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公路设计论文大全11篇

时间:2022-01-30 03:39:40

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇公路设计论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

公路设计论文

篇(1)

(1)公路景观设计滞后于路基路面及其他附属设施的设计,有的甚至忽视了景观设计,条块分割,人工雕凿痕迹明显。许多已经出版的书籍和已经成文的规定都把公路的景观设计等同于“美化设计”或“绿化设计”。

(2)设计中过分注重形式美,对司乘人员实际的景观体验重视不足。设计者常采取传统的园林景观设计手法来设计公路景观,许多公路被“装饰”成富丽堂皇的绿化带;缺乏全局意识,过分注重形式美,忽视了人们在车辆高速运动中的景观体验,造成过往旅客和驾驶人员眼花缭乱,易产生视觉疲劳和不良情绪。

2.基于动态特性的公路景观设计的基本思想

公路沿线的周边环境不仅要满通功能,而且还应该赋予人们优美、宜人的景观视觉。公路的景观设计,一方面要强调公路与沿线的自然环境、交通设施、车辆等的协调统一,使公路成为环境的一部分,实现与自然环境的和谐;另一方面也要强调根据车辆高速行驶的动态特点,实时调整景观的表现形式,既满足静态视觉的要求,同时也满足车辆行驶中人的动态视觉的要求,为司机和乘客提供实时变化的审美效果。

动态中人的景观尺度感、动态中人对环境的参与特点和人的心理感受是公路景观设计中至关重要的因素,公路景观设计应充分考虑人的视觉及行为特点,满足动态变化的要求。基于动态特性的公路景观设计方法是指根据司乘人员的动态视觉特性,充分考虑行车速度对景观尺度、人的美感特性、景观组合方式等方面的影响,从人的动态体验出发,对公路沿线各种景观要素进行组合和优化设计。

公路景观设计面对的关键问题是如何处理速度(V)、时间(T)与景观效果的关系问题。这里的V和T不是传统物理学意义上的车速和时间,不能简单的理解为两地之间的位移跟速度和时间的线性关系。动态景观设计理论对V、T的理解,需从景观设计角度进行如下阐释:以车辆为参照物,V可以理解为公路景观以及与公路相关的自然景观(包括大地景观、气象景观、植物季相变化景观等)、人文景观(城市、河堤、名胜古迹等)的不断运动;T应该理解为上述一系列运动景观的动态组合。也可以这样表述:公路景观设计应该营造出一系列闪现在人视野中犹如电影胶片般的动态、连续的画面。由于公路上的车辆一般都会经历起步、提速、持速运行、减速、再提速、再持速运行……这样一系列不断反复的运动,相应的,这一系列动态画面景观也经历着同样的运动和变化,设计人员进行公路景观设计时应充分考虑这种变化,区分具体情况下人的不同视觉感受,而不能采取一刀切式的设计。

3.基于动态特性的公路景观设计基本要素

3.1.动态中的景观敏感度

景观敏感度是指景观引起人们注意力难易程度的量度,相对于静态景观而言,车辆行驶过程中,公路景观的动态敏感度在很大程度上将会被弱化,因此,欲使道路景观对行驶中的司乘人员起到与静态相同的视觉效果,就必须通过专门设计,弥补车速对动态景观敏感度的弱化影响。动态中景观敏感度(S)的大小和车速(v)、司乘人员前方视野中能清晰辨认景物的最大距离(Dmax)、清晰辨认景物的最小尺度(Hmin)、路侧能清晰辨认景物的最小距离(Dmin)四大因素密切相关,其关系可用下式表示:

S=f(v,Dmax,Hmin,Dmin)

根据相关研究成果,为了达到最佳动态景观敏感度(Smax),不同车速(v)与Dmax,Hmin,Dmin之间有一定的对应关系,见表1。

表1车速(v)与Dmax,Hmin,Dmin关系表

(Table.2relationamongspeed-v,Dmax,HminandDmin)

