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中图分类号: U448.14 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着高速公路和城市快速路的迅猛发展,公路桥梁和城市立交桥大量兴建,由于我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视,技术已相当成熟。相对而言,路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱,被列为公路工程质量通病,因此对于路桥过渡段路基、路面结构设计在施工过程中尤为重要。
二、路桥过渡段路基、路面常出现的问题
1、桥头引道软土地基处理不佳
在施工图设计的过程中,由于地质钻探布孔过少、钻探的深度不符合标准,导致工作人员不能及时发现路基存在,无法准确无误地探明软基的深度和范围,除此之外,也无法探明软基的物理方面的性质,这样就使得软基路段有发生路基沉降的可能,从而导致桥头跳车现象的发生。而且施工设计时所采用的软基处治理论与计算参数、实际软基的情况还是有一定差距存在,这样一来,软基处治设计就不能达到预期的效果。综上这些,都是导致路桥过渡段路堤沉降的主要因素。
2、桥头引道过渡段结构设计不当
对于桥头引道路基过渡段的处治所实施的措施中,最常用的方法主要有处理、粗粒料填筑、加筋土、钢筋混凝土过渡板法等方法。但对这些方法的运用,还是不能保证避免桥头跳车的现象的发生。我们对此进行了分析,主要原因是没有可行的定型的搭板处理计算方法,除此之外,搭板长度也不符合标准,搭板设计的强度也不够规格、工程对搭板的设计也不够重视。
3、桥头引道路堤边坡防护措施没有达到预期效果
从雨水对道路的冲刷和腐蚀的层度上来看,沿海地区以及多暴雨地区要比其他地区损害程度更大些,所以,这就要求我们对桥头引道路堤边防防护采取有效的措施。但如果所采取的措施不当,就使得路桥防水和排水无法实现预期的目的,从而导致台背填土流失,路基的强度降低,桥头跳车的现象频频发生。
三、路桥过渡段路基、路面结构设计要点
1、设置搭板
搭板的设置方法有三种:方法一,从理论上讲是完美的,在搭板长度L范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二,它的特点是克服了方法一的施工困难,而且又有效地解决刚柔过渡的问题。应根据实际情况经计算而定,一般不应小于8 cm。方法三,是采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移,而水平向的锚固更符合这一受力状态,并有利于桥台受力,因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。
2、台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载的作用的影响深度一般2m 左右,因此一般搭板下的加强层不超过2m。因此,对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降,尤其是不均匀沉降。
3、地基处理必须彻底
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝,有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩,达到抵抗侧向流动的强度。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。
4、 做好台背排水是维护日后沉降的关键
在路桥过渡段如果排水处理不当,会使水沿桥台路基连接处下渗,降低路面结构层的稳定性,路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分。台背路基填筑前,在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上,先作必要的处理。然后填筑横坡为3~4%的夯实粘土形成土拱,再在土拱上挖成双向坡的地沟(地沟尺寸一般宽为40~60cm,深为30~50cm)。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于10cm。其上小孔孔径为5mm,布成梅花形,间距控制在10cm 以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。。
5、桥头换填
在以往的桥头回填施工中,因换填石灰土多处于素土包围之中,施工场地狭窄只能用小型机具进行处理,而且由于与素土接头处施工不便,往往出现问题,所以在公路施工中,应当把台背处的路基全部挖开,统一填筑石灰土,不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价,但这样既保证了台背回填质量,又减少了人工与小型机具费用,同时有利于缩短工期,平衡全线路基施工,总体看来,利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的,从原地面填起;不足2m的,从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工,保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序,首先按每层20cm计算出台背回填的用土量与用灰量,现场撒灰、搅拌,至少要倒翻3次(有条件的进行场拌),石灰土拌和必须均匀,颜色一致,现场铺平,压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处,用气锤、电夯等小型机具夯实。
6、桥台混凝土搭板及其顶层施工
在混凝土搭板施工中,严格按规范规定要求立模,并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄,当压路机通过时,容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题,规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足10cm的,在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除,统一用下面层沥青混凝土填筑、找平,从而保证了整个台背回填的整体强度。
结论
公路路基路面工程中,对于路桥过渡段结构,只要对注意的若干问题引起高度注意,精心设计,精心施工,严格管理,就可保证公路路桥过渡段的设计质量和施工质量达到规范的设计要求,减少或避免公路路桥过渡段出现不均匀沉降,确保和提高软土地基路基路面的使用性能和使用寿命.
【参考文献】
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[3]姚爱军.关于路桥过渡段沉降防治的结构设计[J].山西建筑,2007,33,(29).
