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公路設(shè)計(jì)論文范文

時(shí)間:2023-04-06 18:46:15

序論:在您撰寫公路設(shè)計(jì)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

公路設(shè)計(jì)論文

第1篇

1.1.1公路設(shè)計(jì)首先要對(duì)線路選擇、斷面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)等進(jìn)行綜合考量,并給出三四個(gè)設(shè)計(jì)方案,然后結(jié)合工程造價(jià)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益等,從中優(yōu)選出最佳方案。參照的規(guī)范有《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路水泥混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》等。1.1.2公路交叉口規(guī)劃與設(shè)計(jì)公路交叉口設(shè)計(jì)包括渠化及交通組織設(shè)計(jì)和豎向設(shè)計(jì)兩種。渠化及交通組織設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相交道路的等級(jí)來確定是否需要渠化。具體渠化后的交通組織,例如轉(zhuǎn)向和直行車道的劃分等,需要根據(jù)交通需求來設(shè)置。豎向設(shè)計(jì)可以通過很多軟件進(jìn)行。1.1.3交通控制與管理的原則交通控制與管理的原則包括分離原則、限速原則、節(jié)源原則和可持續(xù)發(fā)展原則。1.1.4公路標(biāo)志和標(biāo)線公路交通標(biāo)志和標(biāo)線的分類、顏色、形狀、線條、字符、圖形和尺寸等應(yīng)符合現(xiàn)行《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》中的相關(guān)規(guī)定。公路標(biāo)志和標(biāo)線應(yīng)在路網(wǎng)分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮公路的交通狀況、交通條件、氣象和環(huán)境條件等因素,并根據(jù)各種交通標(biāo)志和標(biāo)線的功能、駕駛?cè)说男袨樘卣骱徒煌ü芾淼男枰M(jìn)行設(shè)置。1.1.5公路照明為了使駕駛者能在夜間辨認(rèn)出道路上的各種情況,且不會(huì)感到過度疲勞,就要在公路上設(shè)置相應(yīng)的照明設(shè)施。公路照明的質(zhì)量主要表現(xiàn)在亮度水平、平均照度、眩光和視覺引導(dǎo)這四個(gè)方面。照明燈具一般分為截光型、半截光型和非截光型三種。1.1.6路側(cè)環(huán)境管理路側(cè)環(huán)境管理主要體現(xiàn)在對(duì)路側(cè)植物的管理上。路側(cè)植物主要有美化環(huán)境、減緩司機(jī)疲勞、吸收有害氣體和粉塵、凈化空氣和減少噪聲等作用。1.1.7設(shè)計(jì)車速與運(yùn)行車速的選擇和控制設(shè)計(jì)車速?zèng)Q定著道路的幾何形狀。運(yùn)行車速則是針對(duì)設(shè)計(jì)速度的不足,避免產(chǎn)生速度突變,保證汽車行駛的連續(xù)性而引入的,主要用于根據(jù)設(shè)計(jì)速度初定道路線形、通過測(cè)算模型計(jì)算路段運(yùn)行速度、用速度差控制標(biāo)準(zhǔn)檢查和修正線形和以修正后的運(yùn)行速度為依據(jù)來確定線路的其他設(shè)計(jì)指標(biāo)。兩者的區(qū)別在于:設(shè)計(jì)速度是一個(gè)固定值,用于極限指標(biāo)的控制;而運(yùn)行速度則是根據(jù)設(shè)計(jì)速度和測(cè)算模型計(jì)算所得的線形,用于非極限指標(biāo)的控制。1.1.8交通弱者的安全措施交通弱者的安全措施包括設(shè)置人行道、行人交通信號(hào)和安全島,且路肩要有一定的寬度,并符合質(zhì)量要求。

1.2公路用戶行為規(guī)范

在公路安全系統(tǒng)中,人是公路用戶的主體。實(shí)踐證明,在諸多交通事故中,公路用戶行為的不規(guī)范是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因之一。社會(huì)需要規(guī)則,公路交通安全同樣需要用戶行為規(guī)范來保證。不同的人,成長(zhǎng)環(huán)境、性格和行為習(xí)慣不同,這些不同使他們?cè)诠灿霉愤@一公用設(shè)施時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的行為。一旦違反交通規(guī)則,就會(huì)導(dǎo)致公路交通的不暢,甚至發(fā)生交通事故,因此,要制訂規(guī)范的、標(biāo)準(zhǔn)的、具有法律效力的用戶行為規(guī)范,以規(guī)范用戶的行為,為公路安全工程的順利進(jìn)行提供保障。

2公路安全檢查

2.1主要內(nèi)容

公路安全檢查的主要內(nèi)容包括安全制度的建立情況,安全管理人員和專職安全員的在崗情況,安全責(zé)任制的簽定和落實(shí)情況,安全生產(chǎn)的經(jīng)常性檢查和整改情況,特種作業(yè)持證上崗情況,爆破器材的管理和使用情況,勞保用品的領(lǐng)用和使用情況,違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律情況和現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工情況等。

2.2技術(shù)路線

路線:安全檢查準(zhǔn)備階段—安全因素識(shí)別分析—安全檢查單元?jiǎng)澐帧踩珯z查方法選擇—定性、定量評(píng)價(jià)—提出安全對(duì)策措施—形成安全檢查結(jié)論和建議—編寫安全檢查報(bào)告。

2.3實(shí)施程序

針對(duì)安全生產(chǎn)的實(shí)際情況,擬定安全檢查的具體細(xì)則和考核辦法,或按照上級(jí)安全生產(chǎn)督察評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)直接進(jìn)行安全檢查。

3結(jié)束語

第2篇

1.研究交通安全的重要性

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(zhǎng)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

公路幾何線形設(shè)計(jì)要考慮公路平面線形、縱斷面線形兩種線形以及橫斷面的組成相協(xié)調(diào),還要注意視距的暢通等等。確定公路幾何線形時(shí),在考慮地形、地物、土地的合理利用及環(huán)境保護(hù)因素時(shí),要充分利用公路幾何組成部分的合理尺寸和線形組合,從施工、養(yǎng)護(hù)、經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)行等角度出發(fā),保證平面、縱斷面、橫斷面的組成相協(xié)調(diào)。線形的好壞,對(duì)交通流的安全具有極其重要的作用,如果公路線形不合理,則會(huì)降低公路通行能力,造成運(yùn)輸者時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的損失,而且更不能容忍的是會(huì)誘發(fā)大大小小、各種各樣的交通事故。

