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文档简介

1、提高山区道路路基设计水平 中交第一公路勘察设计研究院有限公司,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、现状路基设计存在的问题 二、提高路基设计水平 三、对路基设计的思考,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,一、路基设计存在的问题 (一)勘察程序不清,外业调查深度不足,现场未调查清楚。基础 资料收集不够; (二)路基设计应建立在工程类比设计的基础上进行,但设计对 当地成功经验及失败教训重视不足。 (三)路基设计与总体设计缺乏呼应与反馈 (四)路堤设计 (五)路堑设计 (六)路基路面排水 (七)防护工程 (八)取、弃土 (九)路基设计经验不足,不了解路基施工的过程及环节。

2、(十)对新理念的理解和认识准备不足。 (十一)对地质资料及地勘成果过分依赖,对地质资料的掌握和驾 驭能力不足。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (一)熟悉勘察程序,加强现场调查的力度及深度:做 到成竹于胸; (二)应加强工程类比设计; (三)提高设计人员的专业水平; (四)应加强方案比选设计; (五) 应注重施工过程及施工程序的了解和掌握; (六)应理解规范的原义和精神实质,知其然也要知 其所以然; (七) 应注意排水设计的计算问题; (八) 应加强设计的灵活性、创作性。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考 (一)合理确定

3、高填深挖路基 (二)关于断面设计; (三)路基加固与防护; (四)路基路面排水工程设计,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,(一)了解路基勘察程序,加强现场调查的力度及深度:做到成竹于胸,2020/9/16,二、提高路基设计水平 (一)了解路基勘察程序 2.1 初测、初步设计 初测阶段主要作业程序: 出发前准备; 项目所在地区调查; 现场调查等工序。,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,1、出发前应准备的工作 (1) 应收集项目所在地区区域地质报告及已有公路勘察设计文件,了解本地路基设计成功经验及已发生暴露的工程病害(包括当地公路主

4、管部门对项目的认识、喜好等),进行分析总结, 作到有的放矢。 (2) 熟悉项目工程可行性研究报告中有关“建设条件及方案选择”,熟悉本项目工作的重点及难点。 (3) 收集项目所在区区域地质图或地质矿产图或己有的地质遥感技术资料。 (4) 搜集项目所在地区气象、气候、水文、地震等资料。,2.1 初测、初步设计,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,2、项目所在地区调查 (1) 在已收集资料的基础上,调查当地路基设计中的成功经验,现场了解当地已发生或暴露的工程病害,进一步分析总结,并填写原有道路调查记录。 (2) 针对项目工作重点及难点,工地现场实地察看主要控制点及不良地质

5、工点,为路线方案设计反馈意见。 (3) 核定工可报告中交通量及其组成,收集已有道路的设计、施工、养护等有关资料。必要时应实测交通量及其组成。 (4) 搜集项目所在地区国土、规划、矿产、文物、防洪等规划及政策性文件。 (5) 利用遥感技术或区域地质调查报告,初步掌握路线走廊范围内的地质情况。,2.1 初测、初步设计,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,3、现场调查 (1) 根据初拟的路线平、纵面资料、必要时根据横断面资料,沿线调查、分析确定各段地表土的类型及干湿状态、密实或软硬程度、植被覆盖情况,并应配合必要的坑探、挖探、人工露头及麻花钻钻探等手段,初步了解沿线地质、

6、地层情况,按要求填写道路地质调查记录。 (2) 根据沿线调查资料,重点对高填、深挖路基地段的地形、地貌、地质开展调查,对特殊路基(包括高填深挖路基)、不良地质地段布置地质钻孔勘探,必要时布设控制性断面测量,为路线设计方案提供可靠依据。,2.1 初测、初步设计,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,(3) 对支挡结构物进行勘测和方案拟定,对陡坡路堤、高填、深挖等特殊路基的设计方案进行初步拟定。 (4) 对路基填料的来源、性质、征用及运输方式等进行调查,并填写筑路材料调查记录。 (5) 对路基取、弃土方式进行调查、比选,对取弃土场地进行勘察。 (6) 现场调查排水方式、方

