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公路设计论文优选九篇

时间:2022-10-07 03:26:07

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇公路设计论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

公路设计论文

第1篇

1.研究交通安全的重要性

近几年来,随着公路建设的发展,公路交通安全问题越来越受到人们的关注。交通部《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念。交通部副部长冯正霖强调,在交通发展的新理念上,勘察设计工作必须做到“六个坚持,六个树立”,第一个即是“坚持以人为本,树立安全至上的理念”,可见安全问题已经被提到首要重要地位了。因此,在大力发展交通事业的同时,必须将“安全意识”引入道路的设计中,通过完善的道路设计,来有效地控制交通安全,减少交通事故,减少经济损失。

2.公路几何设计对交通安全的重要性

公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调,还要注意视距的畅通等等。确定公路几何线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果公路线形不合理,则会降低公路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。

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。在公路设计中,影响交通安全的因素虽然是多方面的(主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计),而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用,一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形,则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定,其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。

我们作为勘察设计工作者,在工程设计中,一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素,既要坚持地形选线、地质选线,更要做到安全选线;既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全,又要消除公路事故多发点和安全隐患;要尽量采用改善平纵线形的措施,从根本上解决行车安全问题,尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。

总之,在公路几何设计等各种方案中要将安全放在首位,采取一切有效措施,为公路使用者提供安全保障和人性化的服务,切实提高公路交通的安全水平和服务水准。

二、平面设计与交通安全

在平面线形设计中,直线是最常用的线形,其优点是勘测、设计简单,方向明确,距离短捷,但直线单调,对驾驶人员易产生乏味感,降低集中力,不利于行车安全。在选用直线线形时,一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为:当设计速度为60Km/h,同向曲线间最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的2倍为宜

在实际设计中,要充分利用地形,尽量采用直线,特别在平原地区,不能过多的人为改变直线线形,但也要注意适当引入曲线,以便吸引驾驶员的注意力,一般直线最大长度为20(V+ΔV),其中V为设计行车速度,ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值,一般取ΔV=15~20km/h.

曲线线形要适合地形的变化,并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些,一般避免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线,对于设计车速较高的公路,在计算缓和曲线时,横向加速度变化率宜采用0.45m/S3,并相应增加缓和曲线的长度。

在较小半径弯道上,应该设置超高,超高不能太小,也不能太大,应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算,必须有足够的满足,超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因。

曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计,小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉,不利于行车安全。因此,在公路设计中合理确定路线转角十分重要。

三、纵面设计与交通安全

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计,纵向坡度和别的线形因素不同,受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起,不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道,就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。纵向坡度的标准值,要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时,车速越来越快,不安全,因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。

一般,凸曲线段事故率要比水平段高,小半径凸曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距,严重降低公路安全性。在夜间没有照明的公路,凹曲线必须考虑视距问题。

四、横断面设计与交通安全

公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响,车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸,都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计,做到连续性和一

致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系,一般随车行道宽度的变窄而增加,但如果车行道过宽,易形成一个车道两列车并行行驶,因此,一般车行道的宽度控制在3.5~4.0m之间。车行道宽度的有效利用,在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况,高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用,并诱导驾驶员,有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时,或者桥上的人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时,或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近,侧向余宽不够时,都会引起驾驶员心理作用发生变化,导致不应有的事故发生,因此,在设计过程中,对此类问题要高度重视。

五、平纵横组合设计与交通安全

平纵线形的组合,对视觉诱导起重要作用,在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形设计中,要避免竖曲线与回旋曲线重合,特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯,以免驾驶员靠近顶部来不及判断,从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中,尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。

看起来扭曲的路段,破坏了线形的一致性(美国工程师认为线形一致,是公路设计中一条最重要的原则),造成驾驶员心理、视觉不舒服,对线形变化不适应,使视觉诱导紊乱,往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时,公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素,因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。

六、视距设计与交通安全

视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离,是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全,提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中,路况信息要有足够的时间来处理,就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中,反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值,特别在复杂情况下,如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处,在取反应时间时,应增加判断时间,该值应大于2.5S.

美国事故率与行车视距的关系调查统计表明,事故率随视距的增加而降低。设计中应该注意停车视距、会车视距、错车视距、超车视距的设计与计算。

七、结束语

第2篇

关键词:软土地基公路路堤设计软基计算

东莞镇区联网公路总长207.7km,公路等级一级,设计车速60km/h,双向四车道或双向六车道。包含老路改造加铺沥青路面、老路拓宽、新建道路三部分。按区域划分为5个标段。本文就一标段软土地基路堤设计进行重点论述。

一、水文地质概况

东莞地处珠三角平原区,地势低平,降雨充沛,河网纵横,地下水位受河水及潮水水位的影响。一标段内主要地表水系为东江及其支流水网,纵横交错。地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水,局部具微承压性。地下水位8月期间稳定水位标高介于0.33~2.43m,随潮汐波动,但年变化幅度不超过2m。

原始地貌单元为海陆混合沉积地貌。建设范围内普遍分布有软土,主要特征是:天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,强度低,渗透系数小。软土工程性质差。

二、特殊路基处理方法

本项目主要采用了以下几种特殊路基处理方法:

1.垫层法(清淤换填)

本方法用于浅层较软弱地基,即软土深度不超过3米。其基本原理是挖除浅层软土或不良土,换填砂砾,并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力,减少沉降量。但是如果换填厚度超过3m,从经济上来说不可取。

2.塑料排水板

本方法用于深厚软弱地基,且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在软基表面施加大于或等于设计使用荷载,经施工期预压后,使被加固土体中的孔隙水排出,软基完成大部分或绝大部分的沉降,预压完成后卸去预压荷载,地基有些回弹,交付使用后地基承受使用荷载再次沉降,但沉降量很小(仅为卸载时的回弹量加剩余沉降量)。达到减少路基工后沉降、孔隙水排出同时,有效应力增加,土中孔隙体积减小,密实度加大,土体强度提高,地基承载力也得到提高。

本项目中采用等载预压。堆载分级施加,荷载施加按设计加载曲线进行。每200~300m设置一个检测断面,每个检测断面设置沉降板三组及边桩二组。当每天地基沉降量小于0.02mm时,可停止预压。

3.粉喷桩

本方法用于深厚软弱地基,且填土高度大于2m的路段以及桥头、涵洞等承载力要求较高的路段。其基本原理是通过施工设备将水泥与原状土的地基土充分搅拌而形成水泥土,通过水泥的水化反应及土颗粒与水泥水化物的凝硬作用、离子交换作用改变软土的性质,与桩间土形成复合地基,可以大大提高承载力,减少沉降。

三、设计计算

1.塑料排水板

本项目各层土的物理力学指标见表3-1:

各层土的物理力学指标表3-1

注:该路段地下水埋深0.79m,填土高度2m。

(1)设计

井径及间距经多次固结试算确定为:等效井径5cm,井距1m,三角形排列。本段软土层较厚,底层没有透水层,排水板的长度为穿透持力层0.5m。平均长度为13.0m。路基底部设置50cm砂垫层。并设置3%~4%的预拱度,保证砂垫层的使用质量。