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(主要包括公路幾何線形、路面設(shè)計(jì)、安全設(shè)施、構(gòu)造物位置及形狀設(shè)計(jì)),而公路幾何設(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了。

我們作為勘察設(shè)計(jì)工作者,在工程設(shè)計(jì)中,一定要綜合考慮公路功能、行車安全、自然環(huán)境等因素,既要堅(jiān)持地形選線、地質(zhì)選線,更要做到安全選線;既要充分考慮公路設(shè)施的自身安全和運(yùn)營(yíng)安全,又要消除公路事故多發(fā)點(diǎn)和安全隱患;要盡量采用改善平縱線形的措施,從根本上解決行車安全問題,尤其是對(duì)長(zhǎng)陡縱坡行車安全問題要給予足夠的重視。

總之,在公路幾何設(shè)計(jì)等各種方案中要將安全放在首位,采取一切有效措施,為公路使用者提供安全保障和人性化的服務(wù),切實(shí)提高公路交通的安全水平和服務(wù)水準(zhǔn)。

二、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(cè)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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。我國(guó)規(guī)定最小直線長(zhǎng)度為:當(dāng)設(shè)計(jì)速度為60Km/h,同向曲線間最小直線長(zhǎng)度(以米計(jì))以不小于行車速度(以km/h計(jì))的6倍為宜;反向曲線間最小直線長(zhǎng)度(以米計(jì))以不小于行車速度(以km/h計(jì))的2倍為宜

在實(shí)際設(shè)計(jì)中,要充分利用地形,盡量采用直線,特別在平原地區(qū),不能過多的人為改變直線線形,但也要注意適當(dāng)引入曲線,以便吸引駕駛員的注意力,一般直線最大長(zhǎng)度為20(V+ΔV),其中V為設(shè)計(jì)行車速度,ΔV為通常在直線段的實(shí)際行駛速度與設(shè)計(jì)行車速度的差值,一般取ΔV=15~20km/h.

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,一般避免采用極限最小半徑。緩和曲線通常采用回旋線,對(duì)于設(shè)計(jì)車速較高的公路,在計(jì)算緩和曲線時(shí),橫向加速度變化率宜采用0.45m/S3,并相應(yīng)增加緩和曲線的長(zhǎng)度。

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、地形狀況等綜合考慮。對(duì)超高、加寬值的計(jì)算,必須有足夠的滿足,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。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。

三、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。道路原則上按在同一設(shè)計(jì)車速路段保持同一行駛狀態(tài)來進(jìn)行設(shè)計(jì),縱向坡度和別的線形因素不同,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(zhǎng)。高速公路、一級(jí)公路應(yīng)對(duì)縱坡長(zhǎng)度受限路段采用平均坡度法進(jìn)行驗(yàn)算。

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。

四、橫斷面設(shè)計(jì)與交通安全

公路的路面橫向分布即路幅寬的布置方式對(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。交通事故數(shù)的相對(duì)值與車行道寬度有直接關(guān)系,一般隨車行道寬度的變窄而增加,但如果車行道過寬,易形成一個(gè)車道兩列車并行行駛,因此,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。橋面寬度與路基寬度不一致時(shí),或者橋上的人行道與護(hù)攔引起路面、路肩寬度發(fā)生變化時(shí),或者跨線橋下車行道側(cè)面的橋墩、橋臺(tái)過近,側(cè)向余寬不夠時(shí),都會(huì)引起駕駛員心理作用發(fā)生變化,導(dǎo)致不應(yīng)有的事故發(fā)生,因此,在設(shè)計(jì)過程中,對(duì)此類問題要高度重視。

五、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。

看起來扭曲的路段,破壞了線形的一致性(美國(guó)工程師認(rèn)為線形一致,是公路設(shè)計(jì)中一條最重要的原則),造成駕駛員心理、視覺不舒服,對(duì)線形變化不適應(yīng),使視覺誘導(dǎo)紊亂,往往是行駛上危險(xiǎn)的路段。特別是行車速度較高時(shí),公路粗線條的輪廓成了駕駛員判斷方向的重要因素,因此特別應(yīng)該注意線形的配合與視覺效果。

六、視距設(shè)計(jì)與交通安全

視距是駕駛員在公路上能夠清楚看到前方道路某處的距離,是公路幾何設(shè)計(jì)的重要因素。足夠的視距對(duì)保證行車安全,提高通行能力將起到重要作用。在行駛過程中,路況信息要有足夠的時(shí)間來處理,就要選擇足夠的行駛距離來完成。在視距設(shè)計(jì)過程中,反應(yīng)時(shí)間的取值要大于所有駕駛員的正常平均值,特別在復(fù)雜情況下,如交叉口、立交匝道處、車道變化處、交通標(biāo)志等設(shè)施處,在取反應(yīng)時(shí)間時(shí),應(yīng)增加判斷時(shí)間,該值應(yīng)大于2.5S.

美國(guó)事故率與行車視距的關(guān)系調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,事故率隨視距的增加而降低。設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意停車視距、會(huì)車視距、錯(cuò)車視距、超車視距的設(shè)計(jì)與計(jì)算。

七、結(jié)束語

第3篇

1.1積極使用高新施工設(shè)備

當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距,我國(guó)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造方面與世界先進(jìn)國(guó)家相比,落后了近二十年,燃油經(jīng)濟(jì)水平、平均能源利用率等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也都落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,這種情況在一定程度上對(duì)我國(guó)的低碳公路建設(shè)產(chǎn)生了負(fù)面影響,所以,在道路的施工過程中我們要加強(qiáng)高新技術(shù)施工設(shè)備的應(yīng)用,同時(shí),還要加強(qiáng)對(duì)其耗油量、燃料使用率等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估,一旦發(fā)現(xiàn)有不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,一定要第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行維修保養(yǎng),如果依然滿足不了運(yùn)行需求,必須及時(shí)替換掉,積極使用高新技術(shù)環(huán)保的設(shè)備繼續(xù)開展作業(yè)。

