内环周边中、长距离的交通和进入绕城高速公路的车辆通行。2010年1月1日起,内环高速公路收费站拆除,内环高速正式更名为内环快速路,并由市政全面接管。

1.4 因功能的改变,必须进行相应的改建工作,内环高速改建成快速路主要涉及两大问题,一是标准差异问题,公路和城市道路的建设分别遵循《公路工程技术标准》和《城市道路设计规范》等不同的技术标准,造成了高速公路与城市快速路在技术指标方面存在较大差距。二是功能差异问题,公路功能单一,主要为交通运输功能;而城市道路功能复杂,不但须满通运输功能,还须满足公交车站、交通换乘、城市管网、人行系统、路灯照明、景观绿化、无障碍等多种城市服务功能。因此,城市区域内公路改城市道路实际上面临许多关键技术问题迫切需要进行专题研究,寻求系统解决方案。本文以重庆内环高速公路改城市快速路为例,对改造中的设计要点题进行逐一分析,以期寻求到系统的解决问题的办法。

2. 公路与城市道路路差异分析

2.1 标准差异。公路主要按照《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》的规定,城市道路则主要遵照《城市快速路设计规程》、《城市道路设计规范》。公路与城市道路之间主要的标准差异如下:

(1) 分类与分级。《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)根据适应的功能和交通量分为五个等级。《城市道路设计规范》(CJJ37-2012)按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等,分为四类别,除快速路外,每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级(公路与城市道路的分级见表1)。

公路改城市道路时,因技术标准的差异,需将公路标准改为城市道路的标准。

(2)设计车度。高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入全封闭的多车道公路,交通流方向简单,干扰较少,车速较高,按照现行规范,设计速度取值在80~120Km/h之间。而城市快速路为城市中大运量长距离快速交通,全部或部分控制出入的干线道路。城市道路不仅要考虑道路的顺畅,还因车流、人流交通流向复杂,干扰因素较多。故设计最高速度为80Km/h。

(3)停车视距。停车视距是驾驶人员在车辆行驶时自看到前方障碍物时起,至到达障碍物前安全停止,所需的最短行车距离,包括司机反应距离、车辆制动距离和安全距离三部分。比较《公路工程技术标准》第3.0.8条和《城市道路设计规范》第5.1.11条中的停车视距,除计算行车速度V=60Km/h时,公路为75m,而城市道路为70m有所不同外,其余均相同,表明对于基本计算原理相同的道路设计指标,公路和城市道路是完全可以统一的。

(4)横断面组成。公路为满足车辆行驶的需要,横断面主要由土路肩、硬路肩、车行道、中央分隔带组成。而城市道路要满足车辆、行人两方面的交通需求,在横断面设置上由车行道、人行道、中央分隔带组成。其中,车行道宽度对交通安全有一定的影响,车行道越宽交通安全程度越高。研究成果表明:当车道宽度从2.7m增加到3.35m时,司机可利用增加的宽度来增加车辆间的净空;当车道宽度从3.35m增加到理想宽度3.60m时,司机使用增加的宽度来增加车辆与路面边缘的距离,驾驶员能够安全、舒畅的行驶。我国公路及城市道路机动车车道宽度的规定值,比美国和日本的设计标准都要高,完全能够满足车辆安全行驶的要求。与《公路工程技术标准》相比,《城市道路设计规范》计算行车速度与路基宽度不一一对应,只规定了构成路基宽度各要素满足安全要求最小值的编制方法,不仅保持了技术标准在相当长时间内的稳定性,而且为城市建设灵活运用技术标准提供了基础。

(5)交叉口。因城市道路交通流的复杂性和多样性,城市道路在交叉口的处理上较公路考虑因素多且复杂。高速公路交叉设计,根据相交道路等级及交通量大小,分别采用互通式立体交叉、分离式立体交叉等。高速公路互通式立交往往指标较高,占地规模大。因城市快速路交通流的复杂性和多样性,城市道路在交叉口的处理上较公路考虑因素多且复杂。城市道路一般采用互通立交、分离式立交和在主线与辅道上设置专用出入口的方式。并根据行人的过街需要,设置天桥或地通等。

(6)桥梁荷载标准。早期建设的高速公路,桥梁荷载标准执行的大多为汽-20、汽超-20等旧的荷载等级标准。改造为城市道路后需按照现行桥梁荷载标准对原有桥梁的承载能力进行检测、验算,进而提出改造措施。

2.2 功能差异。根据公路与城市道路不同,功能差异主要体现在以下方面:

(1)服务侧重点不同。公路以交通功能为主,城市道路以服务和交通功能并重。公路主要连接相邻城镇之间,它的服务对象主要为公路两端的两个节点人货出行,对公路沿线的服务功能较小。城市道路则是服务和交通功能并重,城市道路主要服务道路两侧的土地开发带来的出行需求,同时提供城市相距较远区域之间的交通联系通道。

(2)服务范围不同。公路与城市道路均提供机动车交通服务,城市道路还提供行人和非机动车出行服务,城市道路设有专门的人行道和非机动车道。

(3)承载内涵不同。公路的全部就是道路,而城市道路还是城市综合管网、电力、通讯设施的载体。

3. 对高速公路的调查及评估

在对高速公路改建为城市快速路前应全面收集原路通车运营以来的维修、养护技术数据,调查原路使用现状,通过路网功能评估、技术标准评估、质量状况评估、荷载状况及安全等级评估等工作,确定改造设计的技术标准和技术方案。针对高速公路调查的主要方面为:改造前建设和运营状况、原有规模及技术标准、交通增长情况、高速公路出入口调查、路基、路面、排水、桥涵、服务管理设施等方面。

4. 高速公路改城市快速路设计要点

结合内环高速公路改造为城市快速路的要求,改造工程的主要内容为:路段拓宽改造、内环高速公路出入口改造、完善市政设施。具体改造内容见图1。

4.1 横断面改造。目前,因内环高速公路修建年代较早,断面形式为双向四车道加两侧路肩、中间采用中央分隔带。快速路主路机动车车双向车道数至少需要6个以上车道,辅路两侧需2个车道,在快速路通过人流密集地带需设置人行道。因些,高速公路改城市快速多数需进行道路拓宽,合理采用横断面形式,增设辅道、人行道及绿化空间需求,道路拓宽部分应满足埋置城市综合管线所需空间,路幅范围内所有管线应入地埋设,对于新增管线统一确定埋设位置,合理利用道路资源,且避免道路建成后铺设管线造成的道路二次开挖。在对选择道路断面拓宽是单侧拓宽还是双侧拓宽上,主要视改造高速公路两侧用地情况,其中单侧用地紧张、另一侧相对宽松的特殊地段可用单侧拓宽方式。一般地段两侧用地不受限制的情况建议采用两侧拓宽的方式,拓宽部分与原断面在道路横坡上较好处理。

4.2 路基路面拓宽改造技术要点。路基拓宽改造的重点是确保拓宽路基与原有道路路基之间良好衔接,并采取必要措施减小拓宽路基与原有道路路基之间的差异沉降,防止产生纵向裂缝。高速公路改造为城市快速路,对原路基、路面进行拓宽改造应采取合理的工程措施,保证拓宽改善路基的强度和稳定性。在改造设计前应调查拟拓宽改造道路现状路基的稳定情况,分析评价新拼接路基或增建路基对原有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。拓宽改造的地基处理、路基基底处理、路基填料的最小强度和压实度等应满足改善后快速路的技术要求。拓宽原有路堤时,应在原有路基坡面开挖台阶,台阶宽度不应小于2.0m。挖方路基拓宽时,挖方边坡形式与坡度可参照原有挖方路基稳定边坡确定,对原有挖方边坡病害经多年整治已趋稳定的路段,拓宽改善时应减少拆除工程,不宜触动原边坡。对原路基病害改善应根据病害类型、特征、成因及危害程度,结合当地气象、水文地质、工程地质等因素,采取相应的整治措施。既有路基构筑物无明显损害、且强度及稳定性满足改善要求时,应全部利用;若部分损坏或不满足改善要求时,可加固利用、改善或拆除重建。加固利用既有路基构筑物时,新、旧混凝土或砌体应紧密连接,形成整体,可采用锚杆加固新建结构物与原有路基行车道的搭接处理,保证路基整体性。水泥混凝土路面拓宽区域为水泥混凝土路面时,新旧路面结合处应按混凝土路面板纵缝设计。若拓宽区域采用沥青路面时,宜对相邻水泥混凝土路面进行沥青加铺层处理。

4.3 排水改造技术。公路排水系统主要由边沟、排水沟及排水涵洞构成,城市道路排水系统均采用管道暗埋形式。对高速公路改为城市快速路的排水改造可分不同地段采取不同的设计方法。

(1)穿越非居住区地段的排水改造。原高速公路穿越无人居住的山地、林间地段,不需收集道路两侧地块的雨水,对于该地段的改造可对原公路排水系统加以保留并适当整治。达到既满足功能需要,又可节约改造投资的目的。

(2)穿越城市居住区的公路排水改造。该种情况一般是原高速公路建成后,周边人流的聚集效应,已经形成了城市居住区。其排水有两种处理方式,一种是将穿越城区的路段改为市政管道排水,然后纳入城区的排水系统;另一种是将公路排水的设施进行改造,以适应城区的特点。通常的做法是将排水边沟加盖板,即将开放的排水设施封闭,避免垃圾杂物进入堵塞边沟,也防止车辆、行人等不慎掉入边沟发生危险;另外在有需求的地方设置预留口,将道路两侧用户的雨水收集进入边沟。

