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關(guān)鍵詞:交通土建;道路勘測;教學(xué)模式;高職
前言
近年來,我國交通建設(shè)事業(yè)得到了長足的發(fā)展,國家高速公路網(wǎng)[1]基本成型,城鎮(zhèn)化建設(shè)急需推進(jìn)。根據(jù)各省市的發(fā)展規(guī)劃,未來高速公路網(wǎng)將進(jìn)一步加密,對(duì)已有線路進(jìn)行大規(guī)模改擴(kuò)建,在城鎮(zhèn)化建設(shè)中完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施是基礎(chǔ)。整個(gè)交通行業(yè)對(duì)人才的需求依舊旺盛。
高職院校畢業(yè)生往往從事施工現(xiàn)場管理工作,相比較本科院校而言,對(duì)于現(xiàn)場的試驗(yàn)檢測、測量等的動(dòng)手能力更強(qiáng)。對(duì)于現(xiàn)場的技術(shù)問題的解決能力較差,與高職院校教學(xué)中側(cè)重于施工方面有關(guān)。道路勘測設(shè)計(jì)是交通土建專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,從交通土建行業(yè)對(duì)人才的要求和高職院校學(xué)生這也發(fā)展的角度,將道路勘測設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)課、實(shí)踐課教學(xué)融合在一起,探討適合高職院校和學(xué)生職業(yè)發(fā)展的教學(xué)模式,培養(yǎng)出符合我國交通土建事業(yè)發(fā)展,受企事業(yè)單位歡迎的創(chuàng)新型復(fù)合人才。
1 《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)分析
1.1 教學(xué)現(xiàn)狀
針對(duì)交通土建各個(gè)專業(yè)進(jìn)行調(diào)研,道路勘測設(shè)計(jì)在各個(gè)專業(yè)教學(xué)大綱中為重點(diǎn)專業(yè)必須課,全部采用理論教學(xué)模式,缺乏實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)。期末采用試卷考試的方式考核。
1.2 教學(xué)對(duì)象調(diào)查
教學(xué)對(duì)象為交通土建專業(yè)學(xué)生,通過隨機(jī)調(diào)研問卷,90%以上學(xué)生在課程開始之初對(duì)道路勘測設(shè)計(jì)這門課程有很高的興趣。期中調(diào)查問卷時(shí),這一比例下降到40%以下。普遍反映出理論太強(qiáng),難以跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度,缺乏感性認(rèn)識(shí)。期末調(diào)查問卷中,70%的學(xué)生表示對(duì)課程認(rèn)知模糊,知識(shí)點(diǎn)和技能掌握不夠。
2 《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式改革方向
《道路勘測設(shè)計(jì)》與基礎(chǔ)課程聯(lián)系緊密[2],從學(xué)生認(rèn)知角度,《道路勘測設(shè)計(jì)》從理論上加深不少,與專業(yè)實(shí)踐直接掛鉤。如何引領(lǐng)從書本理論認(rèn)知到實(shí)踐職業(yè)技能過度,是必須考慮的問題。在引領(lǐng)過程中,如何加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)與勘測設(shè)計(jì)技能的掌握是最終目標(biāo)。
3 《道路勘測設(shè)計(jì)》課程理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式改革方法
3.1 梳理教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)高職院校交通土建專業(yè)教學(xué)大綱,結(jié)合行業(yè)對(duì)人才的要求以及高職院校學(xué)生自己綜合素質(zhì),把握教學(xué)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),精細(xì)的設(shè)計(jì)教學(xué)過程。綜合考慮下,確定《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)重點(diǎn)[3]主要有平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、平面交叉口設(shè)計(jì)、道路的選線與定線。難點(diǎn)主要有平曲線的計(jì)算、豎曲線的計(jì)算、設(shè)置超高加寬的計(jì)算,如何選線及定線。對(duì)于勘測設(shè)計(jì)的基本原理、線性設(shè)計(jì)的方法做為重點(diǎn)講解。對(duì)于工程可行性研究、交通量預(yù)測等可以略過。在實(shí)際教學(xué)中,把最新科研成果與前沿知識(shí)滲透到教學(xué)中,是學(xué)生緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐,更好的理順道路設(shè)計(jì)的思路,了解行業(yè)的發(fā)展趨勢。
3.2 教學(xué)模式的研究
《道路勘測設(shè)計(jì)》與實(shí)際工程聯(lián)系緊密。學(xué)生未進(jìn)入施工現(xiàn)場,對(duì)道路的空間想象一片空白,傳統(tǒng)的板書教學(xué)容易缺乏直觀感性認(rèn)知,是學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。采用多樣性教學(xué)手段,強(qiáng)化工程認(rèn)知,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,引領(lǐng)學(xué)生從理論到實(shí)踐技能掌握的轉(zhuǎn)變。
課程開始之初,依托道路實(shí)訓(xùn)場,1:1比例的真實(shí)道路場景,帶領(lǐng)學(xué)生參觀,進(jìn)行認(rèn)知的講解,提高學(xué)生對(duì)道路的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)興趣。課程中采用多媒體教學(xué)[4],理論聯(lián)系實(shí)際,以工程實(shí)例講解理論知識(shí)點(diǎn),是教學(xué)內(nèi)容生動(dòng),有說服力和感染力,對(duì)于平面線性、縱斷面線性、橫斷面設(shè)計(jì)等不同教學(xué)內(nèi)容,分階段引領(lǐng)學(xué)生到實(shí)訓(xùn)場對(duì)線性設(shè)計(jì)的必要性和原因進(jìn)行講解。
在課程教學(xué)進(jìn)入到線性設(shè)計(jì)之初,將課程設(shè)計(jì)引入。對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,分派不同的課程設(shè)計(jì)任務(wù)。課程設(shè)計(jì)與理論教學(xué)節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),同步進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練。通過多媒體技術(shù),對(duì)線性設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的方案進(jìn)行可視化的動(dòng)畫教學(xué)[5],模擬真實(shí)道路運(yùn)營環(huán)境,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)線性設(shè)計(jì)不同方法優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)知。學(xué)生通過紙上手工選線定線并進(jìn)行計(jì)算,整體設(shè)計(jì)成果。同時(shí),開展道路設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí),對(duì)課程設(shè)計(jì)各個(gè)分組的設(shè)計(jì)任務(wù),再通過設(shè)計(jì)軟件重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并繪制施工圖。對(duì)比人工設(shè)計(jì)計(jì)算與軟件設(shè)計(jì)的方案的差異。這些教學(xué)方法手段和思路相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式,更加生動(dòng)形象,更具有啟發(fā)性,更符合道路勘測教學(xué)的特點(diǎn),顯著提高教學(xué)效果。
3.3 互動(dòng)性教學(xué)的研究
在《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)過程中,針對(duì)每個(gè)教學(xué)和設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn),安排適當(dāng)?shù)恼n時(shí),讓學(xué)生各個(gè)設(shè)計(jì)小組對(duì)批次的階段性設(shè)計(jì)成果進(jìn)行復(fù)核,對(duì)方案進(jìn)行評(píng)比,并加以解釋說明設(shè)計(jì)的思路和方法。并進(jìn)行多次答辯考核,作為學(xué)生個(gè)人期末成績的一部分。通過互動(dòng)式教學(xué)方式,增加學(xué)生對(duì)課程的理解能力,提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,同時(shí)提高了教學(xué)質(zhì)量。
3.4 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的研究
在理論教學(xué)結(jié)束后,安排一個(gè)月的實(shí)訓(xùn)教學(xué),重點(diǎn)將勘測階段的實(shí)地選線定線插入在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,以十人為一組,每組獨(dú)立完成選線,中樁設(shè)置,平曲線敷設(shè),中基平測設(shè),橫斷面測設(shè);并進(jìn)行平縱橫綜合設(shè)計(jì)與施工圖紙繪制。將測量學(xué)、工程制圖與道路勘測設(shè)計(jì)課程融合在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知和掌握。