1.2施工過程中積極應(yīng)用新型環(huán)保材料

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),公路建設(shè)領(lǐng)域也研發(fā)了很多低碳環(huán)保材料,其中溫拌瀝青混合料、瀝青路面再生等新型材料表現(xiàn)最為明顯。溫拌瀝青混合料是一種拌和溫度介于熱拌瀝青和冷拌瀝青之間,但是其性能卻能夠達(dá)到或接近熱拌瀝青混合料的環(huán)保型瀝青混合料。溫拌瀝青混合料技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)約燃料油,減少有害氣體地排放。

1.3制定科學(xué)合理的公路施工方案

在進(jìn)行道路施工之前,設(shè)計(jì)規(guī)劃人員要制定出科學(xué)合理的施工方案,為公路的低碳環(huán)保提供保障。具體可以從路基設(shè)計(jì)、坡度設(shè)計(jì)、防雨水沖刷設(shè)計(jì)等方面入手,此外,還要科學(xué)合理安排借土棄土的位置,合理地選擇砂石料供應(yīng)商,從而提高工作效率。

2加強(qiáng)公路運(yùn)營(yíng)管理過程中的低碳優(yōu)化控制

2.1完善交通體系運(yùn)行管理方案

前文提到交叉口的存在會(huì)在對(duì)車流量造成較大影響,所以對(duì)交叉口進(jìn)行合理的信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)是非常必要的,如果交叉口的間距比較短,就可以采取信號(hào)聯(lián)動(dòng)措施,保證交叉口具備良好的服務(wù)水平,減少交叉口對(duì)車輛正常行駛的影響,從而減少車輛的燃油消耗以及尾氣排放;須對(duì)交通標(biāo)志、道路標(biāo)線等進(jìn)行重新規(guī)劃,必要的時(shí)候可以采用動(dòng)態(tài)的信息展示板,這樣駕駛員不僅能夠獲得更多的交通信息,選擇最合適的行駛路線,減少了不必要地繞行,同時(shí)公路的服務(wù)水平也能夠得以提升,最重要的是車輛可以保持勻速行駛,減少尾氣排放,有利于實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。此外,交通運(yùn)輸管理部門也可以通過多種方式鼓勵(lì)居民拼車出行,提高車輛的運(yùn)載率,這樣不僅能夠緩解我國(guó)當(dāng)前的交通壓力,也能夠減少二氧化碳地排放。

2.2完善公路的基礎(chǔ)設(shè)施

交通運(yùn)輸管理部門要積極引進(jìn)先進(jìn)的服務(wù)系統(tǒng),提高車輛通行效率,規(guī)避不必要的擁堵。當(dāng)前,在交通領(lǐng)域內(nèi)最受歡迎、應(yīng)用范圍最廣泛的就是ETC系統(tǒng),該系統(tǒng)是當(dāng)前世界上最為先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng),車輛在通過收費(fèi)站時(shí)不需要停車,而是通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息地識(shí)別、付款等功能,該系統(tǒng)非常適用于高速公路,通過該系統(tǒng)能夠使車輛通行速度得到巨大提升,減少擁堵,降低溫室氣體地排放。

3結(jié)語

第4篇

西方發(fā)達(dá)國(guó)家的公路景觀設(shè)計(jì)總體上可以分為三個(gè)階段:第一階段,僅注重提高道路的通行能力,確保行車安全通暢,主要著眼于道路線形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)計(jì)算等公路本身的建設(shè),尚未提出系統(tǒng)的公路景觀設(shè)計(jì)理論;第二階段,開始重視道路以外的附屬設(shè)施、環(huán)境保護(hù)、管理等配套設(shè)施建設(shè),使道路的功能得以更充分地發(fā)揮,但公路景觀設(shè)計(jì)大多作為環(huán)境保護(hù)的一部分提出,初步的公路景觀設(shè)計(jì)理論開始出現(xiàn);第三階段,著眼于道路的多功能利用,不僅使用路面,還利用立體空間(諸如立體交叉及地下空間),公路景觀設(shè)計(jì)理論出現(xiàn)與其他學(xué)科相互融合的態(tài)勢(shì)?,F(xiàn)代公路景觀設(shè)計(jì)正在成為一門涵蓋土木工程學(xué)、生態(tài)學(xué)、計(jì)算機(jī)、植物學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)等諸多學(xué)科的邊緣性科學(xué),公路景觀成為信息化時(shí)代的多信息載體。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外公路景觀設(shè)計(jì)中存在的問題主要有以下方面:

(1)公路景觀設(shè)計(jì)滯后于路基路面及其他附屬設(shè)施的設(shè)計(jì),有的甚至忽視了景觀設(shè)計(jì),條塊分割,人工雕鑿痕跡明顯。許多已經(jīng)出版的書籍和已經(jīng)成文的規(guī)定都把公路的景觀設(shè)計(jì)等同于“美化設(shè)計(jì)”或“綠化設(shè)計(jì)”。

(2)設(shè)計(jì)中過分注重形式美,對(duì)司乘人員實(shí)際的景觀體驗(yàn)重視不足。設(shè)計(jì)者常采取傳統(tǒng)的園林景觀設(shè)計(jì)手法來設(shè)計(jì)公路景觀,許多公路被“裝飾”成富麗堂皇的綠化帶;缺乏全局意識(shí),過分注重形式美,忽視了人們?cè)谲囕v高速運(yùn)動(dòng)中的景觀體驗(yàn),造成過往旅客和駕駛?cè)藛T眼花繚亂,易產(chǎn)生視覺疲勞和不良情緒。

2.基于動(dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)的基本思想

公路沿線的周邊環(huán)境不僅要滿通功能,而且還應(yīng)該賦予人們優(yōu)美、宜人的景觀視覺。公路的景觀設(shè)計(jì),一方面要強(qiáng)調(diào)公路與沿線的自然環(huán)境、交通設(shè)施、車輛等的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,使公路成為環(huán)境的一部分,實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境的和諧;另一方面也要強(qiáng)調(diào)根據(jù)車輛高速行駛的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),實(shí)時(shí)調(diào)整景觀的表現(xiàn)形式,既滿足靜態(tài)視覺的要求,同時(shí)也滿足車輛行駛中人的動(dòng)態(tài)視覺的要求,為司機(jī)和乘客提供實(shí)時(shí)變化的審美效果。