4.4 原出入口改造。高速公路改为城市快速路以后,由收费公路改为不收费的市政道路,其功能发生改变,针对原出入口的改造主要为对收费广场及相关设施的改造,主要有以下方面:

(1)高速公路收费站岛拆除改造:主要将原有收费站的站棚、收费亭、收费岛进行拆除,对收费岛处道路恢复,包括对收费亭下的设施井回填、收费亭处路面的恢复。

(2)收费广场与市政道路衔接改造:对原收费广场处因收费需要原宽度均宽于正常路段,需对收费广场进行合理的改造与市政道路进行顺接。其中正常保留的路幅宽度应结合道路前后段的路幅分配及将来拓宽预留需要。对富余部分根据实际情况可改造为人行道、城市绿化带或城市预留用地等。

(3)收费广场路面“白改黑”:因原收费广场处均为水泥混凝土路面结构,由于停车收费,路面破损现象比较常见,为适应改造后的使用及建设“蓝天工程”的需要,进行将原水泥混凝土路面进行局部修补后加铺沥青混凝土路面的改造工程。

4.5 新增出入口设计技术要点。高速公路的主要功能为车辆的运行,满足公路起终点及中间结点的交通集散作用,功能较明确、单一。而作为城市道路的快速路是城市的重要公共基础设施,即服务道路沿线片区,是承担城市交通运输的系统工程和承担各类公共设施的综合载体。因此,在改造工程中,应根据需要增设出入口。确定出入口的合理布局,不仅能消除拥挤、减少事故,而且对于提高快速路合流区、分流区车辆的安全性都具有重要作用;同时,合理的出入口布置对于各种土地利用影响也很大,布置得好可以促进土地开发,反之会产生不利影响。设置合理的出入口间距是交通畅通的可靠保障。若布设的出入口数量不够、间距太大,会减少对快速路主线车流的供给,导致快速路的经济性降低;相反,如果布设的数量过多,除增加投资外,出入口间距过近,交织过短,进出车辆易形成拥堵,干扰快速交通,降低车速;同时不受限制的出入口车辆的排队以及出入口的布置不合理出现交织等,是造成快速路拥挤和事故的主要原因。因此对出入口位置、间距及端部的几何设计进行规定和限制,对提高改造后快速路的功效意义重大。

4.6 绿化景观。随着城市规模不断扩大和城市道路的快速建设,道路绿化在改善城市生态环境和丰富城市景观中的作用也日益突出。运用绿化手段进行合理的植物配置,营造大片的城市绿地,不但可降低机动车造成的空气污染和噪声,吸收灰尘,同时还可为从源头上解决城市“热岛效应”起到巨大作用。因此,城市道路绿化景观设计尤为重要。在高速公路改城市快速路的绿化景观改造工程中,应遵循以下几点原则:

(1)对于未进行绿化的道路需进行景观设计,对层次感不强的道路绿化景观予以改造,以美化道路行车环境,营造园林城市景观,提高道路的整体景观效果。

(2)选择乔木和整形灌木搭配形式,使中央绿化隔离带简洁、美观、大方,使之形成流畅的视觉效果,改善道路周围的生态环境和人居环境。

(3)优先选用一些能够体现城市绿化风貌的树种,更好地发挥道路绿化的美化作用。

5. 结语

随着我国国民经济的快速发展,许多城市在高速发展中不断突破原有城市规划用地,大量的公路将面临被改造成城市道路。其中,高速公路改城市快速路具有技术难度大、改造内容多等特点,相关的研究成果,对规范和指导公路改城市道路的设计行为,提高公路改城市道路的设计水平和建设效率,降低公路改城市道路的建设成本有着积极意义。

参考文献

[1] 李朝阳,周溪召;试论我国城市道路规划建设的可持续发展[J];城市规划汇刊;1999年01期.

[2] 赵升,城市道路单向交通影响、规划及综合评价研究[D];西南交通大学;2004年.

[3] 张军华,城镇群连接道路交通设计技术研究[D];长安大学;2009年.

[4] 樊大可,我国大城市道路网等级结构优化研究[D];长安大学;2005年.

[5] 刘明峰,北京交通问题中的道路功能冲突及其对策[J];城市问题;1989年第06期.

[6] 黄险峰,邓卫;城市主干道商业化的对策探讨[J];交通与运输;2007年4期.

[7] 徐吉谦,关于城市道路规划设计几个问题的探讨[J];城市道桥与防洪;2001年2期.

篇4

关键词:城市道路;道路路基;路基设计

中图分类号:U448文献标识码: A

我国现阶段城市发展迅速,新建、改建道路工程数量也急剧增加,道路投资越来越大,对城市道路的要求也越来越高,其质量也越来越受到重视。

一、城市道路路基设计影响因素

1.道路路基构成复杂

城市主要有原状土壤和杂填土构成。这类杂填土中一般由建筑垃圾、生活垃圾、粪土、植物根系及少量炉灰等构成,路基结构较为复杂。

2.易受到降雨影响

虽然城市道路有良好的排水设施,但由于城市道路经常受两侧建筑物制约,因此导致其所处地势低洼。每年冻融季节时期,地下毛细水的上升会影响到城市道路路基的强度和稳定性。

3.城市地下管道错综复杂

道路路基在施工碾压过程中经常遇到因地下管网敷设深度不足引起的施工障碍,使得城市道路路基的压实度难以得到保障;同时城市道路服务区域和特点直接决定了城市道路建设不仅作业面小,而且工期紧,这就使城市道路的路基没有足够的时间自行沉降。

二、城市道路路基设计主要原则

路基在道路建设中将直接影响路面承受外力而对道路的质量产生影响。因此其设计的科学合理性具有重要的意义。它主要依据的原则是:

1.保证路基的强度

路基承受着本身土石的自重、路面重力以及由路面传递而来的行车苟载,这就需要在设计时保证路基的强度。只有保证了路基的强度,才能避免路基在外力超过允许范围时产生变形.引起路面塌陷造成意外事故,影响道路使用

2.保证路基的整体稳定性

由于城市道路建设的环境比较复杂,不同地区的地质存在很大差别。在不同的地区进行道路路基设计时要具体问题具体分析,要根据场地的地形、地貌、气象、水文等自然条件和地质条件,选择适当的路基横断面和边坡坡度,必要时可以设置路基防护措施的设计措施来保证路基整体结构的稳定性。

3.保证经济适用

路基设计要经济耐用,同时也要注意环境保护,景观协调。

三、路基设计的步骤及要点

1.收集气候及地质等前期资料

路基设计前须确定工程所处气候分区、冰冻情况、沿线地质情况、地下水深度等前期资料。

2.确定路基回弹模量及路基处理方式

1)根据气候分区、路床范围内土质类型、地下水深度综合确定路基的干湿类型(部分地勘报告会直接提供表层土的平均稠度、土的含水量等参数,可据此判

断);

2)根据路基土类型、压实度、路基干湿类型,确定该条件下路基回弹模量。在有条件时可要求勘察单位提供土层的路基回弹模量。在缺少数据时可根据参考值或国外经验模型进行估计。首先查表确定该土体在标准条件下(最佳含水量和95%最大干重度)的回弹模量,根据路基湿度及地下水深度对土体回弹模量进行折减,根据路基实际压实度或土体受扰动后状态进行折减,确定最终路基土回弹模量。

3)根据交通等级、路面结构类型、路基土类型、平均湿度等因素综合确定拟采用的设计路基顶面回弹模量。

4)根据路基实际回弹模量、设计路基顶面回弹模量及投资、工期安排确定合理的路基处理方式、厚度、路基填料及压实度。若采用换填应把换填层当作一层路面结构进行计算,换填层顶面弯沉应小于等与设计路基顶面弯沉。根据计算结果,考虑一定厚度的模量折减,确定最终的路基换填厚度。

5)由于城市道路下方敷设有大量的市政管道,市政管道覆土一般约为1~2m,管道周边压实度一般低于道路要求的压实度,在确定设计路基顶面回弹模量时应考虑市政管线对路基的影响。

四、城市道路路基施工的质量要求

1.结构稳定性要求

在城市的道路施工过程中,必须确保道路路基的整体性和稳定性。为了确保路基布局的稳定性和整体性,依据建设单位提供的施工界域内地下管线和周围建筑物资料、工程水文地质资料,根据工程特点采取相应的技术措施,进而避免路基在车辆碾压和其他天然的影响下致使结构失稳和变形。

2.强度要求

在进行城市道路施工建设时,路基必须满足城市交通及相应的强度需求。因为城市的车流量大,因而对道路路基的荷载和强度需求非常严格,假如路基的强度缺乏,造成路基的不均匀沉降,进而反映到道路路面失稳和沉陷,影响市民的出行和行车安全。

3.水温安稳性要求

城市道路路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会明显下降。特别是季节性施工和冰冻区域,因为水温情况的改变,路基将发作周期性冻融效果,构成冻胀和翻浆,使路基强度急剧下降。应确保在最低的水温情况下,强度不会明显下降,这就需要路基具有一定的水温安稳性。