4 教學(xué)模式改革研究結(jié)果分析
針對(duì)《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)改革模式,對(duì)遼寧省交通高等專科學(xué)校監(jiān)理工程安全方向?qū)I(yè)2015級(jí)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查和隨機(jī)面談。調(diào)查結(jié)果顯示,95%的學(xué)生表示課程壓力較大,主要是教學(xué)環(huán)節(jié)銜接緊密,學(xué)習(xí)任務(wù)較重。但同時(shí),93%的學(xué)生表示對(duì)道路勘測設(shè)計(jì)的認(rèn)知非常深刻,對(duì)勘測設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)和技能掌握較好,通過期末測驗(yàn)和答辯,也印證了學(xué)生對(duì)課程掌握能力非常好。但在問卷調(diào)查中,也出現(xiàn)一些問題,比如普遍反映的W習(xí)壓力大等問題,在以后的教學(xué)中將進(jìn)一步探討研究。
教學(xué)模式的研究是一個(gè)不斷完善沒有終點(diǎn)的過程,通過《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)模式的研究和實(shí)踐,全面提高了學(xué)生對(duì)交通土建行業(yè)的認(rèn)知,提升了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),改善了教學(xué)效果,提高了教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于高職院校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)也更清晰,培養(yǎng)的學(xué)生更符合行業(yè)的要求,同時(shí)對(duì)學(xué)生自己的職業(yè)發(fā)展更有幫助。
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[關(guān)鍵詞]航測;數(shù)模技術(shù);公路路基;施工圖設(shè)計(jì);應(yīng)用
中圖分類號(hào):TG455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)35-0262-01
序言
充分利用航測技術(shù)和數(shù)模技術(shù)的結(jié)合,可以為公路路基設(shè)計(jì)圖提供施工所需要的地形、地貌等原始數(shù)據(jù),能夠最大限度的替代人工的外側(cè)作業(yè),對(duì)于路線的多方案選擇和路線的優(yōu)化設(shè)計(jì)十分恰當(dāng),在當(dāng)今的科技時(shí)代,路線CAD系統(tǒng)也在不斷的完善中,并且被推廣到工程建設(shè)中,航測技術(shù)是對(duì)地形進(jìn)行原始數(shù)據(jù)采集的重要手段,在路線設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的作用也十分顯著。將航測技術(shù)數(shù)模技術(shù)和路線CAD系統(tǒng)結(jié)合起來,可以為公路路基設(shè)計(jì)圖施工提供最完整的路線設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
一、航測數(shù)模技術(shù)
(一)航空攝影測量
航空攝影測量是應(yīng)用在公路路基設(shè)計(jì)圖施工中的一個(gè)方法,并且航測手段在公路路線設(shè)計(jì)圖施工中是具有可行性的,對(duì)于公路的設(shè)計(jì)圖要精準(zhǔn),需要全面考慮各個(gè)設(shè)計(jì)階段的地形地貌,航測的范圍要確定,遵循航測的原則,確定航測的比例和航攝的參數(shù),航測前布置設(shè)計(jì)野外控制點(diǎn)的方案,做好控制點(diǎn)測量的精度預(yù)算,提出一套關(guān)于公路路基設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)路線的最佳方案。方案包括使用什么樣的方式進(jìn)行采樣,在地形條件的基礎(chǔ)上,確定采樣點(diǎn)的分布密度,做好各種地形數(shù)據(jù)的分類編碼工作,正確選擇各種斷裂線,確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn),施工作業(yè)人員自身要設(shè)計(jì)一套作業(yè)程序,做好數(shù)據(jù)采集的措施。
(二)數(shù)字地面模型
需要研究的是在航測與數(shù)模的數(shù)據(jù)接口處的各種數(shù)據(jù)處理,包括原始數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的壓縮、分類編碼和數(shù)據(jù)文件的查錯(cuò)等,在進(jìn)行航測時(shí),對(duì)于航測采樣要事先提出設(shè)計(jì)要求,對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理要找出驗(yàn)收的方法,建立一套完整的數(shù)字地面模型,處理斷裂線和地形等數(shù)據(jù),研究怎樣提高關(guān)于數(shù)據(jù)的處理速度,怎樣產(chǎn)生路線的縱橫斷面地面線,建立地面地形分布圖,繪制縱橫斷面圖,編制數(shù)據(jù)程序,分析采樣點(diǎn)的分布格局,探討關(guān)于設(shè)計(jì)圖施工的各種要求,確定航測技術(shù)是最佳的地形采樣設(shè)計(jì)方式。
(三)設(shè)計(jì)路線CAD軟件系統(tǒng)
路線CAD是地形設(shè)計(jì)圖繪制的最佳路線圖軟件,要獲得路基施工圖就要在實(shí)測的基礎(chǔ)上,根據(jù)航測數(shù)模技術(shù)獲得的資料,設(shè)計(jì)路線,然后對(duì)比分析路線施工圖。從航測獲得各種數(shù)據(jù),包括土石方數(shù)據(jù)、路基位置和高度等數(shù)據(jù),研究公路路基施工圖設(shè)計(jì)是否具有可行性,根據(jù)研究分析結(jié)果,分步驟進(jìn)行路線設(shè)計(jì)。
二、數(shù)模技術(shù)在公路路線優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
航測數(shù)模技術(shù)通過室內(nèi)外測量建立地面模型,在公路路線CAD系統(tǒng)上輸入地面選定的坐標(biāo)點(diǎn)和其他數(shù)據(jù)要素,CAD軟件能夠根據(jù)數(shù)模中的數(shù)據(jù),自動(dòng)插入相關(guān)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行路線設(shè)計(jì),然后根據(jù)地形的等高線數(shù)據(jù),繪制地形的平面圖,利用設(shè)計(jì)程序優(yōu)化路線,完成路線的設(shè)計(jì)的各個(gè)項(xiàng)目工作,最后將完成的成果設(shè)計(jì)為文件。
航測數(shù)模技術(shù)和路線CAD結(jié)合,成為一個(gè)路線設(shè)計(jì)一體化的系統(tǒng),能夠形成數(shù)據(jù)采集和處理、路線設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)圖輸出的設(shè)計(jì)的全部過程,這一路線設(shè)計(jì)系統(tǒng)也將是公路測量設(shè)計(jì)發(fā)展的新方向。
建立公路數(shù)模需要內(nèi)插入縱面地面線和橫斷面地面線。完成關(guān)于路面的平面設(shè)計(jì),接著生成路線的坐標(biāo)圖和切線的方位角,這樣之后就可以通過道路的數(shù)據(jù)模型,插入設(shè)計(jì)路線圖所需要的縱斷面地面線和橫斷面地面線的數(shù)據(jù)。
建立道路數(shù)字地面模型后,就進(jìn)行路線優(yōu)化設(shè)計(jì),要優(yōu)化設(shè)計(jì)路線主要有兩種情況,一是方案比選;二是迭代尋優(yōu)。從各種原因考,第一種設(shè)計(jì)方案在實(shí)際中應(yīng)用的更多,但是第二種設(shè)計(jì)方案也一直是公路工程研究的方向??傊?,數(shù)字地面模型的所有優(yōu)化路線設(shè)計(jì)方案都是為了給設(shè)計(jì)圖提供內(nèi)插縱斷面地面線的數(shù)據(jù)和橫斷面地面線數(shù)據(jù)。在優(yōu)化路線設(shè)計(jì)中,數(shù)字模型的功用就是不需要設(shè)計(jì)人員的進(jìn)一步測量,直接在軟件商比較全部平面路線,優(yōu)化路線,找出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)路線方案。
三、航測數(shù)模技術(shù)在制作公路全景透視圖中的應(yīng)用
路線CAD系統(tǒng)是在科技比較先進(jìn)的軟件中繪制的施工設(shè)計(jì)圖,為路線平面設(shè)計(jì)圖提供逐樁坐標(biāo),在數(shù)模上插入需要的路線縱、橫斷面地面線。路線CAD系統(tǒng),設(shè)計(jì)施工圖時(shí)利用所需的路線縱、橫斷面地面線進(jìn)行設(shè)計(jì),生成關(guān)于路線橫、縱斷面的地面線設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。以路線CAD系統(tǒng)為依據(jù),建立起了一個(gè)公路路基的三維模型,再利用道路數(shù)字地面模型的子系統(tǒng),在設(shè)計(jì)軟件上生成航測地形的三維模型,在AutoCAD軟件中設(shè)計(jì)曲面模型、地表曲面模型,利用軟件中的疊合、消影功能,自動(dòng)生成靜態(tài)的三維全景透視圖,再借助MAX工具進(jìn)行渲染和動(dòng)畫,自動(dòng)生成公路的動(dòng)態(tài)全景透視圖。