動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感、動(dòng)態(tài)中人對(duì)環(huán)境的參與特點(diǎn)和人的心理感受是公路景觀設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的因素,公路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮人的視覺及行為特點(diǎn),滿足動(dòng)態(tài)變化的要求?;趧?dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)方法是指根據(jù)司乘人員的動(dòng)態(tài)視覺特性,充分考慮行車速度對(duì)景觀尺度、人的美感特性、景觀組合方式等方面的影響,從人的動(dòng)態(tài)體驗(yàn)出發(fā),對(duì)公路沿線各種景觀要素進(jìn)行組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

公路景觀設(shè)計(jì)面對(duì)的關(guān)鍵問題是如何處理速度(V)、時(shí)間(T)與景觀效果的關(guān)系問題。這里的V和T不是傳統(tǒng)物理學(xué)意義上的車速和時(shí)間,不能簡(jiǎn)單的理解為兩地之間的位移跟速度和時(shí)間的線性關(guān)系。動(dòng)態(tài)景觀設(shè)計(jì)理論對(duì)V、T的理解,需從景觀設(shè)計(jì)角度進(jìn)行如下闡釋:以車輛為參照物,V可以理解為公路景觀以及與公路相關(guān)的自然景觀(包括大地景觀、氣象景觀、植物季相變化景觀等)、人文景觀(城市、河堤、名勝古跡等)的不斷運(yùn)動(dòng);T應(yīng)該理解為上述一系列運(yùn)動(dòng)景觀的動(dòng)態(tài)組合。也可以這樣表述:公路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該營(yíng)造出一系列閃現(xiàn)在人視野中猶如電影膠片般的動(dòng)態(tài)、連續(xù)的畫面。由于公路上的車輛一般都會(huì)經(jīng)歷起步、提速、持速運(yùn)行、減速、再提速、再持速運(yùn)行……這樣一系列不斷反復(fù)的運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的,這一系列動(dòng)態(tài)畫面景觀也經(jīng)歷著同樣的運(yùn)動(dòng)和變化,設(shè)計(jì)人員進(jìn)行公路景觀設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這種變化,區(qū)分具體情況下人的不同視覺感受,而不能采取一刀切式的設(shè)計(jì)。

3.基于動(dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)基本要素

3.1.動(dòng)態(tài)中的景觀敏感度

景觀敏感度是指景觀引起人們注意力難易程度的量度,相對(duì)于靜態(tài)景觀而言,車輛行駛過程中,公路景觀的動(dòng)態(tài)敏感度在很大程度上將會(huì)被弱化,因此,欲使道路景觀對(duì)行駛中的司乘人員起到與靜態(tài)相同的視覺效果,就必須通過專門設(shè)計(jì),彌補(bǔ)車速對(duì)動(dòng)態(tài)景觀敏感度的弱化影響。動(dòng)態(tài)中景觀敏感度(S)的大小和車速(v)、司乘人員前方視野中能清晰辨認(rèn)景物的最大距離(Dmax)、清晰辨認(rèn)景物的最小尺度(Hmin)、路側(cè)能清晰辨認(rèn)景物的最小距離(Dmin)四大因素密切相關(guān),其關(guān)系可用下式表示:

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

根據(jù)相關(guān)研究成果,為了達(dá)到最佳動(dòng)態(tài)景觀敏感度(Smax),不同車速(v)與Dmax,Hmin,Dmin之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,見表1。

表1車速(v)與Dmax,Hmin,Dmin關(guān)系表

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

V(km/h)2060100140

Dmax前方視野最大晰辯距離(m)150370660840

Hmin前方視野晰辯最小物質(zhì)尺度(m)0.351.102.003.00

Dmin路側(cè)晰辯最小距離(m)1.715.098.5011.9

以限速60km/h為例(當(dāng)處于特定路段比如起步區(qū)、隧道內(nèi)、急彎區(qū)時(shí),需慢速行駛),司機(jī)前方的景觀或景觀單元的最遠(yuǎn)距離不應(yīng)大于370m;不應(yīng)小于5.09m;它們的高度應(yīng)大于1.10m。當(dāng)景觀或景觀單元的三維尺度超出這些閾值時(shí),司機(jī)的景觀敏感度為零,即對(duì)這個(gè)速度下行駛的司機(jī)來說是“視而不見”的。

導(dǎo)致動(dòng)態(tài)中景觀敏感度變化的因素很多,除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外,敏感度的變化還受景物表面相對(duì)于視線的坡度、景物在視域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)率、景物的色彩、質(zhì)感、明度和人的視力、情緒以及天氣的變化等很多不確定因素的影響,由于篇幅所限,本文不再詳細(xì)敘述。

3.2.動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感

靜態(tài)中人的景觀尺度感是在人的生活起居中形成的,包括人的對(duì)周圍環(huán)境形成的空間感、場(chǎng)所感,一般是宜人的小尺度;而在車輛行駛情況下,車輛的運(yùn)行使人們對(duì)公路沿線景觀的尺度感發(fā)生了變化,進(jìn)而帶來道路與周圍環(huán)境產(chǎn)生新的比例關(guān)系,路邊景物一晃而過,只有尺度較大的物體才能看清,這種大體量的景觀尺度是人們視覺的需要,符合動(dòng)態(tài)中人的心理感知和生理特點(diǎn)。高速行駛下的汽車只有穿行于大尺度的景觀空間,司乘人員才能產(chǎn)生融入自然的感覺而不是被排斥感,所以,動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感常是宜車的大尺度。因此,公路景觀設(shè)計(jì)中景觀尺度的確定,應(yīng)充分考慮動(dòng)態(tài)中人的視覺、心理和生理的變化,根據(jù)路段的性質(zhì)、車速等因素來綜合確定。