关键词:水泥砼路面、“白+黑”、病害处治、层间接触、聚酯玻纤布、道路排水
1 概述
水泥砼路面具有强度高、稳定性好、造价相对低、施工较为方便的优点,但行车噪音大、发生破坏后难以修复。随着年限、交通量的增加,许多水泥砼路面将出现裂缝、错台、板底脱空、唧泥、破碎等病害,严重降低使用性能,需及时对旧水泥砼路面进行改造。[1]
本文结合某部队营区道路的水泥砼路面改造工程,介绍如何在各种条件约束下选择最适宜的路面改造方案,并对最终选择的“白+黑”方案的设计、施工要点进行阐述,为以后实施此类工程提供参考。
2 营区道路现状
某部队的营区道路环山而建,建成于上世纪八十年代。营区道路总长5.63km,宽6.0m,双向横坡,水泥砼路面板厚20cm。因修筑年代久远,且早期对排水未予重视,导致路面已出现不同程度的病害,如整板破碎、板角断裂、错台、露骨、唧泥等,致使道路使用性能严重下降,行车噪音较大,影响两侧部队官兵的生活。因此,对营区道路实行改造就显得势在必行。
对全线进行路面病害调查后,计算得出水泥砼路面板的断板率(DBL)为9.7%,路面状况指数(PCL)为68%,根据《公路水泥砼路面养护技术规范(JTJ 073.1-2001)》 [2]的规定,其路面破损状况等级可评定为“中”级。
3 路面改造方案比选
水泥砼路面改造的方法大致可分为两类,一是挖除老路重新铺筑水泥砼或沥青砼,二是在老路上加铺水泥砼或沥青砼,即俗称的“白+白”或“白+黑”。各改造方法具有不同的特点和要求,需根据工程实际情况和不同要求进行选择。
根据调查结果,营区道路水泥砼路面破损状况为“中”级,还具有相当的承载能力,另一方面道路下管线复杂,部分管线属于战备资源,不能中断,且业主要求在较短时间内完成,因此排除挖除老路重新铺筑新路面方案。老路加铺也有两种选择,即“白+白”或“白+黑”。前者由于水泥砼路面要求的养生时间较长,且噪音较大的缺点无法克服,故排除前者,决定采用后者,即“白+黑”方案。
“白+黑”方案是在旧水泥砼路面上加铺沥青砼路面,通常有以下几种做法:一是将旧板用碎石化技术破碎后用作基层,然后在上面铺筑沥青砼面层;二是对旧板进行病害处理后设置各种夹层,再铺筑沥青砼面层;三是对旧板进行病害处理后直接铺筑沥青砼面层。
第一种方案可以较彻底地消除反射裂缝,但需要对旧板进行破碎,振动影响较大,容易破坏营区各种重要管线,故不予采纳。第二、三种方案均不能彻底消除反射裂缝,但从以往的工程实例来看,未设置夹层直接铺筑沥青砼面层,反射裂缝很快就会反射上来,故排除第三种方案,采用第二种方案。
4 路面改造设计与施工要点
路面改造采用“白+黑”方案时,最重要就是要处理好四个问题:加铺结构层设计、旧路病害处治、新老路面层间接触、道路排水。这四个方面,都是紧紧围绕如何防止、延缓反射裂缝的发生这个根本目的来展开的。
4.1 加铺结构层设计
旧水泥砼路面上加铺沥青砼面层区别于新建沥青砼路面,难度和复杂性均较大,必须重视加铺结构层的设计。加铺结构层的设计,不仅要着重于防止反射裂缝发生,还要兼顾防止出现车辙等病害,确保新路面具有良好的使用性能和耐久性。
参照宁波以往的工程案例,路面结构主体选用6cmAC-20C沥青砼下面层+ 4cmAC-13C沥青砼上面层。为防止、延缓反射裂缝的发生,应在各路面层间设置夹层。根据国内外工程实例,夹层主要有土工织物、土工格栅、应力吸收层、级配碎石过渡层等几种。[3]在对性能、造价、施工等几方面进行综合比选后,决定采用聚酯玻纤布,其技术规格可见下文论述。
最终,本工程决定加铺结构层采用粘层+聚酯玻纤布+6cmAC-20C沥青砼+粘层+聚酯玻纤布+4cmAC-13C沥青砼。如需调平时,调平材料采用AC-20C沥青砼。
当然,其余工程应结合当地的具体情况和工程经验,进行详尽的技术经济比较后确定最终的路面结构。
4.2 旧路病害处治
对水泥砼路面的各种病害进行合理处治,是关系到加铺效果好坏的关键问题之一。水泥砼路面的病害种类一般有以下几种:填缝料损失、整板破碎、板角断裂、各种裂缝、错台、板底脱空、唧泥、露骨等。对于各种不同的病害,应采用不同的方法进行处治。
1、填缝料损失
水泥砼路面接缝间的填缝料老化损失后,部分接缝过大,甚至长有杂草。首先应对老路接缝进行清理,再进行灌缝处理。若接缝宽度≤1cm,则只要采用聚氨酯进行灌缝即可;若接缝宽度>1cm,则应以沥青砂进行填筑。沥青砂采用AC-5C。
2、板块破碎、板角断裂及严重裂缝