V(km/h)2060100140

Dmax前方视野最大晰辩距离(m)150370660840

Hmin前方视野晰辩最小物质尺度(m)0.351.102.003.00

Dmin路侧晰辩最小距离(m)1.715.098.5011.9

以限速60km/h为例(当处于特定路段比如起步区、隧道内、急弯区时,需慢速行驶),司机前方的景观或景观单元的最远距离不应大于370m;不应小于5.09m;它们的高度应大于1.10m。当景观或景观单元的三维尺度超出这些阈值时,司机的景观敏感度为零,即对这个速度下行驶的司机来说是“视而不见”的。

导致动态中景观敏感度变化的因素很多,除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外,敏感度的变化还受景物表面相对于视线的坡度、景物在视域内出现的机率、景物的色彩、质感、明度和人的视力、情绪以及天气的变化等很多不确定因素的影响,由于篇幅所限,本文不再详细叙述。

3.2.动态中人的景观尺度感

静态中人的景观尺度感是在人的生活起居中形成的,包括人的对周围环境形成的空间感、场所感,一般是宜人的小尺度;而在车辆行驶情况下,车辆的运行使人们对公路沿线景观的尺度感发生了变化,进而带来道路与周围环境产生新的比例关系,路边景物一晃而过,只有尺度较大的物体才能看清,这种大体量的景观尺度是人们视觉的需要,符合动态中人的心理感知和生理特点。高速行驶下的汽车只有穿行于大尺度的景观空间,司乘人员才能产生融入自然的感觉而不是被排斥感,所以,动态中人的景观尺度感常是宜车的大尺度。因此,公路景观设计中景观尺度的确定,应充分考虑动态中人的视觉、心理和生理的变化,根据路段的性质、车速等因素来综合确定。

3.3.动态中人的视觉特性

篇(2)

2重点高边坡稳定性评价及支护优化设计

2.1基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的地质过程特性,对岩石进行的高边坡稳定性评价的主要目的就是对边坡变形破坏的过程以及机制进行阐述,并且基于地心力学来对问题进行刻画,实际上这种对岩石高边坡进行的稳定性评价更具体说来应该是一个变形稳定性的问题。对变形稳定性的分析是指对高边坡的变形以及相关的破坏情况、破坏机制进行研究,并且结合数学、力学以及计算机技术,利用数值模拟的方法来对边坡变形的过程进行模拟演示,并且对变形过程进行控制,基于这种模拟研究的结果对边坡的稳定性进行相关评价。变形稳定性分析的过程是在对应力环境、变形特征、破坏模式、潜在滑面位置进行模拟分析的基础上进行的,但目前对于稳定性系数以及推力值的估计还缺乏足够的理论支持,没有形成一个成熟、准确的计算方法。

2.2重点高边坡稳定性评价

对需要重点进行研究的边坡要随时进行施工跟踪,要注意对实际施工中遇到的岩体结构以及边坡变形的情况进行足够精确、细致的描述,并且要积极收集边坡以及施工过程中的反馈信息,对具体的坡体情况进行分析,根据上述资料以及研究分析,来建立相应的地质模型来反映控制性结构面空间展布特征,并且要根据具体边坡结构的实际特征来进行计算方法的选择,用来研究边坡变形的破坏模式以及稳定性情况。土质边坡、散体结构以及破裂结构边坡的稳定性大多都会受到最大剪应力面的控制,因此,对这类边坡的边坡开挖过程进行研究分析,就要在对潜在滑动面的位置的判断基础之上进行,并且根据强度稳定性分析来对相应的边坡稳定性进行评价,为支护设计的优化提高有效的参数。

2.3重点高边坡支护优化设计

在对边坡支护进行优化中,要由对变形破坏的过程进行模拟来研究边坡开挖过程的不同变形阶段,由地质体所处的演化阶段以及变形破坏机制来对支护方案进行筛选,要按照具体的规范标准来进行静力学设计,要按照数值模拟的结果来研究地质体以及治理工程结构之间的相互作用,并由此来进行方案的优化设计。高边坡优化设计要建立在精准的地质模型的基础上,利用控制过程技术来完成,而且还需要特别关注边坡的稳定性评价,根据原有的设计方案进行改进。边坡优化要注意变形控制以及灾害控制,要将采用适宜的支护措施来是变形控制在允许范围之内,要结合反馈信息以及稳定性分析结果来进行有针对性的优化。

