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山地城市道路地質條件比較復雜,地形多變,容易受到各種因素的影響出現各種安全事故,比如滑坡、泥石流等,再加上自然環境復雜,使得山地道路選線工作比較困難,道路交叉口較多,這樣就對山地道路的設計技術提出了較高的要求。
(一)山地道路選線設計的技術首先,從道路選線設計來看,山地地形條件復雜,使得選線尤為困難。因此,山地道路在進行選線時要根據不同的道路等級和標準進行。對于快速路、主干路、次干路和支路來說,都要全面考慮地形地質條件,根據地形情況進行道路的設計工作。
(二)山地道路橫斷面設計的技術其次,從道路橫斷面設計來看,山地的道路橫斷面包括路堤、路塹、隧道等對中形式,因此在設計橫斷面時需要根據所在地的地形地勢情況將車行道和人行道安排在不同的平面之上,并且設置綠化隔離帶,對道路進行階梯狀布置,從而增大道路的鋪設面積,方便道路兩邊與建筑之間的聯系。
(三)山地道路路基防護設計的技術再次,從路基防護設計來看,由于地質地形條件的復雜性,設計人員在設計時一定要設置一定的防護措施,例如可以通過設計擋土墻來減輕土壤風化,還有在開挖時采取放坡的方式進行保護,在施工中需要結合當地的實際情況、勘察報告確定放坡系數等。
(四)山地道路排水設計的技術最后,從排水設計來看,在設計山地城市道路時,必須進行排水設計,建設相應的排水設施例如截水溝等防止水對道路結構造成破壞。
二、城市地下道路設計的技術問題
城市地下管線、地鐵隧道以及地面建筑物、構筑物等對城市地下道路都會產生較大的影響,因此比起地面道路來說情況更加復雜。所以在進行地下道路設計時,設計人員更要掌握相關的技術要點,對地下道路設計中的各種設計都要加以高度重視。
(一)地下道路線形設計的技術首先,在地下道路設計技術中的一個重要問題就是線形設計問題,它包括平曲線中的視距問題,在地下道路設計時為了消除視覺上的偏差,要求采取必要的交通導行方案措施,以便縮短同向曲線之間的長度。
(二)地下道路排水系統設計的技術其次,地下道路應該設計出完善的排水系統,因為地下結構如果排水不及時就會直接影響到道路上的車輛及人員的安全,造成安全事故。因此,在道路設計時要在出入洞口出處以及地勢較低的地點設計截水溝和集水池,同時還要設計反向縱坡,防止道路工程外的水流入地下道路中影響道路暢通。
(三)地下道路路面結構設計的技術最后,在進行路面結構設計時,要求具備完善的系統,包括排煙、消防、排水系統,必要時還要設置發生災害時的報警信號系統等,確保在發生火災等災害時能夠盡快組織人員撤離地下道路。由于地下道路受到側墻的影響,在行車時會產生較大的噪聲,所以必須在地下通道中設置相應的吸音設備和隔音設施來降低噪聲污染,減少噪聲對行人的影響,為行人、車輛以及停車場等營造一個舒適的環境。為此,設計人員可以利用具有阻止燃燒并能降低噪聲的瀝青混凝土面層,這樣既能降低地下道路中火災發生的可能性,又能將人員以及財產損失降低到最小,保證社會的穩定與經濟的發展。
三、結束語
1)道路性質的定位。太原市環線道路規劃為快速路,根據現行《城市快速路設計規程》要求快速路地面段由中央分隔帶、快速機動車道、主輔分隔帶、輔助車道、側分隔帶、非機動車道以及人行道組成,其道路寬度一般在65m以上,而主線連續性主干路,在地面標準段紅線寬度可以控制在50m~59m,保證車道數與車輛正常通行的情況下,減少了道路紅線寬度。由于受現狀條件的影響,太原市環線大部分區段若按照嚴格的快速路標準,征地拆遷工作將十分艱巨,考慮工程的建設規模與經濟性,環線道路按照主干路標準設計。
2)分層次選擇不同交叉形式。四條環線道路所組成道路作為一個整體,在四條道路相交的節點,交通采用互通立交進行轉換,對相交主干路采用主線上跨或者被交道路下穿的分離式立交形式,對于城市路網比較密集,相交道路相鄰較近的路段采用主線連續上跨,根據路網及兩側用地情況設置上下行匝道,以增強跨線橋與地面路網之間的聯系。
3)行車速度。城市環線主要把城市中大量的長距離、由快速需求的車輛作為服務對象,設計車速60km/h,既滿足了主干路的通行需求,又為道路設計中各項指標提供了更寬泛的選擇空間(同時也滿足快速路的最低要求),決定了工程的建設標準,對建設的規模與投資起著至關重要的作用。保證了資金能合理確切的發揮作用與效益。同時可以減少與高架部分輔道、相交道路之間車速轉換的加減速段長度,為車輛在環線與相交道路轉換中提供了便利。
4)設計年限。設計年限包括計算交通量增長年限以及確定路面結構而采用的計算標準當量軸次的基準年限[2],《城市道路工程設計規范》中規定了城市主干路設計年限為20年。而在確定道路橫斷面車行道寬度時,遠期交通量的年限是道路設計年限的指標。根據對太原市環線建設交通模型分析,近期中環道路建設后,勝利橋、長風橋及興華街、勝利街、舊晉祠路、濱河東路、和平路、建設路交通流量明顯降低。東西向的南中環與北中環,高峰小時最大單向斷面流量分別達2435pcu/h;南北向的西中環與東中環,高峰小時最大單向斷面流量分別達1475pcu/h,對南北、東西方向干道分流作用明顯。環線遠期交通量預測在預測末年高峰小時最大單向斷面流量分別達9804pcu/h,根據交通量預測結果,設計年限20年的標準是比較適宜的。避免過長預測期中交通量增長率不確定帶來的預測增長量過大或者過小的可能,同時也避免了預測期過短帶來建設規模過小,節點方案選擇不當的弊端。當然,隨著太原市環線道路的建成并投入使用,設計年限的選擇標準將得到進一步檢驗。
