市政給排水設(shè)計(jì)
如何做好市政道路設(shè)計(jì)?
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市政道路是城市的血管,其通暢是城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。本文結(jié)合自己多年的設(shè)計(jì)經(jīng)歷,對(duì)市政道路設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:市政道路 設(shè)計(jì)
隨著發(fā)展,市政道路工程設(shè)計(jì)的綜合性很強(qiáng),是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,它需要設(shè)計(jì)者眼界開(kāi)闊、經(jīng)驗(yàn)豐富,同時(shí)要有前瞻性,并進(jìn)行不斷學(xué)習(xí),結(jié)合具體工程實(shí)踐努力提高專(zhuān)業(yè)水平與審美水平,逐步掌握市政道路設(shè)計(jì)的精髓,創(chuàng)造出更多的精品工程。
1、使用年限的設(shè)計(jì)
1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的取值
目前,按照市政道路設(shè)計(jì)規(guī)范要求,瀝青混凝土路面的使用壽命為15年,水泥混凝土路面的使用壽命為20~30年,但是目前很多道路路面使用不到10年就出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)破壞。造成損壞的因素有很多,例如,汽車(chē)超載、人為原因、施工質(zhì)量等等。然而,由于目前的設(shè)計(jì)規(guī)范參數(shù)過(guò)分強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性,技術(shù)參數(shù)取值偏低,這是造成路面提前破損的主要原因之一。規(guī)范中所提的要求是保證安全的最低要求,但實(shí)際上已成了評(píng)判設(shè)計(jì)合理性的準(zhǔn)則,這是不妥當(dāng)?shù)摹,F(xiàn)在很多市政道路都在擴(kuò)建改造,但是很多市政道路甚至連擴(kuò)展用地都沒(méi)有預(yù)留,因此造成改造擴(kuò)建的費(fèi)用巨大,這說(shuō)明設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)道路交通量的預(yù)估不正確,缺乏科學(xué)性與合理性。
1.2近遠(yuǎn)期規(guī)劃
現(xiàn)在有些市政道路橫斷面設(shè)計(jì)缺乏近遠(yuǎn)期考慮,如,有些市政支路設(shè)計(jì)時(shí)采用機(jī)非混行車(chē)道,道路設(shè)計(jì)斷面總寬度為12m。當(dāng)需要改造為雙向4車(chē)道時(shí),車(chē)道拓寬寬度偏窄,不利于兩側(cè)拓寬的設(shè)計(jì)。
1.3參數(shù)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議
設(shè)計(jì)參數(shù)取值時(shí)應(yīng)該根據(jù)目前道路的具體情況具體分析,重型車(chē)輛較多時(shí)要充分考慮重型車(chē)輛對(duì)道路的影響,按照重載交通設(shè)計(jì)時(shí)的公式進(jìn)行交通量轉(zhuǎn)換。近期設(shè)計(jì)道路的總寬度時(shí)應(yīng)該兼顧遠(yuǎn)期的規(guī)劃斷面,各地都應(yīng)結(jié)合各自城市的實(shí)際情況,制訂適合本城市交通發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),科學(xué)地預(yù)測(cè)相應(yīng)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)展水平、以及非機(jī)動(dòng)車(chē)的出行比例,在此基礎(chǔ)上研究適合近遠(yuǎn)期過(guò)度的道路橫斷面方案。
2、路線(xiàn)設(shè)計(jì)
2.1平曲線(xiàn)半徑的取用
平曲線(xiàn)半徑的取用,最重要的是考慮曲線(xiàn)附近的運(yùn)行速度及其前后銜接的線(xiàn)性指標(biāo)的均衡性及連續(xù)性,并非越大越好。
2.2同向圓曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度的問(wèn)題
