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论文技巧案例-内蒙古卓资县高顺工业园区市政道路工程设计(卓越

2021-05-26 17:11:15

  随着中国国力的不断提升,俗话说“要想富,先修路”,而在我们国家却有着许多的山区道路,道路的建设也就变得越来越重要,对于山区道路复杂多变的情况特点,山区道路的修建施工就决定着山区人民的经济与发展。

  由于不断改善的生活条件与新农村的发展,大部分的家庭拥有了私家车,山区道路的建设就显得难上加难,更多的车流量以及许多的城市交通问题迎面而来,虽然我们现在的山区城市发展不如一般城市,但是山区城市的人民也是要靠道路的建设来慢慢发展。

  所以我通过不断构想设计,归纳总结出了现有山区城市道路建设施工要点为优先考虑山区环境情况等安全影响以及山区人民的经济基础。

  1.1.1山区道路特点

  山区的大部分道路是从原粗山路延伸改建而来的,而新建的山区道路需要穿越复杂的山区地形。所以山区复杂的地形特点对道路建设有着很大的影响,下面列举一些山区道路建设特点。

  (1)地面高低不平,变化频繁,而且有许多不良地质,崩塌、陡崖、不稳定斜坡、滑坡等等都是山路的常见现象,所以对防护工程的条件和需求较高。

  (2)山区道路拥有的线形通常会比较差,在山区道路的改建中需要进行重新选线,充分的结合山区原有的道路以及环境特点选择更为合适的改建扩建道路。

  (3)山区河流降水可能引发的山洪等降水灾害,对于道路纵坡的影响以及公路建设中泥沙淤积和河道改道等问题。

  1.1.2山区道路的分类

  山区城市道路对于道路需求不同,卓资县的交通量需求较小,对于卓资县高顺工业园区卓越路的修建应当采用适合卓资县交通情况的道路可分为:

  1.主干路

  主干路是城市交通的基础骨架,他连接了城市的交通道路网,也给客货交通提供服务,是城市交通的主体。主干路一般采用三块板或四块板路,中间有机非分隔带。

  2.次干路

  次干路是城市交通的地方性干道,沿线分布各种服务设施,主要用于协同主干路支撑城市道路交通,分摊主干路的压力

  3.支路

  支路通常用于连接城市的交通网络,大部分的支路会划分城市板块,同时承担一小部分的交通运行。

  第二章设计基本资料

  2.1工程选址

  卓资县高顺工业园区的卓越路城市道路建设帮助了城市周边的小城镇建设速度,促进了城乡一体化。高顺工业园区的道路建设将此区域内的城市道路网进行了完善,可以适应此区域内逐渐随时间增长的交通量,它的立项建设促进了卓资县经济发展,对卓资县未来的发展规划有了特别大的改进。

  2.2沿线自然资料

  内蒙古卓资县是个坐落于内蒙古高原的县城,位于乌兰察布市中南方位,地处阴山山脉,是个典型的多丘陵、少平川的高原丘陵地型。占地面积约为3119平方公里。这里三面环山,最高地势高程2206m,最低地势高程1235m,平均地势高程1750m。

  内蒙古卓资县属于中温带气候区,具有非常典型的气候特征,四季温差大,海拔较高,昼夜温差较大,有“早穿皮袄午穿纱”之谚。

  2.3设计依据

  (1)《城市道路交通规划设计规范》(GB50220-95),

  (2)《城市道路设计规范》(CJJ37—90)

  (3)《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)

  第三章选线和平面设计

  3.1山区城市道路的特点

  基于工程和经济技术的发展,地理位置和地形地貌不再是城市道路建设的束缚。山地道路的外在形式由自然地形条件来决定,走向沿坡地或山体蜿蜒而上是山区城市道路的道路特征。与一般城市道路相比,山区城市道路具有城市道路和山区道路的特点,本文总结如下:

  (1)地质人文情况复杂

  山区植被茂密,森林覆盖率高于一般城市道路,地形复杂多变,地质条件也不同因为地形的特殊性。与一般城市道路相比,山区城市道路更容易发生不良地质区域。如崩塌、地质层断裂等。结合暴雨和其他气候条件的影响,山区容易发生洪水;发生滑坡、泥石流等严重的灾害,这些灾害对人民的生命巨大的威胁,可能造成重大损失。因此,山区城市道路上的工作应严格遵守相关规范的平衡。

  (2)线路选择情况复杂

  路线的总体设计直接决定了山区城市道路的工程成本和质量。山区城市选择合理路线极具挑战性,复杂的地形和地质条件与自然要素和城市道路便捷高效等经济因素结合起来考虑。山区城市道路设计中灵活运用多种设计方法既与地形的结合,而且不太受约束,在地形上我们可以选择特殊的道路路线型式。如穿山隧道,盘山路,等特殊道路线形。

  (3)自然和生态环境复杂

  山城风景秀丽,植被丰富,动植物资源多样性,山城的自然环境和生态资源总体上优于平原山区城市的环境稳定性较低,一旦受到地质灾害和其他破坏的影响,就很难恢复。山区的城市道路根据线路的方向和形式、路段、高架道路和穿山隧道等,按道路形式分为近山段。在进行设计时,应通过具体实际的情形制定保护方案,尽量保持原有的生态水平。为山地城市的环境保留更多的自然生态空间而在山区穿越城市道路和河流水库时,为了减少道路造成的污染工程和后期运行,必须采取有效的对策,如果是饮用水水源,必须高度重视其保护,采取特殊对策。

  (4)交通组成和性质复杂

  山地城市中土地分散,多中心组团或带状结构是山区主要的城市形态。对于多中心组团城市,道路间距较小,交叉口较少,车辆行驶速度高,对线形有一定要求。由于地形起伏较大,为了减少纵坡坡率,道路选线通常与地形结合在一起,结合山脚,山谷或河岸布置来减小纵坡坡率或延长道路长度克服自然高差。同时,对于中小城市来说,城市交通的构成是复杂的,机动车和非机动车混合严重,必须在设计中加以考虑。

  3.2山区城市道路设计原则和方法

  山区城市道路选线应注意:

  (1)充分利用地形条件,降低工程造价

  根据地形变化,确定直线平面和纵线的类型时,应注意水平填料的平衡。同时要注意纵向土石方平衡减少借方和废方。

  (2)综合设计山区道路的平纵横断面

  只关注纵坡坡度,使纵断面的坡度过于平缓,降低路面平面线形的标准,结果使路线过于弯曲。也不能仅考虑平面的直捷和纵面的平缓,这将导致高填方和深开挖,导致工程量过大。

  (3)避免深挖高填

  当路线经过高台地或垭口时,应根据地质,水文条件,将深挖方案与隧道方案进行对比,并考虑施工、运营、景观、环境保护等因素,最终选择合适的方案。

  (4)应以曲线形设计法为主

  随着对城市道路线形的要求越来越高,规划控制精度的提高,传统的直线型设计方法暴露了许多缺点和不足。不再适应现代山区城市道路的设计工作。

  因此,在山区城市道路设计中,应逐步改进和推广曲线形设计方法。如拟合方法和综合方法。

  第四章纵断面设计

  如果道路上有几条车道不在同一平面上,则应分别确定每条车道中线的纵断面。

  4.1纵断面设计原则

  (1)根据城市规划掌控标高,考虑车辆的临街进出。

  (2)为确保开车的舒适和安全,线形设计应平整光滑,视觉连续,纵坡设计缓顺,起伏不宜过频繁。

  (3)混合车道的纵坡需要注意非机动车的爬坡能力来设计。

  (4)山区城市道路要注意平均纵坡度的控制。

  4.2纵断面设计具体要求

  车辆长时间下坡,特别是下陡坡时,容易引起刹车片的发热磨损甚至失灵,在长直下坡的终点处,车辆运行速度较快,也极易发生交通事故。所以当道路的设计纵坡超过5%时,应当限制其纵坡坡长。但与此同时,道路纵断面的变坡点的设置不应过于频繁,使得道路跌宕起伏,驾驶员判断道路线形困难,从而影响行车安全,所以在道路设计中也应当控制纵坡坡段的最小长度。