7、法,分析拟定综合排水措施。 (7) 对线外工程开展调查,连接线、原有道路改移、水利设施、原有河流改移或调整方案的现场勘察。 (8) 调查当地筑路材料的来源、性质、征用方式,并安排取样进行原材料、混合料的各种试验,并填写筑路材料调查记录。 (9) 适应当地生长的树种、草种调查。,2.1 初测、初步设计,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,1、定测出发前准备工作 (1) 熟悉初步设计文件及设计思路及初步设计工作重点及难点。 (2) 在已批准的初步设计的基础上,消化、吸收各级初步设计审查意见,并明确初步设计提出的建议与计划。,2.2 定测、施工图,2020/9/16,二、

8、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,2、定测外业调查 (1) 按沿线微地貌特征分段,通过现场挖探、坑探、槽探、麻花钻探或利用露头等方法,查明各段地质结构、岩土类别、土的密实程度、含水量、基岩埋深、产状、岩性、风化程度、产状与路线的相互关系、裂隙发育程度及裂隙充填情况等, 地下水埋深、变化规律和地表水活动情况,并填写道路地质调查记录。 (2) 根据沿线地质调查,布设需钻探查明地层的钻孔位置及钻探要求。 (3) 通过调查、勘察、分析确定路堤基底的稳定性、边坡结构型式及坡率。 (4) 现场确定支挡结构和排水工程的位置,对支挡工程现场勘测基底纵、横断面及地层地质状况,确定地基承载力。并在横断面设计

9、完成后进行复查。 (5) 划分土石工程等级,确定挖方土石比例。,2.2 定测、施工图,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,(6) 高路堤段应落实其地层、地质情况和水文条件,落实路基填料种类及设计所需的各种物理、力学指标。 (7) 陡坡路基应落实有关可能滑动地层的岩土界面处的各种物理力学指标。 (8) 深路堑应查明其地层岩性、地质构造、水文地质条件及可能的滑坍影响范围,掌握设计所需的各种物理力学指标。 (9) 查明各种不良地质地段的工程特性。 (10) 对路基取土、弃土场地进行实地勘测,对拟设取土场取料进行试验,包括击实试验,CBR试验等。 (11) 对线外工程的改路

10、、改沟、河、渠等工程实地放线后现场调查。 (12) 调查落实路用材料的来源、性质、征用方式和运输条件及辅道工程数量等,并在初步设计的基础上补充取样做原材料、混合料的各种试验,并填写筑路材料调查记录。 (13) 落实路基防护采用植草方案的当地适应草种及树种等。,1.2 定测、施工图,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,初测、初步设计外业验收一般通过现场踏勘、调查,听取测设汇报,研读初步的设计说明、设计方案、设计图表,复核设计计算书,并重点核查特殊路基、特殊防护等大型、重要结构的安全性、可靠性及多方案比选情况,主要对初步设计所需的依据性文件、规范、规程、标准、工程基础资

11、料的完整性;路基、路面设计原则的合理性及与本项目实际情况、特点的适应性;初步设计方案的合理性、先进性、经济性、可靠性、规范性进行检查;对测设单位外业期间调查的设计基础资料的真实性、可靠性、完整性进行检查,对下阶段设计进行指导。,2.1 初测、初步设计验收,2020/9/16,二、提高路基设计水平(一)了解路基勘察程序,定测、施工图设计外业验收主要通过现场踏勘、调查,听取测设汇报,研读初步设计文件及各级验收、审查、批复意见,核查设计依据、采用的规范、规程、标准、工程地质资料、工程基础资料是否齐全,核查设计说明、设计方案、设计图表;复核设计计算书,并重点核查特殊路基、特殊防护等大型、重要结构的安全

12、性、可靠性、完整性;核查路基、路面设计原则的合理性及与本项目实际情况、特点的适应性,对测设单位外业期间调查的设计基础资料的真实性、可靠性、完整性进行检查,对施工图阶段设计进行指导。,2.2 定测、施工图设计验收,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (二)应加强工程类比设计:,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。 1、路基设计对设计人员的专业水平要求较高,特别是对本专业机关的地质资料的掌握和驾驭能力要求较高。 地基是路基的基础和承台。地基的好坏是路基设计最关心的问题。但什么样的地基好?判断时如何控制

13、等最为困难。如对软土、软粘土的区分;除天然含水量、天然孔隙比、十字板剪切强度指标等,我们经常忽视的原位测试指标,比如静力触探、标准贯入试验等,我国公路软土规范没有标准贯入试验指标,但铁路有为N63.52击(63.5kg,落距76cm),日本是N4-6击(根据不同深度)才判定为软土,而我们有时在标贯击数大于10击的地段还采用软土地基处理方案,这就是一个鲜明的例子! 再就是我们经常遇到的现场问题-地质承载力问题。一般来说,路基要求的承载力一般较小,按简单计算法,6m高路基地基承载力120Kpa,即可满足承载力要求,而120Kpa是一般淤泥质粘土都可以提供的。我们计算的复合地基就是这样算的。但地基承