(2)计算

①沉降计算

总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分。瞬时沉降是在加荷初始,地基土的孔隙水压力来不及消散,土的孔隙来不及调整,由地基侧向引起的。这种沉降一般不大,不宜精确计算。固结沉降是在上覆土压力作用下,地基中的孔隙水逐渐排出,体积发生变化引起的,是地基的主要沉降。次固结沉降是指孔隙水压力消散后,在一定有效应力的作用下,土骨架由于蠕动变形引起的,这种沉降很小,持续时间很长。

本工程采用压缩模量(Es)计算主固结沉降Sc:

式中:—压缩模量;

—地基中各分层中点的附加应力增量;

—分层厚度;

由上式计算得本段软土地基的主固结沉降为Sc=0.311m,总沉降S=mSc=0.421m。

再根据,

分别计算出竣工时及基准期结束时固结度Ut1、Ut2,则基准期(15年)内残余沉降St=(Ut2-Ut1)S=0.163m<容许工后沉降0.30m.

②稳定计算

采用有效固结应力法对打排水板前后的路基滑动面进行稳定验算,比较其安全系数。

路基滑动安全系数采用下式计算:

式中:—地基土内抗剪力,,;

—路堤内抗剪力;

—当第j图条的滑裂面在路基填料内时,若该土条滑裂面与设置的屠工织物相交,则P为该层土工织物每延米宽(顺路线方向)的设计拉力;

—各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和,;

经过计算,打排水板前后该段路基的滑动破坏最危险滑裂面安全系数分别为1.071,1.278,说明打排水板后路基才稳定。

2.粉喷桩

本项目各层土的物理力学指标见表3-2:

各层土的物理力学指标表3-2

注:该段地下水埋深1.05m,填土高度6m,为桥头路段。

(1)设计

桩径500mm;多次试算确定桩距1.2m,正方形排列;桩长须穿透持力层0.5m。桩喷粉量50kg/m(32.5R普通硅酸盐水泥),掺入比约15%。90d龄期无侧限极限抗压强度为1200Kpa。单桩容许承载力为110KN,复合地基承载力为150Kpa。

(2)计算

①单桩承载力及复合地基承载力计算

单桩承载力计算公式:;

式中:—强度折减系数,可取0.35~0.50;

—桩的截面积;

复合地基承载力计算公式:;

式中:—面积置换率;

—桩间土天然承载力标准值;

—桩间土承载力折减系数,当桩端为软土时,可取0.5~1.0;当桩端为硬土时,可取0.1~0.4;当不考虑桩间软土作用时,可取0。

根据地质资料,计算得单桩承载力,复合地基承载力。

②沉降计算

桩土复合层压缩变形按下式进行计算:

式中:—桩土复合层顶面的平均压力

—桩土复合层地面的附加应力,其值为,其中为桩土复合体的平均容重。

—桩长;

—桩土复合体的变形模量,其值为,分别为桩身灰土和桩间土的变形模量。可取(100~200)。

复合体底面以下未加固土体的压缩变形,采用分层综合法进行。

总沉降。

四、结语

软土地基在选择处理措施时,应考虑地基条件、公路条件及施工条件,尤其要考虑处理措施的特点、对地基的适用性和效果,以确定符合处理目的的处理措施。

参考文献

[1]JTJ017-96.公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

第3篇

本文作者:朱玉玫郝焘工作单位:中国公路工程咨询集团有限公司

合理配置线形要素,线形设计与组合应连续、均衡、协调,并进行实际运行车速模型计算和检验,控制线元之间的速度差(双向)不大于20km/h。公路的平、纵、横三方面应进行综合设计,做到平面顺适、纵坡均衡、横断面合理,在人烟稀疏、地表平坦、视域广阔路段可以运用高指标但不片面追求高指标,力求使路线指标过渡连续、均衡。路线要与地形、地物、周围环境和自然景观协调,并适当考虑景观要求,确保高速公路行车安全、迅捷和舒适的使用功能,降低工程造价。合理控制纵面设计指标。纵面线形应力求指标均衡、视觉顺适。纵面的控制高程应满足有关部门提供的交叉公路等级、铁路、管线的净空要求。合理确定路基高度,尽可能避免大填大挖,减少路基土石方数量。考虑冰雪及载重车等影响,根据交通量的需要和技术标准的要求合理设置爬坡车道。对坡差较大及平、纵组合欠佳路段应进行透视图检验,以便合理选用指标,确保行车安全性。提倡局部路段选景布线(如青海湖区、橡皮山区、茶卡盐湖(田)区以及其他特殊环境景观区),使路线融入自然景观提升公路设计品位和使用品质。重视生态环境保护,坚持环境生态优先,“少伤多路线设计保”的原则,使工程建设与自然环境和谐统一,选择最有利于环保的路线方案,最大限度地减少房屋和公用设施的拆迁。既要避开文物古迹、文教卫生、水源地及国家重点工程设施,又要促进当地旅游资源的开发和发展。结合区域路网处理好主、辅路,新、老路之关系,不产生局部浪费或局部功能不足,发挥区域内路网的综合效益。加强沿线交通出行调查和预测,结合区域路网优化辅道布局设计,坚持“以人为本”的设计理念,尽可能确保辅道服务于当地的经济发展,方便当地居民的日常出行,同时又要保证主要过境交通由高速公路承担。路基工程是工程造价的主要组成部分,对路基宽度的组成部分、路基的布置形式、路基的填土高度、路基的填料、路基土石方平衡及与取弃土场的布设、路基边坡的坡率、不良地质灾害的处理等都应进行深入研究,以降低工程造价。

在人烟稀疏的一般路段的高速公路4车道,根据交通量的组成在满足使用功能和通行能力的基础上,调整中央分隔带和硬路肩的宽度。路基填料以就地取材节约投资为原则,对当地筑路材料进行充分调查,尽可能选用粗颗粒土料,提高路基的强度、抗冻性,同时,减少盐渍土病害。路基防护排水工程采用典型示范工程新理念,但应考虑本项目地区的具体特点,不追求建设、养护费用均较高的“绿色生物防护工程”。桥梁设计是影响工程造价的重要组成部分,从桥位、桥型比较等大的方案选择,到细部的技术设计都直接影响工程造价。