若旧水泥砼路面板破碎成若干块、角隅发生断裂或者整块板出现贯穿裂缝,则将发生此类病害的路面板块挖除,然后重新浇注新水泥砼路面板块。重新浇注水泥砼路面板块时,应在纵向钻孔设置拉杆,并在横向钻孔设置传力杆。拉杆、传力杆的间距及长度按《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)》[4]的要求确定。
3、错台
由于沉降差异,接缝两侧的水泥砼路面板会形成台阶,即错台。若两侧高差≤1cm,采用磨平机将较高一侧磨平;若两侧高差>1cm,则采用沥青砂或水泥砼在较低一侧进行填补,填补时应注意使修补面纵坡变化i≤1%。
4、板底脱空、板块活动及唧泥
水泥砼路面板与基础脱离,车辆经过时,板块有明显的震动,即脱空。在车辆荷载的作用下,基础中的细集料或者有水从接缝或裂缝中喷出,即唧泥。对于此类病害,如果旧水泥砼路面板已破碎,或已产生严重裂缝,则按照上述第2点的处治方法进行处治;如果旧水泥砼路面板仍旧完好,则采用灌浆处理。
5、轻微裂缝
水泥砼路面板宽度≤1cm的裂缝可归为轻微裂缝。对于轻微裂缝病害,在对裂缝进行清理后以聚氨酯进行灌缝。
4.3 新老路面层间接触
做好新老路面层间接触处理,不但可以防止、延缓反射裂缝的发生,还可以避免车辙、滑移等病害的出现。本工程的路面层间接触处理要点,一是要均匀喷洒适量的粘层油,二是要选用并精细铺设性能规格较高的聚酯玻纤布。
1、粘层
本工程在旧水泥砼路面板与AC-20C、AC-20C与AC-13C间的聚酯玻纤布下均喷洒粘层油。粘层采用热沥青,沥青采用优质道路石油沥青(A-90号),用量范围为0.8~1.0kg/m2。
粘层油应用沥青喷洒车喷洒,其横向范围要比聚酯玻纤布宽5~10cm。洒布粘层油时,施工温度应在5℃以上,热沥青最佳温度应保持在165~200℃。施工时要保证喷洒均匀,计量准确。
2、聚酯玻纤布
聚酯玻纤布是防止、延缓反射裂缝发生的夹层,是重要的结构设计层。为保证其具有良好的效果,其技术指标应满足下表规定的要求:
除了保证聚酯玻纤布的技术规格外,加强聚酯玻纤布的施工控制也十分重要。
首先,要在对旧水泥砼路面病害进行处治后才能进行聚酯玻纤布的施工,并在施工前进行清洁工作,保持工作面的干燥。
其次,应在洒布粘层油后趁其失去流动性前立即摊铺聚酯玻纤布,使布体浸透沥青,保证其防水性能。
第三,保证聚酯玻纤布的富余搭接,纵向搭接宽度宜为5~10cm,横向搭接宽度宜为10~15cm。
最后,聚酯玻纤布铺设时必须用辊压或刷子刷,以保证其与路面充分接触并除去气泡。
4.4 道路排水
沥青路面的各种病害多是由水的问题引起的,因此做好道路的排水设计十分重要。在旧水泥砼路面上加铺沥青砼面层更要注重对水损坏的防治,注意加强排水系统的设计。
营区道路为早年修建的水泥砼路面,未设置侧石,也未设置雨水管线,主要依靠地面自流,甚至部分地段道路低于两侧地坪,导致雨水汇集,最终将破坏路面。为解决营区道路的排水问题,并方便沥青摊铺施工,本工程在老路两侧设置带凹槽平石,具体尺寸规格可见上图。通过凹槽这一特殊设计,使得路面汇水和两侧汇水能通过平石迅速排入涵洞,减少对道路的侵害。
6 结语
该工程于2009年结束,至今运营已近两年,道路未出现积水情况,也未出现任何反射裂缝,效果良好。本文结合该工程的设计、施工全过程,介绍如何在各种条件约束下选择最适宜的路面改造方案,并对最终选择的“白+黑”方案的设计与施工要点进行阐述,对此类工程的实施具有一定参考价值。
参考文献:
[1] 刘荥、刘效尧、黄晓明.水泥混凝土路面改建技术[M].北京:人民交通出版社,2006
[2] 中华人民共和国交通部.公路水泥砼路面养护技术规范(JTJ 073.1-2001)
[3] 杨德生.沥青加铺层在旧水泥混凝土路面应用中防止反射裂缝常用措施分析[J].公路交通科技,2008,12:37-39
关键词:城市道路平面交叉口;设计要点;弊端;我国
Abstract: in the city plane road intersection design, the first to pay attention to our country the main problems of the intersections. This paper is based on this, the paper analyses the current our country city intersection plane the main disadvantages of existing basis, from several aspects discusses the plane road intersection city the main points of design.