3.3.動(dòng)態(tài)中人的視覺特性

(1)公路上司乘人員的視點(diǎn)一直以一定的速度在運(yùn)動(dòng),對(duì)景觀的視覺感受也在不斷地變化,在不同的路段環(huán)境中視覺感受是不一樣的。在直線路段,沿前進(jìn)的方向,視線正前方的畫面呈單滅點(diǎn),且視點(diǎn)在該畫面上的位置保持不動(dòng),兩側(cè)景物稍瞬即逝;在曲線段,視線正前方的畫面變?yōu)殡p滅點(diǎn),畫面雖在不斷地變化,但因視野開闊,視覺停留的時(shí)間較長(zhǎng);而在互通式立交的匝道上,視點(diǎn)沿著某一半徑的圓弧運(yùn)動(dòng),圓心部位往往是視線的焦點(diǎn),視覺停留的時(shí)間最長(zhǎng)。

第5篇

1.1模擬計(jì)算方式

所謂的模擬計(jì)算法就是針對(duì)建設(shè)地實(shí)際情況以及公路建設(shè)方案進(jìn)行模擬計(jì)算,合理規(guī)劃公路建設(shè)的相關(guān)指標(biāo)和具體數(shù)據(jù),在選擇公路建設(shè)方案時(shí)選取與模擬結(jié)果最為接近的方案。容耀華(2006)在對(duì)某高填方軟土路基特殊路段處治方案進(jìn)行比選時(shí),借助于數(shù)值模擬手段,對(duì)路堤與江堤并行特殊路段的處治方案進(jìn)行模擬,重點(diǎn)研究了路堤施工過程路基的變形及其對(duì)江堤安全的影響。通過對(duì)不同設(shè)計(jì)方案計(jì)算結(jié)果的分析,從安全可行及經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行了方案的比選,從而確定了最終設(shè)計(jì)方案。通過模擬計(jì)算能夠有效分析高速公路建設(shè)過程中所遇到的技術(shù)問題,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的難度,保證建設(shè)質(zhì)量。

1.2優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析方式

不同的環(huán)境下不同設(shè)計(jì)方案都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析法就是針對(duì)特定的環(huán)境下不同方案所產(chǎn)生的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,從而選擇優(yōu)點(diǎn)較多的設(shè)計(jì)方案。康華剛(2007)在研究西康高速公路秦嶺終南山特長(zhǎng)隧道消防設(shè)計(jì)方案比選時(shí),采用優(yōu)缺點(diǎn)列舉對(duì)比分析法對(duì)滅火設(shè)施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關(guān)鍵性方案進(jìn)行了比選。

1.3價(jià)值工程法

針對(duì)公路建設(shè)方案應(yīng)該建立相應(yīng)的價(jià)值評(píng)定指標(biāo)體系,從而判斷各個(gè)方案的工程價(jià)值,確定方案選擇。而價(jià)值工程法就是在這一基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的。在公路建設(shè)過程中通過結(jié)合實(shí)際條件客觀的評(píng)價(jià)不同工程的機(jī)制,通過分析指標(biāo)權(quán)重來選擇公路設(shè)計(jì)方案。秦志斌(2011)在研究山區(qū)公路對(duì)自然環(huán)境的影響多目標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí),首先構(gòu)建了三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,然后運(yùn)用主觀賦權(quán)法(層次分析法AHP)和客觀賦權(quán)法(熵值法)結(jié)合起來確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重大小來確定其對(duì)于目標(biāo)的重要性和對(duì)實(shí)際問題(山區(qū)公路路線對(duì)環(huán)境的影響)的作用大小。

2對(duì)不同公路線路設(shè)計(jì)方案比選方式的評(píng)析

在公路線路設(shè)計(jì)過程中選擇不同的比選方式會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)方案有較大影響,上文所介紹的四種設(shè)計(jì)方案對(duì)比方式在實(shí)際工程建設(shè)過程中是比較常用的,但是不同的對(duì)比方式具有不同的特點(diǎn),具有一定的優(yōu)勢(shì)和缺陷,接下來就對(duì)這四種方式進(jìn)行深入分析,從而在實(shí)際公路建設(shè)過程中可以選擇更適合的方式來進(jìn)行方案對(duì)比分析,提高公路建設(shè)質(zhì)量。

2.1五種對(duì)比方式優(yōu)點(diǎn)

五種對(duì)比方式都有其不同的優(yōu)點(diǎn),比如多指標(biāo)綜合比選法通過分析公路建設(shè)方案的不同指標(biāo)來判斷線路方案是否適合當(dāng)?shù)氐墓方ㄔO(shè),這種方式可以利用指標(biāo)來衡量建設(shè)方案質(zhì)量,更加直觀。而模擬計(jì)算方式可以通過模擬還原實(shí)際建設(shè)狀況,使建設(shè)方案更加貼近建設(shè)環(huán)境,符合建設(shè)需要。在設(shè)計(jì)方案差別較小,而且方案較多的情況下優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優(yōu)勢(shì)和缺陷,從而根據(jù)實(shí)際需要引導(dǎo)建設(shè)者選擇更為適當(dāng)?shù)姆椒?。通過衡量方案價(jià)值確定選擇何種公路建設(shè)線路,價(jià)值工程法能夠更精確的判定線路的價(jià)值,從而全面反映不同方案的價(jià)值,為線路選擇提供必要的幫助。

2.2五種對(duì)比方式缺點(diǎn)

不同的對(duì)比方式除了各具優(yōu)勢(shì)以外還存在不同的問題和缺陷。多指標(biāo)綜合比選法的卻缺點(diǎn)是過分偏重于指標(biāo)衡量,雖然涉及的指標(biāo)較多但是仍然缺乏實(shí)踐性,不能夠反映方案是否真正符合實(shí)際建設(shè)需要。而模擬計(jì)算方式雖然可以通過模擬計(jì)算實(shí)際環(huán)境來確定方案的實(shí)效性,但是在計(jì)算過程中如何選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)仍然存在問題,特別是計(jì)算過程中由于計(jì)算較為復(fù)雜,所以經(jīng)常存在計(jì)算錯(cuò)誤。優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比方法能夠直觀的反映各種方案的優(yōu)缺點(diǎn),但是僅僅局限在現(xiàn)有的方案之中,不能通過對(duì)比判斷實(shí)際建設(shè)所需要的具體方案,從而影響建設(shè)質(zhì)量。通過衡量方案價(jià)值盡管能夠確定方案的價(jià)值,但是并沒有規(guī)定何種價(jià)值的方案更符合各地建設(shè)需要,不能夠具體問題具體分析,所以仍然具有局限性。

