公路設計要點范例6篇

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公路設計要點

公路設計要點范文1

一、公路路線設計的重要性

公路的路形設計是公路總體設計的關鍵,因為公路路線尤其是高等級公路的路線是公路的骨架,路線設計合理與否,將直接影響到公路的橋隧、人工構造物、路基、路面等的設計。合理、優質的公路設計,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,能夠符合駕駛人員普遍期望的設計效果。在路線設計中,包括公路幾何線形、路面設計、安全設施、構造物位置等設計,又是影響交通安全的主要因素。公路幾何設計對公路的安全性起到先決的作用,一旦通過選線確定公路走向并由此確定幾何線形,則其他項目如橋涵構造物的位置、隧道的設置、安全設施等都已經隨選定的幾何線形得以確定。

當前,我國公路路線設計仍然在按照老的概念,進行平、縱、橫斷面的設計。而對高等級公路應當根據交通量和車速的發展,按照交通工程學的新理論概念進行設計,不能在各種幾何路線上仍然照搬國外的方法和參數。由于汽車工業和公路交通運輸的迅速發展,公路行車速度的不斷提高,交通量劇增,導致交通事故頻繁。我們應當在自己實踐的基礎上,根據我國的國情,運用新的技術理論,完善我國的公路標準和規范,使之更符合我國的實際情況,既保證質量,又盡可能降低造價。如今,公路路線設計不應該僅僅是停留在幾何尺寸的設計上,涉及路線設計和人機工程學的幾個方面,公路的路線設計不但需要滿足汽車行駛力學方面的要求,而且還要滿足汽車駕駛員心理和生理條件的需要,還要考慮乘客的舒適、地形地物的適應,自然條件的平衡、環境的保護、營運的經濟性等因素。所以,在公路設計中,路線設計是很重要的。

二、公路工程路線設計常見問題及解決措施

1、平面直線的設置

公路平面由直線和曲線組成,而曲線又包含了圓曲線和回旋曲線(即緩和曲線),直線是路線平面最好的線型,但在山區長直線的設置將導致工程量的增加,無限制的設置長直線又將導致司乘人員因線型單一,沿線景觀單調而引起疲勞,故公路線形設計不能無限制的設置長直線。據調查,我國高速公路許多路段的一次直線長度普遍都超過6km,有的長達10km以上。實踐證明:無論是一般公路還是高速公路,過長的直線段易使駕駛員因景觀單調而產生疲勞,導致注意力分散、反應遲緩,一旦遇見緊急情況,就會因措手不及導致交通事故;另外,駕駛員在長直線路段容易超速行駛,致使車輛在進入直線路段末段后的曲線部分的速度仍然比較高,若遇到彎道超高不足或其它偶然干擾,往往導致車輛傾覆或其它類型的交通事故。而由于橫向的通道和天橋所造成的影響使得路線的縱斷面顯得上下起伏非常頻繁,造成視覺上的不良影響,對于那些波浪型的縱面的線形,給人感覺線路好像產生了好幾個段落,造成線形的連續性很差。因此,在平面線型設置直線時,直線不宜過長,根據國內外的經驗,一般建議直線長不宜超過設計速度的20倍,即72s行程。當然,我國由于各省份、各地區間地形地勢差別較大,完全按統一的規范要求也不切實際,故在采用長直線時設計人員應結合當地地形條件,合理的確定直線長度,同時在直線末端避免設置小半徑曲線。

2、路線超高漸變段位置

在以往設計中,一般在全緩和段或緩和曲線的某一個固定的位置(如緩和曲線起點段)設置路線超高漸變段,這樣進行的設計通常會對橋梁的設計以及施工帶來很大的麻煩。 如路線超高漸變段的位置放置在橋梁中間,從負坡到正坡的過程中,將使橋面橫坡勢必反復扭曲變化。在這樣的情況下就要優化路線超高漸變段的位置。在保證行車安全的情況下可將路線超高漸變段的位置移至橋頭,在橋頭引道部分完成路線由負坡到正坡的漸變過程。

3、緩和曲線長度問題

緩和曲線是道路平面線形要素之一,它是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續變化的曲線。在緩和曲線設計中,緩和曲線長度的取值是影響道路平面線形視覺質量的重要因素之一。如果緩和曲線緩和段長度取值太短,不僅不能起到曲率漸變的作用,而且緩和段與剩余圓曲線的銜接和搭配極不協調,行車視覺效果比較差;如果緩和曲線緩和段長度取值太長,無論從線形組合效果還是彎道超高和加寬設計方面,都存在著較大的不足。

設置緩和曲線是通過曲率的逐漸變化,適應汽車轉向操作的行駛軌跡及路線的順暢,緩和行車方向的突變和離心力的突然產生,使離心加速度逐漸變化,不致產生側向沖擊,同時作為超高變化的過渡段使用。緩和曲線的設置長度受行車安全、離心力對乘客產生的不適感、路面超高橫坡過度的需求及線形平順的美感等方面的制約,為使線形連續協調,平面緩和曲線 (回旋線)的合理長度宜為1:1:1(回旋線:圓曲線:回旋線)。但對于一些高速公路,由于半徑較大,若均按1:1:1控制,緩和曲線將很長,使得超高漸變太緩,同時太長的緩和曲線也不利于縱面變坡點的設置,影響縱斷面拉坡,因此,在大半徑平曲線上也不宜設置太長的緩和曲線。

公路設計要點范文2

關鍵詞:山區公路道路防護管線伴行環境保護

中圖分類號:X324 文獻標識碼: A

2009年新疆油田生產原油1089萬噸,天然氣36億立方米,新增石油探明儲量7700余萬噸,天然氣預測儲量530多億立方米。今后一個時期,油田公司將積極轉變發展方式,致力建設充滿生機與活力的現代化大油氣田。