篇(3)

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。

篇(4)

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,主要特征是摘要: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、非凡路基处理方法

本项目主要采用了以下几种非凡路基处理方法摘要:

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。但是假如换填厚度超过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。当天天地基沉降量小于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和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和水泥水化物的凝硬功能、离子交换功能改变软土的性质,和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摘要:

各层土的物理力学指标表3-1

注摘要: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摘要: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功能下,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,在一定有效应力的功能下,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摘要:

式中摘要:—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%26lt;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,比较其平安系数。

路基滑动平安系数采用下式计算摘要:

式中摘要:—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,若该土条滑裂面和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平安系数分别为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摘要:

各层土的物理力学指标表3-2

注摘要: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摘要:;

式中摘要:—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摘要:;

式中摘要:—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;当不考虑桩间软土功能时,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摘要:

式中摘要:—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办法时,应考虑地基条件、公路条件及施工条件,尤其要考虑处理办法的特征、对地基的适用性和效果,以确定符合处理目的的处理办法。

参考文献

篇(5)

为行驶中车辆的驾驶人所能清楚见到其前方的直线距离。视距长短影响公路的行车安全至巨,安全性高的公路须有足够的视距,使驾驶人能够从容控制其车速,完成其所需的安全措施。

(2)纵坡度设计所包含的内容

为公路纵向的坡度,亦即沿公路中心线路面的倾斜度,以两点间高程差与两点间水平距离的比值表示的,如2.4%,或-3.6%,正值表上坡道,负值表下坡道。

(3)竖曲线设计所包含的内容

为纵坡度变化时,两坡度间将形成一转角,车辆通过该转角处应有相对应的考虑,以促进行车安全、舒适以及视觉美观,故应于纵坡度变化处设置一段曲线,使纵坡度逐渐变化,使路线平滑通顺,此曲线称的为竖曲线。

(4)是否采桥梁或隧道减少纵坡度所包含的内容

为若遇无法克服的地形障碍,为减少施工对当地自然环境的改变量,考虑土方开40挖等安全问题,建议可采用桥梁或隧道型式,于后续行车阶段也可减少用路车辆爬坡所造成的二氧化碳排放。

2平面线形设计

(1)缓和曲线所包含的内容

为当车辆由直线路段进入某曲线半径值以下的曲线路段,或由此曲线路段进入直线路时,为了行驶轨迹发生变化所插入的曲线称为缓和曲线。

(2)复曲线与反向曲线所包含的内容

为复曲线为同方向两个或两个以上不同大小曲线半径的圆曲线连接,中间未设缓和曲线者。反向曲线为两组同向曲线的反向组合。同向曲线为单曲线或同向曲线间设有缓和曲线者。

(3)平曲线最小半径限制所包含的内容

为公路的平曲线半径愈小,则曲率愈大,亦即表示公路转弯程度愈大,除产生较大离心力外,并因车辆转弯时所占公路面积较大,故有效路宽将相对减小,致降低视距,对行车安全及舒适性影响甚大,故曲线半径的最小值应加以限制。

(4)平曲线最短长度限制所包含的内容

为车辆沿曲线行驶时,若曲线长度太短,驾驶人即需将刚转弯不久的方向盘立刻转回,除离心力变化太大,乘客感觉不舒服外,驾驶人操作方向盘的困难度亦较高,41故平曲线的长度,亦有其最小限制的必要。

3公路交叉设计

公路交叉设计是为了有效率地发挥公路设施的交通功能。公路与其他公路或轨道系统相交者称为公路交叉。而公路交叉的型式可分为平面交叉与立体交叉。以下分别就公路交叉设计面向下的次因素及其内容作说明。

(1)是否采槽化设计所包含的内

为交叉路口槽化设计时,可利用标线或路面标记绘成槽化岛图型,用以区隔直通与转向的车道。槽化线线型分为单实线、Y型线与斜纹线三种,其颜色应与其连接的行车分向线、分向限制线或车道线相同。交叉路口使用实体阻拦物做成不同的槽化岛,将更能有效管制及保护车辆与行人。此指驶入或驶出交流道时的槽化设计。