五、道路路基设计的主要内容及相关技术措施

1.路基挖方施工

在挖方施工中要对开挖区域进行彻底的清除,这其中包括清除表层土、树根、杂草等,保证整体的开挖顺序自上而下的完成,在挖掘过程中通过横挖法来做好环节控制。首先保证平曲线的外边沟的纵坡段和曲线段相互连接,不得出现溢水和积水问题的发生,其次注意路基边沟和排水沟之间的连接,保证连接地势相对平缓。并加强路基的排水设施的建设,保证整体排水沟的整齐、平整的目的。截水沟和弃土之间要有一个缓坡,并且于弃土顶面形成2%的横坡,保证土台边坡的距离满足设计规定。当在路基挖方过程中还要注意对松软土质地段进行科学处理,要保证松软土包地段的杂填土和淤泥等能够被合理清除。根据实际施工经验,路基的失稳和过量沉降是由于公路沉降过大所引起的,路基的松软土质是影响道路质量问题的关键,作者在这里将其作为重点控制项目来分析。

1)在开挖前对软土层进行厚度、成因、物理性等指标的分析,根据勘查资料进行适当的方案选择。

2)其次控制好施工时间,要采取合理的安排形式来完成季节性的施工控制,确保施工完成后路基的沉降量的合理性。

3)施工进行中采用旁站监理,从严控制施工工序,及时验收隐蔽工程质量。常用的软土路基的处理方法有加载预压法、换土垫层法、振密挤压法、排水固结法、加筑法、置换法、胶结法等。在具体施工过程中要根据不同路段软土的具体情况采用不同的处理方法,灵活使用,充分发挥这些软土路基的处理方法的优势,如一般路段宜选择浅层处理,包括塑料排水板、加筋垫层、排水固结仍是经济适用的方法。

2.设计路基基底

在对路基进行设计过程中,需要选择最佳的土料进行路基的填土,土料的最佳配比需要严格控制含水量、承载比、最大干密度和级配等条件。然后再对路基的压实进行工艺试验,确保路基质量的合理性。

3.地质勘查的调查和分析

在进行路基施工设计之前,需要对道路的路线进行地质、形貌、地形和环境等因素的调查,分析地段的详细资料,整理不良地质的地段,针对不用的地质条件设计不同的施工设计方案。另外,可以对质量不过关的地段,采取掺水泥、石灰和换土等改善措施。

4.填筑高度的最佳范围

在路基的设计过程中,填筑高度是影响路基质量的重要环节之一。路基的填筑高度对地下水、地表水的渗透有一定的影响,而最小的填筑高度对保障路基的稳定性具有重要的作用。在设计路基的填筑高度时,需要严格遵循标准的设计规范,对毛细水位、土基干湿度进行控制,确保路基填筑高度的最佳高度。

5.选择合理的路基填料质量标准

在道路建设过程中,各级公路的施工都有不同的填料要求。针对不同的道路级别,选择不同的路基填料。同时,严禁使用膨胀土、腐殖土、种植土和淤泥等劣质材料作为填筑路基的材料,需要优先选择角砾材料作为路床的填料,把一些细粒土用于路堤底部的材料。

6.设计完善的路基综合排水体系

针对不同级别的道路,需要综合考虑其各种影响因素。严格遵循地质环境,对路基的横纵排水设计进行整体规划,减少路基被水浸泡的可能。只要综合考虑各方因素,才能有效地避免路基受到承载力下沉现象的发生。

7.保障路基边坡的稳定性

在具有边坡的道路设计过程中,需要针对填料种类、地质条件和边坡的高度进行综合考量,计算高填路稳定性的参数,确定路基高填和深挖的具体范围。另外,如果填方的边坡较高时,需要对坡的中间加置平台。

六、路基填筑中的质量控制

路基的压实标准是保证城市道路质量的基础,一些道路由于路基压实问题造成不均匀沉降和路基塌陷的问题。所以在路基填土压实的过程中必须注意以下几点。

1.做好路基清理工作

控制好填土质量关,要在路基施工中对回填土进行清理,要将大块杂物清除,并且避免积水。在填筑过程中要把构造物表面和表层浮土合理的清理掉。

2.保证压实标准

路基的压实标准必须满足设计要求,要通过最为合理的压实过程来满足,首先在填筑层的控制上压实厚度不能大于20厘米。同时在填筑过程中要针对天气进行掌握,避免在雨天进行施工,路基填筑层在压实成型后要保证2%~4%的排水横坡。同时在选择不同土质进行回填时要保证填筑层都有一定的排水率。要将透水性差的土填筑在最下层,以方便积水排除。

3.合理确保软基段稳定性

在城市道路施工中,会随城市的扩大遇到很多情况,尤其是在水塘和水田地段形成的软土路基层,很多软土路基区域在潮湿的状态下进行施工,都会导致路基的沉陷危害,所以在施工中要将排水、疏通、换填等作为首要控制要点,并通过抛石和挤淤来提高路基段的稳定性。

综上所述,今后在道路建设中要增强道路功能,加快城市道路建设步伐的同时,必须要大力推动道路路基施工建设技术的发展。

参考文献:

[1]高博.浅谈城市道路路基设计、施工与周边地块开发环境的关系[J].中华民居(下旬刊),2014,03:86-87.

篇5

关键词:加铺利用,横坡,平面设计、纵断面设计、横断面设计、路面结构

中图分类号:TU984文献标识码: A

随着现在中国城市化的不断发展,人民生活水平的不断提高,汽车的拥有量不断的增大,这些都使城市里面的交通量不断增大,交通拥堵的情况越来越严重。现在不仅仅是在北京、上海、广州等大城市才有严重的交通堵塞问题,在其他一般的城市,交通问题都变成常见的问题。之前城市化建设的时候,由于资金问题、交通功能需求等原因,未能完全按照规划的断面实施,例如40米的断面实施了20米,路面还是水泥混凝土结构。随着经济、城市的发展,交通量的增大,现状道路已经无法满足功能需求,而且现在对城市环境要求越来越高,以前的道路经过这么多年的使用,路面破坏都十分严重了,景观绿化效果也不是很好,所以现在城市建设很多项目就是对原来的旧路按照规划的宽度进行改扩建改造。本人通过对此类项目设计过程的分析,总结了一些经验,谈谈在设计旧路改扩建改造项目过程中需要注意的问题。

1、平面设计

可能鉴于以前的施工水平,旧路有相当一部分没有经过正规的测设,线形标准较差,施工质量低劣,可能会造成规划道路的中心线与现状旧路的中心线有偏差,甚至是不满足规范设计标准。这种情况下,要严格按照规范设计标准重新布线,虽然这样会造成对旧路的利用不太有利,但设计还是应该以满足设计规范标准为大前提。随着城市的发展,道路上的管线越来越多,重新布线的时候,还要对旧路两侧的房屋,电力电缆、电信电缆、给水、排水、煤气等地下管线进行深入细致的调查。有一些管线甚至是不能迁移的,特别是高压电缆以及天然气的主管道,这些都需要探测清楚,标明管线位置及高程,在满足设计标准的前提下,选定合理的中线,在充分利用旧路的同时,尽量少拆房屋、管线及其它公共设施,减少拆迁的费用。在选择中线时,尽量考虑采用单侧加宽,这样可以最大限度地利用旧路,同时可以使路基、桥梁加宽,涵洞接长施工方便,减少纵向接缝数量,确保路基的整体稳定性。特别是两侧加宽的宽度不大又是填方路段,不但不利于机械施工,而且路基压实度无法保证,更加适合单侧加宽。同时围绕“以人为本”的设计理念, 合理解决机动车、非机动车与行人的相互关系。

2、纵断面设计

纵断面控制点一般有桥梁隧道等构造物、相交规划道路、现状道路、规划标高、两侧已开发的现状标高等。对跨越河涌的桥梁设计,设计高程应满足桥下通航净空要求及设计洪水频率要求泄洪断面的要求;对立体相交的道路要满足本路和被交路的行车净空要求;与现状路的道路平面交叉既要考虑规划标高,也要考虑现状道路的顺接;道路经过两侧已开发的地貌的时候,道路标高应尽量与现状的标高相一致,满足收集两侧雨水,排水的要求,最大限度的发挥道路功能。

在旧路改造中,纵断面的设计对于旧路面的利用尤为重要,而且也决定了对旧路利用的方式。如果是采用加铺的方式的来利用的话,现在一般采用沥青加铺方式,纵断面的控制一般就是10cm左右,上面做两层沥青结构:4cm细粒式沥青混凝土,6cm中粒式沥青混凝土。如果是采用混凝土加铺的话,按照规范普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土加铺层的厚度不宜小于18cm,钢纤维混凝土加铺层的厚度不宜小于14cm。控制标高当然只能是设计的参考值,我们只能保证大部分标高满足这个要求,其他的地方,需要通过洗刨路面或者增加调平层来进行施工。现状道路的纵坡由于使用的时间比较长,也可能是当时施工时候控制不太好,一般较碎,坡长较短,我们重新设计的时候还是需要按照规范进行设计,而且在条件允许的情况下,还应尽可能取较高的指标,以求良好的行驶条件。不过由于加铺道路的情况越来越多,所以新出的规范也考虑到这个问题。在新的规范《城市道路路线设计规范》(CJJ-193-2012)中的第7.3.1.4 对沉降量较大的加铺罩面道路,可按降低一级的设计速度控制最小坡长,且应满足相邻纵坡坡差小于或等于5‰的要求。这一条规范的规定可以让我们在进行纵断面设计的时候,对于指标的选取,标高的控制空间更大,做出使规范与实际情况完美结合的设计。