在現(xiàn)代的路線優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用中,地面數(shù)字模型的應(yīng)用前景很廣,可以借助三維模型的立體線形,它是一種新型的優(yōu)化技術(shù)。通過疊加工程設(shè)計(jì)模型和三維地表,能夠產(chǎn)生有真實(shí)背景的三維工程模型,方便進(jìn)行修改,評(píng)估設(shè)計(jì)工程,消除工程后期的安全隱患,對(duì)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)有所提高,還能借助模型,設(shè)計(jì)綠化和建筑工程的環(huán)境,在現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)和路線CAD技術(shù)的不斷發(fā)展下,可以看出道路數(shù)字模型的明顯優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)論
在現(xiàn)在的公路路基施工圖設(shè)計(jì)中,要比較精準(zhǔn)的對(duì)公路進(jìn)行勘測設(shè)計(jì),最好的方式就是使用航測數(shù)模技術(shù),這是一種在公路工程中比較先進(jìn)的測量技術(shù),要設(shè)計(jì)公路路基施工圖,在航測中就需要對(duì)地形等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,建立路線圖模型。本文以航測地膜技術(shù)的特點(diǎn)為依據(jù),設(shè)計(jì)的施工圖既有傳統(tǒng)的航測和實(shí)測作業(yè)習(xí)慣,又有現(xiàn)代航測數(shù)模技術(shù)和CAD技術(shù)的勘測設(shè)計(jì)作業(yè)程序,數(shù)據(jù)采集的更加全面,利用也更加完善,新技術(shù)的應(yīng)用使測量工作的作業(yè)量大大減少。航測數(shù)據(jù)的采樣還能在各個(gè)階段,對(duì)設(shè)計(jì)提出具體的要求,設(shè)計(jì)出一套方案,來提高采樣數(shù)據(jù)的精確度和采樣數(shù)據(jù)的質(zhì)量,完善計(jì)算機(jī)路線繪制軟件的程序。
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關(guān)鍵詞:山區(qū)改建公路路線設(shè)計(jì)水文地質(zhì)路線線形
中圖分類號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1概述
隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展,現(xiàn)有相當(dāng)一部分公路在技術(shù)等級(jí)和通行能力上已經(jīng)難以滿足發(fā)展要求,越來越多的公路需要進(jìn)行改建。而在這些改建的公路中,相當(dāng)一部分處于山區(qū)。山區(qū)地形復(fù)雜,多高山峽谷,地質(zhì)、水文條件復(fù)雜,構(gòu)造作用活動(dòng)頻繁,工程地質(zhì)條件脆弱。受其影響,蹦(坍)塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害類型多,分布范圍廣,對(duì)公路影響大。 這些特點(diǎn)決定了山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)技術(shù)性強(qiáng),涉及面廣,路線設(shè)計(jì)人員不但要精通路線設(shè)計(jì),還要具有其他專業(yè)的知識(shí),能夠把握路基、橋梁、隧道的總體方案。正是因?yàn)槁肪€設(shè)計(jì)在測設(shè)全過程中占主導(dǎo)地位,因此,認(rèn)真總結(jié)山區(qū)改建公路路線設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn),對(duì)于合理、快速、高效地完成公路勘測設(shè)計(jì)任務(wù),提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低工程造價(jià)都具有積極的意義。筆者結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就此提出一些個(gè)人的見解和建議,供同行們參考。
2山區(qū)的自然特征對(duì)路線工程的影響
要掌握好山區(qū)改建公路路線線型設(shè)計(jì),首先要了解山區(qū)的自然特征對(duì)路線工程的影響。
2.1地形的影響
地形是影響路線的線形、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程造價(jià)的主要因素。山脈相連,高低起伏,坡大溝深,山崖陡峭。伴隨著大小水系分布著大小河流及山間谷地。山區(qū)河流具有河床縱坡大、流量小、流速快,形成山區(qū)地形山高谷深垂直切割明顯的特點(diǎn),路線布設(shè)在平、縱、橫三個(gè)方面受到限制,迫使路線平面、和縱斷面轉(zhuǎn)折頻繁。因此在選定路線時(shí),應(yīng)先摸清山脈水系的特點(diǎn),選定好路線的總體走向和主要控制點(diǎn)。結(jié)合地形特點(diǎn),選定利用和改建的實(shí)施方案,反復(fù)比較統(tǒng)籌安排。
2.2 地質(zhì)條件的影響
山區(qū)地表坡度大,土壤淺薄,植被稀少。強(qiáng)分化的土石易被水沖走。巖石直露,巖體破碎,產(chǎn)狀多變,褶曲斷裂。裂隙水和地下水的長期作用對(duì)地質(zhì)穩(wěn)定有很大影響,加之氣候變化,地表存在著一些不良地質(zhì)情況,如巖堆、碎落、滑塌、巖溶、泥石流等。而路基的穩(wěn)定性取決于所處地段地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性,故巖石的種類,巖層走向和傾斜度及有無軟土夾層及地下水的影響,在路線設(shè)計(jì)時(shí),必須從地質(zhì)構(gòu)造上正確判斷巖層的穩(wěn)定性,對(duì)不良地質(zhì)的影響范圍做出認(rèn)真研究與分析,采取防治結(jié)合的有效措施予以根除。
2.3 氣候的影響
山區(qū)一般溫度較低,晝夜溫差較大,溫度垂直性差異非常明顯。夏季多暴雨,往往會(huì)伴隨著山洪暴發(fā),冬季積雪較厚。由于地形、地貌特征雨水的作用顯著,沿河路基易沖刷。應(yīng)充分調(diào)查了解降雨量、匯水面積、洪水位的情況,合理地選擇路線線位高度或采取措施確保路基的使用安全。
2.4 水文條件的影響
水文地質(zhì)反映了地下水的活動(dòng)規(guī)律, 決定了含水層的厚度和位置, 地下水位的高度影響路基的干濕狀態(tài), 影響路基病害和橋涵地基的穩(wěn)定性, 特別是在路線線形、橋位選擇、孔徑確定、防護(hù)工程及排水系統(tǒng)影響等方面。
3 選線的原則
路線方案是路線設(shè)計(jì)中最根本的問題,路線方案一經(jīng)確定,整個(gè)工程的設(shè)施布局及工程造價(jià)便基本確定。路線應(yīng)在滿足使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下,妥善處理近期與遠(yuǎn)期、整體與局部的關(guān)系,綜合考慮自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程投資、施工等因素,認(rèn)真進(jìn)行方案研究,從多個(gè)方案中選出合理的方案。它對(duì)一條公路的勘測設(shè)計(jì)質(zhì)量起著決定性作用。山區(qū)改建公路選線除應(yīng)遵守道路選線的一般原則外,還要根據(jù)工程量大小、技術(shù)指標(biāo)提高程度等因素,實(shí)行充分利用與積極改造相結(jié)合的原則。當(dāng)工程量增加不大卻能顯著提高技術(shù)指標(biāo)時(shí),應(yīng)以改造為主;當(dāng)改造提高技術(shù)指標(biāo)有限卻會(huì)顯著增加工程量時(shí),應(yīng)以利用為主;當(dāng)沿舊路無法達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求時(shí)或即使達(dá)到但指標(biāo)較低且工程量較大時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形、地物、地質(zhì)等條件設(shè)計(jì)新方案。在改造過程中,既要防止忽視標(biāo)準(zhǔn)過分遷就現(xiàn)有公路,又要避免片面追求過高標(biāo)準(zhǔn),大量廢棄原有公路,而應(yīng)綜合考慮,合理掌握線形指標(biāo),忌“左”防“右”,做到經(jīng)濟(jì)合理。
4 選線和定線
選線和定線是公路路線設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),選出的路線是否合理將直接影響到公路的質(zhì)量、工程造價(jià)以及公路的安全性和使用年限。由于山區(qū)公路地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,可能的路線方案較多,加上平、縱、橫三方面的相互影響和制約,以及路線位置對(duì)公路構(gòu)造物的影響很大,使得選、定線工作變的十分復(fù)雜。改建公路路線定線通常采用紙上定線實(shí)地定線相結(jié)合的方法。一般在實(shí)地定線前,在大比例尺地形圖上進(jìn)行紙上定線,確定路線的走廊,并找出需要改建的段落。紙上定線應(yīng)根據(jù)主要控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況,選擇地勢平緩、山坡順直處安排路線,然后根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行試坡,對(duì)不滿足縱坡要求路段進(jìn)行調(diào)整,最終在紙上確定滿足路線平縱面要求的路線走廊。實(shí)地定線在紙上定線的基礎(chǔ)上進(jìn)行,對(duì)于改建公路,尤其是在舊路走廊帶內(nèi),由于通視條件好,對(duì)原有構(gòu)筑物利用要求精度高,為精確的確定路線線位,在沒有精確地形圖的條件下,只有采用實(shí)地定線的方法確定線位。
5 平面線形設(shè)計(jì)
一般情況下,平面選線是在1:2000的地形圖上先定交點(diǎn)而后布線,由于地形圖的誤差不可避免,在紙上定的線放于現(xiàn)場,難以達(dá)到最大限度地利用現(xiàn)有公路。然而,先利用全站儀(或GPS儀器)測出路線中線的控制點(diǎn),再根據(jù)路線中線的控制點(diǎn)進(jìn)行路線設(shè)計(jì),不僅能很好地利用現(xiàn)有公路,而且測設(shè)十分方便。