(2)是否设置转向弯道所包含的内容

为转向弯道系于公路交叉处因实际需要设置槽化路口供转向且与主线分离的车道,可提高路口车流的纾解效率。此指驶入或驶出交流道时的转向弯道设计。

(3)是否采感应式号志所包含的内容

为交通感应式号志,用于交通量变化显著且无规律,或交通量悬殊的地点,由设于公路上的传感器侦测车辆到达状况,以号志控制器默认的程序,实时变换灯号。此指设置于进入交流道时的号志。

篇(6)

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。

篇(7)

2常规沥青混凝土路面结构层

路面厚度是使用特殊的程序APDS97来计算,采用多层弹性连续介质理论,均布荷载作用下的双圆,以设计的路面弯沉的整体刚度指标计算设计和沥青路面和半刚性的基础,检查底板的拉伸应力,结合各结构层结构的最小厚度进行适当的调整。交通特别繁忙的特重车道路面结构如下:上层是由密级配4cmAC-13SBS改性沥青混凝土组成,中面层采用6cm中粒式密级配AC-20沥青混凝土,下面层是12cmATB-30粗粒式沥青碎石,基层为38cm水泥稳定碎石,最后为20cm水泥稳定碎石基层+30cm稳定碎石稳定土;交通繁忙的重车道路面结构如下:上层是由4cmAC-13SBS改性沥青混凝土组成,下面层采用6cm中粒致密级沥青混凝土AC-20,基层为34cm水泥稳定碎石,底基层为20cm水泥稳定碎石或30cm稳定土。

3两种路面结构经济分析

1)初始成本。参考最近的公路建设材料价格及相关的机械成本,长寿命沥青路面结构设计造价比传统一般沥青路面结构设计的造价高234.1元/m2。

2)维护成本。传统一般沥青路面结构设计寿命为15年,假设在其运营期间,更换3次上层,中间层改变2次的总成本为52元/(m2•年);而长寿命沥青路面结构设计使用年限为30年,以更换5次磨耗层,更换3次抗剪切层,更换1次联结层,费用总计为44元/m2。

3)残值。从工程经济分析的角度来看,按照1/3的初期建设成本考虑,对传统一般沥青路面结构设计剩余价值的原设计是164元/m2,长寿命沥青路面结构设计为208元/m2。

4结语

在本文中,通过传统一般沥青路面结构设计与长寿命沥青路面结构设计的技术和经济成本的比较得出结论如下:

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1线形设计中的安全问题

1.1直线。过长的直线段,易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,一旦有突显信息出现,就会因措手不及而肇事。另外,驾驶员在长直路段爱开快车,致使车辆进入直线路段末段后的曲线部分速度仍较高,若遇到弯道超高不足,往往导致倾覆或其它类型的事故。

1.2平曲线。平曲线即弯道,平曲线与交通事故的关系很大。在圆曲线上,由于横向力的存在,对汽车的安全行驶会产生不利影响。大半径曲线比小半径曲线的事故率低;连续曲线当半径协调时,事故率比不协调时低。

1.3纵坡度。调查表明,在平原地区、丘陵地区和山区高速道路上,发生于坡道部分的交通事故分别占17%、18%和25%。分析山区高速公路坡道上交通事故率高的原因,主要是下坡时,驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法,一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施。

1.4线形组合。行车安全性的大小与不同线形之间的组合是否协调有密切的关系不良的线形组合往往是诱发安全隐患的重要原因。如线形的骤变,在直线路段的凹形纵断面上,在凸形竖曲线与凹形竖曲线的顶部或底部插入急转弯的平曲线,在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部设置断背曲线,纵坡长度过短,出现锯齿形纵断面等等。