另外还有一种利用方式就是把旧路作为路基来利用。这种情况一般是旧路的破损比较严重,直接加铺的效果也不会太好。当然这种情况还要满足一些条件:道路两侧未开发或者是道路的沉降比较严重。因为把旧路作为路基来利用的话,新的设计标高将会比现状的道路标高高出不少,如果两侧已经开发了,把道路标高抬高,无论是对附近居民的出行还是排水,以及道路的景观来说都是十分不利的。

纵断面设计还会对现状的构造物造成比较大的影响。当旧路是从构造物下穿越的,需要考虑加铺之后,净空是否满足要求。如果不能满足只能维持现状的标高;旧路破损严重的话,这一部分就只能重新建设。如果是现有的桥梁和涵洞,一般是需要通过对旧桥和旧涵进行检测,或者是拿到原来的竣工图进行重新计算,看是否还能继续维持现状使用甚至还可以加铺使用,如果旧构造物需要加固或者是直接拆掉重建,这些对于纵断面的设计都是十分重要的控制因素。

3、横断面设计

道路的横断面设计一般是按照道路的等级、性质和红线宽度以及有关交通资料,确定各组成部分的宽度,并给予合理的布置。道路的规划红线宽度、道路功能、交通组织方式和交通资料的分析,是城市道路横断面设计的主要依据。在旧路改造中,道路的横断面还需要考虑旧路的利用问题,比如说旧路上面一般是没有中央分隔带的,但如果在新建道路上设置中央分隔带的话,基本上旧路就很难利用了。因为一般的旧路都是混凝土路面,破坏了一块板的一小部分就相当于整一块板的受力、使用都破坏,都不能够继续利用了。因此我们在设置横断面的时候,是否可以通过增加侧绿化带的宽度来提高道路的景观效果,而且侧绿化带的增加对于行人以及非机动车来说是十分有利,除了增加行人、非机动车的安全性之外,还能种植大树,增加遮阴的效果。另外对于城市道路来说,管线的问题已经不可避免,保证沿路管线的布设,根据发展需要确定管线走廊的合理宽度,方便管线维修,消灭管线改造对机动车的影响,减少对行人、非机动车的影响,降低管线维护成本。对现状不能迁移的管线,如高压电缆、天然气主管道、特殊管线,可能在他们施工建设的时候只是考虑了现状路的宽度,没有考虑到以后规划的宽度,造成了按照规划宽度实施的时候两者存在矛盾。这样我们就需要对横断面进行局部或者是较大的调整,这些都是取决于管线与道路相交的长度。拆迁屋企的情况基本上是与管线的情况是一样的,拆迁难度以及成本增大,对一个工程是否可以顺利按时按工期完成,都是需要考虑的重要因素。

4、路面结构设计

因为旧路设计的时间,施工的技术,使用过程等各种原因,旧路的破损情况,强度都不一样。因为材料与材料之间存在一种如何配合才能发挥最大效用的联系,因此路面结构设计是否合适,将会直接影响到道路使用的年限以及工程造价的高低。首先要通过竣工图纸甚至是钻孔来确定旧路面的结构材料以及材料的厚度,另外还需要按照规范详细调查旧路:

1)重点调查破损情况包括裂缝率、车辙深度、修补面积等。

2)评价旧路面结构承载能力。

3)进行分层钻孔取样和试验,采集沥青混合料和基层、底基层、土基的样品,分析破坏原因,判断其破坏层位以及是否可以利用。

4)钻孔取样调查路床范围内路基土的分层含水量与土质类型及承载力等,分析路基的稳定性、强度以及路基路面范围内排水状况等。

因为旧路主要为混凝土路面因此对于旧混凝土路面的调查还有进一步的规定:

1)调查破碎板块、开裂板块、板边角的破损状况,计算每公里的断板率。调查纵、横向接缝拉开宽度、错台位置与高度,计算错台段的平均错台高度;调查脱空位置等。

2)用落锤式弯沉仪或贝克曼弯沉仪进行现场测定。

3)选择典型路面状况,分层钻芯取样,测定旧混凝土强度、模量等,分析破坏原因。

根据破损调查和承载能力测试资料,旧水泥混凝土路面加铺层设计符合规范要求,若路面结构承载能力不满足现有交通要求,应采取补强层措施,提高承载能力。

另外新旧路面连接部应根据情况设置调平层。旧路由于使用多年,沉降等原因,其表面可能有一定破损,基本上路面的横坡都改变了,这种情况下很难保证面层的标高平整,横坡一致。而且,新旧路面路基的强度也不太一致,因此设置调平层可以使调节横坡,路面路基的强度过渡均匀。

5、道路的横坡

在旧路改造中,横坡是一个经常被忽略的问题。旧路在多年的使用中,由于之前的施工质量控制,或者是不均匀沉降,还有每一条车道的使用情况不一样等各种的原因,基本上所有的旧路的横坡都跟最开始设计的时候不一致。而且基本上每个断面都不一致甚至是同一个断面也可能存在某一部分的横坡不一样。因此在加铺路面的时候,采用固定的横坡,可能会导致加铺的工程量,处理的方式,处理的难度不一样。因此最合理的横坡设计是采用每一个定测的断面(一般就是20米一个断面),根据断面情况采用不一样的横坡。当然为了保证达到排水的要求。最好最小的横坡不能小于1.5%,最大的横坡不大于2.5%。横坡的过渡可以满足规范要求的超高横坡的计算结果。

小结:随着经济、城市的发展,旧路升级改造在以后相当长的一段时间里,将会是我国城市道路建设的主要方式之一,如何利用对旧路进行升级改造,来满通量的需求,以及居民的出行要求,提高道路等级标准和环境景观,将是一项复杂而有挑战性的工作。旧路升级改造设计在充分进行调查和研究后,在满足规范要求,技术标准的大前提下利用好现状旧路,做好平纵横总体设计,按最优选择路面结构类型厚度和材料,进行合理的横坡设计。综上所述,旧路升级改造要结合规范标准与现状实际情况进行综合考虑,最后达到规范标准与经济相结合的最优组合。

参考文献:

1 建设部.城市道路工程设计规范(CJJ 37-2012). 北京:中国建筑工业出版社,2012

篇6

关键词:道路横断面;城市;车道;汽车

中图分类号:K915文献标识码: A

1.道路横断面存在问题

1.1 道路横断面忽视对道路功能的考虑

早在上世纪九十年代,城市道路规划建设的根本目标在理论界就已经形成了共识,即以人为本,方便快捷的在单位时间内同行最多的人、物。

1.2 道路横断面宽度分配难以适应远近期过渡

在许多城市的道路设计工作中,道路的横断面宽度往往是全盘照搬详规,而在没有实实在在进行交通量调查和预测研究。随着我国家用汽车保有量的增长以及公交优先政策的落实,居民出行更多的选择了汽车或公交系统,电动车、自行车数量逐渐减少。当前的道路设计方案能够满足中远期机动车出行需要,但是从近期来看依然存在不少问题。

1.3 道路横断面布置在交叉口未做到“以人为本”

在道路横断面设计工作中,为使得道路看起来宽敞、顺直,仅使用双黄线分隔对向机动车流。在交叉口也不设置中央分隔的安全岛,造成机动车道过宽,交叉口行人步行过马路非常困难,行人绿灯时间不足以横穿很马路,容易引发交通事故。

1.4 道路横断面机动车车道条数标准不合理

为了缓解城市交通拥堵的压力,很多城市都进行了机动车道拓宽,但是拓宽过程中往往忽视行人和非机动车道的拓宽,仅拓宽机动车道,容易导致行人往非机动车上行走 非机动车道占用机动车道,并未能达到解决原有交通问题的目的,导致城市道路规划建设变成了“拆东墙补西墙”,和机动车发展速度相比,城市道路拓宽工作一直处于滞后状态。

1.5 隧道式横断面设计中侧向净宽度考虑不够

在隧道式横断面中,许多城市设计的侧向净宽度不满足规范要求。侧向净宽度为路缘带宽度与安全带宽度之和。在设计时,侧向净宽度仅考虑了路缘带的宽度,这导致汽车行驶过程中偏向一侧,容易造成剐蹭,导致拥堵。

2.对城市道路横断面的建议

2.1 注重道路功能设计,提高城市道路的宜人氛围

道路不同,分配道路横断面时也应该不同,具体来说,不论是支路还是主路,行人的优先级都应该是最大的,相反,机动车的优先级则要适当减小。公共交通的优先级需要得到保证,这样公交系统的可达性才会得到提升,才会有更多的居民选择公共交通出行。为了实现这一目标,在对城市道路进行设计时,要敢于大胆尝试,突破固有思维的束缚,人行道宽度除了考虑道路功能、沿街建筑物性质、人流密度外,还应考虑在人行道下埋设的地下管线要求。不能仅仅从用地和投资角度,按最低值考虑。国内的道路横断面设计工作,一定要将居民步行出行是否方便作为考虑因素之一,景观设计要合理,相应的安全步行系统设施要落实到位,要在主干道、次干道之间设计分隔带、安全岛,应对老龄化社会对道路交通的新需求,提升交通系统的安全等级,切实做到道路设计以人为本这项基本原则。