5)道路橫斷面形式。為了保證太原市城市環線道路交通功能的道路服務水平,保證較高的平均車速以獲取道路斷面最大的通行能力,道路斷面的設計不僅需要考慮主線直行的連續快速,同時要盡量減少兩側的進出口設置帶來的匯流車輛對直行車輛的干擾,解決好快速直行車輛與駛出、匯入慢行車輛以共存所需求空間,在道路斷面中增加了集散作用的輔助道路。輔助道路一般是專供機動車出入環線以及為其他交通服務的道路[3],快速路的輔路需要與快速路主線分割,而太原市環線道路采用主干路標準設計,通過增加機動車道數目,在直線主線兩側增加相應的車道來匯集沿線單位車輛,在指定的出入口與主線直行車道分流、合流,同時也為公交提供交通服務,一般設計車速為40km/h,環線直行車道作為城市主路。在同一板塊通過不同的交通工程措施如限速標志、標線等實現主輔道路的差異化使用及管理。太原市環線主、輔路的布置形式主要采用兩種形式,第一種為平面展開即地面共板設計。具體布置為:10m人非共板(3m人行道+1.5m樹池+3.5m非機動車道+2m機非分隔帶)+17.5m機動車道(0.5+3.5+3.25×4+0.5)+4m中央分隔帶+17.5m機動車道(0.5+3.5+3.25×4+0.5)+10m人非共板(2m機非分隔帶+3.5m非機動車道+1.5m樹池+3m人行道)=59m(見圖1)。第二種為一層主線高架(或下穿),另一層為地面輔道分層布設。
10m人非共板(3m人行道+1.5m樹池+3.5m非機動車道+2m機非分隔帶)+11m機動車道(0.5+3.5+3.25×2+0.5)+8m中央分隔帶+11m機動車道(0.5+3.5+3.25×2+0.5)+10m人非共板(2m機非分隔帶+3.5m非機動車道+1.5m樹池+3m人行道)=50m(見圖2)。實際太原市環線道路是在兩種大的形式下的混合型,設計是根據環線道路給定的紅線寬度以及道路兩側拆遷等因素,充分論證后選定的。尤其采取主線上跨、地面輔道分層布設的形式是在現有用地、拆遷條件受限以及相交道路等級、密度等建設條件共同考慮下而選用,雖然高架投資大、對環境有影響,但是通過高架橋下的輔道可以充分的溝通兩側地塊,方便周圍單位及居民出行。道路中間帶與兩側帶:太原市環線道路地面共板段中間帶均按4m,高架段根據橋梁下部需求設置為8m,兩側帶在功能上不僅是道路機動車道系統與非機動車道系統的分界線和隔離帶,同時還有控制道路兩側沿線單位、區域與主線連接出入口的作用,避免行人和非機動車進入,兩側帶的寬度結合道路綠化要求以及城市設施如照明、公交站臺、公共自行車等需求,在用地充足的情況下可以適當的加大寬度,但考慮城市土地的節約使用,兩側帶的寬度應當控制在合理寬度。同時太原市環線道路兩側分隔寬度設置為2m~2.5m。
主路車道數及寬度:主要取決于交通量預測的流量,由于環線道路高架路建設工程量大,大部分為橋梁結構,加寬車道不僅結構難以處理,還需要現在預留用地及管線位置。因此太原市環線道路設計主線高架采用雙向六車道是必要的,近期服務水平可以相對高些,隨著時間的推移,城市車輛的增加,道路交通量及密度的增加,道路服務水平等級會相應變化,逐漸降低,為達到平均車速、服務水平與密度的最佳比例關系,在交通量預測末期,其最大服務水平應當控制在三級即穩定流狀態,密度不大于32pcu/(km•ln),根據交通量預測太原市環路需要八車道~十車道,主線寬度14.25m~17.5m。
2結語
通過對長沙市市區主要道路景觀進行調查,從道路綠化、道路鋪裝、道路附屬設施等方面進行分析:
(1)道路綠化景觀設計。
長沙市道路綠化樹種整體選用香樟、海桐、紅花繼木、杜鵑等長沙常見植物進行美化。長沙道路綠化景觀大體采用喬木、灌木、綠籬等形式結合。道路綠化植物的選擇是道路景觀的重點,既要考慮藝術效果,又要考慮功能效果。在樹種的選擇上應以適應當地生態環境、無臭味、無飛絮、壽命長為主要依據。在植物配置上,應以喬木為主體,樹種力求豐富有變化,實現喬木、灌木、地被植物相結合,適當點綴花草,利用植物本身的形態、色彩、季相等特點,按照反差、對比、漸變等美學原理構成綠化帶,形成多層次的道路綠地景觀。
(2)道路鋪裝設計。
長沙市道路鋪裝色彩繁多、形式比較豐富。長沙道路鋪裝主要采用方形、條形、弧形等各種形式。城市道路鋪裝是城市空間的一部分,影響著城市的風景。因此,道路鋪裝設計在考慮了材料的環保性、排水透氣性之后,應注意與周邊環境調和,運用有地域特色的鋪裝材質,豐富地面鋪裝,有效實現視線的引導,起到地面標識的作用。色彩、形式與質感是道路的表現手段,而這三者也一般是襯托風景的背景,因此在鋪裝設計時,色彩的選擇應是沉穩而不沉悶,鮮明而不俗氣;形式上與周圍環境相協調,因場所不同而各有變化,起到點綴裝飾的效果;質感以粗糙、堅固、渾厚者為佳。不同的色彩、形式、質感會引起不同的心理反應。因此,在鋪裝設計中,有意識地利用這三者的變化,可以豐富和加強空間的氣氛。