2线形设计中的其他问题

2.1公路选线与公路平面、纵断面、横断面等线形设计密切相关,山区高速公路的线形设计往往忽视了与选线工作的重要性,线形和选线之间缺乏联系。

2.2山区高速公路线形设计的各个阶段,忽视运用先进的手段对线形设计方案做深入细致地研究,没有经过充分论证和比选就确定设计的最优方案。

2.3山区高速公路线形设计时缺乏与农业基本建设的配合,出现了占多农田,占多高产田的现象。

2.4山区高速公路线形设计忽视环境保护,忽视对工程地质、水文地质进行勘测,没有查清其对高速公路的影响,缺少采取相应的措施。

3线形设计问题的对策

3.1安全问题的对策。在平曲线上应该保持期望车速的连续性,如果由于经济和环境的原因在某一地点标准降低,就应通过清晰的标志、标线和其他警告设施提前告之驾驶员前方潜在的危险,并引导他们安全通过危险位置。曲线的偏角不能太小。曲线偏角过小时,曲线长度看起来将会比实际的短,使驾驶员对公路产生急转弯的错觉,这种错觉偏角越小越显著。尽可能使用缓和曲线,使用道路曲线能自由流畅。缓和曲线是从安全角度出发设计的一条驾驶员易于遵循的路线,能使车辆在进入或离开圆曲线时不致侵入邻近的车道。慎用直线,直线长度的长短直接影响车辆的行车安全。直线过长时,在长直线上行车过于单调乏味,容易造成驾驶人员的疲乏和放松警惕。与地形相适应的路线不仅能诱导驾驶员的视线,而且能使司乘人员心情舒畅,提高驾驶的安全性。在纵断面设计中,影响交通安全的因素有纵坡、坡长和竖曲线半径,采用较小的纵坡和大半径的竖曲线,能同时为驾驶员提供良好的视距及超车机会,有利于行车安全。因此,在竖曲线设计中就尽量避免连续的短竖曲线(特别是在直线路段)和长而浅的凹型竖曲线上应确保道路的横向排水系统。横断面设计要素包括路面、路肩、路拱、路缘带、边沟、中间分隔带等对行车安全都有影响,其中尤以行车道宽度和路面状况对道路安全的影响最大。因此,规划设计人员在规划设计中要始终贯彻以人为本的理念,为用户提供安全、快速、便捷、舒适的公路交通基础设施。

3.2其他问题的对策。山区高速公路线形设计,首先,根据山区特征顺应地形设计,即是线形设计要达到平面顺适,纵面均衡,横面合理,降低路堤高度,减少切割,尽量保护山体平衡体系。其次,根据山区地质水文条件设计线形,由于山区地形复杂,线形设计时应尽可能多地收集有关地质水文方面的资料,并进行实地踏勘,较全面地掌握有关地质水文情况,根据地质水文条件,使线形设计尽量避开不良地质地段和复杂的地质构造带,减少地质灾害发生的机率。线形必须经过不良地质地段时,在满足技术标准的前提下,尽量利用纵断面的变坡点控制填挖高度,减少开挖面,使路基设计时较容易采取有效措施防治地质灾害。对于受地形、地质水文条件及技术标准限制,纵坡控制难度较大时产生的高填深挖路段,因形成的大面积新坡面在雨水冲击下易产生山体崩塌、滑坡,一定要进行多方案比较,不仅从经济上作路基高填深挖与桥隧方案的比较,还要从技术上分析方案的可行性,全面分析地质情况,综合考虑环境因素,使工程经济、合理。如果各方案在技术经济上相当时,从保护自然环境考虑,宜选用桥隧结合方案。另外,高速公路工程穿山越岭跨江过河,连接城乡,工程沿线地形地貌变化多端,地质水文条件复杂多变,公路线形设计必须适应多变的环境,坚持人与自然相和谐、尊重自然、保护环境的原则,坚持以人为本,坚持安全第一,注重道路的功能需求,使线形顺适,平、纵、横组合合理,满足技术经济标准,有良好的视线诱导,注重环境保护,结合工程沿线植被及气候等自然条件,合理利用自然资源。线形设计应避开自然保护区、水源、人文景观、居民区等生态及社会环境敏感区,尽可能绕开森林、湿地、水利设施和基本农田,少拆迁电力、通讯设施及建筑物,由于山区土地资源十分珍贵,所以更应充分利用荒山、荒坡地及劣质地,在满足技术标准的前提下控制填挖,尽量减少对自然景观和植被的破坏,在不可避免的情况下要同步做好恢复工作,使公路自然融入周围环境,形成和谐的人工景观。超级秘书网:

参考文献:

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

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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

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传统公路设计中将行车安全作为设计重点,更加注重公路的构造物和公路的几何线性设计。而生态公路在设计过程中,将公路沿线的环境也考虑在设计范围内,分析了每一个设计细节有可能对环境造成的影响,是一种以生态保护和生态恢复为基础的设计。

1.2设计目标不同

传统公路在设计中,更加注重公路设计的经济性、便利性和安全性,没有考虑环境和公路之间的协调性。而生态公路设计是在考虑上功能的基础上,要求环境和公路的统一性。降低公路施工对环境造成的影响,维护沿线生物的多样性,实现社会效益、经济效益和环境效益的和谐统一。

1.3设计方法不同

传统公路设计时,主要使用模拟图解的方式来测绘大比例地形图,然后利用数字化设备对地形数据进行收集。而生态设计多使用CAD技术、3S技术等现代化技术,可以有效提高公路设计的效率,为建立和谐公路、环境关系提供了一个良好的技术平台。

2生态公路设计理念

2.1环境破坏最小化

按照我国当前的经济条件、施工水平,公路施工必然会对生态环境造成破坏。即便是将来技术水平、经济水平提高,想要在零破坏生态环境的基础上完成公路建设也是非常困难的。因此,对于生态公路来说,其根本目的是尽可能降低对环境造成的破坏,并对破坏的环境进行最大限度的恢复。

2.2节约资源

在生态公路建设中,更加重视对物资和能源的利用,不随意增加环境压力,尽可能对资源进行循环利用,根据环境情况,充分发掘可以使用的资源。尽量少占用农田、耕地、林地等价值比较高的土地资源,将公路工程的经济效益、社会效益和环境效益充分发挥出来。

2.3可持续发展理念

生态公路的建设要认真贯彻可持续发展的基本理念,要尊重自然,按照自然规律开展建设。不能以牺牲其他动植物的生存环境为代价。站在自然环境、道路、经济、社会整体性的角度进行全局考虑,从而实现环境、经济和社会效益的最大化。

2.4重视公路景观设计

一直以来,公路设计中都偏重于设计的安全性,没有将公路景观的设计理念考虑进来,不重视公路景观设计。在生态公路设计、建设过程中,除了要将环境保护理念体现出来还要营造一个良好的公路景观环境。在保证环境功能和交通功能协调的基础上,进一步美化公路景观,为广大出行者提供一个愉悦、舒适的行车环境。

3生态公路的实现

某公路建设项目属于丘陵地区,植被比较发育,地势平坦。公路沿线经河流、坡地、山岭等地带,风景宜人。本生态公路设计的重点是将自然景观和公路景观有机的统一起来,降低公路施工对环境造成的负面影响。

3.1公路边坡生态设计理念

传统公路在设计建设过程中,为了节约土地使用量,一般将边坡设计为陡边坡,然后使用强防护措施来避免边坡对人造成危害。由于边坡防护多使用浆砌片石或混凝土护坡,对生态环境造成了一定程度的破坏,导致公路沿线的种群数量降低,物种严重退化。本生态公路设计过程中,根据生态公路的基本理念以及当地的实际环境,对坡率进行了合理的设计,并对生态边坡进行了防护。

3.1.1设计边坡坡率

本工程沿线主要呈圆型、半圆形和长月型,如果按照传统的方法进行设计,公路景观过于单调,达不到和自然景观和谐统一的效果。综合分析后,本工程在设计时,按照沿线山体的填挖高度、山体坡度,灵活的对边坡坡率进行确定。由于公路沿线的山体坡度多数都在15°以下,为了防止自然坡面和开挖坡面的坡度变化过于明显,决定将挖方边坡设计为缓坡。并且设计缓边坡可以有效提升坡面植物的存活率,为沿线边坡公路景观的设计以及边坡的防护提供更充足的空间。设计时,将路堑边坡的路堤坡角和边坡坡角的折角取消。使用弧线形设计来对边坡进行横向布置。使用圆弧过渡的方式和原地面线进行衔接。随着自然坡度的变化将圆弧半径设计为2~8m。在处理纵向边坡时,将边坡率逐渐从最大坡率过渡到自然山体坡率。从而使坡面可以更加接近地形的变化。通过使用缓坡比、渐变型的设计措施,使边坡和山坡更加接近。自然坡面和开挖面之间的连接也更加的平顺、圆滑,整个设计显得更加的自然、和谐。