3結(jié)束語

第6篇

關(guān)鍵詞:軟土地基公路路堤設(shè)計(jì)軟基計(jì)算

東莞鎮(zhèn)區(qū)聯(lián)網(wǎng)公路總長(zhǎng)207.7km,公路等級(jí)一級(jí),設(shè)計(jì)車速60km/h,雙向四車道或雙向六車道。包含老路改造加鋪瀝青路面、老路拓寬、新建道路三部分。按區(qū)域劃分為5個(gè)標(biāo)段。本文就一標(biāo)段軟土地基路堤設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)論述。

一、水文地質(zhì)概況

東莞地處珠三角平原區(qū),地勢(shì)低平,降雨充沛,河網(wǎng)縱橫,地下水位受河水及潮水水位的影響。一標(biāo)段內(nèi)主要地表水系為東江及其支流水網(wǎng),縱橫交錯(cuò)。地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水,局部具微承壓性。地下水位8月期間穩(wěn)定水位標(biāo)高介于0.33~2.43m,隨潮汐波動(dòng),但年變化幅度不超過2m。

原始地貌單元為海陸混合沉積地貌。建設(shè)范圍內(nèi)普遍分布有軟土,主要特征是:天然含水量高,孔隙比大,壓縮性高,強(qiáng)度低,滲透系數(shù)小。軟土工程性質(zhì)差。

二、特殊路基處理方法

本項(xiàng)目主要采用了以下幾種特殊路基處理方法:

1.墊層法(清淤換填)

本方法用于淺層較軟弱地基,即軟土深度不超過3米。其基本原理是挖除淺層軟土或不良土,換填砂礫,并分層碾壓夯實(shí)。該方法可以提高持力層的承載力,減少沉降量。但是如果換填厚度超過3m,從經(jīng)濟(jì)上來說不可取。

2.塑料排水板

本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在軟基表面施加大于或等于設(shè)計(jì)使用荷載,經(jīng)施工期預(yù)壓后,使被加固土體中的孔隙水排出,軟基完成大部分或絕大部分的沉降,預(yù)壓完成后卸去預(yù)壓荷載,地基有些回彈,交付使用后地基承受使用荷載再次沉降,但沉降量很?。▋H為卸載時(shí)的回彈量加剩余沉降量)。達(dá)到減少路基工后沉降、孔隙水排出同時(shí),有效應(yīng)力增加,土中孔隙體積減小,密實(shí)度加大,土體強(qiáng)度提高,地基承載力也得到提高。

本項(xiàng)目中采用等載預(yù)壓。堆載分級(jí)施加,荷載施加按設(shè)計(jì)加載曲線進(jìn)行。每200~300m設(shè)置一個(gè)檢測(cè)斷面,每個(gè)檢測(cè)斷面設(shè)置沉降板三組及邊樁二組。當(dāng)每天地基沉降量小于0.02mm時(shí),可停止預(yù)壓。

3.粉噴樁

本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度大于2m的路段以及橋頭、涵洞等承載力要求較高的路段。其基本原理是通過施工設(shè)備將水泥與原狀土的地基土充分?jǐn)嚢瓒纬伤嗤粒ㄟ^水泥的水化反應(yīng)及土顆粒與水泥水化物的凝硬作用、離子交換作用改變軟土的性質(zhì),與樁間土形成復(fù)合地基,可以大大提高承載力,減少沉降。

三、設(shè)計(jì)計(jì)算

1.塑料排水板

本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見表3-1:

各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-1

注:該路段地下水埋深0.79m,填土高度2m。

(1)設(shè)計(jì)

井徑及間距經(jīng)多次固結(jié)試算確定為:等效井徑5cm,井距1m,三角形排列。本段軟土層較厚,底層沒有透水層,排水板的長(zhǎng)度為穿透持力層0.5m。平均長(zhǎng)度為13.0m。路基底部設(shè)置50cm砂墊層。并設(shè)置3%~4%的預(yù)拱度,保證砂墊層的使用質(zhì)量。

(2)計(jì)算

①沉降計(jì)算

總沉降包括瞬時(shí)沉降Sd、固結(jié)沉降Sc和次固結(jié)沉降Ss三部分。瞬時(shí)沉降是在加荷初始,地基土的孔隙水壓力來不及消散,土的孔隙來不及調(diào)整,由地基側(cè)向引起的。這種沉降一般不大,不宜精確計(jì)算。固結(jié)沉降是在上覆土壓力作用下,地基中的孔隙水逐漸排出,體積發(fā)生變化引起的,是地基的主要沉降。次固結(jié)沉降是指孔隙水壓力消散后,在一定有效應(yīng)力的作用下,土骨架由于蠕動(dòng)變形引起的,這種沉降很小,持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。

本工程采用壓縮模量(Es)計(jì)算主固結(jié)沉降Sc:

式中:—壓縮模量;

—地基中各分層中點(diǎn)的附加應(yīng)力增量;

—分層厚度;

由上式計(jì)算得本段軟土地基的主固結(jié)沉降為Sc=0.311m,總沉降S=mSc=0.421m。

再根據(jù),

分別計(jì)算出竣工時(shí)及基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí)固結(jié)度Ut1、Ut2,則基準(zhǔn)期(15年)內(nèi)殘余沉降St=(Ut2-Ut1)S=0.163m<容許工后沉降0.30m.