将路线方案与桥梁布设结合起来,进行桥位、线位的多方案综合比选。设计中应尽量将桥位选择在河道顺直、水流稳定、河面较窄、工程地质良好、冲刷较小的河段上,以降低造价和养护费用。将路线的绕行方案与桥型方案进行比选。设计中应考虑既要减小桥梁的建设规模和降低养护费用,又要避免或减少因绕行而增加的运输成本费用,树立全寿命成本的设计理念。2桥位的选择。必须建立在详细的基础资料的收集整理之上,如工程地质的调查、评价,水文资料的收集、整理和计算等。仔细研究基础资料,对适合桥位区地形、地貌条件的桥型进行不同结构类型、不同布孔方式和不同下部结构形式的同深度比较,从而推荐安全、经济、适用的最优方案。不追求大跨径,因地制宜,结合实际情况合理布孔;对于地质不良、基础较深、基础工程复杂时,桥梁应选用相对大的跨径,以减少下部构造造价;还要通过比较上部构造和墩台的总造价,选择最经济的孔径布置。应以满足使用功能、结构安全、工艺成熟、养护方便、降低工程造价为主旨,选择桥梁结构。在没有特殊要求的前提下,力求选择结构受力明确和外形简捷,便于施工的简支桥面连续或简支连续结构体系;对于有特殊要求的,特别是有景观要求,应在满足功能要求的前提下,对主桥进行同跨径不同结构体系的桥型方案比较,同时要体现与自然景观相协调,不搞人造景观,不盲目追求桥型美观。应充分考虑桥梁的防震和抗震性能。桥梁设计注重考虑高寒地区耐久性和盐湖路段抗碱性设计的内容,同时对结构用材提出耐久性方面的要求。桥梁横断面布置桥梁横断面应根据路基横断面的布置进行合理安排,对于结构复杂的特大、大型桥梁,在满足规范要求和通行条件下,可以减窄硬路肩宽度。

尽量避免因线位出现的大量高墩、大跨及弯坡斜桥,以降低工程造价。确定合理的桥梁长度和横断面宽度。桥型多方案比较,选择结构简单、使用安全、造价低廉的合理桥型。结构选择上尽可能细化、优化,按照地区情况选择适用的通用图,以降低工程造价。重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合,避免不合理的施工方案造成的施工费用的增加。结合青海省高速公路网规划和交通工程总体规划,合理设置全线管理、养护及服务设施,尽量减少设施数量,一般情况下满通量的需求即可,避免造成资源的闲置和浪费,以节约工程投资。

第4篇

公路设计是公路施工建设的蓝图,是确定公路各项性能指标的基础要素。由于道路建设是门复杂的系统性工程,施工条件复杂多变,施工工期较长,涉及因素众多,如果在工程设计阶段没有充分考虑和准确计算并制定切实可行的施工措施,就很可能在后续施工和使用过程中产生问题,导致质量事故,造成不必要的经济和人员损失。在公路设计工作中常见的问题有以下几种。

1.1公路实际使用寿命不能满足规定要求,在使用年限之前很早就发生各类损坏现象,影响使用。

根据我国现行公路标准,公路使用年限要在15年以上,而实际大多数的公路的使用寿命仅有10年。之所以发生这种情况,离不开公路设计时按照较低标准选取技术参数的原因。这样虽然能够在一定程度上降低施工成本,增加经济效益,但也使公路的性能极限大幅下降。公路投入使用后,一旦遭遇较大强度的负荷就容易发生质量问题,导致公路的提前报废,从长远角度看,反而增加了经济成本。

1.2坡长设计不当

我国国土面积广大,地形种类复杂,很多公路路段要在陡坡上修建。坡长设计不仅影响汽车的通行能力,还容易引发安全事故。

1.3平、纵坡的控制指标设置不当

随着地形的变化,公路往往会遇到平坡、纵坡,如果平、纵坡的控制指标没有掌握好,极易引发车辆超载、超速问题。近年来超速交通事故频发,具体原因很多,但平、纵坡的控制指标设置不当,是其中一个重要因素。除此之外,公路设计中还存在诸如前期调研不足、排水不利、变更过多等问题。

2提高公路工程设计质量工作要点

2.1实施公路设计全过程质量控制

按照传统是设计工作方式,在所有设计工作完成后进行设计审查,评价设计方案的质量水平。这种方式仅仅是对设计图纸和方案本身进行质量检查,而忽略了对设计过程的管理。由于工程设计文件篇幅很大,而审查时间往往只有几天,使得审查工作难以深入开展,对设计中存在的不足和缺陷也很难进行彻底清查并修正。因此,加强设计工作全过程的质量控制对于改正缺陷,提高设计方案质量是非常必要的。目前,我国设计过程质量控制工作刚刚起步,实行难度也比较大,对于工作人员的要求也非常高,需要工作人员具备相应水准的技术背景。实施公路设计质量控制要抓好设计工作各个阶段的质量控制,主要要做好以下几项工作。

2.1.1实施设计调查。

精确的设计条件是保障设计工作顺利开展的重要基础要件。在外业工作完成后,建设单位和设计单位要开展一次中间调查,对于施工标准、规模等问题进行研究,拿出方案办法。

2.1.2实施优化设计。

设计方案初步拟制后,由项目建设单位连同设计单位组织专业技术人员,深入全面地研究方案各个细节,查找不足,修正缺陷,进行设计优化,不断提高设计水平。

2.1.3实施施工图会审。

在图纸设计过程中要组织第三方召开专家评审会,对施工图纸进行阶段性会审,确保数据计算无误,图纸质量可靠。

2.1.4实施重点审查。

在工程设计方案完成后,邀请级别更高的设计单位对工程中重要部位或特殊结构进行重点审查,重新验算,将审查结果以书面形式如实传递给设计单位及建设单位,确保设计质量。

2.2切实做好公路线形设计工作

公路线形的选择对于道路施工条件、施工难度、工程质量以及道路投入使用后的服务水平有直接影响。正确合适的线形设计能够大幅降低施工难度,缩短工期,提高工程质量,对于日后道路维护保养工作也有很大帮助。在平面线形设计方面,一要尽可能减少征地拆迁工作量,特别是路线不要途径密集人口居住区。公路建设,不仅仅要占用路面本身对应的地面,对道路两侧的土地也有一定幅度的占用。如果道路经过居民区就会导致大规模的民房拆迁工作量。民房拆迁需要大量的资金和时间,从而导致工程成本大幅上升,甚至影响工程工期;二要尽量避开超高地区域。如果公路途经超高地区域,不仅会提高施工难度,增加施工成本,建成后的道路还可能产生跳车现象;三要加强横坡施陡坡区域的地基质量。在陡峭的地方施工,容易产生地基不均匀沉降和滑坡现象,损坏工程质量和使用寿命,甚至引发安全事故,所以要特别注意。在纵断面线形设计方面,一要正确选取人行通道桥涵或天桥。桥涵和天桥都能够提供人行通道的作用,又各有特点。天桥有利于降低车祸发生的概率,桥涵则节省通行时间,在设计时要根据现场具体情况进行选择;二要减少明涵结构,降低施工及维护成本,防止发生跳车现象;三要尽量减少高填方设计。高填方设计对于施工技术水平要求很高,特别是在土质松软地区,极易发生大面积不均匀沉降,影响道路运行。