老路改建設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循運(yùn)營安全、資源節(jié)約的原則, 充分體現(xiàn)“以人為本、安全第一”, 最大限度地利用原有公路所占用的土地, 盡可能減少新增用地。對(duì)拓寬升級(jí)的老路改建, 在非城鎮(zhèn)路段平面定線加寬時(shí)盡可能以單側(cè)加寬為主,將原老路一側(cè)土路肩作為改建后的土路肩,一來可減少新、老路基的銜接處理,二來有利于施工期間的交通組織;在城鎮(zhèn)路段( 街道寬度滿足平面路線布設(shè)要求),為減少拆遷,平面定線過程中平面設(shè)計(jì)線盡量在街道中心。對(duì)拓寬路段不多的改建項(xiàng)目,平面定線過程中平面設(shè)計(jì)線盡量與老路路基中心線一致或在老路路基范圍內(nèi)。這就需要在外業(yè)勘測期間加強(qiáng)對(duì)老路中線、邊線和相關(guān)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。改建項(xiàng)目的平面設(shè)計(jì)與新建項(xiàng)目不同,受老路原線形和資金的約束,平面線形設(shè)計(jì)不可能脫離老路進(jìn)行徹底的改造, 當(dāng)適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)而既能滿足使用要求,又可提高老路的利用率時(shí), 則可通過適當(dāng)調(diào)整老路平面線形以達(dá)到改善的目的。但這樣容易導(dǎo)致平面指標(biāo)因利用老路而降低, 或不能完全滿足規(guī)范要求。
6縱斷面設(shè)計(jì)
路線拉坡時(shí),應(yīng)考慮新舊路的橫坡度和超高,如果是兩側(cè)加寬時(shí),舊路的橫坡和新路的橫坡相差不大,這時(shí),路線的縱斷面采用中線控制即可。如果單側(cè)加寬,應(yīng)按舊路面加鋪厚度推算改建路面的路中線標(biāo)高。山嶺重丘區(qū)現(xiàn)有公路大都線形差、坡度陡,改建公路難以利用,一般都采用新線的方式。而改建平原微丘區(qū)現(xiàn)有公路,在利用部分平面時(shí),還可以利用部分縱面。
7 橫斷面設(shè)計(jì)
舊路改建的橫斷面設(shè)計(jì)中,應(yīng)因地制宜,結(jié)合地形地貌,充分考慮美化、綠化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)保等因素。對(duì)于平原微丘區(qū)的二、三級(jí)公路應(yīng)盡可能采用全鋪式路面。以改善路容,并增加行車安全。山嶺重丘區(qū)的路塹路段兩側(cè)邊坡應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況采用不同的護(hù)面措施,對(duì)于土質(zhì)邊坡應(yīng)以綠化防護(hù)為主。在陡坡地段,路基設(shè)計(jì)一般應(yīng)盡量避免采用半填半挖斷面,如果不可避免時(shí),應(yīng)考慮擋土墻及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。
8 結(jié)語
改建公路的路線設(shè)計(jì)要在保證行車安全、舒適、快捷的前提下,應(yīng)充分考慮利用現(xiàn)有公路。使工程數(shù)量最小,造價(jià)最低,運(yùn)營費(fèi)用最省,并且要利于施工和養(yǎng)護(hù)。改建公路路線的走向,布置以及控制點(diǎn)的選擇應(yīng)以現(xiàn)有公路為基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
1JTG D20-2006,公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范,北京,人民交通出版社,2006
2JTG D60-2004,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范,北京,人民交通出版社,2004
【關(guān)鍵詞】公路;設(shè)計(jì);交通安全;關(guān)系
中圖分類號(hào):X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 概論
近幾年來,隨著公路建設(shè)的發(fā)展,公路交通安全問題越來越受到人們的關(guān)注,交通部《 公路勘察設(shè)計(jì)典型示范工程咨詢示范要點(diǎn)》 明確提出了“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設(shè)計(jì)理念,交通部副部長馮正霖強(qiáng)調(diào),在交通發(fā)展的新理念上,勘察設(shè)計(jì)工作必須做到“六個(gè)堅(jiān)持,六個(gè)樹立”,第一個(gè)即是“堅(jiān)持以人為本,樹立安全至上的理念”。因此,在大力發(fā)展交通事業(yè)的同時(shí),必須將“安全意識(shí),引入道路的設(shè)計(jì)中,通過完善的道路設(shè)計(jì),來有效地控制交通安全,減少交通事故,減少經(jīng)濟(jì)損失。
2 公路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
由于公路是建造在大地表面穿越不同地理區(qū)域的一種線性人工構(gòu)造物。它直接暴露在自然環(huán)境中,以至山區(qū)公路受地形、地質(zhì)、氣候、土壤等自然條件的影響很大,因此,山區(qū)公路在設(shè)計(jì)時(shí)要按統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜地選擇各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),使之做到合理利用地形,盡可能技術(shù)經(jīng)濟(jì)地做到公路設(shè)計(jì)安全合理。由于山區(qū)地形山脈相連,高低起伏,坡大溝深,山崖陡峭,路線布設(shè)在平、縱、橫三個(gè)方面受到限制,迫使路線平面、和縱斷面轉(zhuǎn)折頻繁,所以山區(qū)公路的設(shè)計(jì)對(duì)于選擇地質(zhì)條件良好的走廊帶猶為重要,這對(duì)公路路基的穩(wěn)定性、整體性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等有著密切關(guān)系。
3 公路線形設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的影響
雖然造成交通事故的原因是多方面的,包括駕駛?cè)?、車況、路況、氣候環(huán)境、道路環(huán)境等。但從交通事故的統(tǒng)計(jì)和分析看,公路線形設(shè)計(jì)是否合理是關(guān)系到高等級(jí)公路安全的根本問題。公路線形設(shè)計(jì)指標(biāo)的選取及線形的均衡性對(duì)交通安全起著關(guān)鍵作用。優(yōu)質(zhì)、合理的線形設(shè)計(jì)不但能滿通通行能力、行車安全的需要,還可以提供清晰醒目的行車方向,提供足夠的視距及其他信息,能夠給駕駛?cè)藛T營造一個(gè)輕松的環(huán)境,減少疲勞。
4公路設(shè)計(jì)要素與交通安全
(1) 平面設(shè)計(jì)與交通安全,公路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步就是平面布設(shè),在平面線形設(shè)計(jì)中,要充分利用地形布線,要努力做到線形和投資的最佳結(jié)合,只有這樣,選線才算是成功。在平面布線上存在直線和曲線兩種形式。直線是最常用的線形,其優(yōu)點(diǎn)是勘測、設(shè)計(jì)簡單,方向明確,距離短捷,但過長的直線單調(diào),對(duì)駕駛?cè)藛T易產(chǎn)生乏味感,降低集中力,不利于行車安全。
(2)公路在實(shí)際設(shè)計(jì)中,要充分利用地形,在盡可能地采用直線的同時(shí),也要以地形布設(shè)相應(yīng)曲線,因?yàn)榍€線形能適合地形的變化,并能圓滑的將前后直線連接以保持線形的連續(xù)性。在采用曲線時(shí),圓曲線的曲率半徑盡可能大些,一般避免采用極限最小半徑。三級(jí)公路以上還要采用緩和曲線來過度直線到圓曲線的曲率變化。根據(jù)汽車行駛在彎道時(shí)會(huì)產(chǎn)生向彎道外側(cè)的離心力這一特性,在較小半徑彎道上,還應(yīng)該設(shè)置超高,超高不能太小,也不能太大,應(yīng)該根據(jù)彎道半徑以及道路等級(jí)、所在地區(qū)的寒冷積雪程度、地形狀況等綜合計(jì)算考慮,但正常情況下以不超過8 %為宜。在較小半徑的情況下,為了使車輛行駛轉(zhuǎn)彎軌跡的需求,還要設(shè)置加寬值。有時(shí)超高、加寬不足往往是引發(fā)交通事故的直接原因。
(3)曲線轉(zhuǎn)角對(duì)公路交通安全也有影響。大量資料統(tǒng)計(jì),小偏角曲線容易導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生急彎錯(cuò)覺,不利于行車安全。因此,在公路設(shè)計(jì)中合理確定路線轉(zhuǎn)角十分重要。
5當(dāng)前公路設(shè)計(jì)中存在的一些問題
在實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)道路線形設(shè)計(jì)時(shí),往往不從實(shí)際出發(fā),不考慮工程所在地的實(shí)際地形狀況,死扣規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),對(duì)道路的線形設(shè)計(jì)缺乏靈活性。結(jié)果導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的道路盡管線形指標(biāo)處處合格,滿足規(guī)范要求,但是,實(shí)際運(yùn)營起來,卻是安全事故頻繁出現(xiàn)。道路是一個(gè)跨越一定空間的構(gòu)筑物,由于其特殊性,使得道路的設(shè)計(jì)應(yīng)該從宏觀上進(jìn)行把握,而不僅僅是局限于道路的某個(gè)局部,并不是說道路的局部滿足要求,局部合理了,道路整個(gè)的線形就一定合理,一定科學(xué),一定安全。道路線形的設(shè)計(jì),應(yīng)該首先從宏觀出發(fā),從整體考慮。整體上通過了,再進(jìn)行局部線形的設(shè)計(jì),關(guān)鍵不在于局部線形指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求,重要的是整個(gè)線形是否連續(xù),是否順暢,是否均勻。修好后,行車是否順暢,是否安全,是否人性化。