作為服務的公路在油、氣田建設初期和以后都是必不可少的。近幾年,隨著克拉2氣田、瑪河氣田的相繼建設,一批典型的油、氣田山區公路也隨之建設竣工。油、氣田山區公路要做到既能滿足油、氣田生產、交通需求,工程投資合理,又能最大限度保護山區自然環境。下面我將結合上述山區公路特點,總結油、氣田山區公路應重點考慮的幾個問題。

1、設計標準

油、氣田山區公路標準的擬定,除考慮平原區一般油田公路的因素外,還必須著重考慮工程自然條件,因地制宜、注重環保,在確保油、氣田正常生產前提下,盡量做到耐久、經濟、適用。注重結合油、氣田建設規模,依據不同地形、地質條件,制定相應標準。

表1部分油、氣田公路設計標準

油氣區 道路類別 路線長(km) 道路等級 路基、路面

寬(m) 路面等級 備注

克拉2

氣田 干線道路 9.4 公路三級 9、7 高級路面 山區

公路

單井道路 2 公路四級 6、4 低等級

路面

瑪河氣田 干線道路 12.9 公路三級 8、6 次高級

路面 山區

公路

單井道路 8.9 公路四級 6、4 低等級

路面

石西油田 干線道路 175 公路二級 11、10 高級路面 平原

公路

總結已建公路經驗,油氣田山區公路設計應堅持“安全、經濟、環保、耐用”的方針,力求道路建設安全、簡捷同時,最大限度滿足油、氣田正常生產需求。同時統籌考慮道路排水、防洪及防護,力求在油氣田建設總體規劃指導下具有一定前瞻性,減少重復建設和投資。

2、道路選線

路線是工程的關鍵。影響路線因素眾多,選線需要認真細致的全面比選,貫徹執行線型與地形有機結合的原則。在滿足工程技術指標前提下,確保避讓不良地形、地質,綜合協調路線,與各控制點及井位銜接,不形成無效、重復路線。

2.1道路選線應緊密結合油、氣田井位、站址,注重收集水文、地質勘測資料。

2.2注重縮短路線長度,減少路基土方同時,盡可能優化平、縱曲線組合,減少路線不安全因素。

2.3充分利用成熟的工程軟件,建立工程三維數字模型。直觀檢查路線視距及其安全性。

3、道路防護

油、氣田山區公路受地形、地質及區域構造物的影響,工程除存在路線不安全因素外,往往地質病害較多,危害程度較為嚴重。山區道路防護應注重“防護全面性、可行性與實用性”。

3.1水毀防護

水毀型病害一般是沿沖溝(河溪)產生,多發時間是在春季冰雪凍融期。一般處理方法是修筑挑壩,防止洪水侵蝕路基;或設置路基護坡、鉛絲籠護坡腳等構造物。

3.2崩塌防護

崩塌一般是由于路基邊坡支持力減弱,邊坡土體穩定性降低或受到風化、地震等作用使邊坡穩定性受到影響。一般防護處理方法是設置邊坡種植物和鋪砌塊石護坡等;還可以采用噴錨(土釘)和設置擋土墻來加強坡面及坡腳的穩定。

3.3其他防護

油、氣田山區公路技術等級較低,一般存在連續長大下坡及小半徑平曲線組合的陡坡、急彎線形。對于這類不安全因素,一般可以采取增設減速標線,設置警示標志以及設置避險車道等方法進行防護。

對于高填方路基和深挖方路塹需設置邊坡平臺、護坡道,還可以分段設置不同大小邊坡來提高其穩定性。地表橫坡較大時應進行挖臺階處理,極陡區域還應設置坡腳墻以加強穩定。

4、管線伴行

油、氣田山區公路主要是用于油、氣區管道、單井的施工及維護。本著“安全、經濟、適用”的原則,路線宜與管線同廊帶敷設;地形、地質受限情況下,路線可遠離管線,分開布設,以降低工程投資。

4.1路線、管線應統籌考慮,相互協調,減少穿、跨越和交叉。

4.2路線、管線伴行時應盡可能少占土地和施工作業臨時用地,不占用耕地、牧場。

4.3路線、管線伴行時應統籌防護。管線水工保護、路基水毀防護應盡可能綜合考慮,以節省投資。

4.4路線、管線伴行時應整體施工,一次性開挖廊帶,避免重復施工、交叉施工。

5、環境保護

公路環境保護應包括施工期環保及運營期環保。

施工期環保:合理安排施工時間,盡量避開雨季和汛期,同時規范施工,做好水土保持。在野生動物保護區施工時,應提高施工人員保護動物意識,減少爆破、震動等對動物造成的影響。在沙漠、荒漠等地區施工時,應減少對植被的破壞,做好草方格防護。對于土石料場的開采、路基開挖等必須按設計要求施工,及時綠化。

運營期環保對策:按照建設項目環境保護管理相關規定,及時進行項目環??⒐を炇?。加強公路沿線工程防護設施管理和維護,定期檢查。對于施工期間臨時占用的耕地應恢復作物種植。施工臨時便道有需要的可繼續留用;不需要的應及時拆毀,盡早恢復山區原貌。

參考文獻

[1]《中國山區道路災害防治》

公路設計要點范文3

【關鍵詞】山區公路;路線設計

前言

路線是公路的骨架,影響著整個公路的路基、橋涵、交叉、沿線設施等構造物的規模投資,同時,對汽車行駛的安全舒適、經濟和車輛的通行能力起決定性作用。公路路線設計是公路建設之本,公路建成后,公路路線長期存在,如果改變將帶來巨大的經濟損失。作為公路工程的設計人員,在每一項工程設計中,尤其是高等級公路設計中應該對線形設計的有關問題給予高度重視,文中講述了山區路線設計幾大要點。