2.3重视路基工程设计

一要做好挖方填方相临交界位置的设计。我国国土广袤,公路里程动则数百公里或上千公里,穿山越岭途径不同地质地形区域,不论使用沥青或混凝土何种形式的路面,总会发生裂缝、断板、拱起、接缝破损等质量问题。而挖方填方交界处往往是裂缝现象发生的多发区域。其原因就是没有处理好填方和挖方交界处的垂直变形问题。因此,在设计时就要加强对于填方挖方交界处的处理,制定相应措施,加强过渡部分的缓冲作用,减少裂缝发生。二要做好路堤边坡设计。近两年来,我国某些地区多次发生地震、洪涝等自然灾害,导致山地公路边坡塌陷和路堤损坏事故多发,严重影响道路的正常通行。产生这个的问题的主要原因就是边坡对于意外导致的负荷承受力不足。因此,在设计时必须要注重对边坡的防护,设置护坡道来防御洪水冲击,降低边坡路堤负荷。

3结束语

第5篇

设计单位应在接受建设单位的委托设计邀请后,组织拟定桥位处的现场踏勘并进行详细的地形图测量,在充分征询建设单位和相关主管部门的意见后明确桥梁的建设标准。

1.1使用年限

桥梁主要受力构件必须在正常设计、正常施工、正常使用养护的条件下,其使用年限为100年。

1.2设计洪水频率

二级公路上的大、中桥,设计洪水频率为1/100;二级公路上的小桥和三、四级公路上的大、中桥,设计洪水频率为1/50;三、四级公路上的小桥,设计洪水频率为1/25。设计洪水频率内的历史最高洪水位可通过现场调查踏勘、向附近当地村民询问了解、向相关水利部门发函等方式获得。

1.3桥下被交河流的航道等级和净空标准

应与相关航道主管部门联系,获得桥下河流的航道等级、最高通航水位、净空标准及规划等资料,如桥梁下部结构和基础在通航水域中,需设置必要的船舶航行标志、标识。

1.4桥下被交道路的等级和净空标准

应与相关道路主管部门联系,获得桥下道路的等级、净空标准及规划等资料,并设置必要的防车辆撞击设施。3.5道路等级一般来讲,农村公路的道路等级可采用二、三、四级公路标准。具体取用时,不仅要与现状相吻合,还要与规划相协调。

1.6设计荷载

一般来讲,二、三、四级公路,汽车荷载等级为公路Ⅱ级,如二级公路为干线公路且重型车辆多时,可采用公路Ⅰ级汽车荷载。

1.7设计速度和桥梁宽度

二级公路设计速度为80km/h,60km/h,其相应的桥梁宽度分别为12m,10m;三级公路设计速度为40km/h,30km/h,其相应的桥梁宽度分别为8.5m,7.5m;四级公路设计速度为20km/h,其相应的桥梁宽度为6.5m(双车道)、4.5m(单车道)。桥面宽度的具体取值不仅要与现状相吻合,还要与规划相协调。

1.8桥上及桥头引道线形

桥上及桥头引道的线形应与路线布设相协调,各项技术指标应符合路线布设的规定。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的桥上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。

2桥梁的建设规模

在桥梁的建设标准明确后,桥梁的建设规模主要涉及桥梁的立面设计。桥梁立面设计的三要素为桥高、桥长、基础入土深度。

2.1桥高(指最低梁底高程)

桥高通常在做以下三项对比后确定。

(1)设计洪水频率内的历史最高洪水位加安全高度后的高程;

(2)与航道等级相对应的最高通航水位加净空高度后的高程;

(3)与道路等级相对应的最高路面高程(考虑路面加铺因素)加净空高度后的高程。

2.2桥长

梁底高程确定后再确定主孔跨径。一般来讲,在满足桥下净空宽度和泄洪要求的条件下,应尽可能采用较小的经济性跨径,降低上部结构建筑高度,减少投资。确定上部结构建筑高度后进行桥长设计时,为缩短桥长,减少投资,可按以下原则控制:

(1)可能采用较大桥梁纵坡;

(2)平原软土地基台后填土高度不宜大于4.0米,一般地基台后填土高度不宜大于6.0m,城镇人口稠密区,台后填土高度不宜大于3.0米;

(3)桥下净空断面须满足泄洪要求;

(4)桥梁基础宜尽可能避开老桥基础。

2.3基础入土深度

(1)如地基土质承载力较高且具备开挖条件时,应首选扩大基础,否则宜采用桩基础。

(2)基础入土深度须考虑河道的一般冲刷、局部冲刷以及规划河床断面的开挖情形。

3桥梁的施工图设计

在桥梁的建设标准、建设规模初步确认后,由建设单位组织召开设计方案论证会,以会议纪要方式最终确认或直接由建设单位下达设计委托函予以明确。设计单位据此与建设单位签订委托设计合同,安排桥位处地质勘探,每座桥梁布置不少于2个地质钻孔,并由设计单位提供地基承载力要求。此后,设计工作进入施工图设计阶段。为做好施工图设计,应高度重视以下设计细节。

3.1桥梁抗震设防

镇江地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震动加速度峰值为0.l0g或0.15g,除二级公路上的大桥采用8度区的抗震措施外,其余桥梁均采用7度区的抗震措施。

3.2桥面铺装

鉴于桥梁规模较小,宜采用防水险铺装。如铺装厚度计入结构计算高度,需设置不小于3cm的磨耗层。

3.3桥面护栏

桥面设置人行道时,应设置人行道栏杆扶手;桥面不设置人行道时,宜设置险墙式护栏,以减少后期养护工作量。由于农村公路为混合交通,为确保行人安全,护杆高度不应小于1.1m。

3.4桥头接线

桥头接线原则上要求与老桥两头道路衔接,平纵线形顺适,设置必要的波形防撞护栏与桥上护栏相衔接。

3.5管线事宜

原则上原有老桥上的管线在新桥设计时应予以保留,并预留未来管线位置,但须遵循下列要求:

(1)禁止天然气输送管道、输油管道利用公路桥梁跨越河流;

(2)高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距,不得小于一倍塔高。高压线与公路桥涵的交叉应符合现行《公路路线设计规范》的规定。

4结束语

第6篇

1.1工程造价过高

在公路工程设计中,往往造成工程造价过高的问题,最终影响成本控制,减少工程效益。工程设计中造成造价过高的原因主要包括以下几点:第一,设计人员在工程设计中难以把握工程安全性、使用性和经济效益性的平衡和优化,很多情况下过分注重先进技术和先进材料应用对工程效果的影响,忽视了经济因素;第二,当对公路工程的设计进行变更时,由于相关的管理制度不健全容易造成最终工程竣工时结算成本明显高于设计成本的情况,在实际中难以实现限额设计;第三,设计人员综合素质较低,缺乏对工程建设、成本管理以及经济学的综合掌握能力,无法满足公路工程设计的多种需求。