Key words: the city plane road intersection; Key points of the design; Disadvantages; Our country
中图分类号: U412.37 文献标识码:A 文章编号:
1、 引言
在城市道路中,由于道路交通网络的错综复杂,会出现很多的平面交叉口,而每个交叉口都是交通道路的重要位置,都是车流和人流聚集通过的地方,尤其是对于车辆与行人、机动车与非机动车之间的相互干扰,如果处理不当,将会直接影响道路交通的顺畅性、安全性。同时,城市道路交叉口一般都会设置红绿灯,如果设置不当将会直接增加司机的行驶时间,影响到城市道路的通行能力和经济效益的发挥。因此,在进行城市道路平面交叉口的设计时,我们首先要分析我国道路交叉口存在的主要问题,然后就其设计要点进行论述,并提出了有针对性的管理措施与建议。
2、我国城市平面交叉口存在的主要弊端
城市道路交叉口的类型主要包括十字型、Y字型、T字型、X字型以及复合交叉型等,其中十字型是城市道路平面交叉口的主要类型,下面就以十字型交叉口为例,分析我国城市道路平面交叉口存在的主要弊端。
2.1 面积设计过大
如果平面交叉口的面积设计过大,将势必会增加车辆和行人在交叉口通过的时间和距离,这时红绿灯的信号周期也需要随之延长,这不仅会影响到行人及司机在等待过程中的心理承受能力,也不利于交通效率的提升。
2.2 车道划分不合理
在很多城市道路的平面交叉口的进出口处,经常存在车道数等同于标准路段车道数的情况,当车辆行驶到进口处时,增加了车辆变换车道的突然性和危险性;还有的平面交叉口的出口车道数大于直行道数,这不利于道路通行能力的提升;再如,在拓宽道路的左转专用车道时,经常存在浪费车道空间的现象。
2.3 渠化不合理
有的城市道路的平面交叉口,没有进行渠化或者存在渠化不合理的现象,这不利于维护车辆和行人在平面交口处的正常秩序。例如,在有的平面交叉口处,没有设置左转或右转的专用车道,没有设置导流岛等,这都在一定程度上影响了道路交叉口综合功能的发挥。
2.4 标志牌设置上的缺陷
城市道路平面交叉口在路牌设置上的缺陷主要有:没有设置标志牌;标志牌的字体太小、信息量过大;标志牌过旧,没有进行及时更换;标志牌设置错误等。
2.5 标线设置上的缺陷
城市道路平面交叉口在标线设置上的缺陷,不仅不利于提升道路通行效率,也会增加安全隐患。例如,停车线位置不合理,自行车道和人行横道的地面标线划分不合理,没有设置行人的二次过街设施等。
3、 城市道路平面交叉口的设计要点
3.1 平面交叉口设计资料的搜集
无论是对于旧城市道路平面交叉口的改造,还是新建城市道路交叉口设计,都需要对交通资料进行搜集。对于新建的平面交叉口,需要对设计车速、车道数、道路周边用地规划等资料进行整理,并对未来的道路交通量进行科学的预测,确保新建交叉口的科学性与合理性。对于旧道路交叉口的改造,则需要对交通现状、交叉口设计缺陷、未来道路交通量的增长等信息进行科学的搜集和整理,从而为交叉口的改造提供参考依据。
3.2平面交叉口的优化设计
3.2.1中心线设计
平面交叉口相交中心线的设计,在整个交叉口设计中占有非常重要的地位,通过局部调整线位或相交角度等措施,能够有效改善道路交叉口的通畅性、通视性和均匀性。
3.2.2 车道设计
由于道路交叉口处的交通能力低于正常车道的通过能力,因此需要通过设置专用车道、拓宽交叉口道路面积、增加车道数量及宽度、压缩绿化带面积、设置减速车道等措施,提升道路交叉口的车辆通过能力。其中,交叉口处的车道设计主要包括公交车道、直行车道、左转车道、右转车道和自行车道等。
3.2.3渠化设计
渠化设计指的是通过设置交通路岛或路面标线等形式对车流进行控制,从而保证道路交通秩序的稳定。渠化设计能够有效降低城市道路拥堵的现象,提高交叉口车辆通行的安全系数,尤其是在畸形交叉口上的效果将更加明显。因此,在进行渠化设计时,我们要注意:分隔带、分车线、交通路岛的合理运用;减少铺面面积、避免冲突;对车辆分流、汇流或穿越处的位置和角度进行合理控制;优先保证主要的运行方向的通过能力;通过交通路岛的设置,对行驶司机的超车、转错车道等违章行为进行有效控制,在不影响司机视线的情况下,可以布置相应的绿化带,优化交通环境。