6 結(jié)束語
《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)各級(jí)線、粗線條是引導(dǎo)其判斷方向的重要因素,設(shè)計(jì)公路最大縱坡和坡長都作了具體規(guī)定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意公路線形的選擇及組合,小縱坡區(qū)段對(duì)交通安全也有不利影響,因?yàn)樾】v坡流暢的線形及通順、均衡、合理的線形空間組合使交區(qū)段使道路的縱斷面變成了鋸齒形,造成車輛頻繁通事故的隱患降至最低,交通出行的安全性、的上下坡顛簸,給駕駛員造成不連續(xù)的錯(cuò)覺,極易發(fā)生交通安全事故??傊方煌ò踩芯渴且粋€(gè)涉及多因素的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)工程,大量交通事故表明,良好的道路設(shè)計(jì)能提供安全可靠的行車條件,是減少交通事故、減輕旅客生命財(cái)產(chǎn)損失的有效手段,必須在設(shè)計(jì)階段堅(jiān)持設(shè)計(jì)和交通安全相統(tǒng)一的理念。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐吉謙,交通工程總論,人民交通出版社,2002
[2] 張維全,道路勘測設(shè)計(jì),重慶大學(xué)出版社,2002
[3] 高建平,基于運(yùn)行車速的公路線形設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià),同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004
關(guān)鍵詞:公路 幾何設(shè)計(jì) 交通安全 靈活性設(shè)計(jì)1、引言
近幾年來,隨著公路建設(shè)的發(fā)展,公路交通安全問題越來越受到人們的關(guān)注。交通部《公路勘察設(shè)計(jì)典型示范工程咨詢示范要點(diǎn)》明確提出了“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設(shè)計(jì)理念。交通部副部長馮正霖強(qiáng)調(diào),在交通發(fā)展的新理念上,勘察設(shè)計(jì)工作必須做到“六個(gè)堅(jiān)持,六個(gè)樹立”,第一個(gè)即是“堅(jiān)持以人為本,樹立安全至上的理念”,可見安全問題已經(jīng)被提到首要重要地位了。因此,在大力發(fā)展交通事業(yè)的同時(shí),必須將“安全意識(shí)”引入道路的設(shè)計(jì)中,通過完善的道路設(shè)計(jì),來有效地控制交通安全,減少交通事故,減少經(jīng)濟(jì)損失。
2、公路幾何設(shè)計(jì)對(duì)交通安全的重要性
合理、優(yōu)質(zhì)的公路設(shè)計(jì),可以提供清晰醍目的行車方向,提供足夠的視距及其他信息,能夠符合駕駛?cè)藛T普遍期望的設(shè)計(jì)效果。在公路設(shè)計(jì)中,影響交通安全的因素雖然是多方面的,但公路幾何設(shè)計(jì)對(duì)公路的安全性則起到先決的作用,一旦通過選線確定公路走向并由此確定幾何線形,則其他項(xiàng)目幾乎都已經(jīng)隨選定的幾何線形得以確定,其他如橋涵構(gòu)造物的位置、安全設(shè)施等幾乎只是成了更趨于合理的問題。
3、公路幾何設(shè)計(jì)與交通安全
3.1 平面設(shè)計(jì)與交通安全
在平面線形設(shè)計(jì)中,直線是最常用的線形,其優(yōu)點(diǎn)是勘測、設(shè)計(jì)簡單,方向明確,距離短捷,但直線單調(diào),對(duì)駕駛?cè)藛T易產(chǎn)生乏味感,降低集中力,不利于行車安全。在選用直線線形時(shí),一定要十分慎重。滿足最小長度和最大長度的要求。
曲線線形要適合地形的變化,并能圓滑的將前后線形連接以保持線形的連續(xù)性。圓曲線的曲率半徑盡可能大些。在較小半徑彎道上,應(yīng)該設(shè)置超高,超高不能太小,也不能太大,應(yīng)該綜合考慮。超高、加寬不足往往是引發(fā)交通事故的直接原因。
曲線轉(zhuǎn)角對(duì)公路交通安全也有影響。小偏角曲線容易導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生急彎錯(cuò)覺,不利于行車安全。因此,在公路設(shè)計(jì)中合理確定路線轉(zhuǎn)角十分重要。
3.2 縱面設(shè)計(jì)與交通安全
縱面線形應(yīng)注意縱向坡度和變坡點(diǎn)處的豎曲線兩類??v向坡度受車輛和行駛性能的影響較大。爬坡能力明顯不同的車輛混在一起,不采用適當(dāng)縱向坡度和在路段設(shè)置爬坡車道,就會(huì)成為道路通行能力低和發(fā)生交通事故的主要原因。
縱向坡度的標(biāo)準(zhǔn)值,要在經(jīng)濟(jì)容許范圍內(nèi)按盡可能較少的降低車輛速度的原則來確定。在連續(xù)下坡時(shí),車速越來越快,不安全,因此必須控制坡長。
一般,凸曲線段事故率要比水平段高,小半徑凸曲線往往成為事故的誘因。豎曲線頻繁變換會(huì)影響行車視距,嚴(yán)重降低公路安全性。在夜間沒有照明的公路,凹曲線必須考慮視距問題。
3.3 橫斷面設(shè)計(jì)與交通安全
公路路幅的布置方式對(duì)交通安全也有一定的影響,車行道、路緣帶、路肩以及中央分隔帶的形狀和尺寸,都應(yīng)根據(jù)使用功能、交通量大小、交通流的組成以及安全行車要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì),做到連續(xù)性和一致性。一般車行道的寬度控制在3.5~4.0m之間。
車行道寬度的有效利用,在很大程度上取決于路緣帶和路肩的狀況,高速公路設(shè)置規(guī)定寬度的路緣帶能起到分隔車行道和路肩、車行道和分隔帶的作用,并誘導(dǎo)駕駛員,有利于安全行駛。
3.4平縱橫組合設(shè)計(jì)與交通安全
平縱線形的組合,對(duì)視覺誘導(dǎo)起重要作用,在視覺上違背自然誘導(dǎo)的線形組合是導(dǎo)致事故多發(fā)的主要原因。
在平縱線形設(shè)計(jì)中,要避免豎曲線與回旋曲線重合,特別是凹形豎曲線與平面上兩反向回旋線的拐點(diǎn)重合;避免豎曲線頂部有急彎,以免駕駛員靠近頂部來不及判斷,從而造成速度過高引發(fā)交通事故。在平曲線的組合中,盡量避免或少采用反向曲線、斷背曲線和復(fù)曲線??雌饋砼で穆范?,破壞了線形的一致性
4、公路靈活性設(shè)計(jì)方法
4.1 靈活性設(shè)計(jì)的原則
公路線形靈活性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
(1) 連續(xù)性。公路線形是優(yōu)美的三維空間結(jié)構(gòu),要求線條流暢,具有韻律感。
(2) 融合性。公路路線要與環(huán)境融為一體。
(3) 原始性。公路路線選線時(shí)應(yīng)充分利用風(fēng)景資源,視野要多樣性,盡量保持現(xiàn)有環(huán)境,減少施工對(duì)環(huán)境的破壞,施工痕跡要注意恢復(fù)其自然外觀。
4.2 靈活性設(shè)計(jì)的方法
(1) 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)
從靈活性設(shè)計(jì)的角度出發(fā),公路與自然及人文環(huán)境的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),包括兩方面的含義: 一是靈活運(yùn)用線形設(shè)計(jì)指標(biāo),使其與周圍環(huán)境充分協(xié)調(diào); 二是公路布線要靈活利用和改造環(huán)境,使公路建設(shè)不破壞周圍環(huán)境的自然美。
(2) 超標(biāo)設(shè)計(jì)
公路作為大跨度的巨型構(gòu)造物,所經(jīng)地區(qū)往往地形復(fù)雜、差異較大,面臨極端的自然氣候或地形環(huán)境條件,設(shè)計(jì)者有必要靈活地尋求其他的一些解決辦法,其中超標(biāo)設(shè)計(jì)就是選擇之一。對(duì)于特殊的公路立地條件,即使使用極限的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也可能會(huì)出現(xiàn)高造價(jià)或?qū)χ車h(huán)境造成較大影響的情況,如果條件允許,可適當(dāng)突破公路線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的底限指標(biāo),以達(dá)到設(shè)計(jì)的均衡性。
4.3主要做法
高速公路的中央分隔帶都很寬,有10 m 以上的寬度,一方面考慮將來道路加寬時(shí),不需要再征用土地,但多數(shù)情況下是考慮在現(xiàn)有的運(yùn)營條件下,車輛行駛?cè)缙x行車道駛向?qū)Ψ杰嚨罆r(shí),中央分隔帶有足夠的寬度用于減緩汽車的速度,避免與對(duì)面來車相撞以造成惡通事故。路基設(shè)計(jì)采用低路堤形式,排水溝設(shè)計(jì)基本采用平坦三角形或淺碟形,路側(cè)護(hù)欄視需要而設(shè)置。邊坡坡度一般很緩,邊坡防護(hù)幾乎全用生態(tài)防護(hù)。
5、總結(jié)
雖然造成交通事故的原因是多方面的,大多數(shù)交通事故并非一定是幾何設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的,但科學(xué)完善的交通安全設(shè)計(jì)特別是加強(qiáng)幾何設(shè)計(jì)等內(nèi)容是減少交通事故、減輕旅客生命財(cái)產(chǎn)損失有效的手段。為了提高整個(gè)交通系統(tǒng)的交通安全水平,必須在道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)各個(gè)階段重視安全因素,達(dá)到安全性、舒適性、愉悅性的和諧統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn):
[1]李湧平.淺談如何加強(qiáng)公路幾何設(shè)計(jì)增加交通安全[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2007,(06):216-218.
[2]張雨化.道路勘測設(shè)計(jì)[M] .北京:人民交通出版社,1999.
[3]凌鐳,吳海翔.高速公路交通安全分析[J].公路交通科技,2003,(6).