1.2设计中的造价控制

促进工程设计中的造价控制需要从多个方面入手。首先,在设计前做好充分的准备工作,对公路工程施工地的路况、地质以及水文等状况进行全面的调查和勘测,以保证工程设计符合实际,避免出现重大的变更;其次,工程设计不仅要注重工程的使用性能还要注重其经济效益,改变以往过分注重技术而忽视经济的观念,设计出既具有技术含量又经济适用的公路工程;另外,加强对设计变更的管理,制定设计变更限额,在一定程度上控制成本造价;最后,提高设计人员的综合素质,加强对设计人员的定期培训,完善其专业技能和综合技能,使其适应公路工程设计的需要,为工程成本控制和造价管理提供人才支撑。除了以上因素,在公路工程设计中路线的选择和布设很大程度上决定了工程造价和成本。在线路设计时首先要避开居住人口密集区域,如果在人口密集的区域内建设公路,就会不可避免的涉及居民的搬迁和安置工作,不仅会影响工期而且还会造成工程造价和成本的增加;二是尽量避免设置超高地坪曲线半径的地方。如果公路工程建设中存在超高地坪现象,不仅会影响交通的安全与舒适,还会给施工造成困难,尤其是路基处理不当就会引发跳车事故,另外进行单项排水处理还会增加施工的费用。

2公路工程设计中的质量问题

在公路工程建设中企业和工作人员往往重视公路工程的施工质量,而殊不知工程的设计质量对于优化工程施工、提高建设水平具有重要的影响。在公路工程设计方面出现的失误,不仅会影响公路施工建设的顺利进行,还会影响公路工程的验收效果。随着经济的发展和公民意识的增强,社会公众对于公路质量愈加关注,提高公路的质量不能仅仅依靠施工质量,更重要的是从工程设计抓起。

2.1提高质量意识

在工程设计中,将质量意识深入到设计人员的心中,提高设计人员的职业素质和业务水平。加强公路工程设计中出现的新理念、新技术以及新工艺等新知识的灌输和掌握,借鉴国内外先进的设计理念,提高设计水平,以保证公路工程设计和建设的质量。

2.2加强质量控制

常见的公路工程中对设计质量的把关一般是在所有的设计文件完成后,对于用时几个月完成的设计方案仅仅进行一遍最终审查,难以实现对设计的深入了解和分析,难以真实的反映出设计中存在的质量问题。因此,我们要在设计的整个过程中加强质量把关,促进设计环节的优化,真正实现对工程设计的审查和监督。

2.3细化设计调查

在一些工程设计中,因为前期的调查工作不够细致,收集的资料和信息不完善不真实,以至于出现设计偏差,影响工程的正常施工,严重的还需要重新设计,从而造成工期的延误,给施工单位造成严重的影响。在实际的设计调查中,设计人员一定要重视前期准备工作,重视数据信息收集的全面性和真实性,以保证设计的科学合理性,保证公路施工保质保量完成。

3公路工程设计中的环保问题

我国公路设计的理念随着经济问题和环境问题的出现几经变更,从仅仅注重公路设计的安全性和经济性到目前更加注重生态化和环保化,不难看出公路建设与自然环境之间的影响。

3.1提高环保意识

提高设计人员的环保意识,将环保理念渗入到公路工程建设中,就需要设计人员掌握先进的环保理念,熟悉我国有关环境保护的法律法规,保证环保设计的科学性。此外,设计人员要加强对公路建设周围自然环境的分析和研究,进行有效的实地考察,将环境保护和水土保持放在首位,保证环保设计的合理性。另外在设计中要杜绝先破坏再治理的观念,尽量在最大程度上保持环境的原生态,在对环境系统造成改变后,及时采取有效措施进行恢复,实现经济增长与环境保护的协调性。

3.2合理选择路线

公路工程设计中路线的选择尤为重要,路线选择面临的问题也很繁杂。考虑到环保问题,路线的选择要根据工程所在地的地形地质、水文水位等各种环境状况,结合当地的自然景观和人文景观进行合理的设置,处理好公路建设与资源环境保护的关系,处理好公路建设与现有建筑等设施的关系,实现与城市规划的协调,尽量避开医院、学校、文物保护区等区域。

3.3注重水土保护

在公路建设中最容易出现的问题便是水土问题,大规模的路面改造破坏了原有的植被和土壤结构,如果遇到暴雨天气就容易造成水土破坏问题,对周围的环境造成不利的影响。在设计过程中,我们要注意填挖平衡,减少借土和弃土现象的发生,最大程度上保留原有植被,减少破坏面积。在公路设计完成后,注重对道路边坡的植被覆盖,提高绿化水平。

3.4加强路基设计

我国地域辽阔,地形复杂多变,不同的地区其气候条件和地质特点有所不同,因而环保的角度也有所不同。在一些多山地、多暴雨和多地震的地区要加强路堤边坡的设计,设置护坡减缓水流对泥土的冲击性,起到分散水源、缓冲水势的作用,避免公路坍塌或者公路中断的情形,在一定程度上保护周围的建筑财物以及居民安全。

4结语

第7篇

1)掌握实施路段技术指标。对沿线进行了地形图测量,在实测地形图的基础上,拟合了路线的平面线形及纵坡,收集相关基础资料。根据现场实测拟合、管养单位提供及资料收集掌握实施路段技术指标。

2)收集交通事故数据。调查走访当地民众及交警部门了解实施路段交通事故发生情况及位置。

3)自然特征。搜集自然气象资料,为做好安保设计提供基础资料。揭西县属亚热带季风气候,北回归线横贯境内,夏季长,秋季短,日照充足,雨量充沛。春季低温阴雨,雾气大,能见度低。

4)现场踏勘。现场踏勘路线两侧的地势,附近的建筑物、村庄,两侧交叉口等。揭西县大北山森林公园连接路在路线前约4km,地势陡峭,一侧坡陡谷深,弯道急,视线不良,后约2km路段地势较平坦,但局部线形较差。

5)确定诱发事故的原因。通过基础资料的收集分析,初步确定诱发事故的原因。揭西县大北山森林公园连接路发生交通事故的诱因为:a.肇事车辆的超速行驶,超出了设计允许的安全范围;b.路线急弯,连续弯道多;c.弯道平曲线半径过小;d.部分路段通视条件不良,视距不足;e.驾驶员违章行驶。

2设计内容的确定

按一般规定,安保工程设计包括:交通标志、标线设计,护栏设置,减速、视线诱导设施,避险车道,小型停车场及观景台,路面防滑,其他交通工程设施。项目的实施应坚持“经济、有效、因地制宜”的原则,从而达到完善安全防护设计,最大限度地降低交通事故死亡率和特大交通事故的发生率,为保障行车安全提供良好的公路环境。揭西县大北山森林公园连接路根据事故诱发原因分析、基础资料及资金状况等情况,依国家现行标准规范,确定该路段设计的内容:交通标志、标线,交通安全附属设施,防撞护栏。