  4.3视觉分析及平、纵线形组合设计

  道路平、纵线形组合效果是驾驶员的主要视觉实体,将直接影响道路的适用性。

  城市道路的设计的原则是:

  (1)平曲线应该重合于竖曲线,并且比竖曲线长一点。

  (2)平曲线和竖曲线的大小应保持均衡。

  一般认为,竖曲线半径宜为平曲线半径的10~20倍。

  (3)注意道路的合成坡度。

  (4)避免不良的平、竖曲线组合。

  第五章横断面设计

  5.1横断面布置

  我国城市道路交通与其他国家相比,最大的特点就是机非混行现象严重。对此,在规划设计中,特别是在道路横断面构造中,应加以充分考虑。

  卓越路是荆州市的主干路,年平均交通量较大,为了减少各主干道的横向交通阻力,也为满足日益增加的的交通需求以及远景年的交通需求,可以设置为双向六车道,在道路两侧设置机动车与非机动车道隔离设施,缓解并逐渐解决机动车非机动车混行的现象,提高整条道路的利用率和交通通行通行能力。

  卓越路上的机动车以公交车、私家车、机动三轮车为主,卓越路的主干路设计车速为50KM/H,采用双向六车道的机动车道,车道宽度宜取3.5米。非机动车以自行车为主,根据国内城市建设实际经验,非机动车道宽度至少为4.5米,如果自行车比例高,高峰时期的自行车交通量每小时都很大,宽度可以达到6~7米,这有利于景观交通方式改变后道路的改造和扩展,或者改造成道路。由于光华路的自行车数量不是很大,预测未来年的自行车交通量不会有大幅增加,所以可以采用单幅路的形式,车道宽度设置为3.5米,非机动车向右行驶,在道路上画一条白色虚线,作为机动车道和非机动车道的分界线,基本实现了道路标线的设置。

  在卓越路上由于居民区较多,且居民区附近有许多商店和公交站点,这样居民不行出行两不容忽视,为了满足现有居民步行出行交通量,人行道的设位置不宜过小,在荆州这样的城市适宜取5米。像卓越路这样的主干路由于道路两侧有许多的商店和商业区适于用绿化带把人行道分隔成两个道路,车行道一侧供行人快走,建筑一侧则提供参与采购的行人慢行。

  道路绿化可以增加城市景观,使人感到舒适。树冠能遮荫,挡风,防止太阳照射,绿化带可以区分道路横断面的各个组成部分,也可以限制道路的设置通过横断面交通,确保停车安全和速度,道路绿化带宽度应为道路红线宽度的15%~30%,为了保障行车安全适于在道路中间设置绿化隔离带,既保证各行其道又可以缓解驾驶疲劳,减少交通事故的发生,提高道路的使用效率。

  5.2超高加宽设计

  5.2.1道路超高设计

  在城市道路中,为了使道路两侧建筑物标高协调,一般避免设置超高,但在山区城市道路的线性一般顺应地形,蜿蜒曲折,圆曲线半径较小,不得不设置一些超高。此处道路超高缓和段长度经过计算得出18m。

  5.2.2道路加宽设计

  在这里,加宽过渡方式选择回旋线过渡方式。

  5.3路基设计和土石方计算

  路堤边坡取1:1.5,路堑边坡取1:1,部分地质条件较好的区域和有边坡坡面防护的路段,路堤边坡取1:1.3,路堑边坡取1:0.75

  路基土石方作为道路工程中的重要工程量,其计算和调运是道路设计的一项重要内容,除控制土石方数量外,合理解决了各段土石方平衡利用问题,可开挖土石方,尽可能在经济运输条件下移挖作填,以免多余的借土以及弃土,减轻对环境的破坏。