關(guān)鍵詞:農(nóng)村公路;平縱橫設(shè)計(jì);技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)掌握
1.概述
山區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要依賴于公路運(yùn)輸,因?yàn)樯絽^(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,有充足的物產(chǎn)資源有待開發(fā),但是山區(qū)的公路建設(shè)不僅受到了社會(huì)因素制約,同樣也受到了海拔高度、地形與地質(zhì)、氣候、水文以及人文等方面因素的影響。所以,山區(qū)公路建設(shè)的難度系數(shù)較大、費(fèi)用相對(duì)偏高,在建成后也會(huì)存在運(yùn)營管理、養(yǎng)護(hù)復(fù)雜的問題。山區(qū)公路的建設(shè)路線應(yīng)該要適應(yīng)地形的變化,還要避免對(duì)于山體劇烈的切割,破壞原有的生態(tài)環(huán)境;在達(dá)到規(guī)定的道路等級(jí)情況下還要注意線形要素指標(biāo)的運(yùn)用與相互之間合理的組合,保證還要在公路線條順適性、連續(xù)性以及均衡性;在施工時(shí)盡量控制避免工程病害,減低工程竣工后的運(yùn)輸與養(yǎng)護(hù)管理的成本,保障公路日常的運(yùn)輸功能。以上就是針對(duì)山區(qū)農(nóng)村公路做勘察設(shè)計(jì)最基本的要求。
2.平面設(shè)計(jì)的相關(guān)問題認(rèn)識(shí)
山區(qū)的河流都是曲折蜿蜒的,地形地貌也是變化無窮。如果將公路的曲線盡可能的與自然地貌相貼合,就會(huì)減少工程的數(shù)量,還能保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。盡管規(guī)范中并沒有硬性要求布線必須是曲線或是直線。同向曲線間最小直線長度以不小于行車速度6倍為宜;反向曲線間最小直線長度以不小于行車速度的2倍為宜。對(duì)山區(qū)公路,計(jì)算行車速度為60km/h,僅高速公路和一級(jí)、二級(jí)公路中才采用,而三級(jí)、四級(jí)公路的計(jì)算行車速度分別采用40km/h、30km/h、20km/h。因此,在山區(qū)農(nóng)村公路設(shè)計(jì)中硬性參照上述規(guī)定則不妥,考慮到緩和曲線段的加寬和超高,汽車從直線到曲線行駛,與直線長度關(guān)系較小。為與山區(qū)的特殊地形地貌相吻合,減少大面積的大填大挖對(duì)環(huán)境的破壞,充分利用地形,減少工程量,節(jié)約投資,僅從駕駛員操作過程需要考慮,各線元最短長度以3s設(shè)計(jì)速度行程控制為宜。若曲線間的直線長度難以滿足3s設(shè)計(jì)速度行程要求時(shí),同向曲線應(yīng)調(diào)整線形使之成為單曲線或復(fù)曲線或采用卵形、C型和凸型等平曲線;反向曲線應(yīng)調(diào)整線形或運(yùn)用回旋曲線使之組合成復(fù)曲線。
公路路線平面采用基本型、S型、卵形、C型和凸型等4種線形。除受限地段外,其余平曲線最短緩和曲線長度25米,為了消除短夾直線,多采用不對(duì)稱緩和曲線長度;為了最大限度地?cái)M合原路多采用多圓復(fù)合的卵形曲線。部分路段為了避免傷及高陡的上邊坡,或者侵入河道太多,也不刻意消除夾直線,各線元最短長度以3s設(shè)計(jì)速度行程控制。
盡量最大限度地利用舊路,避免大挖方、大填方,盡量避免拆遷房屋及沿線設(shè)施,以減少工程造價(jià)。對(duì)于原路平曲線半徑較小、縱坡較長的交通事故黑點(diǎn),結(jié)合地形、工程地質(zhì)條件,則脫離原路改移路線,盡可能按照較高指標(biāo)布置設(shè)計(jì)中線,以改善路線平縱面。
3公路縱斷面設(shè)計(jì)的相關(guān)問題分析
改建公路路基設(shè)計(jì)的標(biāo)高通常為公路中心線處的標(biāo)高。為充分利用舊路以及節(jié)省加鋪路面工程的數(shù)量,所以在縱面的設(shè)計(jì)過程中要利用舊路的實(shí)測標(biāo)高,依照縱面的控制標(biāo)高來進(jìn)行縱面的拉坡設(shè)計(jì),盡量采取寧填勿挖或者減少挖的設(shè)計(jì)理念;還可以運(yùn)用限速的指標(biāo)來控制部分地段的縱面指標(biāo);如有平面改線的路段,要適當(dāng)調(diào)整縱面,一定要注重平縱面的組合。路縱面控制標(biāo)高需要遵循以下幾個(gè)原則:
(1)利用原路與加寬改建的路基段落按路面加鋪,做好厚度的控制。也就是說將現(xiàn)有的路標(biāo)高就作為路床設(shè)計(jì)的標(biāo)高,所設(shè)計(jì)的路面的標(biāo)高按照現(xiàn)有的路床來設(shè)計(jì)標(biāo)高,另外還要結(jié)合路面的結(jié)構(gòu)層的厚度。
(2)利用舊橋或者加寬小橋的設(shè)計(jì)標(biāo)高來作為現(xiàn)有的標(biāo)高,也就是指按照現(xiàn)有的橋面標(biāo)高與路面結(jié)構(gòu)的厚度來作路床設(shè)計(jì)的標(biāo)高。
(3)所有新建的路段不需要受到這個(gè)限制。
4.路基橫斷面設(shè)計(jì)問題
4.1平曲線超高
由于受原路狀況及沿線地形、地質(zhì)、環(huán)境、水文等諸多因素的限制,為避免對(duì)環(huán)境造成不利影響,路線設(shè)計(jì)的部分平曲線采用較短的回旋緩和曲線,平面線形較多地采用凸形、反向S型及同向的C形和卵形曲線,應(yīng)采用靈活的超高與加寬方式和選擇合適的漸變段落,盡可能改善這些平曲線線形的缺陷與不足,使行車更加安全、舒適,讓視覺更加連續(xù)流暢,給公路路容增輝。
4.1.1拐點(diǎn)和公切點(diǎn)附近的雙向路拱橫坡段就不小于3s的長度。若按此方式進(jìn)行超高漸變,其雙向路拱橫坡段長度小于3s時(shí),則相鄰兩平曲線超高漸變應(yīng)由直緩點(diǎn)開始。
4.1.2凸形曲線為了改善凸點(diǎn)處超高漸變率坡差較大的不足,盡量在凸點(diǎn)附近設(shè)置長度不小于35~25米的全超高段。
4.1.3卵形曲線一般在插入緩和曲線全長完成超高漸變,可不受超高漸變率大于1/330的限制。
4.2平曲線加寬
全線半徑小于等于規(guī)范規(guī)定值時(shí)的平曲線應(yīng)設(shè)置加寬,采用規(guī)范的第二類加寬值。較小半徑的平曲線通過計(jì)算適當(dāng)增大加寬值。全線平曲線加寬漸變段與超高段對(duì)應(yīng),加寬漸變長度等于超高漸變長度。
4.2.1與平曲線超高一致,S型曲線拐點(diǎn)和C型曲線公切點(diǎn)
附近的標(biāo)準(zhǔn)路基寬度段長度應(yīng)不小于3s行程;否則應(yīng)從S型曲線拐點(diǎn)開始加寬及將C形曲線相鄰兩緩和曲線全長作為兩平曲線加寬差值的漸變段。凸形曲線為了改善凸點(diǎn)的加寬突變情況,盡量早凸點(diǎn)附近設(shè)置長度不小于35~25米的全加寬段。
4.2.2除其中有不設(shè)置加寬的大圓外,卵形曲線一般按小圓的加寬值統(tǒng)一加寬;如其中有不設(shè)置的大圓,則將期間的緩和曲線全長作為小圓的加寬漸變段。
4.3平曲線視距的切除
通常來說,全線的視距不得小于2倍的停車距離,還要結(jié)合實(shí)際地形于植被覆蓋的具體情況,盡可能的將平曲線側(cè)的影響視線的所有障礙物以及挖方邊坡按照視距的包絡(luò)曲線采取清除和切除的措施。針對(duì)有條件的部分平曲線可按照超車部分的視距做視距清除或是切除處理。要求達(dá)到每1-2公里路程內(nèi)能有至少一處的超車路段。平曲線的內(nèi)側(cè)視距其中包括包絡(luò)曲線中圓曲線的部分,可以按照半徑來計(jì)算出所需要的橫凈距以及緩和曲線部分可以按照這個(gè)橫凈距從直緩點(diǎn)到緩圓點(diǎn)漸變。如果因?yàn)榍谐暰喽斐纱箝_挖的高陡邊坡與較大范圍內(nèi)的植被受損,那么這些平曲線就不能夠進(jìn)行視距切除處理。應(yīng)該設(shè)置相對(duì)應(yīng)的標(biāo)志與標(biāo)線的交通安全的設(shè)施。要求該段路程車輛必須分道行駛,不允許出現(xiàn)超車的現(xiàn)象。
5.結(jié)束語
針對(duì)山區(qū)公路的實(shí)際來說,可以通過實(shí)際測量出的道路控制點(diǎn)三維的數(shù)據(jù),借助道路輔助設(shè)計(jì)的智能化軟件來構(gòu)造出平面的線條。這種方法可以凸顯設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)用途,合理運(yùn)用了當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?,還能做好平縱結(jié)合,為降低工程的造價(jià)提供了較好的技術(shù)保障,適用性很強(qiáng)。另外,在農(nóng)村的公路設(shè)計(jì)中也可以運(yùn)用相關(guān)的技術(shù),可以將舊路原來就有的構(gòu)建物與新建的路線充分利用,通過地形的控制,可以大大提升勘測設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2006).人民交通出版社,2006.09
關(guān)鍵詞:路面問題;公路路線設(shè)計(jì);組合設(shè)計(jì);路面排水系統(tǒng)
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.引言
近二十年來,我國公路一直保持著高速、持續(xù)、平穩(wěn)的發(fā)展境況,但是在高速發(fā)展的同時(shí),公路出現(xiàn)了大量的水損害問題,較多的路面在通車兩三年后就發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的路面病害,結(jié)果不但影響了公路的正常運(yùn)營,而且造成了人財(cái)力的浪費(fèi)。這些早期損壞主要是路面結(jié)構(gòu)處于水飽和狀態(tài)下承受車輛的荷載反復(fù)作用引起的,特別是在降雨充沛的地區(qū)。雨水在路面滯留過長也會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)和行車安全構(gòu)成危險(xiǎn),雨水在行車荷載作用下會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓力進(jìn)而破壞面層的瀝青混合料,雨水在路面行成水膜,降低了路面的抗滑性能,嚴(yán)重影響行車安全。
所以解決路基路面的排水問題和防止水損害也一直是公路工作者研究的重點(diǎn),本文正是基于這一考慮,提出在公路路線設(shè)計(jì)和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素。本文將從影響路面排水的設(shè)計(jì)因素來分析,具體包含公路路線設(shè)計(jì)中的平面、縱斷面、平縱組合設(shè)計(jì)等,以及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)等因素,并提出相對(duì)應(yīng)的措施和建議,以便與公路同行們共同探討。
1.公路平面設(shè)計(jì)
公路路線設(shè)計(jì)直接影響著路面排水的順暢,規(guī)范對(duì)此也有相應(yīng)的規(guī)定。影響公路排水設(shè)計(jì)的因素也較多,如平面、縱斷面以及平縱組合等,在公路設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮這些因素的影響。