3.3平面交叉口的监控系统设计
很多城市道路的交叉口,存在信号灯配置不合理的问题,造成绿灯时车辆的无法及时通过或绿灯无车可过的现象,这就需要相关部门对多个交叉口的信号周期进行灵活调整,多考虑车辆行驶过程中的连续性,充分考虑周期长度、绿信比和相位差等因素,加强“绿色”设计理念的应用。
3.4平面交叉口的标志、标线设计
在对城市道路平面交叉口的标志、标线进行设计时,一定要本着简洁、实用的原则,确保“醒目”效果,避免信息量的过大,除路名牌外,要尽量避免过多图片或文字性的标注。此外,对于道路交通岛周围的标线或标志设计,一定要提醒车辆及行人注意交通安全。
4、 结语
综上所述,城市道路平面交叉口的设计,会受到多种因素的影响,如果处理不当将会导致很多交通问题,影响到整个城市交通网络的优化以及综合职能的发挥。对此,相关部门必须对道路交叉口建设的实际情况进行科学的调研分析,结合正确的交叉口设计原则和设计要点,做好规划与管理工作,这样才能促进城市交通环境的不断优化,提升城市规划与建设的质量和水平。
参考文献:
[1]李小荣, 蔡晓禹. 城市道路平面交叉口渠化设计――重庆市北部新区示范路口建设[J]. 城市道桥与防洪, 2009, (9): 10-14.
[2]宋丹, 侯丁丁, 苗俊杰, 等. 提高城市道路平面交叉口通行能力的途径探索与研究[J]. 城市道桥与防洪, 2011, (4): 1-3.
[3]于璐, 张喜. 城市道路平面交叉口改进方案评价方法的研究[J]. 现代交通技术, 2011, 8(3): 70-74.
关键词:城市道路,交叉口渠化, 渠化设计
Abstract: this article from the highly channelizing intersection method and design flow of highly channelizing, to the city of highly channelizing plane road intersection comprehensive discussion and research, and the plane intersection the design theory of highly channelizing research and engineering applications have some help.
Keywords: urban road, highly channelizing intersection, highly channelizing design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1引言
随着经济建设的快速发展,城市人们生活收入也不断提高,机动车的数量也随着快速增长,城市交通秩序混乱、交通堵塞的状况日趋严重。交叉路口无疑是制约城市交通运行效率关键,每一个交叉口就是一个瓶颈。因此,使车辆、行人迅速便捷地通过交叉口就成为提高城市交通运行效率的关键。在交叉路口除了信号灯等交通管理手段对行人以及车辆进行控制外,交叉路口的渠化设计也是提高道路及交叉口的通行能力、行车速度,缓解交通阻塞,降低事故等都具有很现实意义。
2交叉口的特点与渠化设计
交叉口是城市道路网中通行能力的“咽喉”,是交通阻塞和事故的多发地区。交叉口拥堵是造成道路利用率低的主要原因。因此,改善城市交通状况必须从提高交叉口通行能力入手。交叉口渠化是提高交叉口通行能力的有效方法之一。通过对交叉口的进行渠化设计,提高交叉口的通行能力。
2.1交叉口特点
1)交通方式复杂、交通组织困难
城市居民出行方式的构成,直接影响到城市交通。交通方式中步行和自行车所占比例较大城市中,在一定程度上增加城市交通压力。进而加剧城市交叉通组成的复杂度,特别是机动车与非机动车之间矛盾比较突出,而且电动车速度介于自行车和机动车之间,它们之间也存在着矛盾冲突,因此,在交叉路口的交通方式构成比较复杂,有人、有自行车、有电动车、有摩托车、有机动车等,且行驶速度各不相同。这种特殊的情况也将导致城市交通交叉口设计的特殊性。