1 山區公路選線準則

山區公路選線要依據不同的地形因地制宜。山區公路路線的選擇受很多因素的影響,比如工程造價、地質條件、地形復雜情況等,所以在公路路線選擇時,要擇優選擇,考慮平、縱、橫的走向關系,選擇一個三方都非常合理的路線。

1.1 山區公路選線的特點

山區公路在選線時有其自己的特點,從地形方面看,山高谷深,而且高度差異懸殊,地質條件復雜;從地質方面來看,山區的土層稀薄,巖層比較厚,地質構造又比較復雜,變化很大,對路線的定位有一定的影響;從氣候方面來看,山區的暴雨比較多,山洪湍急,溪流水位的差異也很懸殊等。根據山區公路選線的特點,在進行山區公路路線設計前一定要進行實地勘探并且潛心研究,綜合當地的各種因素進行全面考慮。山區公路布線主要可以分為沿河溪線、越嶺線、山腰、山脊線等。

1.2 山區公路沿河(溪)線的選擇

在山區公路沿河(溪)線的選擇中,首先要對河岸的選擇、線位的高低和跨河換岸地點三者的關系了若指掌,再根據當地實際情況,利用其沿河(溪)的有利地形,取長補短,力求使工程簡單化并避開不合適的地質 路段,例如一些泥石流、崩塌、巖堆等要給予避開的政策。當處于這些比較特殊的路段時,要對多個路線進行詳細的比較、擇優選取。

1.3 大高差、短直線距離路段展線的升降坡

在山嶺區進行選線的時候,常常有這樣的情況發生:從山坡腳到山埡口的相對高度差異懸殊,但是直線的距離卻不長,所以這個時候的關鍵是如何利用有利的地形進行展線。在這些區域中,如果沒有比較突出的山梁地形時,通常采用山凹螺旋展線升降坡或者利用修建橋梁等他的構造物來解決和實現。

1.4 越嶺線埡口的選擇

對越嶺路線進行選線時,要對其水文地質情況進行勘探,根據其具體情況,將焦點集中在埡口選擇、過嶺標高以及埡口兩側路線展現方案三關系上來,其中埡口是一個重要的控制點,在越嶺線方案的選擇上具有關鍵性的作用。最好選擇埡口的路線與路線總走向都一致的方向, 而且對其有特殊的要求,即要求埡口的標高較低,這樣有利于縮短公路的長度。但是有的埡口即使與路線的總走向是一致的,但是從埡口到山腳間的距離不大,而且高度差異懸殊,從而需要更長距離的展線,需考慮實際的經濟狀況。

2 山區公路路線設計的特征分析

山區公路會有很多自然影響因素對其造成影響,例如山區的地質、水文、當地局部氣候、土壤成分以及植物等,這些自然條件或多或少會對山區公路路線的設計造成一些不可忽視的影響。山區公路線路的選擇條件是由當地的地形所決定的,且地形對于公路施工的技術標準也起到了一定的限制作用。在山區當中山高谷、地形與地質條件都比較復雜、高差也比較大,這就使得山區公路路線的設計量十分巨大,可以進行選擇的方案數量又少。在地形方面,山區公路路線的設計會受到平面與縱向、橫向三個方面的共同抵制。在氣候方面,山區的暴雨出現頻率較高、由于地質條件特殊,山洪會很急,流水的落差大。要實現山區公路線路設計的合理化,就要對山區的自身條件加以利用。

3 加強我國山區公路路線設計工作合理性的對策

3. 1 平面設計要點分析

一條線方案是我國的公路設計人員在對山區公路路線進行規劃設計時的首選。直線形的設計方法是我國的公路設計者在進行公路線路設計時所采用的主要方法,設計時要對公路的等級以及路線所穿越之起和路線的控制條件進行綜合的考慮。第一,對于山區要進行地形特征的分析,將地形作為主要的控制因素,將縱斷面線形作為主力,結合起橫斷面和平面進行公路路線的確定。第二,對于平原或者是丘陵較少的山區來說要將平面地物障礙作為路線設計的控制因素,將路線的平面作為主導,再聯系橫縱斷面進行路線的設計。第三,對于特殊地貌的地區來說,要將地質特征作為公路路線設計的主要依據,此時的主導性因素就應該是避免重大地質災害的發生將平面與橫縱三個方面結合起來進行路線的設計。

3. 2 縱斷面設計要點分析

第一,在凸形豎曲線半徑的設置的過程之中,當地的地形與地貌都會對山區公路路線的設置產生一些抵制作用,連續的大縱坡小半徑豎曲線與短平曲線的結合出現的資料較多。在山區地形與地貌的影響之下會縮小駕駛人的視力范圍,對于前方路線的去向判斷會容易出現錯誤。這時,應當加大凸曲線半徑,但是要以不過多地增加工程量為準,從而確定車輛的行駛安全。第二,在進行凹形豎曲線半徑的設置過程當中,如果增加凹曲線的半徑會加大工程量。在山區當中,因為公路的縱坡一般來說較大,起伏較多,所以,如果凹曲線的半徑進行過大的設計,就會影響公路排水系統的功能。這就會對公路上行駛車輛的安全造成一定的威脅,所以說,在進行設計時不能為了實現高指標的目的而盲目進行凹曲線半徑的加大。