3.1.2边坡防护设计

和传统的设计方法不同,本公路工程在边坡防护设计时,主要利用本地的植被来对人工施工的痕迹进行掩盖,抛开了以往强防护的设计措施。主要设计方案如下:①对于有稳定石质的边坡不予防护,可以在其顶部和底部用土覆盖后种植攀藤、草皮等植被;②对于土质相对稳定的边坡使用“植被+缓坡度防护措施,并在坡面8m的高度上设置了三维网。在使用以上防护措施后,使本公路边坡和自然环境更好地融合在一起,增加了公路的景观效果。

3.2排水系统的设计

本公路工程在设计排水系统时,主要按照绿、隐、浅、宽的基本原则来进行设计,使用了比较多的地下排水设施。

1)绿色截水沟和排水沟的设计。本公路项目沿线有很多地方都是水田,为了在达到生态设计的要求基础上,节约耕地,对于无排罐要求的路段设计草沟作为排水沟,草沟的顶部宽度设计及为1.2m,两侧的坡度控制在1∶0.5~1∶1之间。对于有排灌需求的路段,修建浆砌矩形沟,并在排水沟的两侧种植灌木。

2)使用生态浅碟形边沟。对于浅挖、低填路段,设计使用碟形边沟,使用黏土将边沟夯实后,为了避免雨水冲刷沟壁,使用椰纤维网种植草皮。通过使用碟形边沟,使边沟路侧的安全净宽在8m以上,安全性佳。并且平缓、宽阔、带弧形的绿色水沟也增加了自然的美感,可以缓解驾驶员的疲劳,使公路和自然景观更加和谐。

3.3公路两侧的绿化设计

1)为了对公路绿化设计中景观单一的情况进行解决,在进行绿化设计时,主要按照“散丛结合、草灌结合”的基本原则,借鉴自然界植物群落的分布特征,在坡面上构建出错落有致、高低不平的景观效果。

2)以往很多公路工程在绿化时,为了达到预期的绿化效果,会购买一些进口的花草进行种植,这类植物虽然有着比较快的生长速度,但是适应能力差,存活率低。并且不能很好地和周围的景观相协调。所以,在对本公路绿化设计时,多选用当地常见的植物,不仅保留了原有的生态景观,而且也节约了绿化成本。

篇(11)

作者:张定马 单位:武汉中咨路桥设计研究院有限公司

由于山区高速公路对桥梁结构的美观要求相对较低,除跨越超高沟谷等特殊路段之外,根据经济性比较,常规预制结构的桥梁上部构造均采用技术成熟,施工便捷,吊装重量轻,造价节省的预应力混凝土T梁,先简支后结构连续或刚构体系。桥梁下部构造经济比较高度小于40m的桥墩当桥墩高度小于40m时,桥墩多采用柱式墩。柱式墩根据外形,分为圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量容易控制,且与桩基连接方便,施工较方便。截面积相等的方柱和圆柱,方柱与圆柱的抗弯刚度之比为1.05∶1,从受力上看,方柱受力优于圆柱。方柱的缺点是墩柱与桩基之间是通过帽梁连接,增加了工程数量,并且山区地面横坡较陡,帽梁构造增加了边坡不稳定性。因而现在较多的选用圆柱墩,下面就桥墩高度小于40m时,通过不同跨径、不同墩高配不同桩柱尺寸桥梁的造价分析,得到桥梁经济性比较表(以半幅一联桥长计算,桩长考虑沿线地质情况差异后取加权平均值,20m,25m跨径桩长20m,30m,40m跨径桩长22m,均按端承桩计算)。使得其经济性最优。分析结果表明最佳跨径组合为:平均墩高在20m以下时采用20mT梁;平均墩高在20m~25m时采用25mT梁;平均墩高在25m~35m时采用30mT梁;而平均墩高在35m~40m时采用40mT梁。高度大于40m的桥墩一般矮墩设计由强度控制,但是当桥墩高度大于40m时,桥墩须考虑稳定问题。桥墩的稳定从失稳形态上分为面内失稳和面外失稳,从失稳时的平衡状态可分为支点失稳和极值点失稳,从是否考虑材料非线性及几何非线性又分线性失稳和非线性失稳。工程中习惯把线性稳定问题称为一类稳定,把考虑材料非线性和几何非线性稳定问题称为二类稳定。工程中一类稳定系数一般不小于4~5,但是一类稳定是假定构件为理想中心受压杆,实际结构由于施工、制造、安装等误差,很难达到这一理想状态,实际的桥墩轴线可能出现偏差,高墩在水平荷载作用下将产生很大的变形等。故考虑结构的初始缺陷、几何非线性、材料非线性的二类稳定分析更接近真实。因为二类稳定分析的最终状态达到塑性变形而破坏,因此,桥梁结构的二类稳定安全系数与强度安全系数是一致的,按照JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,取荷载系数为1.2,设计强度对应的混凝土安全系数为1.25,结构工作条件系数为0.95,则要求钢筋混凝土结构的整体安全系数不小于1.2×1.25/0.95=1.58,即二类安全系数也要求不小于1.58。按照上述原则,对高度在40m~80m之间的桥墩作稳定性分析(高度大于80m时,一般选用连续刚构桥型)。