在老路改造工程中,過(guò)分強(qiáng)調(diào)6v的最小直線(xiàn)長(zhǎng)度將浪費(fèi)大段老路,造成新的拆遷量,使工程量和工程造價(jià)大幅提高。
2.3市政道路的縱斷面設(shè)計(jì)不能僅考慮造價(jià)
暴雨考驗(yàn)著城市的排水系統(tǒng),近期全國(guó)出現(xiàn)的強(qiáng)降雨使很多城的道路積水嚴(yán)重,有些城市的排水系統(tǒng)不能起到應(yīng)有的作用,而且有些城市的道路在水位較高的季節(jié)會(huì)出現(xiàn)雨水倒灌現(xiàn)象,其中主要原因之一是道路縱斷面設(shè)計(jì)偏低造成的。
2.4超高問(wèn)題
混合交通路段設(shè)置較大超高,易造成低速行駛車(chē)輛的傾倒事故。
?。?)其中,y為超高模坡,v為行車(chē)速度,R為平曲線(xiàn)半徑,μ為橫向力系數(shù)。
①μ<0.10時(shí),不感到有曲線(xiàn)存在,很平穩(wěn);
?、?mu;<0.15時(shí),略感到有曲線(xiàn)存在,但尚平穩(wěn);
?、?mu;<0.20時(shí),已感到有曲線(xiàn)存在,并感到不平穩(wěn);
?、?mu;<0.35時(shí),感到有曲線(xiàn)存在,并感到不平穩(wěn);
?、?mu;<0.40時(shí),非常不穩(wěn)定,站不住,有傾倒的危險(xiǎn);
由式(1)可知,橫向力系數(shù)μ值的選用是關(guān)鍵,從行車(chē)安全角度考慮,橫向力系數(shù)μ不超過(guò)0.15即可。該方法在江西省很多干線(xiàn)公路中已經(jīng)使用,實(shí)踐證明是安全可靠的。
2.5老路改造中的平縱組合
條件受限時(shí),尤其是在老路改造中對(duì)工程造價(jià)影響很大時(shí),不應(yīng)片面強(qiáng)調(diào)“平包縱”。
2.6路線(xiàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議
平曲線(xiàn)半徑超過(guò)8km,則與長(zhǎng)直線(xiàn)類(lèi)似,容易使駕駛員產(chǎn)生單調(diào)感和疲勞感,一般平曲線(xiàn)長(zhǎng)度宜控制在1~3km。同向圓曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度取值建議:①可以將大于不設(shè)超高的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度歸入直線(xiàn)段考慮。②降低6v要求,最小可至3v。市政道路由于其特殊性應(yīng)更多地考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,特別是防洪、排水問(wèn)題,不應(yīng)過(guò)于考慮減少造價(jià)而降低縱斷面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。車(chē)輛在城市中行駛時(shí),往往達(dá)不到道路的設(shè)計(jì)速度。因此,當(dāng)?shù)缆窏l件受到限制必須設(shè)置超高時(shí),橫向力系數(shù)μ的取值不超過(guò)0.15即可。老路改造應(yīng)盡量以擬合老路為原則,條件受限時(shí)可以不“平包縱”。
3、路基路面設(shè)計(jì)
3.1路基拼接
目前為保證新老路面拼接質(zhì)量的技術(shù)措施主要有挖臺(tái)階、提高新填土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)、鋪設(shè)土工格柵等。但是在河塘路段,特別是在軟土地基路段不均勻沉降設(shè)計(jì)處理不到位的地方,經(jīng)常出現(xiàn)縱向裂縫。
3.2水泥穩(wěn)定碎石層設(shè)計(jì)
水泥穩(wěn)定碎石作為路面基層,較容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是水泥穩(wěn)定碎石基層的開(kāi)裂。水泥穩(wěn)定碎石基層的開(kāi)裂經(jīng)常會(huì)反射到瀝青路面面層,若這些裂縫不能及時(shí)處理就很容易導(dǎo)致路面破壞。
3.3橋頭跳車(chē)