3. 3 橫斷面設計要點分析

車輛駕駛人所能說通的遠景交通量是進行山區橫斷面設計工作的要點所在,在車道增加的情況之下,山區公路的橫向寬度就會加大很多。一般來說,山區公路與其它的普通公路有大的不同,對于山區來說,車輛的增多,就會使得此樣的山區公路路線設計顯得過于呆板。所以,本人認為,在進行山區公路的橫斷面設計之時,可以將公路的上下行線進行合攏,也可以將二者分開來,順應山區自然條件,進行合理化設計。

4結語

山區公路建設是促進山區經濟發展、改善山區人民生活水平的一件大事,我們作為公路建設者為山區的發展盡自己的一份力量。應該擔負起精心設計、精心施工的責任,我們的任務很艱巨,要時刻牢記以山區人民的利益為重,履行好自己的責任。

參考文獻:

[1]潘鐵 淺談山區高速公路路線設計[J].山西建筑,2007,(5)

[2]光,石玉華.層次分析法在山區道路選線方案比較中的應用[J].山東交通學院報,2011,(2)

[3]白冰,王飛.淺談山區高速公路路線設計的原則和優化[J].科技信息,2009,(5)

[4]王穎.淺談山區高速公路選線原則[J].北方交通,2008,(9).

[5]郭媛媛,宋磊.山區高速公路綠化設計的要求與細節探討[J].公路,2008,(7).

公路設計要點范文4

關鍵詞:巖溶;公路選線;路基設計;要點

Abstract: this article through the project example discusses the highway through the karst area and location of the main principles and main points of the roadbed design, and discusses the karst development conditions and influence factors, in the karst area highway construction shall be fully understand route through the area of karst development degree and karst forms of spatial distribution law, in order to avoid or control effect of the subgrade stability karst disease.

Keywords: karst; Route selection; The roadbed design; points

中圖分類號: U213.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

一、緒論

我省石灰巖分布比較廣泛,由于它在流水的長期溶解和剝蝕作用下,產生特殊的地貌形態和水文地質現象,統稱為巖溶,在巖溶地區修建公路,路基經常會出現如下問題

1、由于地下巖溶水的活動,或因地面水的消水洞穴阻塞,導致路基基底冒水、水淹路基、水沖路基以及隧道涌水等病害;

2、由于地下洞穴頂板的坍塌,引起位于其上的路基及其附屬構造物發生坍塌、下沉或開裂。

因此在巖溶地區修建公路應全面了解路線通過地帶巖溶發育的程度和巖溶形態的空間分布規律,以便避讓或防治影響路基穩定的巖溶病害。

二、巖溶發育的條件及影響因素

巖石和流水是巖溶發育的兩個基本條件

A、巖石

(1)巖石的可溶性

碳酸鹽類的巖石,其溶蝕強度一般是由石灰巖向白云巖、泥灰巖、硅質灰巖一次遞減,巖石的組織結構不同,巖溶的強度亦不同。粗顆粒的巖石比細顆粒的容易遭到溶蝕。在碳酸鹽類巖層與硫化礦體(如黃鐵礦等)相接觸處,因硫化礦體易于氧化而產生大量的硫酸根離子,具有較大的溶蝕性,所以巖溶發育強烈。

(2)巖石的透水性

巖石的透水性取決于巖石的裂隙和孔隙,但裂隙的透水性比孔隙的透水性更為重要。較為純凈的石灰巖相對隔水層少的厚層塊狀巖石剛性較強,裂隙多張開,透水性強,溶蝕強度也較強;泥質灰巖相對隔水層多的薄層巖石,剛性較弱,裂隙多密閉,透水性差,在溶蝕過程中并產生蝕余粘土物質,容易填塞裂隙,因而溶蝕強度較弱。

孔隙度主要通過增大水流與巖石的接觸面積,對巖石的強度發生影響。巖石的巖溶程度和透水性是相互助長的,巖溶化程度越高,透水性就越強。

B、流水

(1)水的溶蝕性

水的溶蝕性主要取決于含酸性。水中有酸才具有溶解可溶性巖石的能力。自然界的二氧化碳(CO2),溶于水中水中生產碳酸(H2CO3),與石灰巖(CaC3)相遇后產生化學反應CaC3+H2CO3==Ca+2HCO3,石灰巖被溶解成易溶的重碳酸鈣,隨著流水而帶走。在巖溶過程中,巖石的溶蝕大于物質的重新沉淀,因而在巖體中形成了各種各樣的空洞,為機械侵蝕和重力坍塌創造了條件。

除了碳酸外,其它無機酸和有機酸都可溶蝕碳酸鹽類的巖石。水的溶蝕性在不同的氣候帶中是不相同的。如濕潤熱帶的溶蝕強度大于干旱氣候帶的71倍,大于濕潤溫帶的7倍,大于寒冷氣候帶的11倍。

(2)水的流動性

主要取決于降水量和水流通道的形態、規模、數量以及連同情況。巖溶水的一個重要補給來源于大氣降水。降水多者,垂直循環交替快,溶蝕強度顯著加強;降水少者,垂直循環交替差,溶蝕強度顯著減弱。

巖溶水的流動通道有孔隙、裂隙和溶洞等。通道的形態、規模和數量以及連同情況,控制著巖溶水流動的坡降、速度、流量和流向,即影響巖溶水的交替強度。水流交替強度大,溶蝕能力強,巖溶就發育,巖溶越發育,巖溶水的流動性就越好。

三、巖溶地區公路選線的主要原則

在巖溶地區進行公路選線,必須認真勘測調查,全面比較,避重就輕,防害興利。首先要從地址條件上弄清楚巖溶的發展規律和分布情況,在選線時慎重確定路線的布局和位置。一般情況下,對局部嚴重且不易搞清楚的巖溶地段,盡量設法避繞;對不太嚴重的中小型巖溶地段,可以選擇其最窄的。易于采取措施的地方通過。實例(如圖1―1所示):