2.2 合理确定机动车车道宽度,节约道路用地资源,降低工程造价

(1)在《城市道路路线设计规范》中,机动车车道宽度选择根据车速及车道类型有关。大型车或混行车道在设计时速大于60km/h,车道宽度最小值不为3.75m;大型车或混行车道在设计时速小于60km/h或小客车专用车道在设计时速小于等于60km/h,车道宽度最小值不为3.5m;小客车专用车道在设计时速小于等于60km/h,车道宽度最小值为3.25m。在一般城市道路设计中,建议机动车道宽度选择3.5m为宜。城市道路受到交叉口、非机动车等因素影响,设计时速不宜大于60km/h;而由于在城市中,交叉口间隔一般为300m~800m,小客车专用车道设置意义不大。在交叉口进口道,为提高道路通行能力,选择交叉口渠化增加进口车道数,可将进口道车道宽度适当缩小,可节约道路的用地资源。

(2)据统计,至2013年6月,各大城市汽车保有量突破200万台的有10个,其中北京520万辆居榜首。为改善交通,通常采用跨线桥、下穿隧道、高架快速路等。结合城市交通量调查,建议在高架桥上设置小客车专用车道和混行车道。以双向六车道为例,单幅机动车道宽度为2*3.5m+3.75m=10.75m,单幅高架桥路面宽度为机动车道宽度及两侧路缘带宽度之和。应预留安全带宽度,满足侧向净宽要求。合理设置高架桥横断面的宽度,不但能够有效解决高架桥建设给道路、城市环境等方面造成的负面影响,给居民日常出行带来便捷。

(3)建议在建设一般城市道路时,路缘带宽度设为0.25m即可,不过分隔带的障碍物设计一定要达到相关设计规范中的净空、净宽指标参数。为了最终解决城市交通拥挤的问题,落实优先发展公共交通的政策是大势所趋,在主干道设置公交专用道车道宽度不小于3.5m。当不设置公交专用车道时,干道横断面布置应设置港湾式公交停靠站,车道总宽度(含路缘带宽度)不应小于3.5m。

2.3 考虑远近期结合

分流制度早在上个世纪就已经出现。目前各大城市的小汽车保有量越来越多,居民出行也大多依靠公交系统,用于分流干路车流的支路系统逐渐趋于成熟,在这样的背景下,设立“非机动车专用路”的条件已经满足了。为了让当前的道路资源满足未来车道功能转变的需要,三幅路、四幅路的横断面非机动车道宽度设计为3.5米左右较为适宜,即满足非机动车专用道路单向最小宽度要求,又为远期撤销非机动车道改为机动车道预留条件。

3.结束语

本文结合相关的工作经验,对道路横断面的设计中存在的问题进行了详细的分析,对横断面的重要地位予以肯定。对于城市整个交通系统而言,道路的重要性是不言而喻的,与道路相关的很多因素都会受到道路横断面的影响,例如道路通车量、交通安全、土地利用效率等等。笔者结合自己工作时积累的经验,对当前道路横断面设计中暴露出来的缺点和不足展开了研究,深入研究了交通分析在设计横断面时的重要地位。

参考文献:

[1] CJJ37-2012 城市道路工程设计规范[s] 北京:中国建筑工业出版社,2012

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关键词:市政道路;改造设计;处理

Abstract: along with the pace of China's city development continues to accelerate, the scale of road engineering construction of municipal increasingly expand, the municipal road engineering undertook optimizing people travel environment, ensure the city roads important construction task order. The design problem of municipal road to do some analysis and discussion.

Keywords: municipal road reconstruction design; treatment;

中图分类号:TU985 文献标识码:A 文章编号:

前言

纵观我国现有市政道路工程,由于长期使用,一部分早期混凝土水泥路面已接近或超过设计年限,出现了不同程度的破坏。还有一些工程虽然还没达到设计年限,但由于近年来私家车保有量的迅猛激增、汽车轴载也向着重型化趋势发展,加之一些城市道路使用功能的改变,设计施工层面因素的综合影响,使得市政道路工程路面的损坏现象呈逐年上升趋势,综合使用品质持续下降,其服务使用功能受到了严重的影响。

一、市政道路设计前的测量准备工作

城市道路改造升级的对象一般为以下几种:

(1)为方便市民出行,由原来的社区小巷改造为便民工程;

(2)由于城市的发展和交通的需要,由原来一块板型式改造升级为三块板型式或者由二块板型式改造升级为四块板型式;

(3)由于城市的扩大,原来处于城市边缘的公路,逐步进入城区范围,将公路改造为城市道路。

城市道路改造设计,测量工作是设计工作的必备前提条件,尤其是在老路改造工程中,它直接关系到道路纵断面设计和道路结构设计确定方案的问题,测量工作应重点注意以下四点:(1)现状道路路面标高。(2)道路两侧建筑物室内地坪标高。(3)沿线与之相交的道路、出人口标高。(4)已实施雨、污水井底标高。进行测量时,设计人员最好全程跟踪,这样可以熟悉现场实际情况,避免闭门造车,凭空臆造,而且设计过程中也可以反复去现场核对,避免设计与现场出现不符情况的发生。

二、城市道路改造项目设计应遵循的相关原则 (1)城市道路改造项目设计,需要遵从城市长期发展中的总体规划。 (2)城市道路改造项目设计,要特别注意城市道路的主体是人,所以要“以人为本”的核心,道路改造后既要满足行车需求,也要考虑行人和非机动车的交通安全和舒适感。 (3)城市道路改造项目的设计需要根据城市总体规划中的要求,布设好市民生活所需的各类管线,尽量减少道路被反复开挖。 (4)城市道路改造项目设计要结合城市人文景观、城市建设风貌,并做到保护环境、与环境协调共处。

三、市政道路改造设计措施

1.道路工程平面线形设计改造市政道路要实施平面线形改造,也就代表着原有道路无法继续服务使用,该类状况多源于原有工程平面线形较差,设计参数选择不合理,使用不畅。因此可通过该项改造进行市政道路工程技术指标的优化。同时由于市政道路已建工程两侧大都包含各类建筑、构筑物,在实施平面线形道路改造中,应密切结合两侧道路原有的构筑物、建筑项目进行科学合理的线形调整,并做好保护拆迁工作。

2、市政道路工程纵断面线形设计改造市政道路工程纵断面设计改造原因在于原有道路工程包含较多的变坡点,具有较小的坡长或道路原有纵断面设计技术指标不完善,水平较差。其次道路长年使用或者软基处理不到位造成不同程度沉降,导致原纵断面线形变化,需要进一步调整优化。基于道路建设完成后,两侧陆续会建造各类构筑物与建筑物,而调整道路纵坡则会对其两侧地块的各类构筑物、建筑物的高差衔接与排水造成不利影响。因此在实施市政道路工程纵断面线形设计改造实践中,对于工程两侧包含构筑物与建筑物的实际路段应控制改动范围,尽量抑制不良影响。例如在某旧路工程的设计改造实践中,工程两侧包含排水系统、各类房屋,而地下则布设有较多管网,倘若纵断面线形改造设计中提升道路标高,不仅会令两侧存在的构筑物与建筑物呈现出阶梯状衔接,地块低于道路使路面雨水易于排入两侧用地,还会对排水系统造成不良影响。而倘若降低道路标高,又会使道路工程下方布设的各类管网出现不足埋深的状况,两侧建筑物基础也会暴露于外,对结构安全性和耐久性造成隐患。所以在市政道路工程设计改造实践中,应主要进行其变坡点的适应性降低,不应对其高程进行较大的调整,同时应具体问题具体分析,将道路纵断面标高调整尽量控制在合理范围内。3、市政道路横断面设计改造城市道路横断面分配也是城市道路规划设计中的关键。城市道路横断面要素通常包括:机动车道、非机动车道、人行道、中央分隔带、机非分隔带、路缘带等。这些要素的尺寸分配要根据道路功能,综合考虑道路通行能力、交通安全、交叉口渠化、港湾公交车站设置、地上地下市政管线布设、绿化景观等因素来确定。(1)基于对通行能力、行驶速度的适应及节约土地资源的客观要求,确定机动车行驶的合理宽度;(2)基于对道路交通量的预测及实际管理措施的考虑,原有的车道数也需要调整;(3)基于车种的变化和人们生活需求的不断提升,各种车道及分隔带在断面上的分配比例需优化;(4)基于环保及行车、行人安全考虑,要考虑分车带、绿化带的布置形式的调整;(5)基于节约资金及土地资源的考虑,必须考虑分期建设的需要及对现状道路的合理改造;(6)考虑道路附属设施布置的客观要求变化及维修、维护需要,要考虑断面各部分的比例调整;(7)为适应各种先进的交通组织及管理要求,要考虑道路断面与路侧建筑物特性、土地利用性质、公交专用道、公交停靠站、路边停车带、道路交叉口的匹配等一系列问题。

5、改造优化市政道路工程路面结构市政道路旧路工程改造设计阶段中,改造路面结构是其重要环节之一,其包含较多类型,而最为常用的方式则是位于旧有市政道路混凝土水泥路面结构中进行一层混凝土沥青路面的铺装。

四、结语

随着我国城市化进程步伐加快,许多城市都面临着道路拓宽、路面改造、增设排水设施、道路绿化带改造等问题,我们只有把握各方现实条件状况、清楚明晰主体矛盾,应用适应性改造设计方式,才能令市政道路工程的设计改造符合经济技术指标、满足业主需求,提升工程服务使用寿命,并创设显著的经济效益与社会效益。

参考文献:

[1]JTGD30-2004公路路基设计规范[s].北京:人民交通出版社,2004

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关键词:城市道路;排水设计;重要性;前景

中图分类号:[TU997]文献标识码:A文章编号:

1.城市道路排水系统的重要性

城市道路的排水工程是满足社会经济可持续发展的重要因素,是保障自然环境、提高人民物质生活水平的重要前提。在我国,城市道路的排水问题已经成了制约社会经济发展的因素之一。城市中排水系统的科学合理与否,可直接反应出这个城市的经济情况、管理状况如何,若不合理,则会引起多方面的危害。首先,会引发社会安全隐患。道路排水设施不好,路面积水会直接降低车辆的行动力,使车辆在行驶的过程中容易产生交通事故;其次,会造成对道路的破坏。道路长期浸泡在积水中,路基的强度会大大降低,从而破坏路基的整体性能。车辆在行驶的时候,路面板材会由于不堪重负而形成陷坑。严重的时候还会形成断板。最后,是对城市和居民生活的影响。城市道路排水是城市排水系统中重要的组成部分,它承担了很大一部分生活排水的任务。城市道路排水不合理会对居民正常的生活产生不良影响。

2.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。

2.1地势较低集中汇水的排水设计立交低洼处地下水水位较高,特别是在下穿式立交中易形成盆地地形,降雨时造成路面积水。 城市道路排水设计中要充分重视下立交处道路路基排水问题。

(1)当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时,采用直接排水的方式,这也是城市道路立交经常采用的方式。 自流排水是最经济、 最安全的排水措施。

(2)当条件限制不能直接排水时,通过设置排水泵站的方法来排除汇集在地势最低处的地面水。

2.2疏干潮湿或过湿路基

处于潮湿或过湿状态的路基应进行处理后才能作为设计路基,处理方法如下:

(1)对于无法进行碾压、 晾晒的过湿路基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。

(2)对于含水量不是太高的潮湿路基,可以于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。

2.3降低路基地下水位的设计

要使路基处于干燥状态,可以降低路基地下水位。在下穿式立交处,一般路面标高较低,大部分路基位于地下水位以下,特别是在南方地区雨水较多的季节,路基若是长期浸泡在地下水中,会导致路基变形、湿软、硬度降低,最后造成破坏。而降低路基地下水位,可以通过在路基下地下水位一定高度内设置暗沟、渗沟和渗井等方法解决。

暗沟,又称盲沟。暗沟的设置方法是在沟底和中间回填粒径3~5cm的碎石或卵石,在粗粒碎石的两侧和上部按一定比例分层回填较细的粒料、中粗砂、中砾等作为反滤层,逐层粒径比例大致按4∶1递减。从暗沟的结构特点分析,可以利用大小不同的颗粒材料来对沟内进行分层,利用渗水材料的透水性将地下水汇集到沟内部,并沿沟排泄至指定的地点。渗沟,即采用渗透的方式将地下水汇聚于沟内。渗沟的主要作用是降低地下水位和拦截地下水。根据地下水排水的需求来设置渗沟的位置。

渗井,将路基范围内的上层地下水,引入更深的含水层去,以降低上层地下水位或全部予以排水。采用历时排水,设置渗井。

3.路面排水设计

沥青混凝土路面由于排水不畅,会产生沉陷、 开裂、 松散及坑槽等,随着水分自裂缝不断浸入路面面层,沥青黏附性减小,并阻断沥青和集料的相互黏结,进一步破坏结构的整体性;水泥混凝土路面在水分的作用下,会在接缝处形成卿泥,造成基层湿软,强度下降;混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷,造成断板、 错台、 开裂等,最终导致路面早期破坏 路面排水的主要任务是迅速把路面的雨水和污水排走,以免造成路面积水而影响行车安全。

3.1 路面结构排水

由于少量的雨水通过路面空隙,路肩和裂缝是由高水位地下水 截断的含水层渗入到路面结构内,造成路面基层承载力下降,在动胀地区,融东季节水会引起路面结构的结构性破坏,必须采取一定的措施把路基内部的水排出路基之外。

首先,在道路各结构层施工时,每层均按照道路路面纵横坡度进行施工,使得每一层都形成一个排水坡度,及时将各结构层水沿道路横坡排入道路两侧设置的盲沟或排水渠道内,再通过盲沟将水排入雨水井内 。在面层和基层之间设置乳化沥青下封层,使得通过缝隙向下渗入的水分及时沿封层表面向道路两侧排走,保持道路基层干燥。 路面结构内设置排水层将地表水及时排除,防止渗入路基,在路面结构以下路基以上位置设置排水垫层 。排水垫层设置一定的纵横坡度(其纵横坡度分别同道路路面纵横坡度),将渗入排水垫层的水分迅速地排出道路以外 。排水垫层选择透水性较好的粒料材料,如碎石,矿渣 、砂等 。这些材料还可以防止路基内地下细水的上升,使路面结构保持干燥。

3.2绿化带处的排水设计

绿化带设计是城市道路设计中一个重要的部分,城市道路一般都有15%~30%的红线宽度作为绿化带,而且近几年各个城市加强环保,使得道路绿化带宽度越来越宽(特别是游览性道路、 滨河路及有美化要求的道路,绿化带宽度将更大) 。这一方面是为了满足道路绿地率的要求,另一方面也美化了城市和对于减少道路交通污染起到一定的作用 。所以绿化带内的排水问题,是个不容忽视的问题也越来越受到重视。

3.3行车道排水设计

城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。 当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管,将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内,最终排入保留水系或河流中。单幅路道路全幅路采用双坡排水;双幅路道路排水机动车道采用的是双坡排水,非机动车道的排水方式即为单坡排水,这种设置的方式既有利于施工,又保证了路面的完整性。

3.4人行道排水设计

在城市道路设计中,人行道的排水尤为重要。 为了便于排除人行道的路面水,人行道的横坡设置时坡度朝向行车道,雨水沿着横坡流入行车道的雨水口内 。如果人行道较宽且雨水较多时,可以设置专门的雨水管道迅速排出路面的积水。

城市道路位于挖方路段时,通常在道路的两侧设置各种形式的挡墙 。由于汇水面积的增大必须在挡土墙上方设置截水沟,拦截径向流入人行道的地表水。 在挖方路段的道路,路面标高较低,会有少量的地下水沿着挡墙的泄水口排出,从而使挡墙的墙壁上留有含有泥土或铸铁生锈的雨水污迹,影响道路的美化。

4.道路排水设计的前景

(1)根据道路上水源的多样化即水源的性质、方位、对道路的影响的不同,导致了我们要扩大道路排水设计的范围,由地表到地下,由地面边缘到地面中心,由地面交界线到道路交叉线上,由跨越沟渠的道路到横穿海、河、湖的桥梁,由道路排水到农田灌溉、废水排放、城市用水排水,环境保护、防治水土流失都要结合起来,联系起来,达到多渠道、多方位排水设计。

(2)今后排水要联系实际,改进排水设施的结构,优化排水设施设计方案,提高排水设施的排水效果,达到排水顺畅,排水充分,排水便捷快速。

(3)通过进行丰富的研究和试验更加完善我国的《公路排水设计规范》。

5.总结

随着高速公路的飞速发展,排水工程的设计、施工和养护愈来愈引起人们的重视,排水工程被提到了一个相当重要的高度。

参考文献 :

[1] 马燕. 城郊市政道路排水设计要点分析[J]. 科技风, 2011,(02) .

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关键词抛石挤淤;散式挤淤;整式压载挤淤;可靠性

1、抛石挤淤的概念

抛石挤淤是指在稀软淤泥中抛填石块,依靠单块块体(块径不小于0.3m)的自重或借助外力的振碾,使抛填体沉入淤泥中,形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基[5]。

2、国内抛石挤淤研究情况

国内学者对于抛石挤淤的施工质量效果的有较多研究。杨光煦[6]刘提出了散式挤淤、整体式挤淤的概念,并总结了各自的适应条件:散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,只宜用在淤泥稀而浅及呈封闭的情况;散式挤淤宜用块径不小于o.3m的块石抛填;整式压载挤淤可适用于各种淤泥条件,其形成的填筑体有一定承载力、沉降量较小;整式压载挤淤的填筑体根据接底情况不同分为悬浮式、接底式及侧向约束式三种结构型式。蒋亚,张文渊[5]等提出了整合散式挤淤、整体式挤淤并提出抛石挤淤综合法的概念,提倡用振动碾压的方法来提高抛石挤淤的可靠性和对淤泥深度的适应性。余海忠等人[3]提出了强夯挤淤和爆破挤淤等概念,提高了对淤泥处治深度的适用性。

3、抛石挤淤在道路工程中的应用情况

抛石挤淤在城市道路工程和公路工程中的应用较多。现在主要应用于道路等级和荷载等级较低的公路和城市道路,高速公路、城市主干路、城市快速路有趋于保守避开不用的趋势。《公路软土地基路堤设计与设计技术细则》和《城市道路路基设计规范》把抛石挤淤纳入小于3米的浅层地基处理方法中。前者对抛石的材料和粒径有规定,介绍了具体的施工细节,并指出本方法不宜用于高速路的路基工程。后者规定了抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米,宽出路基0.5米~1.0米,并指出抛石挤淤不宜用于快速路和主干路的路基工程。市道路相应的验算规范[2]并没有对抛石挤淤形成的填筑体提出诸如压实度、孔隙率或弯沉等技术指标有具体规定。抛石挤淤形成的填筑体不需要单独检测和验收。