1.1 橫斷面設(shè)計(jì)
(1)在橫斷面設(shè)計(jì)中,為了及時(shí)有效地排除路面降水,一般路面做成路拱的形式。路拱坡度的大小應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、降雨等條件來選用,一般路拱橫坡值為1%~2%。具體選用時(shí),應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和降水量來定,多雨地區(qū)宜采用高值。在應(yīng)用六、八車道高速公路的地區(qū),當(dāng)加大路拱坡度受限的情況下,宜將對(duì)向行車道分別設(shè)成雙向路拱的方式(圖1),通過中央分隔帶和公路兩側(cè)排水設(shè)施將雨水及時(shí)排除路面。
1.2 超高過渡路段
在高速公路設(shè)計(jì)中,一般對(duì)于圓曲線路段(對(duì)于小于不設(shè)超高值的圓曲線半徑)都需要設(shè)置超高,這就存在著超高漸變段(指直線段雙向路拱坡到圓曲線段單向坡的漸變路段)。在這個(gè)漸變的過程中,超高車道會(huì)出現(xiàn)一個(gè)零坡及接近零坡的路段,在這個(gè)路段由于坡度較小,將出現(xiàn)橫向排水不暢的問題。路線設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定超高漸變率不小于1/330,目的在于縮短在超高過渡過程中外側(cè)路面排水不暢路段的長度。所以,我們?cè)诼肪€平面設(shè)計(jì)中,要滿足路線相關(guān)規(guī)范要求的條件,盡量取較大的超高漸變率,這樣可以避免超高漸變段橫坡較小的路段邊長問題。
1.3 土路肩
土路肩對(duì)路面排水也很關(guān)鍵,路面上的水最后都要通過土路肩排出路基。因此土路肩的坡度設(shè)計(jì)一般要大于行車道與硬路基的坡度,以增大雨水在土路肩流出的速度,通常為3%~4%。
2.縱斷面設(shè)計(jì)
在路線設(shè)計(jì)中,縱斷面的設(shè)計(jì)對(duì)排水也很重要,尤其是縱坡設(shè)計(jì)。一般在橫向排水不利的路段,應(yīng)滿足大于0.3%的縱坡,有條件的情況以不小于0.5%為好,特別是在降雨較多的地區(qū),這樣才能保證排水的順暢;同時(shí)應(yīng)核查路線的合成坡度不應(yīng)小于0.5%,從設(shè)計(jì)源頭解決排水不暢的問題。若縱坡為平坡時(shí),橫坡為1%~2%,此時(shí)合成坡度也能滿足路面排水的要求。
而且在縱面設(shè)計(jì)中,應(yīng)具體問題具體分析,不應(yīng)拘泥于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),我國幅員遼闊,南北氣候、降雨等自然條件差異很大,因地制宜結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件來采用相應(yīng)的坡度,既滿足排水的需要又能很好的控制工程規(guī)模。筆者參與的江西某高速改擴(kuò)建工程項(xiàng)目中,全線有多處平坡,為了更好地與原有高速線形指標(biāo)擬合,相應(yīng)地段也均采用了平坡,從而降低了工程造價(jià)。由于該段高速橫坡為2%,能夠滿足路面排水要求。在參與的廣東的高速公路項(xiàng)目中,由于廣東位于多雨地區(qū)且瞬時(shí)降雨較大,水損害的風(fēng)險(xiǎn)較大,因此在縱坡設(shè)計(jì)中一般采用較大值,以不小于0.5%為宜。
另外,在設(shè)計(jì)前坡為上坡(下坡),后坡為下坡(上坡)的豎曲線(如圖2、圖3所示)即為凸豎曲線(凹豎曲線),在豎曲線設(shè)計(jì)中,豎曲線大小也不宜采用過大,這樣可以減短豎曲線的底部(頂部)零坡或接近零坡的路段長度。所以,在滿足線形設(shè)計(jì)規(guī)范要求下,控制好豎曲線半徑,從豎曲線設(shè)計(jì)上盡量減短縱斷面上排水不利的路段長度。
3.平面與縱面的組合設(shè)計(jì)
平縱面組合設(shè)計(jì)在路線設(shè)計(jì)中最重要,且對(duì)公路技術(shù)人員要求也最高,需要公路技術(shù)人員豐富的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累,這就要求我們公路設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中要精益求精,不斷核查、修改與完善;一條高速公路較好的平縱面組合設(shè)計(jì)不但可以滿足駕駛員視覺上的需求,而且能滿足公路路面排水的要求。因而,在平縱面組合設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該做到:
(1)在設(shè)計(jì)中力求平曲線與豎曲線相對(duì)應(yīng),平曲線要比豎曲線更長。因?yàn)閳A曲線上存在著超高,這樣組合就能滿足平曲線路段有較大的橫向坡度,所以其合成坡度也較大,可以較好地滿足路面排水的要求。
(2)如果平曲線與豎曲線不能較好地對(duì)應(yīng),在組合設(shè)計(jì)中要避免將豎曲線的頂點(diǎn)放在緩和曲線上,尤其要避開超高過渡零坡路段附近。這樣就可以避免或者減短在超高過程中會(huì)出現(xiàn)零坡及橫坡很小的路段,也降低了路面排水不暢或積水的現(xiàn)象。
(3)在組合設(shè)計(jì)中,應(yīng)避免豎曲線的頂點(diǎn)位于S形曲線的公切點(diǎn)上。在S形曲線的公切點(diǎn)前后,由于超高漸變段也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)零坡及橫坡較小的路段,如果豎曲線的底部(頂部)與該處相重合,就會(huì)使得該路段的合成坡度很小,造成S形平曲線的公切點(diǎn)前后路面排水積水問題。
4.路面內(nèi)部排水
一般路面內(nèi)部排水是指路面下滲雨水通過瀝青封層表面和土路肩下的碎石滲溝以及橫向PVC管排至邊溝,或經(jīng)坡面流入排水溝。隨著對(duì)路面排水重要性的認(rèn)識(shí),排水性路面逐漸在公路設(shè)計(jì)和建設(shè)中得以應(yīng)用,旨在從根本上解決路面內(nèi)部的水損害。近年來國內(nèi)多所大學(xué)和科研所對(duì)排水性路面及路面內(nèi)部排水系統(tǒng)進(jìn)行了研究。這種排水性路面一般面層與基層采用的都是空隙較大的混合料,滲入到路面的降水通過各透水層的層間空隙和排水系統(tǒng)排出(圖4)。其排水系統(tǒng)主要由排水層、土工織物、隔離層、排水溝等幾部分組成。
結(jié)論
(1)路面排水至關(guān)重要,影響路面的耐久性和行車安全性,本文正是基于這一考慮,從設(shè)計(jì)方面,對(duì)影響路面排水的因素進(jìn)行了分析。著重對(duì)路線設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)、縱面設(shè)計(jì)以及平縱面組合設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述,論述了各設(shè)計(jì)因素對(duì)排水的影響,指出了排水不利的問題,并提出了相應(yīng)的解決措施及建議,供同行們參考,以達(dá)到從設(shè)計(jì)中消除或減小排水不暢問題,從而提高公路的營運(yùn)效益。
(2)在條件允許的情況下,還要從路面排水設(shè)施和路面結(jié)構(gòu)等方面做好路面排水的設(shè)計(jì),可以大大減少路面的水損害,延長公路服務(wù)質(zhì)量和年限。
(3)我國幅員遼闊,自然條件迥異,公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜結(jié)合所在地區(qū)的氣候條件、降雨量等綜合考慮各設(shè)計(jì)因素而定,如路拱橫坡,最小縱坡等,以達(dá)到快速順暢的排水效果。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:路線設(shè)計(jì);路基設(shè)計(jì);路面設(shè)計(jì);環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)
1 概述
海城市和大石橋市是世界著名的菱鎂礦產(chǎn)地之一,其菱鎂資源具有儲(chǔ)量大、品位高、易開采的特點(diǎn)。經(jīng)過多年的發(fā)展,大石橋鎂礦加工企業(yè)已形成較大規(guī)模,海城東部礦石原料需向西繞行G202方能運(yùn)達(dá)大石橋,這不僅增加了運(yùn)輸里程、提高了運(yùn)輸成本,也加大了國省干道的交通擁堵程度,貨車肇事事件時(shí)有發(fā)生。海城菱鎂產(chǎn)業(yè)大道的修建在東部打通了原產(chǎn)地與加工區(qū)的通道,為礦石的運(yùn)輸縮短營運(yùn)里程,降低運(yùn)輸成本,亦可帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
我院本著“安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、和諧、美觀、耐久”的原則,對(duì)該項(xiàng)目施工圖進(jìn)行了設(shè)計(jì),項(xiàng)目全長32.64公里。
1.1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
一級(jí)路;里程樁號(hào)K0+000―K32+702.537;設(shè)計(jì)速度60km/h;路基寬度20m;路面寬度18m;最大縱坡5%/900m;最小坡長150m;凸形豎曲線最小半經(jīng)2000m;凹形豎曲線最小半徑2000m。
1.2采用相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范
本次設(shè)計(jì)均采用現(xiàn)行公路工程規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2 路線設(shè)計(jì)
2.1 平面設(shè)計(jì)
本次選線遵循以下原則:
(1)在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案作深入、細(xì)致的研究。在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上,選定最優(yōu)路線方案。
(2)路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下,做到工程量小、造價(jià)低、營運(yùn)費(fèi)用省、效益好,并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí),盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不輕易采用極限指標(biāo),也不可不顧工程量大小,片面追求高指標(biāo)。
(3)選線注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合,做到少占田地,并盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園。
(4)選線時(shí)保護(hù)好沿線的自然景觀,其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。