2.1交通标志部分

1)布设原则。a.实施路段为通往旅游区,很多驾驶员初次行驶该线路,交通标志的设计以完全不熟悉本路段的司机为使用对象,通过交通标志的指示和引导,能够及时、准确的了解前方路况,可以顺利、安全地抵达目的地;b.标志板面设计以司机20km/h的速度行驶时,能及时辨认标志内容为基本原则,同时应使板面布设美观、醒目;c.标志信息以GB5768—2009道路交通标志和标线根据本路的特点及需要,尽量做到各类标志完善、齐全;d.全线交通标志在不影响其功能的情况下,尽可能均衡布设,避免信息过载或信息不全的现象;板面设计在满足规范要求的前提下,掌握“充分满足功能要求,尽量降低造价并适当考虑美观”。交通标志结合总体布设原则,根据道路线形、交通状况、周边环境及配套设施等情况,按不同种类来设置。主要有警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志等几种。在穿越村庄的交叉口,明确道路的路权,行驶优先权,并增设“让、停”标志。2)交通标志结构支撑形式。交通标志的支撑形式有单柱式、双柱式、单悬臂式等几种。标志的结构设计以在安全、实用及结合当地台风季节影响的基础上适当考虑经济为原则。确定单块标志采用单柱结构,多块标志组合时采用单悬臂结构。标志牌在同一支柱上并设时,按警告、禁令、指示的顺序,先上后下,先左后右的排列。

2.2交通标线部分

道路交通标线是管制和引导交通的重要设施,是保证车辆行驶畅通有序、司机行车舒适的有效手段。

1)布设原则。按GB5768—2009道路交通标志和标线等规范标准设置,使之与交通标志相结合,合理诱导交通流。在标线布设中,主要遵循以下几条原则:a.车行道分界线。一般路段对向车道分界线为黄色虚线,用来分隔对向行驶的车道。急弯及视距不良路段,设置中心实黄线。b.车行道边缘线。车行道边缘线为白色实线,用来表示车行道的边线。为降低造价,只在小半径弯道、连续弯道等路段设置车道边缘线。c.标线材料。为增加使用寿命,路面标线采用热熔型的反光涂料,并掺有玻璃珠,以增强夜间的识别性。

2)各种标线的设置。a.车行道分界线。实施项目路面宽度为6.5m,故施划车行道分界线。施划时应根据道路现场,在急弯内侧视距不良或者小半径竖曲线视距不良等不具备超车条件的路段应施划中心黄色实线,否则施划中心黄色虚线。b.车行道边缘线。在小半径弯道、连续弯道等需要加强路线走向诱导的路段,有选择性地施划车行道边缘线。在一些特别危险的急弯路段,在车行道边缘线内侧施划白色实折线,以诱导驾驶员选择合理的车速通过弯道,如图6所示。

3)路面标记。路面标记是利用路面文字、符号等,指示或者限制车辆行驶的标记。山区公路路面文字标记的高度应根据设计速度确定。设置路面文字标记路段的运行车速如果高于设计速度,可以采用更大一些的字高。路面图形标记宽度应为设置路段车道宽度的一半,并四舍五入取10cm的整倍数。路面文字标记可设置于凸曲线、弯道内侧视距不良等路段,标记内容可选择“慢”和转向箭头等。

2.3交通安全附属设施

实施路段前4km,急弯、陡坡较多,实施路段后2km,地势平坦,但穿越村庄、交叉口,局部线形差。这些路段容易引发事故,需合理设置交通安全附属设施,减少交通事故的发生。

1)线形诱导标。在急弯路段设置线形诱导标,线形诱导标的设置根据曲线半径、曲线长度、偏角大小确定。偏角较小(≤7°)的曲线路段,在曲线中点位置设一块诱导标;偏角较大(>7°),曲线较长的弯道,设置若干块诱导标,并保证驾驶人员在曲线范围内连续看到不少于三块诱导标。

2)道路广角镜。在视距不良的弯道路段,最佳的处置措施为清理弯道内侧树木、山体、墙体等遮挡物,在无条件清除时,设置道路反光镜,以扩大驾驶员视野,及早发现弯道对向来车,减少对撞交通事故的发生。

3)强制减速设施。在沿线村庄、出入口、主要支路设置强制减速震动带,以预警司机减速。4)示警柱的设置。在沿线较小平面交叉两侧,在路口两侧各设置示警柱,以防范小支路车辆的突然出现而发生意外。

2.4防撞护栏设计部分

防撞护栏设计需从适用条件选择护栏等级,通过使用性能对比分析选择护栏形式,确定护栏的设置位置。

1)确定护栏防撞等级。根据公路等级、设计速度,控制车辆驶出路外或进入对向车道有可能造成的交通事故等级,从而确定护栏防撞等级。揭西县大北山森林公园连接路等级为四级,旅游大巴、中小型车占绝大多数,车速一般在20km/h,且护栏主要用于路侧陡坡危险路段,为防止发生二次重大交通事故,参照JTGD81—2006公路交通安全设施设计规范路基护栏防撞等级的适用条件,选用等级为B的防撞护栏。

2)护栏的形式选择。当前公路行业普遍使用混凝土护栏、波形梁护栏、缆索护栏等三种形式。监于实施路段属于山区低等级公路,多处位于急弯陡坡危险路段,通过综合比选后选用维修、养护费用较低,坚固、耐碰撞的混凝土护栏,混凝土护栏适合设置在急弯路段外侧、路侧为深沟、陡崖,车辆冲出将导致严重伤亡事故的部分路段。其缺点是碰撞角度较大时,对车辆和乘员的伤害大。

3)护栏设置范围。根据路侧危险程度、事故概率、车辆驶出路外的可能性等条件,确定护栏设置位置,避免盲目设防、过度设防,最大限度减少工程对环境和景观的破坏。结合揭西县大北山森林公园连接路的具体情况,主要设置的范围为:陡崖、沟深、填方边坡高度或路肩挡墙高度h≥4m的路段,或毗邻河沟(路肩边缘不足3m)的险要路段。急弯或连续急弯的曲线外侧,发生过车辆驶出路外事故的路段优先考虑。陡坡路段平曲线外侧,尤其是长下坡直线路段接急弯路段的外侧。

4)在混凝土护栏上刻划立面标记,立面标记为黄黑相间的倾斜线条,倾斜为45°,设置时向下倾斜的一边朝行车方向,以起到警示作用。

3结语

第8篇

1实际地勘察与调研工作

公路中小桥的设计涉及诸多因素,设计者、建设者需要对各个因素全面把握,掌握公路中小桥的具体情况,以此制订合理的设计计划,拟定正确的计划任务书。对于桥梁的规划设计而言,需要有关人员收集相关资料,对实施地点进行实地勘察,提出合理的设计建议。首先,对公路中小桥的具体指标进行调查研究,例如,调查研究通行车辆的荷载等级、人行道要求、车道数目、交通流量等,结合公路中小桥上的交通种类及其具体要求,设定桥梁承载力、宽度、走向等。其次,对桥的位置进行选定,对于中桥而言,应根据路线的总方向,并结合公路与桥梁的综合因素选择桥位。对于小桥涵而言,桥位的选定应遵循公路的路线走向,如果施工场地的水文、地质、地形条件不适合,可采取适当的施工技术,但不应改变桥涵路线。然后,调查测定施工点附近的河流水文情况,在桥梁设计时,以此为依据确定桥梁的跨径、桥面高程、基础埋深等。再者,调查测量桥位附近的地质地形情况,在此基础上绘制地形图、地址剖面图,为桥梁的设计与施工提供参考。最后,对与公路中小桥建设有关的其他情况进行调查,如附近旧桥的使用情况、当地桥梁施工材料的来源与供应情况、施工场地的运输状况、当地有关部门及群众对桥梁的要求等。通过对公路中小桥施工地点的勘测调查,收集、记录资料数据,根据资料拟定不同的桥梁设计方案。桥梁设计方案的比选、确定步骤包括:确定桥梁高程的要求、拟定桥型方案草图、详绘桥梁方案、筛选方案、编制概算、选定方案、汇总文件等,认真执行各个步骤,选定最为合理的公路中小桥设计方案。