14、载力的检测方法和怎样的地层就可以达到120Kpa这个问题,对我们来说是个难题。现场承包人提出要换填,你说不用换填,大家僵持,如果你能将不换的道理说明或拿到第一手资料,那就迎刃而解了。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。 2、地基处理 地基处理,特别是软基处理,有各种方式。什么样的软土要处理,我今天不讲,但从软基处理的广义讲,我们一般认为处理深度3m以内换填,3-10m进行深层处理,但为什么3m要换填呢,如果不换填会有什么问题呢,我们有没有想过呢。不论多深、状态如何都要换填,那么3m换填3.5m甚至3.10m我们不换填,就是认为超

15、过3m不易施工,是可以通过控制沉降的手段解决问题。那么,3m以内有没有可以通过解决沉降问题解决的呢,回答是肯定的,一般硬壳层较厚,且路基填土高度较高的路段都可以通过预压,甚至施工预压完成其主要沉降,也就是说我们不能想象的路基是钢板一块,是可以也是允许变形的。 路基工程设计是基于认识清楚,经验充分,就可以得心应手,驾轻就熟,还要求处理完后的总结提高。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。 3. 关于清淤换填 清淤换填成为多个项目中的工程盲点的主要原因是对淤泥下过湿土的清除判定及清淤后回填材料的选取问题上存在认知差异。 淤泥或淤泥质土

16、是指在静水或缓慢的流水环境中沉积并含有有机质的细粒土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.01.5(其中大于1.0时为淤泥质土),而淤泥下土质一般为冲洪积相或残积相土层,只是因为长期泡水致含水量过大,与淤泥不论是土质成因或是土体颜色、状态都有较大区别,工程利用程度二者也差别较大,一般只需简单的排水措施或经必要的晾晒即可作为工程基础。但在操作时部分项目矫枉过正,甚至采用推土机进行清淤,造成了大量工程浪费。 根据成功的工程经验,清淤工序一般采用水冲法或人工清淤的方法,可以保证清淤工作的准确和自然,也能满足路堤对地基的要求。清除的淤泥富含有机物,是较好的植被用土,应集中堆放,以备工后绿化利用。

17、抛石挤淤适用于常年积水的洼地、排水困难、淤泥呈流动状态、厚度较薄、表层无硬壳层,石块可以沉至底部的软土,由于该方案属隐蔽工程,施工质量及检测方法均难控制,采用时应慎重选用。 清淤后的回填,部分设计要求均回填透水性材料的作法是片面的。清淤完成后路基施工只要不受地下水或地表水影响,采用一般路基填料,按一般路基压实度控制是工程可行的,此时换填部分土体的密实度较原有鱼塘周围土体密实度为高,且压实后三相土体中的孔隙基本被土颗粒充填,也就将水对土体的影响降低到了最小程度,一般认为只要不是经常性的干湿循环,不论是长期饱水或是长期干燥,其土基的强度不会有较大改变。图4-10 未采用特殊处理的路侧鱼塘塘 通常遇

18、到的是清淤后第一层填土在施工时受地下水影响较大而不易压实,故第一、二层填土时可以采用透水性材料迅速填筑至地下水影响线以上,换填透水材料是改变施工条件的手段要求,不是目的要求,而对此采用换填石灰土或盲目全部换填透水性土,甚至增设土工格栅等加筋材料的做法是不了解土体受力特性的表现,应尽量予以避免。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。 4. 原地面处理 原地面处理主要是地表草皮、腐殖土的清除及耕地填前夯压密实。除水田、湖塘段外,一般地段的地表腐殖土层较薄,路基清表可按地基表层土能够碾压密实,并且表土中有机质含量不超过5进行控制(参照公