(3)道路附屬設施設計。
長沙市道路附屬設施基本上能夠滿足市民活動的需要,但有待進一步的提高。城市道路景觀設計就是將各個不同的道路附屬設施,通過整體統一的風格定位,創造出與城市整體環境相呼應的新景觀。城市道路中的附屬設施以其服務人們的工作、生活和供人們欣賞的雙重功能,方便人們和美化著城市,同時也傳達當地的歷史文化與民俗風情,表現城市的氣質與風格。在對附屬設施進行設計時,應注重與人的對話,即應從使用者的需求出發,體現人性化、人文化,真正實現“以人為本”。同時還應結合設計美學,活躍思維,將形式設計充滿情趣化、生活化,要充分體現時代感,蘊含現代的文化氛圍。在材質選取上,應采用現代技術合成類材料,體現科技含量,彰顯時代風格。
2城市道路景觀設計中應注意的幾個問題
城市道路景觀設計應與道路性質和功能相協調,做到人工與自然緊密結合,使“人——城市——自然”三者有機統一起來。
(1)安全性原則
交通安全是需要考慮的首要問題。車行道與人行道之間盡量用綠帶隔離或利用高差來轉換,車行道兩側視線范圍應考慮司機的可視度。在車輛轉彎處,不宜種植大喬木,以防影響視線,造成交通事故。同時,道路景觀設計應考慮消防安全的需要。
(2)功能性原則
城市道路主要給人們提供生活、工作、休閑、車行的需要。在對道路進行設計時,在功能達到的基礎上追求裝飾性。車行道要求考慮其承重能力。人行道應充分考慮其便捷性。
(3)原真性原則
城市都擁有它獨特的歷史個性,記載著豐富的歷史特征。道路景觀設計中要融入每個時代的元素,不能一味地追求創新,保留具有代表性的歷史符號,可以將每個時期影響力頗大的人物雕塑布置在道路綠地中,體現不同的個性。例如,長沙望城雷鋒大道上某交通島布置了一處關于雷鋒同志的雕塑,將歷史性與個性很好地結合在一起。
(4)整體性原則
道路不是單獨存在的景觀要素,道路景觀設計要結合周圍的建筑、植物、小品、歷史文化等多方面綜合考慮。例如,道路的色彩與建筑相協調,道路的尺度滿足人流車流的需求,道路的鋪裝材質與城市歷史文化相結合。道路不僅是車行人行的工具,更是與大環境融合的一種景觀。城市道路景觀設計應從多方面考慮。道路的視覺景觀要豐富,給疲憊的司機和游人帶來視覺上的享受。道路的布局應隨地形而變,與周邊環境風格統一,融為一體。分布在道路上的植物景觀也要因地制宜,考慮視線需要,多選擇鄉土樹種,結合道路形式選擇適合的種植方式,盡量營造步移景異的景觀。道路燈光照明設計要兼顧白天與完善的視覺,同時考慮功能與裝飾的融合。公共設施和小品要注重細節設計,統一呼應主題,提升形象,塑造個性。
3結束語
道路排水設計一般包含以下兩個方面的內容:一是要考慮如何減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及強度的影響,一般稱之為第一類排水;二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外,最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響.減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害,這稱為第二類排水。
第一類排水設計通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。對于地下水位較高路段,施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝,排除地表水并降低地下水,對于軟土地基處理路段f如塑料排水板、預壓等卜一般設置50cm左右砂墊層,以加快排水。
第二類排水設計一般包括:①路面水:通過道路橫坡、急流槽、邊溝及排水構造物等形成完整排水系統把路面水收集并排出路基范圍:對于超高路段,可通過設置在中央分隔帶處的中央排水溝和橫向排水管等排出路面水,或通過中央分隔帶開豁口方法把超高路段外側路面水排到路面另外一側并通過路面橫坡排出。②下滲水:下滲水一般分兩種,一是中央分隔帶下滲水,二是路肩下滲水。根據不同下滲水,采取不同方法排出:a、中央分隔帶下滲水:中央分隔帶下滲水可通過在中央分隔帶下設置縱向盲溝收集,并每隔一段距離設置集水井和橫向排水管將下滲水排出路基。b、路肩下滲水:一般處理方法為在路肩設置縱向滲溝,并通過橫向排水管排出路基。綜上所述,筆者結合設計以及施工中出現的問題談一點自己的體會。
2路基排水設計
路基是道路的主要部分,路基的穩定性和強度對于水的作用非常敏感,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基具有足夠的強度和穩定性。
2.1地勢較低集中匯水的排水設計城市道路立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中,道路低點比周圍地面低3m~6m,且形成盆地地形,這樣大氣降水向低洼處匯集,就會造成路面積水。這里需要解決的兩個問題就是地面排水和地下排水。