橋頭跳車(chē)是普遍存在的問(wèn)題,其形成原因很復(fù)雜,影響因素也很多,但橋頭跳車(chē)的直接原因是橋臺(tái)與路堤的沉降差異。處理橋頭跳車(chē)常用的方法主要有:加強(qiáng)地基處理、提高壓實(shí)度、設(shè)置大尺寸搭板、設(shè)置過(guò)渡路面結(jié)構(gòu)等,本文同時(shí)建議設(shè)計(jì)時(shí)可以加強(qiáng)搭板處路面結(jié)構(gòu)和路基頂層的處理。
4、其他方面的設(shè)計(jì)
4.1車(chē)道寬度的設(shè)計(jì)
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車(chē)保有量已迅速提高。市政道路的交通組成已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,由過(guò)去大車(chē)、客車(chē)為主,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕≤?chē)、私車(chē)為主。由于目前使用的市政道路設(shè)計(jì)規(guī)范是20世紀(jì)80年代末制定的,當(dāng)時(shí)市政道路上行駛的主要是大車(chē),行車(chē)道寬度和轉(zhuǎn)彎半徑等指標(biāo)的數(shù)值都偏大,這對(duì)中心城區(qū),特別是繁華地段的土地利用很不合理。
4.2人非共板的設(shè)計(jì)
人非共板就是把非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道合并成一條道路,稱(chēng)之為“人非共板”路。把非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道合并成一條道路,主要是為了滿(mǎn)足機(jī)動(dòng)車(chē)道道路通行的需要,減少車(chē)輛堵塞現(xiàn)象。但這給行走在“人非共板”路上的人們?cè)黾恿嗽S多交通隱患。特別是現(xiàn)在出行騎電動(dòng)車(chē)的人越來(lái)越多,電動(dòng)車(chē)不僅行車(chē)速度快且無(wú)聲音,這樣就會(huì)對(duì)行走在共板斷面上的老年人更危險(xiǎn)。
因此,市政道路設(shè)計(jì)是道路交通建設(shè)的一項(xiàng)非常重要內(nèi)容,是城市建設(shè)成敗的關(guān)鍵。本文從市政道路設(shè)計(jì)角度出發(fā),客觀(guān)地指出并分析了市政道路設(shè)計(jì)中遇到的很多問(wèn)題,并提出一些可行的改進(jìn)措施,旨在拋磚引玉,揚(yáng)長(zhǎng)避短,改進(jìn)不足。
關(guān)鍵詞:市政道路 設(shè)計(jì)
隨著發(fā)展,市政道路工程設(shè)計(jì)的綜合性很強(qiáng),是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,它需要設(shè)計(jì)者眼界開(kāi)闊、經(jīng)驗(yàn)豐富,同時(shí)要有前瞻性,并進(jìn)行不斷學(xué)習(xí),結(jié)合具體工程實(shí)踐努力提高專(zhuān)業(yè)水平與審美水平,逐步掌握市政道路設(shè)計(jì)的精髓,創(chuàng)造出更多的精品工程。
1、使用年限的設(shè)計(jì)
1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的取值
目前,按照市政道路設(shè)計(jì)規(guī)范要求,瀝青混凝土路面的使用壽命為15年,水泥混凝土路面的使用壽命為20~30年,但是目前很多道路路面使用不到10年就出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)破壞。造成損壞的因素有很多,例如,汽車(chē)超載、人為原因、施工質(zhì)量等等。然而,由于目前的設(shè)計(jì)規(guī)范參數(shù)過(guò)分強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性,技術(shù)參數(shù)取值偏低,這是造成路面提前破損的主要原因之一。規(guī)范中所提的要求是保證安全的最低要求,但實(shí)際上已成了評(píng)判設(shè)計(jì)合理性的準(zhǔn)則,這是不妥當(dāng)?shù)摹,F(xiàn)在很多市政道路都在擴(kuò)建改造,但是很多市政道路甚至連擴(kuò)展用地都沒(méi)有預(yù)留,因此造成改造擴(kuò)建的費(fèi)用巨大,這說(shuō)明設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)道路交通量的預(yù)估不正確,缺乏科學(xué)性與合理性。