19、路路面基层施工技术规范(JTJ 034-2000)有关要求确定)。 公路路基设计规范规定施工前应清除地表草皮及腐殖土,但现在个别项目在执行过程中,不分地表类型,均采用同一尺寸按全断面清表计算,且其厚度越来越大,从初期的1015cm到目前个别项目按3035cm计算(其土方量相当于2.5m高路基土方的1520), 由于该部分土方即使含有部分树根或植物根茎,其有机质含量未超过5,根本无需清除,施工时只需简单的进行地表整平或表层处理,即可达到要求。 该部分土方清除后如能集中堆放,工后用于边坡表面植草,是对土地资源的有效利用,但大部分情况是设计考虑了土方数量,实际却未发生或发生很少。,2020/9/16

20、,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。,24,路基边坡坡面防护工程坡面处理,路基防护与支挡,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (三)提高设计人员的专业水平。,图4-10 未采用特殊处理的路侧鱼塘塘,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平 (四)应加强方案比选设计 (五) 应注重施工过程及施工程序的了解和掌握 (六)应理解规范的原义和精神实质,知其然也 要知其所以然,2020/9/16,

21、中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,二、提高路基设计水平,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,1、 合理确定山岭重丘区的高填深挖路基 高填深挖路基是公路进

22、入山岭重丘区后的一个突出问题点,虽然路线平面、纵面设计时已作了多次方案优化,但由于山区地形复杂,高差起伏较大的地貌特征决定了高填深挖路基的不可避免。 为解决高边坡稳定性,在挖方高边坡防护支挡加固中大量的采用了预应力锚索(杆)、抗滑桩或抗滑挡墙等;高路堤的地基采用水泥加固土桩、刚性桩等地基加固措施,工程造价昂贵。 高填深挖路基主要受路线总体制约,如果过分地追求高标准的路线平面和纵面线形指标,或者单纯追求路基填挖平衡,就会造成大填大挖,破坏山坡的自然平衡,对周围环境产生不良影响,甚至将会影响到小区域的生态平衡和路基工程的造价; 高填土路堤,由于其边坡高度大、坡率缓,占有土地数量和路基填料用量巨大,

23、边坡迎水面较大引起的坡面冲刷、破坏的几率也较大,且对环境影响较大,加之由于高路堤对路基基底承载力要求较高,路基按规定的压实度压实后还存在一定的工后残余变形,影响路面平整度。 分析路堤高度对路基的影响,排除地基较差、路基稳定存在问题的情况后,高路堤主要存在的工程问题为路基工后沉降量及占地范围均较大。沉降问题是可以采用提高路基填筑压实度(公路路基设计规范(JTJ D30-2004)对路堤压实度从原要求90提高到93)和补充辅助压实措施(如冲击碾压等)予以减小,并可通过放置一定时间,延长路基预压期的方法予以消除。 山区高速公路均存在废方量大于填方量,填挖平衡存在很大的差距,考虑到弃土占地、弃土场处理

24、及桥头填土高度控制等因素,当沿线弃土数量巨大,弃土位置难以选择时,可采取高填路基与弃土场综合考虑,在确保路基稳定,且不较大影响沿线环境景观的前提下,通过提高路基压实度,选择高路堤方案,减少废方及废方占地,从而降低工程造价。 路堑或挖方路基边坡的稳定主要与边坡高度、工程地质、水文地质、及地面排水条件有关,设计应参照当地稳定的自然山坡或人工边坡的坡率,结合采用的施工方法综合考虑。边坡高度一般应控制在30m以内,如有超出应尽可能采用调整路线线位、路线纵坡、路基断面形式或采用隧道方案等以降低挖方的边坡高度。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,1、 合理确定山岭重丘区

25、的高填深挖路基 深路堑必然导致高边坡,特别当地面横坡较陡时,边坡高度较路基中心挖深将大大增加。边坡稳定整治费用巨大。且由于边坡岩体结构的复杂多变性,严重降低了支挡加固工程的可靠度。部分边坡由于对深路堑的工程地质勘察、认识不足,边坡设计不合理,加固支挡方案不可行,施工方法不规范等致许多公路路堑边坡在施工阶段产生了变形、失稳破坏,在处理边坡时需追加工程,增加费用。公路营运阶段,路堑边坡失稳或产生病害可能造成公路中断交通,直接影响营运效益和社会效益。当挖方深度较大时采用浅埋隧道,可以避免对周围环境的破坏,也可极大的克服深路堑施工和营运期存在的安全隐患,节约土地,使得公路与周围环境融为一体。,2020