②穩(wěn)定計(jì)算

采用有效固結(jié)應(yīng)力法對(duì)打排水板前后的路基滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算,比較其安全系數(shù)。

路基滑動(dòng)安全系數(shù)采用下式計(jì)算:

式中:—地基土內(nèi)抗剪力,,;

—路堤內(nèi)抗剪力;

—當(dāng)?shù)趈圖條的滑裂面在路基填料內(nèi)時(shí),若該土條滑裂面與設(shè)置的屠工織物相交,則P為該層土工織物每延米寬(順路線方向)的設(shè)計(jì)拉力;

—各土條在滑弧切線方向的下滑力的總和,;

經(jīng)過計(jì)算,打排水板前后該段路基的滑動(dòng)破壞最危險(xiǎn)滑裂面安全系數(shù)分別為1.071,1.278,說明打排水板后路基才穩(wěn)定。

2.粉噴樁

本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見表3-2:

各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-2

注:該段地下水埋深1.05m,填土高度6m,為橋頭路段。

(1)設(shè)計(jì)

樁徑500mm;多次試算確定樁距1.2m,正方形排列;樁長(zhǎng)須穿透持力層0.5m。樁噴粉量50kg/m(32.5R普通硅酸鹽水泥),摻入比約15%。90d齡期無側(cè)限極限抗壓強(qiáng)度為1200Kpa。單樁容許承載力為110KN,復(fù)合地基承載力為150Kpa。

(2)計(jì)算

①單樁承載力及復(fù)合地基承載力計(jì)算

單樁承載力計(jì)算公式:;

式中:—強(qiáng)度折減系數(shù),可取0.35~0.50;

—樁的截面積;

復(fù)合地基承載力計(jì)算公式:;

式中:—面積置換率;

—樁間土天然承載力標(biāo)準(zhǔn)值;

—樁間土承載力折減系數(shù),當(dāng)樁端為軟土?xí)r,可取0.5~1.0;當(dāng)樁端為硬土?xí)r,可取0.1~0.4;當(dāng)不考慮樁間軟土作用時(shí),可取0。

根據(jù)地質(zhì)資料,計(jì)算得單樁承載力,復(fù)合地基承載力。

②沉降計(jì)算

樁土復(fù)合層壓縮變形按下式進(jìn)行計(jì)算:

式中:—樁土復(fù)合層頂面的平均壓力

—樁土復(fù)合層地面的附加應(yīng)力,其值為,其中為樁土復(fù)合體的平均容重。

—樁長(zhǎng);

—樁土復(fù)合體的變形模量,其值為,分別為樁身灰土和樁間土的變形模量??扇。?00~200)。

復(fù)合體底面以下未加固土體的壓縮變形,采用分層綜合法進(jìn)行。

總沉降。

四、結(jié)語

軟土地基在選擇處理措施時(shí),應(yīng)考慮地基條件、公路條件及施工條件,尤其要考慮處理措施的特點(diǎn)、對(duì)地基的適用性和效果,以確定符合處理目的的處理措施。

參考文獻(xiàn)

[1]JTJ017-96.公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S].

第7篇

通過工程實(shí)踐分析,高速公路的工程質(zhì)量存在諸多質(zhì)量通病,當(dāng)然有施工方面的原因,主要存在于設(shè)計(jì)方面的以下問題:路基土的回彈模量的計(jì)算問題:因?yàn)閷?duì)土質(zhì)的物理指標(biāo)(含水量、密度、干密度、飽和度、飽和密度、空隙比、孔隙率、)等缺乏實(shí)地勘測(cè)試驗(yàn),多以經(jīng)驗(yàn)加估算設(shè)計(jì),極易產(chǎn)生沿線路基的非均勻性沉降及其整體的CBR值準(zhǔn)確,從而造成路面結(jié)構(gòu)層的計(jì)算不符合行車軸載的實(shí)際情況。所以路基的彎沉值計(jì)算應(yīng)該根據(jù)路基的干濕類型或80cm深度相對(duì)含水量確定路基的回彈模量,再以汽車荷載(附加應(yīng)力)、路面結(jié)構(gòu)層的恒載(自重應(yīng)力)計(jì)算容許彎沉值是比較合理的,即路基允許彎沉值Lr=k9038E-0.938。式中意義:Lr——設(shè)計(jì)允許彎沉值(10-2mm);E——路基土的回彈模量(MPa);k——不利季節(jié)的影響路基壓實(shí)度與彎沉值的控制設(shè)計(jì)問題:傳統(tǒng)的理論認(rèn)為路基分為上路基和下路基兩個(gè)部分,80cm深度內(nèi)的上路基屬于上路基,是承受汽車軸載與路面恒載的主要受力結(jié)構(gòu)層,以傳統(tǒng)JN--150后軸重100KN為參數(shù),按照附加應(yīng)力的擴(kuò)展深度80cm計(jì)算的,尚未考慮運(yùn)輸超載的個(gè)別因素,現(xiàn)在的車輪軸載已經(jīng)超過該標(biāo)準(zhǔn)很多,一汽重卡或斯太爾車型一般到裝載90~100t,斯太爾(191型;后三軸12輪)半掛車,普通載重100~120t,單軸重達(dá)到20t,在很多干線公路上超載一倍的車輪都在一半以上,汽車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)氣壓應(yīng)該是0.7MPa,但實(shí)際上已經(jīng)增大到1.0MPa,以上,經(jīng)過計(jì)算軸載的附加應(yīng)力、路面結(jié)構(gòu)層恒載的自重應(yīng)力及不可避免的超載因素已經(jīng)達(dá)到100cm之多,確切地說,路基壓實(shí)度與彎沉值是因果關(guān)系,壓實(shí)度不足會(huì)影響到彎沉值指標(biāo)不滿足路面結(jié)構(gòu)層的承載力需要。因此;為結(jié)構(gòu)層路面設(shè)計(jì)提供的技術(shù)參數(shù)偏低而且理論深度不盡全面,缺乏現(xiàn)場(chǎng)勘查理論數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算,由于路基的整體強(qiáng)度薄弱也是造成路面結(jié)構(gòu)層早期疲勞破壞的主要原因。對(duì)于不同干濕類型的路基,應(yīng)采用不同的路基回彈模量,根據(jù)不同的路基回彈模量計(jì)算不同的路面設(shè)計(jì)彎沉值,不能狹義的以一張圖紙?jiān)O(shè)計(jì)代表幾十公里路基設(shè)計(jì)的理論用于施工,國(guó)外的設(shè)計(jì)方法見下表1:根據(jù)計(jì)算得出的不同設(shè)計(jì)路基彎沉值,可通過路基補(bǔ)強(qiáng)或增加基層厚度取得一致的路基設(shè)計(jì)彎沉值,在此基礎(chǔ)上通過路面結(jié)構(gòu)的雙層體系計(jì)算相同的路面結(jié)構(gòu)層厚度。