2公路中小桥的设计

2.1中小桥平面设计

确定桥位是公路中小桥设计的首要任务,应依据公路工程设计标准的要求,在符合线路总走向的基础上确定小桥的线形与位置,在符合桥路需求、路线走向的基础上确定中桥桥位。在桥梁平面设计的过程中,应满足桥梁自身的稳定性与经济性的要求,将桥梁位置选择在河面较窄、水流稳定、冲刷较小、地质良好、河道顺直的河段上,这样不仅可防止因冲刷过大引起的桥梁倒塌现象,而且能使桥梁的造价与养护费用降低。此外,还应从整个路桥网方面着手,减少车辆绕道,使交通更加方便,同时还应尽量避免桥梁、河流的斜交,以此减少桥梁长度。对于桥梁的变速车道、平曲线变径、缓和曲线、平曲线加宽与超高设置等,均需使其符合相应的路线规定。同时,应保持桥梁桥头与线形的平顺,保证车辆平稳通过,桥梁与公路的衔接等也应严格按照路线的要求设计。

2.2桥梁横断面设计

不同桥跨结构的横断面形式与桥面宽度影响着桥梁横断面的设计,桥面的宽度直接影响行人、车辆的通行状况。因此,在公路中小桥的设计中,应确保桥梁的交通服务水平,尽量保持桥面宽度与所在路线路基宽度一致。对于城市交通的公路桥梁而言,根据城市交通的状况与工程规划要求,可适度加宽桥面宽度。对于弯道上的桥梁而言,在横断面设计时,应根据路线的具体要求,设置合适的宽度。同时,应根据车辆、行人量的需求,结合前后路线的布置,设计人行道、自行车道的横断面,并增加适当的分隔设施。一般情况下,人行道的宽度在0.75一1.0m,而未设人行道的桥梁应设置安全带。

2.3桥梁纵断面设计

影响桥梁纵断面的设计因素诸多,包括基础的埋置深度、桥道的高程、桥梁的总跨径、桥头与桥上引导的纵坡、桥梁的分孔等。对于桥梁高程的确定,应根据桥下通车净空的需要、设计水位,结合桥梁跨径、桥型因素而确定,其中自设计通航水位算起的净空高度应低于通航孔桥跨架构下缘的高程,而桥梁结构地缘的高程不应低于设计所规定的车辆净空高度。应根据水文计算确定桥梁总跨径,同时要确保洪水顺利宣泄,避免桥梁总跨度缩短而引起浅埋基础不稳定等问题。应根据地质地形情况、通航交通、技术紧急等条件确定桥梁分孔。同时,由于公路中小桥的总造价直接受桥梁分孔的影响,桥梁孔数与跨径不同,桥梁墩台与上部结构的总造价也会发生改变。例如,桥墩较高时,增加了基础工程的复杂度,工程造价增加,桥梁跨径加大。而桥梁的分孔还应满足桥下的通航要求,应在航行最方便的河流处布置中小桥的通航孔,当河流的变迁性较强时,可根据具体情况增加通航孔的数量。在一些体系中,为了加大桥梁跨径可采用悬臂施工法,因此,山区地区的公路中小桥桥梁跨度往往较大。

3公路中小桥质量加固方法

3.1上部结构的加固

加固桥梁的上部结构,常用的方法有增大截面与配筋、改变结构受力体系、增加横向联系、桥面层补强等。其中,增大截面与配筋加固法主要是通过增大构件截面面积、提高配筋率来提高钢筋混凝土的稳定度、刚度和强度,如加大桥梁侧面或梁底面的尺寸,在桥梁中增加主筋的配置,从而提高主梁截面的高度,提高其承载力。而桥面层补强加固法多在主梁刚度不够时运用,通过在桥梁顶部增加一层钢筋混凝土层,将梁顶与主梁相连接,使主梁的有效高度增加,其抗压截面的强度也随之增加。

3.2下部结构的加固

对于桥梁下部结构的加固,常用的方法有扩大基础、防治墩台和基础冲刷等。其中桥梁基础扩大底面积的方法适用于基础埋置太浅、基础承载力不足的情况,当结构基础发生不均匀沉降时,可利用扩大基础的方法进行加固。但如果在扩大部分基础时,出现地基承载力不足的问题,可通过将一定数量的桩打人扩大部分基础中的方法提高其承载力,而装桩的参数应根据地基的具体变形计算确定。

3.3质量加固的具体方法

以某公路跨河桥为例,由于该桥已建设多年,且维修较少,需要进行质量加固。对于中小桥而言,质量加固的重点是提高桥的结构承载力,并保证车辆通行顺畅,加强表面病害维修,提高桥的耐久性、使用性。首先,可进行拱肋加固,对桥梁局部开裂、锈蚀现象进行整顿维修,并借助外包混凝土增大截面加固法对拱肋进行加固,绑扎钢筋网、浇筑混凝土。其次,对于桥梁人行道部位的缺陷,可清除处理混凝土表面,用混凝土防锈浸渍剂保护钢筋,用水泥浆涂刷修补区外表面,使其结实、美观。

4结语

第9篇

新疆的地势西高东低,呈阶梯状分布,是三大山系包围两大盆地。山脉内部又有许多山间盆地和谷地。而且新疆气候降水稀少,相对湿度低,冬季漫长,春秋短,日照长,温差大,是典型的干旱气候。再加上新疆农村公路线长面广,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,在设计时除了要充分考虑新疆的资源分布、交通量、经济发展、人口密度状况外,还应该突出乡村特色、地方特色和民族特色,同时保护有历史文化价值的古民宅和古村落等各方面因素,本着“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,[1]保证在超重车辆通过时,不会导致对路面结构造成破坏,从而提高农村公路的交通服务功能,逐步改善农村交通条件。

1.合理地选择设计荷载

新疆农村大多处于盆地、丘陵,不仅是地方特有材料采集的原料来源,有的还是煤炭、天然气能源基地,因此很多农村公路就必然成为原料和能源的重要运输通道;由于社会经济的飞速发展,大型的重载车辆也越来越多,在其干线公路中,因为超限检查站和收费站相对较多,很多大型的重载车辆为逃避收费和检查也会从农村公路绕行,对农村公路造成不可避免的破坏。所以,合理地选择农村公路设计的荷载标准一定要准确,要以观察或者了解到的最大汽车的荷载轴载为基础,结合技术标准,合理地选择设计荷载等级。