4、抛石挤淤的填筑体质量可靠性问题

《公路路基设计规范(JTGD30-2015)》规定了填石路堤在不同层的最大粒径规定和孔隙率控制指标,填土路基规定了不同层位的最大粒径规定、CBR值、弯沉值等控制指标,而抛石挤淤仅规定了最小的粒径,其最小粒径大于填石路堤在上路堤层位的最大粒径,且没有任何重要的控制指标,所以笔者认为抛石挤淤形成的填筑体与填石路基、填土路基相比,其质量可靠性在理论上相对较低。即抛石挤淤比换填法处理地基的可靠性要低。根据杨光煦[6]的观点散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,要注意形成封闭的条件,防止侧滑。而如果施工现场不注意选择合乎规定的石料,采用整式压载挤淤的话,则可能产生悬浮式和侧向约束式的结构形式,产生较大的后期沉降。《城市道路路基设计规范》和《公路路基设计规范》明确提出路床填料的最大粒径和压实度。虽然规范没有明确禁止抛石挤淤不能处理路床层位上的软土地基,但抛石挤淤形成的填筑体明显不能满足填料的相应要求。鉴于路床土的受力较大,建议不要在路床层位上使用抛石挤淤。

5、工程实例

迅达大道是湘潭市一条交通性主干路。因工期要求,需要把迅达大道跨越一段旧河沟的软土路基处治方案由“挖出淤泥换填好土”改为“抛石挤淤”。(1)旧河沟的地质勘察情况。上层:淤泥质土②(Qpr):软塑状态,孔隙比平均值1.387;成份为黏土,含少许有机质,为静水或缓慢流水环境中沉积,并经生物化学作用形成;具高压缩性及触变性,标准贯入试验实测锤击数平均值1.5击。层厚0.5~4.0m。下层:红黏土③(Q3el):呈硬塑状态。(2)抛石的质量和工艺控制。迅达大道挖方段有大量的坚硬的石灰岩(次坚石)。抛石挤淤宜采用粒径较大的未风化石料,其中0.3m粒径以下的石料含量不宜大于20%;抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米,宽出路基0.5米~1.0米。抛石顶面应采用粒径小于10cm的块石或级配碎石填平、碾压密实[2]。为了方便雨污管线沟槽重新开挖,在管槽底1米以下位置宜选用块石粒径较均匀的石块挤淤。避免过大的石块增加重新开挖的难度。为增加管线沟槽基础的强度均匀性和抗震性能,沟槽宜超挖30cm-50cm,并用碎石回填密实。(3)抛石挤淤的工艺流程。抛石挤淤后形成的填筑体可采用多种机械碾压,有普通的振动压路机、大功率的振动压路机、冲击式压路机。抛石挤淤实施时,还没有埋设管线,冲击式压路机不会造成设施破坏。良好的机械设备能确保石块嵌入硬土,并形成较密实的抛石骨架复合体。在原河沟的端部修建重力式挡土墙,防止路基侧向移动。(4)弯沉数据。周边场地的弯沉值平均值是360(0.01mm),即弯沉标准值为360(0.01mm),抛石骨架复合体上级配碎石顶的弯沉测量代表值为228.6(0.01mm),弯沉测量代表值小于弯沉标准值,抛石骨架复合体弯沉合格。经后续路基验收,路基的弯沉测量代表值小于路基弯沉设计值,路床弯沉测量合格。从迅达大道修建好十年多的运营情况看来,道路跨越旧河沟段没有发生明显的后期沉降,沥青路面状况佳,没有发生比正常路段严重的病害,路基软土处治是成功的。

6、结论

“抛石挤淤”是一种传统的软土地基处理方法,该方法具有节省投资缩短工期的优点。从工程实践中来看,抛石挤淤从技术上可以达到软土处理的目标要求。抛石挤淤形成的填筑体是路基的分部工程,是隐蔽工程,而规范没有提出抛石挤淤形成的填筑体的检验方法,仅提出了路基验收方法。本工程实例从道路质量可靠性出发,对抛石挤淤的质量进行逐级控制,并对抛石骨架复合地基的弯沉值提出了具体的要求。从工程实践上看,这种方法是可行和可靠的。

参考文献:

[1]公路软土地基路堤设计与设计技术细则(JTG/TD31-02--2013)中华人民共和国交通运输部.

[2]城市道路路基设计规范(CJJ194-2013)中华人民共和国住房和城乡建设部。

[3]余海忠;刘国楠;徐玉胜;胡荣华;抛石挤淤成堤断面形态研究[j]中国铁道科学2011,32(3)

[4]张明鸣、徐卫亚、夏玉斌、周先齐抛石挤淤机理及其颗粒流数值模拟研究[j]中南大学学报(自然科学版)2010,41(1)

[5]蒋亚,张文渊.抛石挤淤综合法在加固地基中的应用[J]土工基础,2005,19(6).

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关键词:城市道路,改造对策,改造措施

Abstract: With the rapid social and economic development, the level of urbanization continue to increase, growing traffic flow, pavement structural damage and traffic congestion, and has increased. The transformation of the old road to improve road traffic conditions, an important measure to build a harmonious society. Based on the experience of recent years road reconstruction projects and municipal industry, new materials, new technology development trends, the old road subgrade and pavement alterations proposed a feasible method for the reference to

Key Words: urban road, the transformation strategy, and reform measures

中图分类号:U41文献标识码:A 文章编号:

近年来,随着社会经济的快速发展,城市化水平不断提高,交通流量不断增长,许多早期建设的城市道路随着城市交通量和车辆荷载的不断增长,以及自然因素等影响,路面结构破坏及交通阻塞状况愈演愈烈;城市规模和人口的不断扩大也使得道路的功能发生着巨大的变化,原有道路通行能力变差、舒适性变差、经济性变差,已不能适应城市发展的需要。因此,采取旧路改建,最大程度提高其使用功能,是行之有效的解决办法。道路改造对改善城市基础设施条件,提高居民生活质量,构建和谐社会具有重要意义;同时也对改善城市面貌,美化城市环境,彰显城市特色和文化品位具有重要作用。

1现状分析

1.1路面

目前湖州市区市政道路建设大都采用半刚性基层,但是,半刚性基层非常致密、强度随着使用年限增长逐年增高,与面层和土层相比,弹性模量相差很大,在路基发生不均匀沉降或在超载作用下,极易导致板体断裂;同时由于半刚性基层材料的自身特性,在温缩和干缩条件下,基层开裂也是不可避免的;并且在温度应力和动载的共同反复作用下,反射裂缝极易加宽,以致出现龟裂、网裂甚至破碎等现象;再加上渗水等因素作用,使得半刚性基层弹性模量迅速降低,弯沉增大,加速路面破坏。

1.2交通

除已实现规划的主干路和次干路外,许多早期建设的城市道路相对狭窄,已不能适应远景交通量的发展和交通流构成的变化,地下管线的安排也不能满足目前规划管网的空间要求。道路两侧因商业发达,行人密度高,又缺乏停车设施,路边停车现象严重,对交通造成很大干扰,使原本狭窄的道路更显拥挤,交叉口处通行困难问题尤为突出。公共交通不发达客观上造成了出行结构的不合理,公交站点及路线设置不够便捷导致市民不愿坐公交或不方便坐公交,致使自驾小汽车出行率大大增加,交通更加恶化。

1.3难点

老路改造有三难:第一是拓宽难。由于历史原因,周边建筑往往侵占道路红线,道路宽度常常无法达到规划要求,局部地方不得不压缩人行道甚至车行道,这就要求设计人员对现场环境了熟于心,合理安排可以利用的空间,最大程度的提高可利用面积,保证必要的车道宽度。第二是下地难。架空线是老城区历史遗留问题,清除这些纵横交错的蜘蛛网是城市发展过程中的必然,但是,对于设计人员来说,如何下地是个难题;设计人员要对现场管线进行摸底调查,任何一点疏漏,都会给工程实施带来不可预见的影响。第三是管道改建难。老路改造,最难在管道;地下管道错综复杂,要把所有的管道资料摸排清楚需要设计人员足够细心和耐心,前期调研工作,看似枯燥乏味,但却十分重要,它要求设计人员必须对施工组织、交通疏导、管道形式、路面材质等一系列问题作通盘考虑。

2改造对策与措施

道路改造涉及面较广、专业较多,主要包括路面改造、交通改善、管线改造、绿化景观改造及配套设施更新等内容。

2、1一般原则

1.因地制宜原则。老路改造不宜大拆大建,应充分利用现状道路,适当拓宽和打通“瓶颈”路段,充分考虑现状条件理顺平面线形,尽量避免对城市居民现有生活方式过多干扰。

2.经济原则。尽量利用老路资源,设计方案进行充分的经济比选。 3.节约用地原则。充分利用原有路基,对路基加宽方式、改线方案结合工程技术指标、工程造价、征地拆迁等因素进行综合考虑。

4.统筹原则。道路改造应统筹考虑管线、路面、交通等改造分项施工计划安排,统一编制交通组织计划,统一确定施工时序表,确保各项工程有序施工和城市整体交通正常运行。

2.2路面改造

改造工程因所处环境的特殊和市民出行的需求,工期要求较紧迫、交通压力较大,如果采用传统的二灰碎石基层,施工周期长,质量难以控制。道路改造在不对道路断面形式做出重大调整的情况下,改造比较常规的做法是对老路进行补强改建, 针对不同程度的病害运用不同的处理方式。在保证工程质量和缩短工期的双重条件下,改造工程路基补强以采用混凝土居多。一般路段利用老路路表弯沉测定结果进行判断是否加以利用。沥青路面整治工程应把治理路面病害,提高路面材料性能放在一个重要的位置。