2.1.1自流排水當立交附近有低于立交最低路面的排水管區時,采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經常采用的方式。自流排水是最經濟、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程設施的建設。
2.1.2調蓄排水當達到洪峰時,如水體或干管水位高于路面水位的時候,將不能自流排水之流量引入蓄水池,待水體或干管水位回落時,再自流排水,但調蓄排水受條件限制應用不是很廣泛。①在立交用地范圍內有布置蓄水池的合適位置要與其他市政管道無較大的交叉,立交內雨水管道能自流接人蓄水池,蓄水池也能自流接人千管或河道泄空。②要求匯水面積較小,蓄水量不大,一場雨產生的全部水量最多不超過1000In3適用于較小的立體交叉。③通過設置排水泵站的方法來排除匯集在地勢較低的水,但是現實中多數地區考慮到節約電費、減少物業管理和人員操作應盡量減少排水泵站的設置。
2.2潮濕和過濕路基的排水設計潮濕和過濕路基應首先應該疏干和換填處理。對于潮濕路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水排到排水溝內,從而疏于路基;對于過濕路基,含水量較高,無法晾曬和疏干。只能采取換填的方式進行處理,如換填好土,換填透水性好的材料等。
2.3降低路基地下水位的設計降低路基地下水位,使路基處于干燥狀態。在下穿式立交處一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,特別是南方地下水位較高而雨水又多地區,若路基長期浸泡在地下水中,導致路基濕軟、變形、強度降低,最終發生破壞。降低地下水位通??梢栽诼坊碌叵滤灰欢ǜ叨确秶鷥仍O置暗溝、滲溝和滲井等。
2.3.1暗溝相對于地面排水的明溝而言,暗溝又稱盲溝,具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構造特點為溝內分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內,并沿溝排泄至指定的地點。暗溝的設置方法在溝底和中間回填粒徑3cm—5cm的碎石或卵石,在粗粒碎石的兩側和上部按一定比例分層回填較細的粒料、中粗砂、中礫等作為反濾層,逐層粒徑比例大致按4:1遞減,或者采用土工布包裹有孔的PVC管,管四周填以等粒徑的碎石、礫石組成盲溝。但盲溝的排水能力較小,不宜過長,溝底具有1%2%的縱坡,出水口底標高高于溝外最高水位20cm,以防止水流倒流。
2.3.2滲溝采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內,并通過溝底通道將水排至指定的地點。此種地下排水設備稱為滲溝,它的作用是降低地下水位和攔截地下水。滲溝的設置位置視地下排水的需求而定,與盲溝的漫置相仿。但溝的尺寸更大,埋植更深,而且要進行水力計算確定尺寸。
2.3.3滲井滲井屬于水平方向的地下排水設備,當地下存在多層含水層,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置時,采用歷時排水,設置滲井,穿過不透水層,將路基范圍內的上層地下水,引入更深的含水層去,以降低上層的地下水位或全部予以排水。鑒于滲井施工不易,單位含水面積的造價高于滲溝,一般盡量少用。
3路面排水設計
3.1車行道排水設計城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。當車行道寬度較寬時,為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除,通常采取雙坡排水方式,在道路兩側每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水,并通過與其連接的雨水支管將收集到的地表水排人埋設在路面下的雨水主干管內,最終排人保留水系或河流中。
3.2人行道排水設計①為便于人行道路面水的排除,人行道橫坡設置時坡度朝向車行道,降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排人車行道邊的雨水口內。②當道路位于挖方段時,通常在道路兩側設置各種形式的擋土墻,道路兩側應在擋土墻上方設置截水溝.攔截將要流人人行道上的地表水。此外,還有少量地表水或地下水會從擋土墻上的泄水孔沿著擋土墻流到人行道上,然后順人行道流入車行道邊的雨水口內。通過長期觀察發現,大多數在道路兩側設置路塹擋土墻的路段,人行道上都有沿擋土墻流下的雨水痕跡f雨水攜帶黃土或鑄鐵泄水孔生銹而產生。
3.3路面結構內排水設計路面面層有一定的孔隙,除了大部分地表水通過道路縱橫坡由雨水口排走以外,還有少量地表水通過路面孔隙、裂縫等滲入到路面結構內,降低路基強度,因此必須采取一定的措施提前排除可能滲入路基內的地表水。