某路線有左岸何右岸的比選方案,左岸線路順直,占農田較少,但該岸有許多發育的溶洞,且洞內坍塌嚴重,遇到暴雨時有五處涌水成河,而且這一帶埋藏的溶洞一時不易搞清楚,經研究比較,采取路線走右岸通過頁巖地區的方案,避開溶洞嚴重的地區。

根據巖溶發展的規律和巖溶帶的分布規律,在選線中應注意一下幾點:

1、在可溶性巖石分布區,路線宜選擇在溶蝕強度較低的巖石地區通過,因為這些地方的巖溶發育程度往往較弱;

2、在通過可溶性巖石分布地區時,路線方向不宜與巖層構造線方向平行,而應與之斜角或垂直通過,因為暗河的主要通過方向多平行于巖層構造線方向。

3、在巖溶地區,路線因避開較大的斷層破碎帶,或使路線方向與其呈直交或斜交,以避免或減少由于斷層帶巖石破碎、巖溶發育強烈和巖溶水豐富而威脅到路基的穩定性。

4、路線應盡可能避開可溶巖與非可溶巖相接觸的地帶,因為這種地帶有利于地下水的活動,巖溶發育比較強烈

5、路線應盡可能避開碳酸鹽類巖石同某些金屬礦床相接觸的地帶,因為這些地帶巖溶發育比較強烈。

四、巖溶地區路基設計實例

巖溶地區路基設計主要是影響路基穩定性的巖溶和巖溶水進行預防和處治。實踐證明,如果不加處理或處理不當,不僅會影響工程計劃方案發生變更,延長施工期限,造成浪費,威脅行車安全。因此合理的路基設計措施是非常重要的。以下結合實際用案例說明。

(一)處理措施

1、疏導

對巖溶水宜以疏導為主,采取因地制宜,因勢利導的方法,不宜堵塞。疏導建筑物一般,采用明溝、泄水洞等。例1,巖溶泉出露于某公路的右上方石灰巖陡坡處,為間歇性裂隙懸掛泉,旱季枯歇,雨季流量加大,在路側砌筑一座5*1.5*1.5米的蓄水池后,把水攔蓄引入邊溝排到下游涵洞流出,多年來路基穩定。而左側的簡易公路只挖有邊溝排水,雨季巖溶水浸泡公路,漫過路面,致使路基收到嚴重破壞。

2、跨越

路線通過巖溶洞或巖溶水時,如跨越和施工條件較好,可采用跨越的辦。橋梁跨越適用于流量較大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵洞跨越適用于一般巖溶泉。在跨越季節性或經常性積水而水太深的溶蝕洼地時,可采用片石透水路堤。例如圖1―2所示,

某路線通過溶蝕洼地,有三條來自暗河的水流,交匯于龍門洞前的深溝,由此轉入暗河排出。路線曾于龍門暗河出露處設一單孔小橋跨過,路堤高出龍門洞口2米。由于雨季暗河與地表的流量大于排泄量,導致洼地積水,淹沒龍門橋和路堤,中斷交通。后加高路堤至4.7米,并改建為一孔25米石拱橋跨過,才消除了水淹問題。

3、加固

為了防止基底溶洞的坍塌及巖溶水的滲漏,經常采用加固方法。

(1)洞徑大,洞內施工條件好時,可采用漿砌片石支墻。支柱及碼砌片石垛等加固。如需保持洞內水流通暢,可在支撐工程間設置涵管排水。

(2)深而小的涵洞不便于洞內加固辦法時,可采用石蓋板涵加固。

(3)對洞徑小、頂板薄或巖層破碎的的溶洞,可采用爆破頂板用片石回填的辦法,如溶洞較深或保持排水者,可采用拱跨或板跨辦法。

(4)出露于路基表面或構造物基底的溶洞,如需換土或加固時,對較淺的全部換填碎、片石;對較深的可采用部分換填的辦法,換填厚度根據需要而定。對路基范圍內的地表塌陷,因查明原因,以便采取相應的措施處理。如基巖未出露處,可采用粘土回填夯實;如基巖出露并見到空洞洞口時,可先用大塊石頭堵塞洞口,再用粘土回填土洞。

4、堵塞

對路塹邊坡上的溶洞,如影響到邊坡的穩定性時,洞內可用片石堵塞,洞外用干砌片石鋪砌、砂漿勾縫,或漿砌片石封閉。如溶洞靠近邊溝時,淺的溶洞可按上述辦法堵塞封閉,深的溶洞填砌不易,可用鋼筋混凝土板封閉,同時應防止邊溝水的滲漏。

五、結束語

公路設計要點范文5

關鍵詞:改擴建工程;路基拼寬;設計

中圖分類號:U418.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0112-01

針對公路改擴建工程特殊性與復雜性,應充分掌握公路沿線的地形、地貌、地質構造、水文地質、地基土性質、不良地質發育情況,根據改擴建設計需要,應重點對原有公路路基現狀進行調查與評價,采用資料收集(原有路基工程勘察設計、竣工、養護等)、現場調查與測量(現有公路路基狀況、病害分析、幾何尺寸等)、試驗檢測(原有公路路基填料類型與性質、路基彎沉、承載力等)等方法收集相關信息和數據,運用經驗判斷、指標對照、統計分析、結構計算等手段,從行車安全性、承載能力、穩定性、規范符合性、功能適應性等方面作出定性或定量的評價。通過對原有公路沿線建設條件的調查以及原有路基工程的客觀評價與論證,在保障安全的前提下,綜合考慮地形、地物、工程地質條件、資源利用、經濟性、建設與管理難易程度等因素,盡量突出“創新、協調、綠色、開放、共享、節約、社會影響小”的發展理念,執行“統籌規劃,兼顧長遠;注重實效,指標合理;節約資源、綠色環保。