26、/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,1、 合理确定山岭重丘区的高填深挖路基 合理设计高路堤, 适当减少深路堑!,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (1)、路基断面形式 合理的断面组成是公路融入自然、适应自然的前提,对于断面设计而言,在平原区或自然条件较好的地区,整体式路基的优势是工程集中,节省土方、占地及边坡防护工程量,有利于施工组织管理、便于道路的运营养护;但在山区,由于空间资源有限,采用较宽的整体式路幅,使路线平纵面设计的灵活性受制,总体设计可能会出现高填深挖、挤占河道、增加占地、拆迁和取土弃土的难度,导致工

27、程量增大,工程造价上升。 高速公路具有明显的分向分道行驶的特征,在山区高速公路设计中应根据地形、地质、路线总体等要素要求合理的利用地形。对路线每个方向进行单独的线形设计,或分离式错幅布设车道较一般整体断面能更好的适应地形,可最大限度的利用路线走廊内的空间资源,消除整体路基带来的不利因素。从而减少开挖或填方及防护工程量,降低工程造价。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (2)、路基断面设计 传统设计的断面组成一般是左右幅对称布设,由于未考虑交通量及交通组成的不对称,特别是重车上坡路段较多时,断面通行能力相对较小,而空车下坡则通行能力相对较大

28、。设计如能针此特点,合理调整断面宽度,使左右断面不对称的适应交通量及交通组成,这样就会在不增加工程投资的情况下,更好的发挥高速公路的功能及效率。 路堑两侧地质条件往往因岩石构造制约而不同,左侧顺层时右侧则为逆层,两侧采用不同的坡率则更能适应自然、降低工程造价。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (3)、路基边坡设计 追求边坡自身稳定是节省工程投资的最经济方案,传统路基设计是先确定断面型式,然后在此基础上不稳定时采用锚固、支挡等工程措施,保证路基稳定。造成了大量的工程投入;也未考虑设置锚固、支挡工程后断面的重新设计,致使作了工程的断面也不是

29、最佳断面。 放缓边坡是追求边坡自身稳定的首选,较大量采用锚索、锚杆加固的边坡,如能放缓一二级,将会节约大量的加固工程。随之带来的是边坡可能会更高,挖方量可能会增加,弃土数量可能更大,但稳定的边坡不是由高度决定的,且比较放缓边坡增加的工程费用较采用工程措施相比相差较大,即使在废方难以处理的路段,比较结果也是如此。稳定边坡也不都是缓边坡,业已成型的公路边坡表明,有些直立甚至倒坡的边坡也是稳定的,关键在于设计人员对地质和地层的了解和把握。如能采用灵活的设计断面,选定合理边坡再进行路基设计,就能使路基更好的适应自然,不做或少做锚固支挡加固,降低工程造价。 边坡自身稳定在确定时应重视当地成功工程经验的收

30、集和利用及当地失败工程教训的克服。采用工程类比法进行设计,全面分析已有边坡与新建的工程地质条件的相似性和差异性,并应加强动态设计信息化施工,在施工开始,地表状态被揭示后,现场确定边坡坡率及处置措施,这样,设计的边坡坡率及处置措施会更加切合实际情况。 岩石边坡设计往往是构造控制设计,岩层的产状、岩性、不利结构面是边坡稳定的主要因素,相对而言边坡高度是边坡稳定的次要因素,一味依据坡高采用防护支挡形式是不科学的。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (4)路侧边沟设计 路侧边沟断面传统做法为梯形断面。虽然该断面过水断面湿周最小,做为排水工程其断面

31、最合理,但将其拉入整个工程中时,由于其断面开口较矩形断面大2倍。特别是在工程集中的深路堑段,相应工程量将会大大增加,故此推荐在深挖方地段采用盖板矩形沟,可极大地降低工程艰巨地段的工程量。 由于路基排水工程设计计算是分地区按项目最不利状况计算排水断面的,致使不论排水距离为300m或是30m或排水沟底纵坡是否一致,基本上采用一个相同断面尺寸,故而排水沟的断面有较大的压缩空间,采用灵活自然、适应的排水断面,可以减小断面尺寸,降低工程造价。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 横断面的设计是为寻求公路最佳功能、交通安全性、适应性、

32、环境景观、经济效益和边坡稳定,路容美观而进行的一个不断重复、循序渐进的过程。 横断面设计的主要内容包括: 1、根据公路的位置、功能及交通量组成等,选择横断面的类型 2、根据公路工程技术标准确定横断面组成各要素的参数,包括车道、路缘带、路肩、中间带宽度等;,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 地形、地物、地质等环境条件直接影响公路横断面的详细设计,当受环境条件限制或工程数量巨大时,为了发挥公路的主要功能并提供可靠的安全性,可对其作一系列的权衡折衷。例如:我国部分省区在公路纵坡较大时,设计采用了路基断面不对称布设,在不增加路基