2.合理地选择农村公路线路

我们要充分考虑到地方政府财政投资的困难。因为农村公路建设经费来源主要由国家财政计划拨款,地方政府资助,乡村集资三部分组成。但是后两项,特别是最后一项筹集起来还是困难很大,一旦无法全部到位,强行施工质量必然大打折扣,偷工减料现象严重,部分项目甚至还有搁浅的可能。由于财政经费筹集困难,农村公路修建的不易,为了避免重复投资,因此,合理地选择路线非常重要,其原则有:(1)要结合新疆的县、乡、村建设规划,和当地景观相协调相一致,以发挥农村公路总体的综合效益;(2)要充分利用旧路,减少所占用的耕地,最大限度地保护生态环境;(3)要便于施工,可采用的施工工艺和技术应能够满足质量检验的评定标准。

3.合理地选择设计速度

由于新疆农村公路主要是为农村生产和农民生活提供服务,农民的交通法制观念相对淡薄的实际情况,因此在新疆农村公路的设计理念上,应考虑:一是符合农村公路交通的实际;二是有效减少交通事故的发生,应设置标志以示安全。所以,农村公路在设计速度上也应合理选择。

4.合理地设计交通安全设施

新疆农村公路要做到以人为本,使用功能优先。按照“保障安全、提供服务、利于管理”的交通原则,[3]结合交通量的增长与技术的状况,补充完善交通安全设施设计:如标志、出口分流三角端的防撞设施、结构物与高路堤等路段设置路侧护栏,在陡岩、急弯、沿河路段应当设置必要的安全、防护设施和警示标志。在进行这些设施设计时,除满足其重要的、特殊的需求外,要能比较容易引起驾驶人员的注意;提供的信息要简明、易懂;要允许驾驶人员有足够的反应时间,以提高行车安全性。

二、新疆农村公路线形的设计

新疆农村公路的设计等级和技术参数总的原则是“因地制宜”,即以改建公路为主,根据公路的不同位置、不同地形、不同作用可分段确定设计等级及技术参数:以保证畅通的交通量,满足车辆错车的基本要求,来确定路面的宽度;以保护路面不受破坏,来确定路基宽度;以适应最不利交通荷载时的需要来确定路面结构;以设计速度来确定农村公路的线形标准。

1.平面线形

以四级公路为例,基本是沿着老路进行改造,对于圆曲线半径小于15m的弯道,应重点进行分析,如有条件,应加大半径使其大于15m;在平曲线长度方面,《公路路线设计规范》中规定,山岭丘陵地区四级公路的平曲线最小长度为40m,而缓和曲线最小长度为20m,当不设定圆曲线时,可将两缓和曲线直接相连构成凸形曲线,但是在实际测设当中,由于新疆的地形比较复杂,这样的做法往往还不能够很好地适应地形,另一方面凸形曲线也存在拐点,不利于行车安全,一般还是要采用设最小长度20m的圆曲线和采用超高加宽缓和段过渡的形式比较符合实际。而在曲线间直线长度控制方面,设计规范要求相对较高,在山区农村公路改造工程中,由于建设资金的问题,根本无法满足要求,因此各地方交通局推出了相应的要求,根据实际执行情况,在设计中一般采用同向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h计)的2倍;反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h计)的1倍为宜,[4]当最小直线长度无法满足时,就必须设计成复曲线,但应注意两曲线的半径比值必须要符合规范规定。

2.纵面线形

我们在拉坡时一定要注意用平均纵坡进行控制,一般不宜超过5.5%,并注意任何相连的3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。还要尽量避免出现极限坡,特别是要注意回头曲线的位置,回头曲线处纵坡应做为控制指标,对前后坡进行调整;当出现高差较大,难以克服时,可作局部改线。

三、新疆农村公路的路基路面设计

在新疆农村公路上的交通流是由多种车辆组成,村民出行的主要交通工具为自行车、摩托车和电动三轮车等,同时,也有很多大型的重载车辆经常从农村公路绕道。根据以上特点,在经过综合考虑各种因素后,通过计算,农村公路主要线形技术参数一般取值为:三级路平原区设计速度30公里/小时,路基宽度9米,路面宽度7.5米;三级路山岭区、四级路平原区设计速度20公里/小时,路基宽度7米,路面宽度6.5米;单车道四级路设计速度20公里/小时,路基宽度5米,路面宽度3.5米,并在每1000m必须设置3—4处错车道。[5]具体实施设计时,在路基宽度达到要求的同时,尽量使路中线与老路重合,当路基宽度达不到设计要求时,我们一定要权衡加宽路基的方法,尽量减小其工程量,降低造价。由于农村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。而新疆农村公路一般纵坡起伏较大,在路基路面及排水设计方面,首先,可考虑采用挖土质边沟,在某些纵坡起伏较大或过村镇的路段可考虑采用浆砌水沟;对于路基的缺口处,我们可以考虑设计少量的重力式挡土墙,如果有条件,尽量采取挖方的形式加宽路基;同时在路基边缘处一般尽量采用培土路肩的形式,而不推荐采用路缘石,这样既可降低农村公路建设的工程造价,同时也保证了路基的有效宽度;在路面设计时,以往采用较多的结构形式是2.5cm厚细粒式沥青混凝土+4cm厚中粒式沥青混凝土+水泥稳定碎石+级配碎石的结构模式,但在实际建设中,2.5cm厚细粒式沥青混凝土+4cm厚中粒式沥青混凝土的结构形式,一是不能满足规范规定的最小厚度要求,二是工程造价较高,三是使用效果不佳;建议新疆农村公路路面设计时可采用“强基薄面”的形式,即4~5cm中粒式沥青混凝土+稀浆封层+水泥稳定碎石基层+级配碎石底基层的形式,水泥稳定碎石基层厚度可以通过验算确定。[6]这样既可降低工程造价,又能符合设计的规范要求,使用效果也比较理想。

四、新疆农村公路设计的变更控制与养护

新疆农村公路设计的变更因素主要有两个方面:一方面是资金的影响,生产对技术标准的变更;另一方面是地方拆迁的影响,设计方案的变更。所以,要想控制好农村公路设计的变更,控制好技术经济指标和资金投入,必须作好这些工作:(1)现场的踏勘,要充分了解新疆当地的水文、地质、材料等情况,核实当地提供的测设基础资料;(2)要了解新疆当地的民俗、民规,设计方案适合新疆当地乡村建设规划;(3)要对采用的材料进行反复试验,对旧路进行弯沉质量检测,通过数据的分析,来确保提供的设计方案切实可行;(4)公路的设计方案应与现行施工技术规范保持一致。与此同时,要加快新疆农村公路的建设,就要建、管、养、运并重,不能只靠设计把关质量,还要继续推进农村公路管理养护体制改革,做到资金到位、责任到位,健全机制,完善制度,逐步实现“有路必养”,巩固和保护好农村公路建设的成果。

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