一般当路基中心填方高度大于20m时,须做桥梁和路基方案的比较。当地形为“U”形且横向坡度较陡,路基边坡要放较远时,填土运距远,考虑到土方数量及边坡稳定性,此时可采用架桥方案。当地形为收敛较快的“V”形峡谷,且与隧道相近,为消化隧道废方,路基方案比桥梁方案更具有经济性、环保性、安全性。因为废方可以就地消化,有利环保;填方运距很近,经济上占优;“V”形峡谷纵向坡度较陡,场地局限,若架桥,施工难度大。因此,对于填土高度大于20m的路段,应根据地形、地质条件综合比较后决定是否设置桥梁。陡边坡上的桥梁设计山区高速公路地形横坡陡峭,有时候半幅路填方较高,另外半幅路处在浅填或者挖方上。此时就需要半幅路设置桥梁,半幅路设置路基。做路基的部分需要设置挡土墙。桥台由于山区地形、地质的特点,一般横、纵向坡度较陡,岩层较浅,持力层较好。为了能够台前放坡,减少开挖,桥台尽可能采用重力式U形桥台,扩大基础。在地势较平坦、坡度较缓、地质较差的地方,可采用柱式台、肋板台,桩基础。当地势很陡、地质较差,不能采用上述3种桥台的情况,可采用U台配桩基础。U形桥台台后填土高度一般控制在8m以内,柱式台、肋板台台后填土高度分别控制在5m,12m以内。U台应根据地形在横、纵桥向分别设置合理台阶,以减少开挖,节约圬工量。支座设置山区高速公路桥梁桥墩一般较高,考虑山区高速公路纵坡较大,常年温度作用下,上部构造有向下坡移动趋势,增加主梁纵向限位措施,如墩梁固结的方法来防止主梁运营期间纵向滑移。

在分联墩或者较矮的桥墩上设置支座,支座应考虑曲线桥由于扭矩造成的支反力外,还需考虑曲线桥变形引起的变位方向的差异,可以设置盆式支座来满足上述要求,同时盆式支座较板式支座的寿命长,也可避免高墩支座检修的麻烦。伸缩缝的设置曲线桥由温度变化、混凝土收缩、徐变引起的伸缩,会因内外侧梁长不同而不同,造成曲线桥梁比直线桥梁的伸缩量要大。此外,还需考虑长大纵坡下梁体向下坡位移的影响。故曲线、长大纵坡桥梁所选用伸缩缝的伸缩量要比常规桥梁大。以高墩、曲线、大纵坡为特点的山区高速公路装配式桥梁的设计,应充分考虑高墩的稳定性以及曲线、大纵坡给桥梁结构带来的附加力。注意曲线扭矩、大纵坡水平力、弯坡组合下的动态增量对结构的影响。