33、总宽度的前提下,为便于设置爬坡车道,上坡侧路基宽于下坡侧,取得良好效果。也有项目因条件限制(如下穿铁路等),未设置硬路肩,通过设置必要的过渡和安全预告设施,取得了成功。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 硬路肩 硬路肩是与行车道相邻的道路组成部分,其表面全部封面,供临时停车和紧急情况时使用,同时为路面提供横向支撑。 硬路肩的功能 高速公路和一级公路应在行车道的右侧设置硬路肩,硬路肩的主要作用如下: 1、为遇到机械故障或紧急情况的车辆提供在车道外停车的空间; 2、为驾驶人员偶尔需要地图、休息或其它原因需要临时停车提供空间;

34、 3、为避免事故隐患或减轻事故严重性而提供空间; 4、宽敞的路肩提供一种开阔的感觉,使驾驶员轻松行驶,避免紧张; 5、改善挖方路段的视距,并因此而增进交通安全; 6、提高公路通行能力,并促使车速更趋平稳; 7、为道路养护(如除雪、备料等)提供空间; 8、使雨水能够在远离行车道的位置排放,最大限度地减少行车道雨水的渗透,从而减少路面的损坏; 9、为路面提供结构上的支撑; 10、为行人和自行车提供空间(可能时); 11、可用于设置公共汽车停靠站(需要时); 12、改善车辆的横向排列,并为车辆的临时占用提供空间。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断

35、面 (5)横断面设计 硬路肩宽度 硬路肩应具有足够的宽度保证其功能的充分发挥,过宽的路肩可能会使驾驶员当成外加的行车道使用,但对拟拓宽的项目,可在增加工程量不大的前提下,通过设置紧急停车带,变成一个行车道。 硬路肩实现不同功能所需要的最小宽度。 路面侧向支撑0.5 (m) 控 制 速 度1.0 (m) 紧急停车小 汽 车2.5 (m)货车3.0 (m) 车辆临时停车时应停在行车道路面外缘至少0.30m之外,最好是0.50m。所以高速公路和一级公路的硬路肩一般宜采用3m的宽度。为确定合理的宽度,对于里程大、造价高的公路需要进行专门的研究论证后,有时可以考虑减少路肩宽度。,2020/9/16,中交

36、第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 左侧硬路肩 高速公路、一级公路采用分离式断面时,应设置左侧硬路肩 对于八车道高速公路,让出现机械故障或耗尽燃料的车辆穿过几条车道停到右侧硬路肩既不安全,也不现实,所以,有条件时应设置左侧硬路肩。 左路肩宽度对发生故障等的车辆不管在任何地点都能够停车,这是最理想的。但是,根据交通量,不一定要采用完全停车式,并且由于地形状况,有的地方显然是不经济的。在这种情况下,就要保证行驶上所需的最小侧内余宽,并可为了紧急停车,以适当的间隔设置紧急停车带处理。考虑到内侧车道上行驶的车辆以小客车为主,故左侧硬路肩包括左侧路缘带的宽

37、度宜采用2.50m。 不管宽度如何,路肩应该连续,除非驾驶员能够从任意一点离开行车道,进入硬路肩,否则路肩的作用将得不到充分发挥。当路肩连续时,几乎所有驾驶员都能离开行车道实施紧急停车,这样不会带来危险。当无法提供连续式路肩时,较窄的路肩或间断式的路肩仍然比不设路肩的情况要好一些。至少使得故障车辆能够利用,再占用车道的一部分作紧急停车之用,车道的其余部分仍可供超车行驶,但这样将会降低行驶的安全性。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 土路肩 土路肩是指紧邻硬路肩或者紧邻没有硬路肩的车道的道路组成部分。 土路肩的功能 在没有

38、硬路肩的公路上,土路肩的主要作用是: 1、提供临时停车的位置; 2、为除雪、备料等养护操作提供场所; 3、为路面提供结构支撑; 4、为设置标志和护栏提供横向净距; 5、改善水平视距。 在有硬路肩的地方,土路肩主要起3、4和5三种作用。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计 的思考,2、 关于路基断面 (5)横断面设计 土路肩 土路肩是指紧邻硬路肩或者 紧邻没有硬路肩的车道的道 路组成部分。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 土路肩的加固 在气候和土质条件允许的路段,土路肩宜采用植草皮加固,但土路肩应有足够的横坡,