2)交叉口空间有限
交叉口位置固定,空间资源并不充足。城市的道路空间资源中交叉口的面积大小直接影响到渠化的方式与方法。一些城市道路交叉路口的面积比较大,这就可以为采用一些比较特殊的渠化方法提供可能;相反,交叉口面积较小,则会给渠化设计带来一定麻烦。
3)交叉口非机动车成分
目前,在一些城市交通方式中非机动车比例占得相当大,这样在设计交叉口时就要特别重视非机动车对交叉通影响。
2.2 交叉口的渠化设计常见方法
交叉口渠化的方法比较多,但是必须根据交叉口的具置、同行量、交通方式构成以及这边环境,设计出具有特色交叉口。设计既能满通需求,又能反应地方文化底蕴特色,这是渠化设计的一个比较困难的问题。
1)拓宽法设计
拓宽法主要包含两个类型:进道口拓宽和出道口拓宽。进道口拓宽设计主要是对进口道车道数比路段增加至少一条车道的措施。出道口拓宽设计主要是对出道口车道数进行增加设计,使进入出道口能够迅速离开交叉路口范围。拓宽的主要方式包括:左侧拓宽和右侧拓宽。
左侧拓宽:向左偏移车行道中心线或缩小中央隔离带的宽度。应注意向左偏移车行道中心线时,不能对该中心线左侧驶出段在设置必要的车道数量和车道宽度时造成严重影响。
右侧拓宽:利用车行道右侧分隔带或人行道上绿带或交叉口处部分房屋的后退。
2)环形交叉口设计
环形车行道可采用机动车与非机动车混行或分开布置,分行时分隔带宽度可设为0.5~1m;机动车道条数一般采用3条,车道宽度考虑弯道加宽环道上不宜布置人行道;环道进口缘石半径应满足路口右转车速要求;大型环交进出口道路中间宜设置交通导向岛。
3)提前右转弯
提前右转可以缓解交叉通拥挤的现象,其原理在于通过让某方向进口道的车辆提前右转,驶出交叉口,从而减小交叉口的通行压力。由于不存在与其它流向的车辆产生冲突,因此,对交叉口的干扰大大减小。据有关研究表明,一个提前右转车道就能够将交叉口的通行能力提高到原来的120%左右。
3)人行横道及网格线前移
人行横道及网格线前移可以减少车辆通过交叉口的通行时间,尽可能在信号周期中的绿灯时间段内通过更多的车辆,提高交叉口的车辆通行率,减少了车辆延误,同样人行横道以及网格线前移也需要交叉口有足够的空间为前提。如果交叉口的空间不够,就会导致各个方向的车流产生很大的冲突,尤其加剧对向车道左转方向车流冲突,导致交通安全隐患。
4) 导流线引导车流走向
导流线引导车流走向主要是在交叉口路面通过画出冲突比较严重的车流行驶路线,使之引导车流走向,约束车流的行驶方向,避免交叉通运行的混乱。
4交叉口渠化设计要点
4.1渠化设计流程
交叉口渠化设计的主要步骤可归纳为:调查、分析、设计、评价四个步骤。
1)交叉口路况调查 交叉通调查的主要内容包括:交叉口的区位特点,几何条件,各方向交通量,交通组成,高峰时段交通量等。
2)路况现状分析 现状问题分析主要是对交叉口现状的交通问题,进行全面分析,提出现状存在的主要问题,分析产生这些问题的原因。
3)交叉口渠化设计。根据前面两个步骤提供的资料,设计交叉口渠化的具体方法,在保证交通安全条件下,以提高交叉口通行能力为设计准则,并兼顾行人过街需求。其设计内容主要包括:车道功能划分;进、出口道几何设计;交叉口内部交通组织等。
4)渠化方案评价。渠化方案评价的主要指标是渠化后交叉口通行能力,以此计算交叉口服务水平。若渠化后服务水平达到设计要求,则确定该方案为设计方案,并付诸实施;若不满足设计要求,则需对交叉口进行信号灯进行控制,并按照信号灯配时方案重新进行交叉口的渠化设计,直到交叉口服务水平满足设计要求为止。
4.2进口道宽度及车道宽度设计要点
1)进口道展宽段宽度设计
交叉口进口道车道数应根据进口道通行能力同路段通行能力相匹配的原则增加,进口道应确保增加车道数所需的宽度。确定进口道的宽度及车道数时应遵循以下原则:新建交叉口的进口道展宽段宽度,应根据预测的各个交通流向流量所需的车道数来决定;改建交叉口的进口道展宽段宽度,应根据实测或调查各交通流向流量所需车道数来决定;治理交叉口的进口道展宽段宽度,应根据实测的各交通流向流量、可实施治理条件,来决定进口道每条车道宽度,可较路段上略窄。
2)专用车道设计