3.3.1在道路各結構層施工時,每層均按照道路路面縱橫坡度進行施工,使得每一層都形成一個排水坡度,及時將各結構層水沿道路橫波排入道路兩側設置的盲溝或排水渠道內,再通過盲溝將水排入雨水井內。
3.3.2在面層和基層之間設置乳化瀝青下封層,使得通過縫隙向下滲入的水分及時沿封層表面向道路兩側排走,保持道路基層干燥。
3.3.3設置排水層。在多雨地區或地表水較豐富的地區,采用設置排水層的發法將滲入到路面結構內的地表水及時排除,防止滲入路基,在路面結構以下路基以上位置設置排水墊層。排水層下設置起隔水、防水作用的土木布,將由上部滲透下來的地表水有效地攔截在該排水層內。排水層設置一定的縱橫坡度(其縱橫坡度分別同道路路面縱橫坡度),將滲入排水層的水分迅速地排出道路以外。
4中央分隔帶排水設計
道路中央分隔帶排水設計主要為排除中央分隔帶內積水,可分為施工期間和道路營運期下滲水的排除。
施工期間排水量取決于最大瞬時降雨量及中央分隔帶的匯水面積。由于道路中央分隔帶內設置有通訊、監控用管線的人手孔,因此,中央分隔帶排水長度應為兩個人手孔之間的間距,一般路段的最大間距為180m。
由以往設計經驗可知,橫向排水管長15m左右,橫向排水管坡度為2%。由于施工質量不易控制,造成橫向排水管標高誤差或產生淤塞,從而使上游橫向排水管排水不暢,大量的水流向最低處,而最低處的橫向排水管由于設計時包裹無紡布土布或產生淤塞,使排水能力嚴重不足,從而導致下游中央分隔帶積水嚴重,有的下雨后幾天中央分隔帶仍有積水,使路基長時間浸泡,影響了路基、路面德爾強度。由于通訊、監控管線人手孔的設置阻斷了中央分隔帶排水,造成中央分隔帶積水或積水滲入人手孔。
為了解決這些問題,采用以下辦法處理:對于設計底坡小于0.3%的,采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝,并于盲溝底部設置軟式透水管和每=每隔30~50m設置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲入;中央分隔帶每隔30~50m設置一道橫向排水管,將盲溝中的水排出路基以外;在中央分隔帶內設置2m厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層,防止中央分隔帶中水從側面向路基滲透。
在城市道路中,對于中央綠化帶小于等于2.0m路段,為了降低施工復雜性,可采用中央分隔帶開豁口方式,即中央分隔帶水可通過豁口直接排人路面,并通過路面橫坡排出路基。
5結束語
城市道路排水設計是一個復雜的工程,是城市道路設計的重要組成部分。它對于城市道路使朋壽命的長短影響很大,城市道路排水設計應全面考慮路基、路面結構內部和路表面的排水、綠化帶處排水、立交排水,把他們構成了一個綜合的排水系統,從而提高道路的使用性能和壽命。且現行的設計規范及手冊等均不是十分完善,還有待我們每一位工程技術人員去努力完善。
關鍵詞:城市道路;工程路面;結構設計
道路修建是城市現代化發展中的核心工程,與車輛通行、運輸的安全存在直接的聯系。城市道路在路面結構設計方面,考慮到交通、行人等因素,提出了安全要求,在保障城市道路路面結構穩定的基礎上,維護路面的安全與強度,消除路面結構設計中潛在的風險因素。設計人員遵循道路修建的根本要求,完善路面結構的具體設計。
1城市道路工程的路面結構設計
城市道路工程在進行路面結構設計之前,需要重點研究城市道路,深入分析城市道路的實況,進而才能真實的設計出路面結構的方案。設計人員要選擇有代表性的城市道路進行研究,路線、路段需屬于典型城市道路,由此才能提升路面結構的設計水平[1]。路面結構設計時,按照《城市道路路面基層施工技術規范》中的要求,提前選擇一定年齡的路面,約3年或以上年齡,調查路面的性能狀況,盡量包含不同類型的路基結構,所以針對城市道路路面結構設計的調查工作,提出三點要求。第一,路面結構設計和調查的過程中,需要反饋不同調查路段的具體情況,特別是城市道路的修建水平,以便優化方案的設計,進而為路面結構設計提供詳細的依據。第二,掌握道路路面結構設計部分的土基實況,尤其是強度等級、回彈模量范圍等項目內容,各項參數之間的關系如表1所示,促使設計人員掌握路面設計中的各項要點內容,有效控制路面結構設計中的影響因素,一方面控制結構設計時的沉降,另一方面優化路面的設計過程。第三,根據路面結構設計的要求,確定結構的設計類型,維護路面設計組合的優質性,以免路面結構工程中出現誤差,體現設計的科學性。
2城市道路工程中路面結構的方案設計
2.1設計原則
設計原則是城市道路路面工程中的主要部分,專門用于約束路面設計,確保路面設計的規范性[2]。例舉路面結構設計的原則,如:(1)站在經濟、技術角度上分析城市道路路面的整體設計,改進方案中的不足點,選擇最優的結構設計方案;(2)路面結構材料的選擇,必須考慮到城市道路所處的環境,包括交通環境、氣候環境等,有針對性的選擇路面材料,維護路面結構的穩定性;(3)設計人員著重分析瀝青的面層結構,在質量、力學等方面評價路面結構設計,為路面結構提供優質的級配方案,強化路面的結構;(4)路面結構設計中,設計人員要遵循環保、節能的原則,既要保障城市道路的質量和性能,又要落實相關熱的原則。