1 路床拼寬

路床填料應符合《公路路基設計規范》(JTG D30)的要求,路床拼接部位應增強補壓,確保拼接密實;受舊路滲水影響,路基強度不足時,可采用不良土置換、摻灰改良等措施進行處理,并完善排水設施,地下水豐富路段應增設滲溝截水、降水。

2 填方路基拼寬

路基填筑前,宜清除舊路邊坡綠化、圬工、未經壓實的土或其它非適用性土,以滿足上層路基填筑壓實要求,并應與原有路基排水設施有效銜接,確保排水通暢。

路基填料應符合《公路路基設計規范》(JTG D30)要求,宜采用與原路基填料性質相近或更有利于拼接的填料。當采用細粒土填筑時,應注意新舊路基間的排水設計,必要時可增設盲溝,以排除路基內部積水,保證路基強度及穩定性。

新舊路基宜采用臺階式拼接方式,臺階寬度不宜小于1m,并設向內2%~4%橫坡。當拼寬寬度較小時,可采取超寬填筑或翻挖原有路基等措施,更有利于機械壓實,確保路基壓實度。結合面以外不小于2m的范圍,應采取高速液壓夯實等技術補強夯實,同時,拼接部可鋪設土工合成材料增加新舊路基物理連接能力,確保拼接密實,防止不均勻沉降,并加大檢測頻率。

3 高路堤與陡坡路堤拼寬

高填方與陡坡路堤路基的拼接,可采用改善路基填料、提高壓實要求等措施減小差異沉降。

高路堤及陡坡路堤拓寬,除應對路堤穩定性、路堤和地基的整體穩定性作驗算外,還應對沿新舊路堤結合面及斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩定性進行驗算。原坡腳支擋結構物不宜拆除,拼接填筑時臨近結構物處可采用小型機具薄層夯壓密實,并應做好排水的銜接設計。施工及運營過程中,應對高路堤與陡坡路堤拼寬段拓寬路堤和原路堤的變形與穩定進行動態監控,明確觀測的路堤段落、觀測項目、觀測點布置、觀測要求及控制標準。

4 挖方路基拼寬

挖方路段,在滿足安全的前提下,應有效控制挖方路段的開挖高度及開挖量,盡量避免形成深路塹,同時確保舊路營運安全與通暢,可采取的措施有縮小土路肩,碎落臺等寬度;加強邊坡支護、采用陡坡率;崩塌等不良地質段增設棚洞結構。

石質挖方邊坡應綜合爆破、清渣、調運、路面保護要求等因素,進行綜合分析后,宜采用光面爆破、預裂爆破等控制爆破技術減少影響,并對行車安全、路面等應采取有效的保護措施。

5 特殊填料路基拼接

填砂路基、粉土路基、填石路基、粉煤灰路基、膨脹土路基拼接時,宜去除包邊土再進行拼接,臺階法拼接困難時可采用單坡填筑拼接,并設置必要的防、排水措施。

原路肩式擋土墻路基拼接時,上部支擋結構物應予以拆除,拆除高度不宜小于路床底面以上,剩余未拆除的部分不應對新的路面結構層受力變形產生不利影響,并應對下部路基拼接提出相應要求。

6 軟土地區路基拼寬

在對原路堤沉降與穩定狀況進行充分調查和評價的基礎上,根據軟土層厚度及物理指標、填土高度、沉降控制標準等,對不同軟土路段分別進行計算分析,強調沉降協調性原則,綜合施工方案、造價、工期等因素確定合理的處理方案。

公路設計要點范文6

[關鍵詞]擋土墻 擋墻選型 擋墻設計

[中圖分類號] TU476+.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-325-2

1公路常用擋土墻的主要類型、特點及適用范圍

擋土墻是承受土壓力,防止土體滑塌的墻式構造物。常用擋土墻形式大致為:重力式擋土墻、懸臂式和扶壁式擋土墻、樁板式擋土墻、錨桿擋土墻、加筋擋土墻、錨定板擋土墻等。各類型擋墻的特點不同,適用范圍也不完全相同,其特點及適用范圍分述如下:

1.1重力式擋土墻

重力式擋土墻是依靠墻體自重來抵抗土體側壓力的擋土墻,具有結構簡單、受力單一、施工技術成熟、取材方便等特點。可細分為仰斜式、垂直式、俯斜式、折線式、衡重式、臺階式等;其中垂直式、折線式、臺階式這三種形式的代表性不強,在此不做專門分析。

1.1.1仰斜式擋土墻

仰斜式擋土墻是最常用的重力式擋土墻,其面坡、背坡均內傾,面坡一般不宜緩于0.3,背坡不宜緩于0.25。與其他重力式擋墻相比,其優點為每延米圬工最省、抗滑、抗傾覆穩定性好,地基承載力要求低。缺點是當地形陡峻時,墻高增加過快,其占地面積較大,墻背坡率內傾,墻背填土不易壓實,墻高不能做太高,最大墻高不宜超過10m,墻高過大則抗滑穩定性將明顯降低。適用于地形平緩,地面橫坡緩于1:2須限制放坡的路段;擋墻高度較小,最大墻高小于10m的路段;地質條件一般,地基承載力尚可的路段。