交叉口范围可不设路缘带,进口道展宽段应尽可能为左转、直行及右转车辆分车道行驶创造条件,尤其是设置有专用箭头灯时,必须设置专用车道。改建和治理的交叉口,当每信号周期左转车平均流量超过2辆时,应配以专用车道;在有中央分隔带进口道上,应充分利用分隔带空间展宽成进口车道,剩余宽度应满足行人过街驻足空间要求。进口道设计时右转车道应向进口道靠非机动道或人行道一侧展宽,左转车道宜向进口道靠道路中心线一侧展宽。
3) 车道宽度
车道宽度对行车速度有非常大的影响。在城市道路设计中,一般标准车道宽度取3.5m,当车道宽度大于3.5m时,有利于车辆行驶,车速会有所提高;当车道宽度小于3.5m时,车辆行驶自由度受到影响,车速会降低。经观测研究发现,车道宽度不足对车速影响,远大于宽度富裕对车速影响,也就是说,宽度不足引起车速降低值,远大于宽度富裕引起车速提高值。但是也不是车道越宽车速越快,由于受到车辆本身性能的限制,其车速不可能无限提高。根据研究得出,在进行设计时,应根据道路上行驶大多数车型设计车速,合理地确定车道宽度。
4.3进口道长度设计
进口道长度确定应遵循以下原则:进口道长度由展宽渐变段长度和展宽段长度两部分确定。平面交叉口渠化设计,应结合道路路口型式、占地面积、交通特性、公交停靠站设置等因素,合理地确定进出口道宽度以及长度,并应该灵活运用、合理设置。
5结语
交叉口渠化设计是一个复杂的设计过程,要考虑多方面因素,如:车流量,机动车、非机动车、行人等要素。设计时应该以合理的预测以及充分的现场调查数据为基础,根据具体的地理位置,实际情况进行设计,以解决交叉通压力。
参考文献
【1】 董红彦,李慈 冯俊颖.城市道路平面交叉口渠化设计研究[J].中国科技信息,2012(5):91-92
【2】 梁伟红,叶维达,张水潮.城市道路不规则交叉口渠化设计[J],现代交通技术,2009(4):86-89
关键词:旧路改造;沥青路面;设计要点
中图分类号:TF526文献标识码: A
由于社会经济的快速发展,车流量快速增长,使得道路的通行能力急剧下降,经常性严重堵车,道路的拓宽改建需求应运而生。加之超载现象严重,道路破坏程度高,使得很多道路还没有到设计年限已经出现很多严重病害,对行车造成很大的影响。因此,旧路改造成为道路建设的一个重要部分。
1 影响旧路改造因素分析
旧路改造设计主要影响因素包括两个方面,一是旧路条件,二是改造要求。
1.1 旧路条件主要包括以下影响因素:
1.1.1 旧路平面线性及两侧用地条件
旧路改造设计中平面线位基本按旧路走向,考虑到两侧用地因素,一般有沿旧路中心线两侧加宽和沿路边线单边加宽两种情况。旧路的原有平面线性及两侧的用地条件,直接影响旧路改造的平面线形。
1.1.2 旧路纵断面、横断面
旧路纵断基本决定了纵断面设计线,但由于旧路路面未必平整,所以需要结合横断面线进行设计,特别是当改造中心线偏移旧中心线较远时,即旧路设计高程与改造设计高程位置偏差较大时,则必须更加重视横断面线和旧路横坡。
1.1.3平纵线形组合
对行驶者而言,与平面线形相比,纵面线形是否平顺,在视觉上往往是影响线形质量好坏的主要因素。使人感到纵面线形不太好的主要原因是插入了小半径的竖曲线或插入了过多的竖曲线,应予以避免。一个平曲线内包含两个多个竖曲线时,会使驾驶者感到紧张,但是如果视野不是特别开阔,驾驶者正常的视野范围不会出现多个竖曲线。实践表明,在一般情况下,一个平曲线包含多个竖曲线与车辆运行无大妨碍。
1.2改造要求主要包括以下影响因素:
1.2.1改造后道路等级和设计速度
通常旧路改造为同一等级但道路设计速度提高,或者为升一个道路等级,或者为公路改造为城市道路或公路兼有城市道路功能,对于不同道路设计标准对应不同的设计指标要求。
1.2.2路拱坡度和超高
旧路改造升级一般会增加行车道,如改造后道路为高速公路和一级公路,由于路面较宽,迅速排除路面降水尤为重要,当旧路路拱横坡较小时,为了满足路面排水要求,需适当取大路拱横坡,特别是当道路处于降水强度较大的地区时应采用较高的路拱坡度。
1.2.3沿线结构物限制