1.2近遠(yuǎn)期規(guī)劃
現(xiàn)在有些市政道路橫斷面設(shè)計(jì)缺乏近遠(yuǎn)期考慮,如,有些市政支路設(shè)計(jì)時(shí)采用機(jī)非混行車(chē)道,道路設(shè)計(jì)斷面總寬度為12m。當(dāng)需要改造為雙向4車(chē)道時(shí),車(chē)道拓寬寬度偏窄,不利于兩側(cè)拓寬的設(shè)計(jì)。
1.3參數(shù)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議
設(shè)計(jì)參數(shù)取值時(shí)應(yīng)該根據(jù)目前道路的具體情況具體分析,重型車(chē)輛較多時(shí)要充分考慮重型車(chē)輛對(duì)道路的影響,按照重載交通設(shè)計(jì)時(shí)的公式進(jìn)行交通量轉(zhuǎn)換。近期設(shè)計(jì)道路的總寬度時(shí)應(yīng)該兼顧遠(yuǎn)期的規(guī)劃斷面,各地都應(yīng)結(jié)合各自城市的實(shí)際情況,制訂適合本城市交通發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),科學(xué)地預(yù)測(cè)相應(yīng)道路的機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)展水平、以及非機(jī)動(dòng)車(chē)的出行比例,在此基礎(chǔ)上研究適合近遠(yuǎn)期過(guò)度的道路橫斷面方案。
2、路線(xiàn)設(shè)計(jì)
2.1平曲線(xiàn)半徑的取用
平曲線(xiàn)半徑的取用,最重要的是考慮曲線(xiàn)附近的運(yùn)行速度及其前后銜接的線(xiàn)性指標(biāo)的均衡性及連續(xù)性,并非越大越好。
2.2同向圓曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度的問(wèn)題
在老路改造工程中,過(guò)分強(qiáng)調(diào)6v的最小直線(xiàn)長(zhǎng)度將浪費(fèi)大段老路,造成新的拆遷量,使工程量和工程造價(jià)大幅提高。
2.3市政道路的縱斷面設(shè)計(jì)不能僅考慮造價(jià)
暴雨考驗(yàn)著城市的排水系統(tǒng),近期全國(guó)出現(xiàn)的強(qiáng)降雨使很多城的道路積水嚴(yán)重,有些城市的排水系統(tǒng)不能起到應(yīng)有的作用,而且有些城市的道路在水位較高的季節(jié)會(huì)出現(xiàn)雨水倒灌現(xiàn)象,其中主要原因之一是道路縱斷面設(shè)計(jì)偏低造成的。
2.4超高問(wèn)題
混合交通路段設(shè)置較大超高,易造成低速行駛車(chē)輛的傾倒事故。
?。?)其中,y為超高模坡,v為行車(chē)速度,R為平曲線(xiàn)半徑,μ為橫向力系數(shù)。
①μ<0.10時(shí),不感到有曲線(xiàn)存在,很平穩(wěn);
?、?mu;<0.15時(shí),略感到有曲線(xiàn)存在,但尚平穩(wěn);
?、?mu;<0.20時(shí),已感到有曲線(xiàn)存在,并感到不平穩(wěn);
?、?mu;<0.35時(shí),感到有曲線(xiàn)存在,并感到不平穩(wěn);
?、?mu;<0.40時(shí),非常不穩(wěn)定,站不住,有傾倒的危險(xiǎn);
由式(1)可知,橫向力系數(shù)μ值的選用是關(guān)鍵,從行車(chē)安全角度考慮,橫向力系數(shù)μ不超過(guò)0.15即可。該方法在江西省很多干線(xiàn)公路中已經(jīng)使用,實(shí)踐證明是安全可靠的。
2.5老路改造中的平縱組合
條件受限時(shí),尤其是在老路改造中對(duì)工程造價(jià)影響很大時(shí),不應(yīng)片面強(qiáng)調(diào)“平包縱”。
2.6路線(xiàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)建議