1.1.2俯斜式擋土墻

俯斜式擋土墻與仰斜式擋土墻最大區別是其面坡垂直、背坡外傾,坡率1:0.25~0.4,不宜緩于0.4。其優點是結構簡便易施工,墻背坡率外傾,墻背填土易壓實。缺點是抗滑、抗傾覆穩定性不如仰斜式和衡重式擋土墻;背坡外傾,墻踵向路基內延伸,地形較陡時挖基量大;因受力條件限制,適用于低矮擋墻,最大墻高不宜超過6m。適用于墻高不超過6m,地形平坦,老路改擴建需要限制放坡的路段(如穿越農田區)。

1.1.3衡重式擋土墻

利用作用于墻背衡重臺構造上的填土重力和墻體重心后移而抵抗土體側壓力的擋墻稱為衡重式擋土墻。其優點是面坡陡直,可迅速收縮坡腳,降低墻高;利用衡重臺分擔上部填土的土壓力并使全墻重心的后移來增加墻身的穩定,其抗滑、抗傾覆穩定性較好;當地質條件良好時,墻高可做到12m以上,其穩定性依然較好。缺點是因自身結構及受力特點,其基底壓應力一般比同高度的仰斜式擋墻大,對地質條件要求較高;墻背坡率內傾,墻背填土不易壓實;結構稍復雜,施工工藝比仰斜式、俯斜式擋墻要繁瑣一些。適用于地形陡峻,橫坡陡于1:2需限制放坡的路段;地質條件較好,地基承載力較高的路段;墻高超過10m,基底為基巖且穩定性較好的路段。

1.2懸臂式和扶壁式擋土墻

懸臂式擋土墻一般由立壁、墻趾板和墻踵板三個懸臂部分組成,扶壁式擋土墻與懸臂式類似,沿著擋墻每隔一段距離增設扶壁,把墻面板和墻踵板連接起來,墻身穩定主要依靠墻踵板上的填土重力來保證。懸臂式擋土墻墻高不宜超過5m,扶壁式擋土墻墻高不宜超過12m。優點是面坡直立占地小,外形美觀,地基承載力要求低;缺點是結構由鋼筋混凝土組成,墻高較高時,立壁下部的彎矩大,鋼筋和混凝土的用量大,造價高。適用于缺乏石料的地區及地基承載力較小的路段或市政道路建設。

1.3樁板式擋土墻

樁板式擋土墻是由抗滑樁、增設錨桿、樁間擋土板組成平衡土體側壓力的擋土墻。利用深埋的抗滑樁的錨固作用和被動抵抗力抵抗側向土壓力,從而維持擋土墻的穩定。優點是樁體埋深大,安全性高,支擋高度大,適用性廣。缺點是造價高昂,有時比橋梁方案的造價還高,技術要求高,施工速度較慢。適用于擋墻高度大,土壓力大,松散覆蓋層厚,要求基礎深埋的路段。當采用重力式擋土墻等無法保證路基安全時,可考慮采用樁板墻方案,在山區公路中較常用,具有成熟經驗。

1.4錨桿擋土墻

由鋼筋砼肋柱、擋土板和錨桿組成,依靠錨固在巖土層內的錨桿的拉力承受土體側壓力的擋土墻。其優點是基礎開挖小,施工速度快;缺點是地形、地質條件要求較高,需要有穩固的錨固端,受力較復雜,質量不易控制,填料不易壓實且不便機械化施工。多適用于墻高較大,缺乏石料或挖基困難地區,具有錨固條件的山區路塹擋墻。

1.5加筋擋土墻

加筋擋土墻是由填土、筋帶和鑲面砌塊組成的加筋土體以承受土體側壓力的擋土墻。既是柔性結構,可承受較大的地基變形,又是重力式結構,可承受荷載的沖擊、震動作用,施工簡便、外形美觀、占地面積少、對地基的適應性強。缺點是筋帶所采用的土工織物受生產條件的限制,質量不穩定和耐久性較差,不宜用于永久性重要工程;基礎處理不好時易發生整體性滑移;為加固破裂面,加筋擋墻往往要做的比較寬,加筋擋墻高度不宜超過10m。一般適用于缺乏石料的地區或高度不大、地形平坦的大型填方工程,不適用于地形橫坡陡的山區公路。

1.6錨定板擋土墻

由鋼筋砼柱、板、拉桿和錨定板組成,依靠埋置在破裂面后部穩定土層內的錨定板和拉桿的拉力,以承受土體側壓力的擋土墻。分為肋柱式和板壁式。優點是基底應力小,圬工數量少,地基承載力要求低,構件輕便可預制拼裝,施工簡便。缺點是受力結構復雜、影響因素多。適用于缺乏石料的路堤墻和路肩墻,目前多用于鐵路系統中,公路項目用的少,可參考資料較少。

由上可知,重力式擋土墻具有多種優勢,應用廣泛;懸臂式、扶壁式擋墻和樁板墻,因其采用鋼筋混凝土建造,造價較高,主要用于有特殊要求的公路工點。加筋擋土墻、錨桿、錨定板擋土墻因其受力復雜、限制條件及影響因素多、技術要求高,在公路工程中應用較少。

2擋土墻選型的影響因素及要點

2.1擋墻高度及墻趾地形橫坡

擋墻高度及墻趾地形是確定擋墻方案最重要的因素;擋墻選型應先對了解各種擋墻的優缺點及適用范圍。根據現場預估的墻高和地形橫坡來進行篩選,選擇經濟安全的擋墻方案;比如地面橫坡陡于1:2且墻高超過6m時,要滿足規范對基礎埋深和襟邊寬度的要求,采用衡重式路肩墻高度取7~8m即可,而仰斜式路肩墻因面坡緩,可能需要布設10m高才能滿足,其經濟性及穩定性反而不如衡重式擋土墻。