(5)對(duì)于特殊地質(zhì)地段,一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過時(shí),應(yīng)選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。
設(shè)計(jì)路段內(nèi)共有平曲線81處,其中新建路段最大平曲線半徑4000米,最小平曲線半徑185米;利用舊路段最大平曲線半徑3000米,最小平曲線半徑60米。平面指標(biāo)基本滿足規(guī)范要求。
2.2路線縱斷面
縱斷面設(shè)計(jì)原則:
(1)結(jié)合近期、遠(yuǎn)期開發(fā)區(qū)規(guī)劃,減少占地,新建段在滿足橋涵排水要求的同時(shí)盡量降低路堤高度。
(2)大橋設(shè)計(jì)高程按設(shè)計(jì)洪水位計(jì)算取定。
(3)舊路改建段按照補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行設(shè)計(jì),考慮舊路頂面各點(diǎn)填高均滿足最小補(bǔ)強(qiáng)厚度要求的原則確定縱斷設(shè)計(jì)線,盡量利用舊路,減小工程量。
新建路段路線最大縱坡5%,最小坡長150米,最大坡長800米,凹形、凸形豎曲線最小半徑均為2000米。受廠房拆遷限制,改建路段(利用鐘李線)最大縱坡6.92%,最小坡長150米??v斷設(shè)計(jì)高程為路線中心線黑色路面頂面高程,縱斷面各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。
3 路基設(shè)計(jì)
路基寬度20米,路面寬度18米、土路肩寬度2×1米;路拱橫坡2%,土路肩橫坡為3%。超高以路中心線為旋轉(zhuǎn)軸。
3.1 填石路基
海城市有西洋集團(tuán)、后英集團(tuán)兩大礦業(yè)集團(tuán),其開選礦后的混石尾料可作為路基填筑材料。本著因地取材的原則,本設(shè)計(jì)選用混石作為路基填料。
石方路基填筑應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)路堤施工前,應(yīng)先修筑試驗(yàn)段,確定滿足《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F10-2006)中孔隙率標(biāo)準(zhǔn)的松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)械型號(hào)及組合、壓實(shí)速度及壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等參數(shù)。
(2)路床施工前,應(yīng)先修筑試驗(yàn)段,確定能達(dá)到最大壓實(shí)干密度的松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)械型號(hào)及組合、壓實(shí)速度及壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等參數(shù)。
(3)填石路堤應(yīng)分層填筑壓實(shí)。巖性相差較大的填料應(yīng)分層或分段填筑。中硬、硬質(zhì)石料填筑路堤時(shí),應(yīng)進(jìn)行邊坡碼砌。邊坡碼砌與路基填筑宜同步進(jìn)行。
(4)壓實(shí)機(jī)械宜選用自重不小于18t的振動(dòng)壓路機(jī)。
3.2路基填挖交界處理
半填半挖路基中填方區(qū)宜采用沖擊碾壓或強(qiáng)夯等進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)壓,以消減路基填挖間的差異變形??v向填挖交界處應(yīng)設(shè)置過渡段,土質(zhì)地段過渡段宜采用級(jí)配較好的礫類土、砂類土、碎石土填筑,巖質(zhì)地段過渡段可采用填石路堤。
3.3特殊路基設(shè)計(jì)
在土質(zhì)挖方路段,路槽下超挖70cm后換填80cm(考慮沉降10cm)混石。旱田段填方小于1.5米路段,路槽以下?lián)Q填80cm厚混石。路線經(jīng)過水田段(K26+400―K26+560),首先應(yīng)排除公路用地范圍內(nèi)的地表水,當(dāng)路基填高小于150cm時(shí),將地表土挖除后路床范圍內(nèi)換填100cm混石,當(dāng)路基填高大于等于150cm時(shí),自地面線下挖地表土而后換填80cm混石。
路線經(jīng)過魚塘?xí)r,采用拋石擠淤方式處理基底。拋石深度地面以下按200cm考慮,填筑至墊層底面。
換填混石、拋石可利用開挖的石方或其它滿足強(qiáng)度要求的透水性材料。施工前應(yīng)選取典型路段填筑試驗(yàn)段并以此確定實(shí)際需要換填厚度。換填石料宜用直徑不小于30cm的大石,大石頂面用細(xì)料將縫隙填平并用重型機(jī)械壓實(shí)。
3.4排水工程
公路路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)防、排、疏結(jié)合,并與路面排水、路基防護(hù)、地基處理以及特殊路基地段的處置措施相互協(xié)調(diào),形成完善的排水系統(tǒng)。
全線排水設(shè)施由路緣石、截水溝、邊溝、排水溝及泄水槽組成,以排除路面、路肩和邊坡坡面上流下的表面水。
4 路面設(shè)計(jì)
4.1路面結(jié)構(gòu)
本項(xiàng)目可以選用瀝青混凝土和水泥混凝土路面兩種型式。由于瀝青混凝土路面具有表面平整、行車舒適、振動(dòng)小、噪聲低、施工周期短、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)在構(gòu)造物處的處理較容易,因此本項(xiàng)目均采用瀝青混凝土路面。結(jié)構(gòu)計(jì)算以路表彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo),以瀝青面層底部及基層材料層底拉應(yīng)力作為驗(yàn)算指標(biāo)。推薦路面結(jié)構(gòu)如下:
項(xiàng)目沿線砂礫材料較為豐富,因此本項(xiàng)目基層結(jié)構(gòu)采用水泥穩(wěn)定砂礫。水泥穩(wěn)定砂礫具有早期強(qiáng)度高、施工容易控制等優(yōu)點(diǎn),但是反射裂縫稍多,在設(shè)計(jì)過程中可以通過調(diào)整水泥穩(wěn)定砂礫的級(jí)配以及限制水泥用量等措施來緩解這一矛盾。
本工程路面采用BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)年限15年,設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量軸次 249×104軸次,路面設(shè)計(jì)彎沉值Ld=31.5(1/100mm)。
根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2006》進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)計(jì)算,選定結(jié)構(gòu)為:4cm 密級(jí)配細(xì)粒式SBS改性瀝青砼表面層(AC-13);粘層;6cm密級(jí)配中粒式普通瀝青砼下面層(AC-20);0.5cm纖維改性稀漿封層;20cm水泥穩(wěn)定砂礫上基層(水泥含量4%);20cm水泥穩(wěn)定砂礫下基層(水泥含量4%);20cm天然砂礫墊層。
考慮本項(xiàng)目是利用舊路改造項(xiàng)目,需對(duì)新舊路基結(jié)合處進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)中考慮在填筑前須先將舊路路基邊坡面開挖成臺(tái)階狀。單側(cè)加寬部分第一級(jí)臺(tái)階寬350cm,高100cm,其上三級(jí)臺(tái)階的寬×高均為150cm×100cm。雙側(cè)加寬部分均開挖成寬120cm,高分別為120cm、80cm、80cm的三級(jí)臺(tái)階。
4.2 瀝青面層材料及混合料設(shè)計(jì)
要求采用90號(hào)B級(jí)道路石油瀝青。瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,通過熱拌瀝青混合料的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段,確定礦料級(jí)配及最佳瀝青用量。瀝青、集料、瀝青混合料的配合比等指標(biāo)應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)相關(guān)要求;
4.3交叉口設(shè)計(jì)
交叉口設(shè)計(jì)的基本要求:一是保證車輛與行人在交叉口能以最短的時(shí)間順利通過,使交叉口的通行能力適應(yīng)各條道路的行車要求。二是正確設(shè)計(jì)交叉口立面,保證轉(zhuǎn)彎車輛的行車穩(wěn)定,同時(shí)符合排水要求。
交叉口設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:
(1)正確選擇交叉口的形式,確定各組成部分的幾何尺寸;
(2)進(jìn)行交通租組織,合理布置各種交通設(shè)施;
(3)驗(yàn)算交叉口行車視距,保證安全通視條件;
(4)道路與鄉(xiāng)村道路的交叉,應(yīng)充分考慮沿線土地開發(fā)、群眾生產(chǎn)和生活需要,兼顧交叉對(duì)公路通行能力、服務(wù)水平和投資的影響,確定合適的交叉間距。
5 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)
公路建設(shè)的環(huán)境問題,有建設(shè)期和營運(yùn)期對(duì)環(huán)境的污染及不利影響、工程對(duì)土地的占用、工程的土石方開挖對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境影響、植被破壞和水土流失的影響、車輛行駛噪聲、施工期機(jī)械噪聲和汽車尾氣等形成了對(duì)沿線環(huán)境的影響。
公路設(shè)計(jì)時(shí)期主要考慮的因素包括:
(1)考慮的主要因素是水土保持,做到公路與周圍景觀協(xié)調(diào),減少對(duì)原有的地形、地貌的破壞,在方案選擇上做到便民不擾民、減少拆遷,使路線走向選在城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)以外并與城市規(guī)劃銜接的主要道路相結(jié)合,避免對(duì)水利設(shè)施的干擾。本路線盡量避開村屯,路基邊坡植草防護(hù),自然溝渠處均設(shè)橋涵,避免壓縮河道,使水流通暢,減少水土流失。
(2)綠化可起到穩(wěn)定路基、保持水土、美化路容、誘導(dǎo)行車視線、隔離噪音、改善大氣質(zhì)量的作用。設(shè)計(jì)未含綠化設(shè)計(jì)。
6 結(jié)論
公路工程設(shè)計(jì)受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理和技術(shù)條件等因素的制約。設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量材料的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足行車要求、工程費(fèi)用最省的路線來,從而達(dá)到業(yè)主預(yù)期的使用要求。
參考文獻(xiàn)
[1]張雨化.《道路勘測設(shè)計(jì)》.人民交通出版社