平曲線(xiàn)半徑超過(guò)8km,則與長(zhǎng)直線(xiàn)類(lèi)似,容易使駕駛員產(chǎn)生單調(diào)感和疲勞感,一般平曲線(xiàn)長(zhǎng)度宜控制在1~3km。同向圓曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度取值建議:①可以將大于不設(shè)超高的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度歸入直線(xiàn)段考慮。②降低6v要求,最小可至3v。市政道路由于其特殊性應(yīng)更多地考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,特別是防洪、排水問(wèn)題,不應(yīng)過(guò)于考慮減少造價(jià)而降低縱斷面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。車(chē)輛在城市中行駛時(shí),往往達(dá)不到道路的設(shè)計(jì)速度。因此,當(dāng)?shù)缆窏l件受到限制必須設(shè)置超高時(shí),橫向力系數(shù)μ的取值不超過(guò)0.15即可。老路改造應(yīng)盡量以擬合老路為原則,條件受限時(shí)可以不“平包縱”。
3、路基路面設(shè)計(jì)
3.1路基拼接
目前為保證新老路面拼接質(zhì)量的技術(shù)措施主要有挖臺(tái)階、提高新填土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)、鋪設(shè)土工格柵等。但是在河塘路段,特別是在軟土地基路段不均勻沉降設(shè)計(jì)處理不到位的地方,經(jīng)常出現(xiàn)縱向裂縫。
3.2水泥穩(wěn)定碎石層設(shè)計(jì)
水泥穩(wěn)定碎石作為路面基層,較容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是水泥穩(wěn)定碎石基層的開(kāi)裂。水泥穩(wěn)定碎石基層的開(kāi)裂經(jīng)常會(huì)反射到瀝青路面面層,若這些裂縫不能及時(shí)處理就很容易導(dǎo)致路面破壞。
3.3橋頭跳車(chē)
橋頭跳車(chē)是普遍存在的問(wèn)題,其形成原因很復(fù)雜,影響因素也很多,但橋頭跳車(chē)的直接原因是橋臺(tái)與路堤的沉降差異。處理橋頭跳車(chē)常用的方法主要有:加強(qiáng)地基處理、提高壓實(shí)度、設(shè)置大尺寸搭板、設(shè)置過(guò)渡路面結(jié)構(gòu)等,本文同時(shí)建議設(shè)計(jì)時(shí)可以加強(qiáng)搭板處路面結(jié)構(gòu)和路基頂層的處理。
4、其他方面的設(shè)計(jì)
4.1車(chē)道寬度的設(shè)計(jì)
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車(chē)保有量已迅速提高。市政道路的交通組成已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,由過(guò)去大車(chē)、客車(chē)為主,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕≤?chē)、私車(chē)為主。由于目前使用的市政道路設(shè)計(jì)規(guī)范是20世紀(jì)80年代末制定的,當(dāng)時(shí)市政道路上行駛的主要是大車(chē),行車(chē)道寬度和轉(zhuǎn)彎半徑等指標(biāo)的數(shù)值都偏大,這對(duì)中心城區(qū),特別是繁華地段的土地利用很不合理。
4.2人非共板的設(shè)計(jì)
人非共板就是把非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道合并成一條道路,稱(chēng)之為“人非共板”路。把非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道合并成一條道路,主要是為了滿(mǎn)足機(jī)動(dòng)車(chē)道道路通行的需要,減少車(chē)輛堵塞現(xiàn)象。但這給行走在“人非共板”路上的人們?cè)黾恿嗽S多交通隱患。特別是現(xiàn)在出行騎電動(dòng)車(chē)的人越來(lái)越多,電動(dòng)車(chē)不僅行車(chē)速度快且無(wú)聲音,這樣就會(huì)對(duì)行走在共板斷面上的老年人更危險(xiǎn)。
因此,市政道路設(shè)計(jì)是道路交通建設(shè)的一項(xiàng)非常重要內(nèi)容,是城市建設(shè)成敗的關(guān)鍵。本文從市政道路設(shè)計(jì)角度出發(fā),客觀(guān)地指出并分析了市政道路設(shè)計(jì)中遇到的很多問(wèn)題,并提出一些可行的改進(jìn)措施,旨在拋磚引玉,揚(yáng)長(zhǎng)避短,改進(jìn)不足。
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