2.2結構材料
結構材料是路面結構的一大設計因素,需依照城市道路工程路面的設計實況,挑選恰當的結構材料。以某城市路面結構設計為例,該工程是城市路網的重要組成部分,總長0.72公里,寬30m,分析其在主要材料上的選擇方式。如:(1)面層材料,分為上、中、下三部分,均以瀝青材料為主,該路面結構設計,按照常用瀝青的級配,合理分配其在不同面層部分的應用;(2)下封層材料,用于加強面層、基層的連接,防止相連層面發生側滑,該工程將改性瀝青做為吸收膜,降低側滑的發生機率;(3)基層材料選擇,該工程通過試驗分析的方式,選擇基層強度的指標,以指標為基礎選擇可用的材料,以水泥穩定砂礫此項材料為根本,逐步提升基層結構的密實性強度和剛度,保障路面設計材料的科學使用。
2.3設計方案
2.3.1新建路面結構的方案設計。城市新建的公路工程內,路面設計新可分為4個部分,分析如:(1)主線行車道設計方案,其為新建道路路面結構設計中的主要部分,按照城市道路的要求,主線行車道的不同層面,使用了不同的混合材料,以混凝土為主進行分析,新建路面的上面層部分,使用改性瀝青混凝土,厚度為5cm,同時使用75cm的應力吸收膜,中間結構選擇中粒式瀝青混凝土,保持4~6cm的厚度,下方厚度要大,基本可以設計為8cm,材料為粗粒式混凝土,用于穩定路面的結構基礎,其中基層要求達到30cm,墊層也要達到30cm厚度,具體厚度依照實際情況分配;(2)地面鋪道行車設計中,僅僅分為上下兩部分,取消了中間部分的設計,上方設計5cm的細粒式瀝青結構,下方可以根據實際情況設計,一般為5cm的粗粒式,基層與墊層的厚度保持30cm;(3)非機動車道設計方案內,分為20cm的墊層,采用天然的砂礫材料,基層厚度控制在20cm,選擇含有5%水泥成分的砂礫,而且砂礫材料要具備足夠的穩定性,防止影響基層的結構性能,面層厚度為4.5cm,路面結構的全部非機動車道的結構厚度,不能超出44cm;(4)人行道的結構設計方案,與非機動車不同,面層同樣需要分為上面層和下面層,使用材料為:預制混凝土透水磚、水泥砂漿,厚度是7cm、4cm,基層、墊層及非機動車道結構設計中,材料一致,厚度范圍是15~20cm。
2.3.2改建道路路面結構設計方案。城市道路工程中,存在部分需要改進的道路,同樣需要設計路面結構。一般情況下,城市道路改建道路路面結構設計時,涉及到結構翻挖、結構挖除的情況,需要先處理舊路面的結構,再實行新路面結構設計[3]。分析需要修改建設的道路,其在路面結構上的設計方式,如:(1)吸收膜結構,根據修改要求,分為基層、底基層兩個部分,基層厚度30cm,底層按照實際情況設定;(2)車行道結構,下方部分的設計厚度是7cm,材料粗粒式瀝青混凝土,上方結構4cm,材料細粒式混凝土,上、下面層的相互穩定,劃分為兩層施工,材料為砂礫,底基層厚度30cm,選擇天然砂礫,用于確保底基層的穩定性。
3城市道路工程中路面結構設計的注意事項
城市道路在路面的結構設計項目上,還要考慮到工程指標的差異,特別是城市自身規定與國家規定的差別,其中各項設計指標均有細小的差別,應該遵循路面結構設計的實際情況,由此才能保障結構設計的真實度。不同規定中的設計指標,對路面結構設計有一定的限制,所以設計人員綜合分析設計指標,按照城市道路路面結構的設計需求,選擇可遵循的指標項目[4]。除此以外,路面結構設計中,還要注意試驗路的鋪筑和養護,以試驗路為標準,落實路面結構的設計方案,嚴格遵循結構設計的方案要求,落實設計要求,最主要的是依照試驗路的設計方法,完善路面結構的具體設計,盡量避免出現不良的影響因素,強化城市道路的路面結構,進而提升城市交通的安全水平,保障路面通行的良好性能。
4結束語
道路路面修建工程中,提高了對結構設計的重視度,根據道路路面的基礎特性,如:強度、抗滑、耐久性等,都需合理的設計路面結構,改善城市道路的特性,最主要的是保障城市道路的穩定與安全,全面體現路面結構設計的優點,防止干擾城市的車輛通行。路面設計過程內,必須依照城市道路的實際情況,安排規劃設計的工作,提升城市道路的設計能力。
作者:崔君 單位:蘇州市曉陽市政建設設計有限公司
參考文獻:
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南內環至規劃漪汾街段長高架從南內環互通立交上跨小井峪西街、西華苑街、迎澤西大街、西礦街、玉河街、鐵路線,跨過規劃漪汾街后落地。主線最大縱坡3.5%,最小縱坡0.5%。輔路最大縱坡2.936%,最小縱坡0.3%。在與主干路交叉,進口車道渠化兩個車道,每個車道寬3m,展寬段為80m,漸變段為50m,出口車道渠化一個車道,每個車道寬3.25m,展寬段為60m,漸變段為30m,有公交站臺的地方考慮公交站臺長30m。在與次干路交叉,進口車道渠化一個車道,每個車道寬3m,展寬段為80m,漸變段為30m,出口車道渠化一個車道,每個車道寬3.25m,展寬段為60m,漸變段為30m,有公交站臺的地方考慮公交站臺長30m。主線結構為預應力連續箱梁;標準跨徑兼顧經濟性與總體景觀效果,連續梁為一箱多室的布置,分為五個室,梁的高度為2m,采用30m~35m普通跨徑。本橋橋面寬23.5m??缭借F路采用預制小箱梁結構,結構簡支,橋面連續??缭铰房诓捎弥锌?0m~60m變截面預應力連續梁,連續梁結構為變高度連續梁結構。