路堤墻與路肩墻的比選,首先應建立在路基穩定的基礎上,優先選擇穩定性好的方案。其次進行技術經濟比較,當路堤墻與路肩墻所處的地形橫坡基本一樣,墻高或圬工數量相近,其基礎情況亦相仿時,采用路肩墻可減少占地,宜做路肩墻;當路堤墻的墻高或圬工數量比路肩墻顯著降低,且路堤墻墻趾地形較平緩、基礎穩固時,則宜做路堤墻。

在組合形式上,除某些段落需要采用特殊性擋墻(如樁板墻)外,連續段落的普通擋墻可根據最大墻高選擇墻型,同段落采用同一擋墻類型,便于施工放樣,外形也美觀;有的設計人員機械照搬條框,盲目按照高度劃分擋墻類型,路肩墻采用“俯斜式+衡重式+俯斜式”的擋墻組合形式;或為了橫斷面圖好看,忽略了擋墻搭接及路堤穩定性,在連續段落內采用“路肩墻+路堤墻+路肩墻+路堤墻”組合形式,均是欠妥的。

2.2水文地質與工程地質條件

地質條件是擋土墻的基礎,在基底承載力滿足設計要求的情況下,優先選擇最經濟的方案;若地基承載力不足,選擇基底處理+擋墻圬工的最安全經濟的方案。當地質條件較差,應先衡量基底穩定性再考慮擋墻方案,如某些山區公路,地形較陡且覆蓋層較厚,路基及擋墻可能會沿著巖土分界面滑動,普通擋墻埋起不到支撐滑動面的作用,這種情況下可考慮設置樁板墻,穩固路基。若樁板墻造價過高,則應該考慮采用橋梁跨越方案。

沿河擋土墻應結合河流情況布置,應保持水流順暢不擠壓河道,若基礎遭受沖刷,應將基礎埋置于沖刷線以下或在擋墻外增設丁壩,確保擋土墻的基礎穩定。非沿河擋墻基礎遭受水流沖刷時,擋墻基礎外側應做好排水疏導工作。

2.3工程重要性及擋墻用途

不同等級的公路因荷載等級、重要性指數、抗震指標、每公里造價不同,故在擋墻選型上也有差異,如低等級公路更傾向于采用結構簡單、造價低廉的方案如仰斜式、俯斜式、衡重式等重力式擋墻,很少采用造價高昂的方案。而高速公路、市政道路注重工程的安全性,往往選擇安全性及耐久性較好的擋墻方案;設計人員在方案選取時注意衡量工程重要性及擋墻用途在選型上的差異。

2.4建筑材料及施工方法

擋土墻的選型也跟項目區的建筑材料有關,應因地制宜,合理選擇建筑材料,如項目區處于灰巖地區,片塊石方便易取,且有大量的挖方石料,則盡可能選用重力式擋土墻;若項目區位于地形平坦、缺乏石料的平原區或城市道路,則可適當選用懸臂式、扶壁式擋土墻、加筋擋土墻方案。

2.5技術、經濟條件及當地經驗習慣

有的設計人員喜歡富有技術含量的擋墻類型,如加筋擋墻、錨桿擋墻等;其受力結構復雜,往往需要專業施工隊伍才能保證質量,不易被業主所接受。即便是在公路中普遍應用的衡重式擋土墻,因其結構比仰斜式、俯斜式擋墻稍稍復雜,也被很多地方業主所排斥。設計人員應根據當地技術、經濟條件和經驗習慣進行擋土墻的選型設計。

綜上所述,擋土墻種類多樣,特點明顯,其選型的影響因素眾多,在公路擋土墻選型時,除特殊要求外,設計人員應遵循技術可行、經濟合理的原則,優先選用取材方便、受力條件單一、施工簡便、造價低廉、安全可靠的擋土墻方案,當重力式擋墻方案不適用時,再選擇其他擋墻方案。

3重力式擋土墻設計的注意事項

擋土墻的設計應保證其在自重和外荷載作用下不發生全墻的滑動和傾覆,并保證墻身截面有足夠的強度、基底應力小于地基承載力和偏心距不超過容許值。其中,抗滑動穩定系數Kc應不小于1.3,抗傾覆穩定系數Ko應不小于1.5。另外還需要注意以下幾點。

(1)計算參數選擇時應根據項目實際情況選取公路等級、抗震標準、荷載組合、是否是浸水擋墻、基礎類型等;

(2)墻背填料內摩擦角應結合項目沿線及相鄰挖余方的性質合理選取,不可盲目為了驗算通過而隨意修正參數值;墻后填料雖可指定,但若項目區缺乏所需材料,則可能大幅增加造價;也可能導致施工方因取料困難,采用不合格填料而導致擋墻失穩。

(3)在合理選取填料內摩擦角的前提下,基底應力不僅要滿足地基承載力要求,墻趾和墻踵的分布還應基本平衡,這樣的擋墻才有足夠的容錯空間,避免影響條件發生改變時擋墻失穩。

(4)當驗算出現抗滑、抗傾覆、偏心距或基底應力不滿足設計需要時,可通過調整擋墻頂寬、坡率取得合理的尺寸。

(5)擋墻墻趾的寬高值應與墻高匹配,其比值應根據材料的擴散角確定,一般取1/2~2/3之間;

(6)擋墻尺寸的選擇,除了借鑒路基手冊的尺寸外,也可借鑒項目區的成功經驗及習慣做法。相關規范的參考尺寸是前人的經驗總結,若為了提高抗滑力,墻面坡率取的過緩,可能會導致該擋墻的受力不均衡,容錯性變差,擋墻反而不穩定。

(7)擋墻設計時應特別注意基底地層的穩定性,擋墻基礎應置于穩定地層上,基底不穩定時則應采取處置措施或選用安全穩妥的擋墻方案。

參考文獻

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