39、否则会妨碍路面的正常排水。 靠近村庄或城镇或者混合交通很严重的二级、三级和四级公路路段土路肩应硬化,以使其能完全发挥作用。 土路肩横坡 为保证排水充分,土路肩的横坡一般应比路面或硬路肩的横坡大。封面土路肩横坡一般为3,其它土路肩横坡应不小于4,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 (4)路侧边沟设计 路侧边沟断面传统做法为梯形断面。虽然该断面过水断面湿周最小,做为排水工程其断面最合理,但将其拉入整个工程中时,由于其断面开口较矩形断面大2倍。特别是在工程集中的深路堑段,相应工程量将会大大增加,故此推荐在深挖方地段采用盖板矩形沟,可极大地降低工程

40、艰巨地段的工程量。 由于路基排水工程设计计算是分地区按项目最不利状况计算排水断面的,致使不论排水距离为300m或是30m或排水沟底纵坡是否一致,基本上采用一个相同断面尺寸,故而排水沟的断面有较大的压缩空间,采用灵活自然、适应的排水断面,可以减小断面尺寸,降低工程造价。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 路缘带 路缘带是硬路肩或中间带的一部分,其主要功能是诱导视线,支撑路面以及提供侧向余宽。 高速公路和一级公路右侧应设置0.5m宽的路缘带,路缘带应计入路肩宽度范围。 高速公路和一级公路应在中央分隔带的两侧设置0.500.75m宽的左侧路缘带

41、,它们属于中间带的一部分。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 中间带 高速公路和一级公路必须设置中间带,以确保行车安全。中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。中央分隔带在构造上起到分隔对向交通的作用。路缘带提供了安全行车所必需的侧向余宽,并能引导驾驶员的视线。 中间带的主要功能 中间带的主要功能为: 1、分离不同方向的交通流,减少车辆的迎面冲撞; 2、防止无序的交叉运行和转弯运行; 3、向行人提供避车带,在交叉路口庇护左转弯车辆 4、在交叉路口保护横过车辆; 5、提供绿化带或为防眩设施提供设置场所; 6、为失控车辆提供救险区域; 7、为

42、超高路段设置路面排水设施提供场所; 8、为积雪寒冷地区提供除雪维整场所。,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关于路基断面 中间带宽度 就行车安全和舒适而言,中间带宽度应当是越宽越好。但中央分隔带的宽度还应受道路用地和经济因素的制约,因此宽度的确定需要考虑诸多因素。 正常状况下应采用一般值,特殊情况时经技术经济论证后可采用最小值。中央分隔带宽度1.00m,仅限于在中间带内不设置跨线桥桥墩时采用,此时管线埋设可按路肩外侧考虑。不同宽度的中央分隔带的过渡,原则上在回旋线区间内进行,2020/9/16,中交第一公路勘察设计研究院,三、对路基设计的思考,2、 关

43、于路基断面 中央分隔带型式 中央分隔带可分为凹式、凸式或与路面齐平式三种。 凹式中央分隔带一般采用铺草皮予以封面,为汇集中间带范围内的雨水,采用U型或碟式排水沟进行排水。 凸式中央分隔带则多采用植树兼作防眩设施。 齐平式分隔带则视情况而定,亦可植草皮封面,也可以植树或采用其它封面措施。 对凸式中央分隔带,一般认为缘石在某种程度上有防止车辆越出路外和诱导视线的功能。但是,从发生事故的实际情况,以及对各种形式缘石的试验结果分析得知,在设计车速为80km/h以上的公路上,无论什么样的缘石几乎都不具有防止车辆越出路外的机能,认为高缘石(高度在20cm以上)会使车辆弹起而减弱防护栅的机能,或者助长翻车等相反的效果。所以,对设计车速高的公路的中央分隔带,原则上尽量不设缘石。由于排水或其他原因不得已而设置时,则应采用不会引起车辆弹起或翻车的具有低而圆滑外形的斜式缘石。 由于缘石几乎没有防止车辆越出路外的机能,所以原则上要在中央分隔带设置防护栏。另外,在中央分隔带上,无论是

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