整幅式標準段的橋墩為雙立柱橋墩,雙立柱橋墩帶橫梁。立柱斷面為矩形,寬為1.70m,厚1.8m,系梁寬1.4m,外形為弧線形,高度從中間向兩側變高。頂部的立柱向外側傾斜,增加了兩支座間的間距。地面道路的中間綠化帶8m寬,橋墩立柱外邊線7m寬。雙幅式標準段橋墩立柱形式采用帶橫梁雙立柱橋墩,立柱斷面為矩形,寬1.4m,厚1.6m,系梁寬1.2m,外形為弧線形,高度從中間向兩側變高。頂部立柱向外側傾斜,增加了兩支座間的間距。橋墩立柱外邊線5m寬。橋臺為鋼筋混凝土橋臺。1)迎澤西大街菱形節點。與迎澤西大街相交采用主路上跨迎澤西大街、輔路與之平交,通過上、下匝道實現交通轉換。規范要求:匝道下來的地方到相交道路交叉口機動車停止線的長度宜不小于140m。上匝道的地方到相交道路交叉口機動車停止線的長度宜介于50m~100m。受兩側既有建筑物及地面橋梁高程限制,在該節點處西北匝道下來的地方至交叉口機動車停止線的長度為128m,東北上匝道地方至道路交叉口機動車停止線的長度為119m,西南象限長度為114m,東南象限長度為118m。迎澤大街南側縱坡為2.5%,迎澤大街北側縱坡為1.777%和1.6%。
在立交匝道處主線高架三車道,地面輔路三車道,匝道一車道。在交叉口處:進口七車道,分別為兩個左轉車道、四個直行車道、一個右轉車道,各車道寬為3m。出口五車道,各車道寬為3.25m。車道比較匹配。2)鐵路處節點。西中環與鐵路相交道路改造前采用平交形式,道班路口窄小,多年來在該處阻塞交通嚴重,形成交通瓶頸,影響了全線的道路通行能力。本次設計主路車經高架橋上跨通行,輔路、非機動車及行人下穿西山鐵路通行,在下穿引道范圍,道路兩側增設地面輔路,解決立交范圍內居民出行??缭借F路采用預制小箱梁結構,結構簡支,橋面連續。輔路結構形式為頂進式鋼筋混凝土框構,東西兩側各為2孔,凈寬均為8.5m+13m,凈高:機動車道為5m,非機動車道為2.5m,輔道間總寬度為70.6m。
2興華西街、石膏廠路跨線橋
興華西街為東西向主干路,往西接至太古高速公路進出口,該流向交通量較大,往東接至勝利橋北大街,是通往市區的主要通道。規劃石膏廠路為東西向城市次干路,是周圍居民出行的主要通道。所以本次設計考慮主線在興華西街與石膏廠路處一并上跨。輔路與興華西街、石膏廠路平交,解決左、右轉交通,方便與太古高速及市區的連接。在起橋段和落橋段均設置兩條輔路,在與興華西街交叉,進口車道渠化兩個車道,每個車道寬3m,展寬段為80m,漸變段為50m,出口車道渠化一個車道,每個車道寬3.25m,展寬段為60m,漸變段為30m,有公交站臺的地方考慮公交站臺長30m。在與石膏廠路交叉,進口車道渠化一個車道,每個車道寬3m,展寬段為80m,漸變段為30m,出口車道渠化一個車道,每個車道寬3.25m,展寬段為60m,漸變段為30m,有公交站臺的地方考慮公交站臺長30m。
3與北中環立交
西中環和北中環相交處,西中環主路上跨接北中環高架部分,成為一整體,輔路平交。主線平曲線采用260m半徑,最大縱坡3.5%。
4結語
關鍵詞:城市;道路設計;問題;改進措施
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
城市道路設計是一項好系統性、很復雜的工作,這是需要相關的設計人員必須要具有眼界開闊、眼光具有前瞻性的,還要不斷的分析和鉆研專業的技術知識,在后再根據現場的實際情況制定出科學合理的設計方案,因此,怎樣做好城市道路設計工作,是所有專業的城市道路設計人員值得研究的課題。
一、當前城市道路設計中存在的問題
1、 道路設計缺乏長遠規劃,網絡結構不合理
在道路設計過程中,很多城市缺乏長遠規劃,只把目光放在當前,只是一味地擔心道路是否足夠寬,而忽略了不同級別的道路施工的寬度和密度之間的特性; 忽略了道路的車輛承載能力,只做面子工程,導致城市道路今天改、明天補,一旦車輛稍多些就會導致交通擁堵不堪。
同時,由于道路設計者僅局限于根據當前的形式進行設計,忽略了城市的整體道路網絡結構,就會使設計出的道路難與整個城市道路網進行匹配,造成交通紊亂,加重交通負擔,影響車輛和行人的安全。
2、 道路設計多忽視環境的保護
隨著人們生活水平的提高,私家車越來越多,城市道路也面臨超負荷和飽和。很多城市為了解決交通擁擠的問題,一味追求道路的直與寬,不惜犧牲周邊的生態環境和綠化,從而不但對周邊環境進行破壞,更是無法真正降低噪音對居民的污染。
3、 道路設計不能體現所在城市的特色