  第六章交叉口设计

  6.1交叉口平面规划

  在交叉口采用合理的道路工程措施和交通工程措施能使交通流能够快速、顺畅地通过交叉口,减少行车延误,提高整条道路的服务水平,进而提高道路网的服务水平。平面交叉是相交道路上的车辆发生汇集和转向的区域,容易产生交通混乱、拥堵和事故,所以应当高度重视交叉路口的规划、设计、施工和交通组织管理。

  6.1.1平面交叉口的形式

  一般而言,平交路口应尽量规划十字路口而避免X形交叉,这是因为X形交叉范围狭长,对交通也有不利的影响。但由于卓越路—湖石路交叉口位于山体下方,若将路口设计改造成十字交叉,将会导致较大的挖方量,视野也没有X形交叉口好,而且交叉路口的左转弯车辆比例较小,X形交叉对交通的影响有限,所以,此交叉的采用X形交叉的形式,相交角度为60度。

  6.1.2行人和非机动车交通设计

  行为了保障非机动车驾驶者的安全,左转非机动车采用两次过街的方式处理,这样处理也能避免影响到其他各类交通流的通行。

  6.2位于交叉口道路中的竖向设计

  6.2.1位于交叉口道路中的竖向设计原则

  调整交叉口范围内车道,人行道,建筑物及其相邻地面点的设计标高是交叉口竖向设计的目的,去解决行车、排水和建筑等各个方面的需要,从而确保交通安全、方便、排水顺畅、建筑造型美观。

  6.2.2交叉口竖向设计的形式

  卓越路的纵坡为1.3%,西高东低,湖石路的纵坡为1.5%,南高北低。在倾向交叉口的道路上接近人行道的上方设置雨水口,以截住地面水不让其流入交叉口内。

  6.2.3交叉口竖向设计方法及步骤

  交叉口竖向设计的方法有许多种,常用的有方格网法、设计等高线法和方格网设计等高线法等。我们往往通过考虑交叉口类型、当地自然环境以及当地的交通状况来选取交叉口的设计类型。在这种情况以外,不一样的地方所作用的交叉口在最初的设计想法和相关的实施方案上同样具有不一样的地方,需要注意。这里采用方格网设计等高线法。

  设计步骤如下:

  (1)绘出交叉口平面图。

  (2)确定交叉口的设计范围。

  (3)确定路段的设计标高,用设计等高线表示。

  (4)确定交叉路口的设计标高。先选取交叉口范围内合适的路脊线和控制标高。路脊线是否选取适当将直接影响到交叉口的排水、行车顺适性和路面美观。在新建交叉口设计中,一般选取道路中线为路脊线,路脊线的交点为控制标高。在绘制设计等高线时,沥青路面宜画成曲线。

  (5)调整完成后,划分合适的网格,按照一定的插值计算方法,计算各网格各顶点的设计标高和施工标高。

  第七章路面结构设计

  7.1路面结构设计要求与基本资料

  7.1.1设计任务与内容

  设计任务:

  沥青混凝土路面结构设计;

  设计内容:

  (1)确定路基回弹模量与路面结构设计参数;

  (2)路面结构组合设计;

  (3)路面结构层厚度计算;

  7.1.2路面结构设计资料

  拟建道路地区属亚热带大陆型气候,热量充足,雨水较多,季节分明,春雨秋干,冬冷夏热。

  7.2沥青路面设计

  7.2.1设计轴载计算

  我国沥青路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ—100表示。各种车型按规定的法则做当量换算,得到当量的标准轴载次数。轴载小于40KN的特轻轴重对路面结构的影响可以忽略不计。由于不同力学参数的疲劳等效效应不同,当量轴载换算分两种情况进行。

  7.2.2路面结构组合设计及验算

  道路基本材料主要为沥青、石料、路槽土、石灰、砂、石粉、石屑等。10kM内盛产石灰岩,石料品质好,成本较低。基层所用集料取自沿线料场,结合料沥青选用A级70号石油沥青,上面层选用密级配热拌沥青混合料的粗型级配,为3.5cm AC-13、5.5cm AC-16。