2.2.1老路面病害处理

基于以上路面病害分析,路面破损主要是由反射裂缝引起。因此,如何处理反射裂缝,采用何种新工艺、新材料,延缓反射裂缝的发育,进而延长路面的使用寿命,是改造工程成败的一个关键问题。

1.缝宽在3mm~15mm以内的,可采用扩缝灌浆的方式处理。顺着裂缝扩宽成1.5~2.0cm的沟槽,清除缝中杂物及尘土,填入粒径0.3~0.6cm的石屑,再将稠度较低的热沥青(缝内潮湿时应采用乳化沥青)灌入缝内,并捣实,最后将溢出缝外的沥青及石屑清除。

2.缝宽在15mm以上的或破损严重位置、现状沥青路面井圈位置处的裂缝及大面积龟裂、网裂缝位置,围绕裂缝按一定长和宽切割成矩形,破碎并清除碎块,下挖基层,夯实老路基后铺设一定厚度的碎石找平层,然后重新铺筑混凝土基层。新浇筑的混凝土基层强度不得低于原路面基层。

2.2.2新老路面结合处理

道路改造过程经常会遇到新老路基衔接问题。有研究表明,新老路面交接处往往会首先开裂,为了解决这个问题,在进行路基填筑的时候,首先要严格控制填筑速率以减小因填筑过快而产生剪切变形引起的沉降量。其次应设置新老路基过渡段,利用部分老路基,将新建混凝土板块与之充分咬合,并在新浇筑的混凝土板块中设置拉杆,保证新老路基的连接,有效减少新老路基结合处的路基沉降量,实现接缝处的零沉降差。过渡段长度最好保证5米,无法满足时最小过渡段长度不得小于2米。

2.2.3防治反射裂缝

结合湖城多年市政改造工程实例及取得的成效,为延缓反射裂缝的发生,道路改造应在水泥混凝土路基与沥青混凝土路面间设置中间应力吸收层。近几年多采用半开级配沥青碎石做应力吸收层(AM),它是一种以粗集料的骨架结构为典型特征的高粘度间断半开级配沥青混合料,其强度主要来源于粗集料的石-石嵌挤作用,具有施工工期短,高温稳定性好等特点。该应力吸收层可以有效吸收和消减刚性基层沥青路面或复合式路面层间应力,减弱半刚性基层或刚性基层的收缩裂缝及反射裂缝向沥青面层传递,提高加铺层沥青路面的抗疲劳能力。除此之外,为防止渗水、减缓反射裂缝及加强层间结合,在应力吸收层与沥青加铺层之间还应增设一层玻璃纤维格栅,它是一种能增强路面性能的新型优良土工基材,具有很好的耐热性,优异的耐寒性,良好的整体性、连续性和耐久性。它的作用是和沥青混凝土加铺层协同受力和变形,改善沥青混凝土加铺层的应力应变状态。施工时应注意拉紧玻璃纤维格栅,并且还要在它的上、下两面均匀洒布黏层油,以增强层间的整体性,协同受力和变形。

2.2.4改性材料运用

湖城在近几年的道路整治工程中为提高道路路用性能,充分考虑整治工程的特点,结合气候条件、施工条件、寿命周期等因素,综合分析选用SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料),以达到改善路面材料的性能、有效减少和延缓病害的产生,延长路面使用寿命的目的。SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。它是由足够的沥青结合料和具有相当劲度的沥青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石―石嵌挤结构的空隙中形成的。因此,它具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。检测结果和道路使用情况表明选用SMA路面耐久性好,养护工作少,使用寿命长,取得的综合经济效益和环境效益成果是明显的。

2.3交通改善

道路改造究竟能为交通改造拓展多少新的空间,道路改造能否成为交通改善的契机是在道路改造前期准备阶段就要进行考虑的问题。中心区人口密度高,用地紧张,近期内要对中心区道路设施进行大量新建扩容不大现实。在寸土寸金的中心城区,应该借助道路改建、老城区重要场馆等重大基础设计建设、城市地下空间开发利用的机会,尽量挖掘现有道路潜力,完善现有道路设施,缓解日趋恶化的交通环境。

结合近几年湖州城区道路改造取得的成效,归纳总结以下几点可以采用的有效措施:

1.根据道路等级、交通流的特点及周边地块利用与开发等因素重新审视现状道路横断面形式,可通过取消道路侧绿化带将三块板形式调整为一块板形式以增加行车空间;或将三块板形式调整为两块板形式,以避免对向行驶机动车之间的干扰,增强行车安全性。道路横断面形式的调整应因地制宜,要协调好交通出行、市政设施、城市景观和生态环境等各项功能的需要。

2.结合干道改造加强支路系统建设,改造并完善支路网。中心区现状支路系统薄弱,路网密度低,断头路多,道路状况差,在改善中应力求使中心区的支路起到集散干道车流,疏解局部路段交通的作用。

3.根据城市道路各交叉口的情况,在利用交叉口现有面积,不增加城市拆迁面积的前提下, 对现有交叉口进行展宽式渠化设计,主要增加进口车道数,合理分配交叉口通行权,使交叉口进口的通行能力与路段通行能力相协调。通过物理或非物理分离措施,尽可能降低机、非混行干扰影响,提高道路网络各交叉口的综合通行能力。对不规则交叉口或交叉口内面积过大使车辆行驶轨迹混乱者,需结合道路改造留出道路拓展、交通导向的空间。

4.结合机动车、非机动车和行人通过交叉口的特性, 从道路改造、行人疏导、信号灯配时等方面提出相应的解决方案。配套增设人行地下过街通道,构筑人车分流环境;合理进行道路交通组织,对行人和非机动车给出合理引导;合理限制各种随意穿越道路的行为,使车辆、行人迅速便捷地通过交叉口,提高道路交通运行效率。

5.中心城区公交站点往往设置过于密集,很多站点离路口过近,一定程度上影响了城市交通,已不适应老城区城市道路发展需要。结合市政道路改造对过于密集的站点可以考虑采用撤除、减少、合并或调整等措施,优化公交站点设置,减少城市交通压力。对确定保留的公交站点结合道路改造将公交车停靠站由直立式改造成港湾式,以确保公交车停靠不干扰正常路段机动车辆通行。

6.适度提高中心区停车设施供应水平。停车设施的供应主要依靠建筑物的配建,近期停车设施的发展以适度增加供给为主,满足中心区正常运行必需的停车设施基本需求。执行配建停车设施对社会开放的规定,提高停车设施的总体利用率。

2.4管线改造

老城区架空杆线应坚持入地改造为主、梳理规范为辅的原则,对不具备入地条件的架空线采取合缆、并线、减杆的方式。架空改地埋是市政管线发展的必然趋势,按照同沟不同井的原则联建地下弱电公用管沟,进行整合、扩容改造并预留远期容量,集约安排地下空间资源。管线改造应把握建设时机,结合道路改建、老城区重要场馆等重大基础设计建设、城市地下空间开发利用及各类架空线的入地安排同步实施。

2.5绿化景观改造

城市道路改造不仅仅是道路交通使用功能的改善,更重要的是城市道路要成为观赏城市风貌的良好场所。随着经济和社会的发展,人们越来越注重人居环境,创建“生态园林城市”亦形成共识,如何对现有道路绿地系统不足部分进行优化,努力提高景观效果和生态效益,促进人和自然的和谐发展,是道路改造中需深思的重要课题。

结合本地域的自然土壤特征,规划种植特色树种,形成“一路一树,一街一景”,进而提高道路空间的识别性和特色。在风格统一的前提下,综合运用功能性建筑小品、标志标牌、照明设施等,特别是和绿化有关的树支架、树篦子、花钵、花架、草皮灯等辅助景观构成要素,结合设施本身色彩、材质的对比变化,形成丰富的景观效果;可以利用道路转角及沿线闲置空间进行绿化放大节点设计,包括小型的街边绿地、街边花园、街边广场等等,构筑“点、线、面”相结合的道路绿化空间系统,增加整个城市的动感和灵性。

2.6配套设施更新

道路改造不仅要改善交通环境和生态环境,而且要达到美化城市景观,完善配套设施的作用。配套设施包含很多内容,大体分如下几类:1)为满足人们休息、健身、娱乐等要求而设置的休息座椅、健身娱乐设施、电话亭、邮筒、售报亭等;2)用于交通指示、组织的设施,包括路灯、交通指示灯、交通指示牌、路标、候车亭、自行车停放设施、无障碍设施等;3)为满足人们公共卫生要求而设置的垃圾筒、公厕等;4)信息服务设施,如户外广告、信息张贴栏、导向牌等;5)为城市街道增添艺术气息,美化和丰富城市公共空间环境的设施,包括花坛、雕塑、喷泉、叠水瀑布、地面艺术铺装、装饰照明、景观小品等。

3 结语

面对我国社会经济的快速发展,城市化进程的加快,城市道路旧路改造不再单纯只是工程技术设计,还必须作为城市景观设计综合考虑,如何顺应城市发展需求,主动、快速应对不断涌现的新问题,还需要广大设计人员继续研究和探索,撰此文,仅希望能抛砖引玉,如有不当之处敬请同行专家批评指正。

参考文献

CJJ 37-90,城市道路设计规范.