隨著經濟全球化步伐的加快,城市特色危機已經出現,大多數城市都逐漸失去了自己的特色而趨向一致。生活水平不斷提高使人們開始追求更高、更多元化的精神生活和精神追求,而城市形象的個性化需求也包括其中。而很多城市道路的設計缺乏對原有城市道路本該具有的風格和特色的考慮和表達,在道路改造中對原有道路和建筑物間的和諧造成了破壞,使得改造后的道路和原有歷史、人文氣息不協調,甚至格格不入,尤其是在歷史文化底蘊較深的城市中表現最為突出。所以道路設計師在道路工程的設計時要尊重城市的歷史、人文精神、文化和自然形成的地形條件,著眼于城市整體的特性,這樣不僅突出了地方的特點,同時也在一定程度上降低了項目的成本。
4、 道路橫、縱斷面設計不完善
城市道路橫、縱斷面設計的好壞對城市交通安全、道路的美觀和排水等都具有直接的影響。當前,很多城市對于城市道路的橫斷面,尤其是機動車道設計的寬度過寬,而對非機動車和行人道路設計則過于狹窄甚至不留,導致了非機動車和行人的安全存在巨大隱患。綠化帶更是少得可憐。此外,在實際的工作中,很多城市道路設計的縱斷面不能很好地滿足城市排水的需求,僅僅將縱坡面設計成起伏狀,不能很好地保證排水順利,同時也違反了《城市道路設計規范》的要求。
二、城市道路設計問題的改進措施
1、確保城市道路施工的高效性
城市道路施工是將設計內容變為現實的過程,也是關系整個工程成敗的關鍵一步。如果一個城市道路工程建設質量不過關,就無法達到人性化設計的最終目標。例如:對于人行道,人們首先關心的是它是否平整密實,能否做到雨天不濺水、晴天不絆人,而不是人行道鋪裝的景觀效果有多好。這并不是人們不喜歡美麗的色彩和圖案,而是由于以往人行道的建設缺陷給人們留下了擔心和恐懼,連基本的使用功能和安全都不能滿足,人性化目標更是無法實現。這就要求施工單位嚴格執行道路相關的施工及驗收規范和設計要求,把工程質量放在第一位。施工期間,監管部門需要加大管理力度,嚴把質量關,做到不論工程規模大小,均以建設精品工程為目標。
2、 強化道路設計的系統性理念
為了使道路設計成品同城市全局性道路布局進行良好的匹配,應對道路工程所在地區的整體環境情況加以關注,由系統論的觀點得出:系統的整體通常大于系統內部各分項系統功能的單純累加。因而,道路設計工作人員應將系統論的觀點在道路設計工作中加以充分應用。應研究目標設計道路在城市全局性建設中發揮何種功能,堅決抵制原有設計方案當中――有空地就做綠地、將關注的重點單純的禁錮于本工程項目當中的方式。應將目標道路設計同所在地區的整體性布局加以關聯,采取系統性設計方法。
3、 城市道路交通分析
交通分析作為城市道路設計中的一個關鍵環節,需要詳細考慮車輛組成、車速、周邊路網、流量等問題,所以在設計前期,要認真開展調研及交通分析等工作,進而獲得較為準確的分析結果。城市道路規模及等級都應結合交通分析予以確定,許多城市道路設計單位在實際中的交通分析不夠詳細,設計依據不足,因而應不斷提高對交通分析工作的重視,道路建設部門應提供必要支持,深入開展可行性分析、設計方案等前期技術設計工作,才能不斷提高設計質量。
4、 城市道路平面設計
平面設計也是城市道路設計中的一個比較重要的環節,更是易于被設計人員實際工作中所忽視,諸如設計的城市道路為彎曲形狀等常見情況時,道路轉彎半徑的確定,一般是在設計時根據道路紅線或道路原來線路形狀進行確定。轉彎半徑由此確定具有相對流暢的線性,但認真對比設計規范,可發現設計規范中針對道路平曲線都具有十分詳細的要求。所以,城市道路在平面設計時,應嚴格遵照設計規范與標準進行,并結合城市道路形狀及周邊實際進行綜合考慮。
5、 加強對城市道路的綠化
城市道路綠化是城市道路的重要組成部分,在城市綠化覆蓋率中占較大比例。隨著城市機動車輛的增加,交通污染日趨嚴重,利用道路綠化改善道路環境,已成當務之急。城市道路綠化也是城市景觀風貌的重要體現。目前,我國城市道路建設發展迅速,為使道路綠化更好發揮綠化功能,協調道路綠化與相關城市設施的關系,利于行車安全,有必要統一技術規定,以適應城市現代化建設需要。
6、 完善道路橫、縱斷面設計
城市道路設計要注意道路橫、縱斷面的設計,嚴格根據《城市道路設計規范》進行設計、施工。綜合考慮車輛行駛的舒適度、安全性。保持橫、縱斷面各項技術指標、垂直對齊方式的平衡性,如果不均衡,給會給人不愉快的感覺,在視覺上失去平衡。為保證汽車以一定的車速安全順利地通過,縱坡應具有一定的平順性,縱坡設計應與平面設計密切配合協調; 對沿線的自然條件,應作通盤研究,依據不同的具體情況分別處理,使公路暢通和穩定; 應與相交的道路、廣場等出入口有平順的銜接; 對非機動車行駛較多的道路,應充分考慮非機動車的爬坡能力和下坡時的安全性; 同時注意舊路改建宜盡量利用原有路面,若加鋪結構層時,不得影響沿路范圍的排水等等。
總之,城市道路構成比較復雜,在功能上也具有多樣化特點,尤其是在等級、結構及類型上都存在明顯差別的各類公路。所以城市道路設計工作雖然比較復雜,但具有系統性,設計人員應結合道路周圍實際情況綜合進行考慮,才能設計完成更為科學合理的城市道路,進而確保城市道路的建設施工質量。
參考文獻:
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