結(jié)構(gòu)層路面設(shè)計(jì)理念的改進(jìn)問題

因汽車工業(yè)的技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步使軸載不斷增大,而不應(yīng)以大型車輛的誕生而扼殺運(yùn)輸能力,更說明我國(guó)路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)的確存在理論缺陷,包括對(duì)建筑材料的質(zhì)量品質(zhì)以及計(jì)算理論存在不切合實(shí)際的問題,合理的建筑材料及路面結(jié)構(gòu)層厚度滿足路用功能是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的標(biāo)準(zhǔn)?;鶎咏Y(jié)構(gòu)組合問題:尤其高速公路路面結(jié)構(gòu)比較厚,一般厚度在80cm左右,基于路面結(jié)構(gòu)層的低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性的使用功能,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量將半剛性基層用做底基層,基層采用柔性基層的設(shè)計(jì)。柔性基層一般采用乳化瀝青穩(wěn)定大粒徑碎石混合料或設(shè)計(jì)為ATB25~30做基層更為理想。柔性基層的結(jié)構(gòu)特性和強(qiáng)度機(jī)理分析;通常采用大瀝青碎石混合料做基層,使面層抵抗車轍、防止溫差變形有顯著作用,與傳統(tǒng)的瀝青混合料一樣,其組成結(jié)構(gòu)為骨架空隙結(jié)構(gòu)、懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)及骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。骨架空隙結(jié)構(gòu)屬于開級(jí)配;骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)屬于密級(jí)配,一般采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)為多,主要考慮了抗裂性能及堅(jiān)固抗車轍能力。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是粗骨料充分形成石子與石子接觸的骨架特征,剩余的空隙由少量的細(xì)集料、礦粉和瀝青填充,因此;具備了良好的骨架穩(wěn)定度,骨架穩(wěn)定度指壓實(shí)成型后的瀝青混合料粗集料的體積密度Pcm與松堆密度Pna之比即為骨架密實(shí)度S=Pcm/Pna,骨架特性具有較大的內(nèi)摩阻力和嵌擠力、骨架穩(wěn)定性及強(qiáng)度衰減慢等特點(diǎn),很好的抗高溫變形能力,該結(jié)構(gòu)更適用于高溫或溫差大以及重交通地區(qū)的基層。柔性基層的力學(xué)特點(diǎn):因組成材料以粒料為主,具有較大的孔隙率,其主要特點(diǎn)不會(huì)因溫度、濕度的變化引起收縮裂縫,相鄰層次產(chǎn)生的裂縫也不會(huì)通過柔性基層反射到面層,具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂縫擴(kuò)展的能力。況且由于孔隙率大可及時(shí)、迅速的排除進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的雨水,減輕瀝青面層的水害影響。柔性基層的剛度小于剛性和半剛性基層,一般瀝青穩(wěn)定碎石的回彈模量約為1000Mpa,級(jí)配碎石的回彈模量約為500Mpa,因此,在瀝青路面結(jié)構(gòu)中瀝青面層與柔性基層共同成為承重結(jié)構(gòu)層。

結(jié)構(gòu)層的路面設(shè)計(jì)原理與數(shù)學(xué)參數(shù)分析

瀝青路面結(jié)構(gòu)層的厚度計(jì)算公式原理與步驟:根據(jù)汽車軸載、輪胎直徑與氣壓,采用雙層體系的當(dāng)量圓計(jì)算模式圖1。按圖解法包括路基在內(nèi)將路面結(jié)構(gòu)的多層體系換算成為三層體系,采用雙層體系的當(dāng)量圓計(jì)算模式,確定輪胎直徑與氣壓,此次分別推算結(jié)構(gòu)層厚度。以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載,對(duì)不同車型軸載進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的軸載換算,N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35;累計(jì)當(dāng)量軸次:Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ;軸載換算:N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8;設(shè)計(jì)彎沉值:Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化設(shè)計(jì)的宗旨是:實(shí)際彎沉值小于允許彎沉值Ls<Ld,實(shí)際彎拉應(yīng)力小于允許彎拉應(yīng)力σm<σR,實(shí)際剪應(yīng)力小于允許剪應(yīng)力τа<τR,合理造價(jià)小于最大值及大于最小值;hmin<h<hmax,路面總厚度大于冰凍厚度,H>Ht,根據(jù)不同地區(qū)氣候條件分別設(shè)計(jì)。高速公路瀝青混合料面層一般設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu),然而考慮到防水必須做封層,根據(jù)工程實(shí)踐,將封層設(shè)計(jì)在上面層和中面層之間更為合理,一般使用1.5L/m2的改性瀝青和鋪撒2~3m3/Km2的碎石,粒徑在5~10mm之間,通過腳輪壓路機(jī)穩(wěn)定后防水效果更好。有關(guān)瀝青混合料的最大粒徑D同路面厚度h的關(guān)系,經(jīng)過大量的工程實(shí)踐研究表明;隨著h/D的增大路面的疲勞耐久性提高,但車轍量增大;反之h/D的減小而車轍量也減小,但耐久性降低,特別是h/D<2時(shí);疲勞耐久性急劇下降,因此;結(jié)構(gòu)層厚度與礦料最大粒徑的比值應(yīng)控制在h/D≥2為宜。<<公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范>>(JTJF40-2004)規(guī)定,對(duì)熱拌熱鋪密級(jí)配瀝青混合料;一層壓實(shí)厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍,對(duì)于高速公路、一級(jí)公路不宜小于公稱最大粒徑的3倍,對(duì)于SMA和OGFC等瀝青混合料則不應(yīng)小于公稱最大粒徑的2.5倍。同時(shí)礦料的最大粒徑宜從上而下逐漸增大,與結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)厚度相匹配,以保證瀝青路面的壓實(shí)厚度、減少礦料離析。特別提倡瀝青混合料實(shí)驗(yàn)采用的是GTM法成型試件;提倡同時(shí)以米歇爾理論加以驗(yàn)證,最大限度的提高了很合理的密度及相對(duì)減少了瀝青含量,對(duì)路面低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性有顯著技術(shù)改進(jìn)。

半剛性材料基層7d無側(cè)限強(qiáng)度的設(shè)計(jì)理論問題