沿线结构物对道路改造主要是满足净空要求,其中包括被交路跨线桥、隧道和跨河桥。通常对于现有被交路跨线桥桥下的路面则采用拟合现在路面标高,不要降低现状道路净空标准;为了满足下沉式隧道有效净空要求、避免深挖和协调开口段纵坡,可能要抬高被交路设计标高;对于跨河桥或箱涵,则需要满足水力规划设计标高要求。
2设计原则及旧沥青路面病害处理
2.1 路面设计原则
根据旧路病害调查结果和试验检测资料分析,路面结构强度状况较差,不能满足使用功能的要求,应采取补强措施以提高其承载能力。为此,改造设计在充分调查、分析、研究的基础上,综合考虑了交通量、业主建议和旧路现状,按照规范要求,确定设计原则如下:
2.1.1对旧路采用加铺改造方案尽可能利用旧路。
2.1.2对于路面状况损坏不严重路段,将旧路面病害修复后,直接进行加铺补强设计。
2.1.3对于旧路路面损坏严重,龟裂、纵横向裂缝大面积存在的旧路面层,将旧路面层全部挖除;对原基层出现病害部分,根据面积大小采用水泥稳定碎石或混凝土进行修补后作为底基层使用,在此基础上加铺补强层或面层。
2. 2旧沥青路面病害处理
2.2.1裂缝维修。对于水稳层轻微裂缝,仅需进行灌缝处理即可;由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂,应进行基层挖除补强处理,补强层一般采用水泥稳定碎石(面积小于5m2的可采用C15素混凝土补强)。
2.2.2拥包维修。对于轻微拥包进行铣刨处理,对于土基、基层强度不足或水稳性不好,使基层松软而导致的拥包,应进行基层挖除补强处理,补强层一般采用水泥稳定碎石。
2.2.3坑槽、表面松散维修。对于面层坑槽松散路段采用沥青碎石进行修补,对于基层病害原因而形成的坑槽,应对基层进行挖除补强维修,补强层一般采用水泥稳定碎石。
3设计要点分析
3.1平面线性设计要点
在对现有道路进行改造设计时,不宜大拆大建,拓宽拉直,应本着整齐规则的原则,中线应有明显的曲线要素,曲线半径不单纯追求大,而应基本保持原有中线的特性,也不宜小,应满足最小行车速度的要求。边线设计应充分考虑地形条件顺应沿线商铺房屋的布置,人行道边线不应有折角出现,原有尖突位置均应用小半径园弧园顺。
3.2 纵断面设计要点
对于一个旧路改造工程,首先须根据旧路面特征确定路面结构设计方案,得到加铺层厚度,依规范要求不小于10cm。接着,就是寻找加铺“最不利线”,其过程一般是在确定确定超高等横坡后,对横断面的测量结果进行分析,判断横断面上各点与横坡的关系,寻找设计高程线上对应的最高旧路面高程点。根据这些高程点,直接进行拟合纵断面的纵坡以及竖曲线,这样即可保证同一断面上沥青的最小加铺厚度满足强度要求,减少返工的过程。在拟合纵断面时,应尽量照顾平纵线形组合要求。平竖曲线一一对应、平包竖是比较理想的组合状态,当平、纵面指标较低、坡度反向且坡差较大时,应强调平纵组合设计;当平面线大于不设超高最小半径时,平纵组合从宽掌握。
3.3横断面设计要点
旧路改造横断面设计时应尽量利用旧路,并结合规划和现状,同时考虑景观绿化要求,提出合理可行的横断面方案。
在旧路沥青罩面工程,横坡应根据旧路横坡设计,尽量与旧路横坡一致,路面罩面层等厚铺设,有利于降低工程造价。对于纵坡小于0.3%的路段,应对横坡进行特别设计,利于横向排水。
3.4平交口处设计
平交口处纵断面设计即立面设计,主要目的是保证行车顺适、排水通畅,并与周边地面标高相协调。平交口处通常尽量不调整主线纵坡,但当被交路纵坡太小使得不利排水时,可适当抬高交叉口中心位置标高,避免过分调整主线横坡;当被交路纵坡较大,通过调整主线也达不到0.3%~2%,这时只好延长被交路设计范围,以尽量减少主路加铺对被交路纵断面的影响;当中小桥、涵洞等结构物设于交叉口范围内时,立面设计应尽可能地迁就结构设计。此外,应尽量避免将交叉口的高程低点设在人行横道线处。
4结语
在我国加大基础建设的大环境下,道路建设力度也大大加强。特别是在运输业高度发展的今天,道路的建设对社会经济的发展起着至关重要的作用。很多旧路无论是从道路宽度,还是道路路面状况都已经无法满足社会的发展,道路的改扩建是誓在必行,道路改扩建设计应充分进行调研和论证,在保证质量的前提下利用好旧路,同时应重点做好新旧路结合部的设计。旧路改建工程在施工中若处理不当,极易造成质量隐患,影响使用功能并缩短寿命。
参考文献