城市道路改建设计项目工程设计方案

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1、摘要为配合北京城区建设,缓解当地繁重交通压力,完善朝阳区道路网系统,改善区域对外交通联络和内部交通集散的条件,协调区域用地综合发展,我单位受建设单位(北京宝嘉恒基础设施投资公司)的委托进行该项目的道路工程设计,本项目为城市道路改建设计。为满足项目要求,本设计分为绪论部分、工程概述、道路方案设计、结构设计几个部分。其中道路方案设计为主要内容。道路方案设计中,共分为平面图、横断面图、纵断面图设计。本项目采用CAD、天正道路软件辅助设计的方法主要对双桥路进行改建设计。关键词:朝阳区双桥路 道路设计 改建道路AbstractIn line with the urban construction of

2、Beijing to ease traffic pressure on the local heavy, and improve the road network system, Chaoyang District, improve the regional liaison and external traffic conditions within the traffic distribution, coordination of regional land use comprehensive development. My unit by the construction unit (Be

3、ijing Bao Jia Hengji infrastructure investment company) commissioned the design of the road works project, the project design for the reconstruction of urban roads.To meet the requirements of the project, the introduction into the design of the projects outlined, road design, structural design of se

4、veral parts. One road design as the main content. Road design, is divided into the floor plan, cross-sections, profile design plans. The project using CAD, EICAD-aided design software of the main methods of Xiaotangshan aquaculture farms on the 4th Road, the new road design.Key words:Shaungqiao Road

5、,Chaoyang District Road design Alteration to existing road目录1 绪论31.1 工程概况31.2 建设必要性6现况道路为一上一下两车道,而目前项目周边无干线或较高等级道路分流,交通压力大。71.3 主要设计内容72 朝阳区双桥路设计82.1 设计的总体标准与设计方法82.2 平面设计82.3 纵断面设计102.4 横断面设计142.5 公交港湾设计162.6 竖向设计172.7 路基路面设计192.8 人行步道设计282.9 无障碍设计292.10 其他说明292.11 路缘石设计302.12 排水系统303 注意事项353.1 挪移树

6、木与拆迁353.2 道路照明374 交叉口384.1 交叉口作用384.2 当前我国城市道路交叉口规划设计中存在的问题384.3 未来我国城市道路交叉口规划设计的发展趋势384.4 交叉口进出口道部位红线规划394.5 交叉口转角部位红线规划404.6 城市道路交叉口分类、交通组织、交通功能及选型425 主要参考文献451 绪论 1.1 工程概况 1.1.1 项目位置双桥路位于朝阳区东南部三间房地区,五环路以外。现况道路连接朝阳路和京沈高速,是该地区的一条重要南北向道路。项目周边(现况)有东五环路、朝阳路、京通快速路、京沈高速等城市干道。图:1-1北京市城区地图 1.1.2 道路走向双桥路本次

7、设计范围南起塔营北街,向北经北花园街、东柳巷中街、通惠河南街,终点与京通快速路辅路相接,全长约911.012米。现况双桥路路面宽1140米;终点处跨通惠河桥桥宽41.2米,桥梁设计荷载:汽-20,挂-100,人群荷载350kg/m2,可以满足道路的使用功能,故本次设计不对桥梁做改建设计。图:1-2双桥路周边路网 1.1.3 相交道路双桥路沿线各相交道路共5条,均为平面交叉。双桥路与塔营北街、北花园街、东柳巷中街、通惠河南街、京通快速路辅路交叉口为灯控十字路口,允许车辆全方位转向。 1.1.4 交通分析现况交通压力:双桥路位于朝阳区东部三间房地区,属城乡结合部,交通组成复杂。道路狭窄,交通秩序混

8、乱,易发生交通事故。表1-1高峰小时交通量调查表交通量预测:现况交通量换算成标准小客车为1912辆/小时,其中大型车轴载比重占99.18% ,已无法适应现况的交通量需求。考虑双桥路建成后对周边地区交通量的吸引,以及周边路网实施规划后,南北向道路的分流作用,交通量增长取较保守值3%,在设计年限15年内,交通量达到2978辆/小时,单车道达到745辆/小时。双桥路将长期处于较高交通量、交通压力的环境中,对道路使用功能、通畅性要求较高。 1.2 建设必要性双桥路位于朝阳区东南部,三间房地区,周边现况道路有东五环路、朝阳路、京通快速路、京沈高速等交通干道。为配合北京城区建设,缓解当地繁重交通压力,完善

9、朝阳区道路网系统,改善区域对外交通联络和内部交通集散的条件,协调区域用地综合发展,现对双桥路进行改造。 1.2.1 交通拥堵 现况交通压力:双桥路位于朝阳区东部三间房地区,属城乡结合部,交通组成复杂。道路狭窄,交通秩序混乱,易发生交通事故。由于道路窄,交通量大,部分车量违章停车,占用人行步道,只是行人秩序混乱,机非混行,造成交通安全隐患,事故频发,双桥路有多条线路的公交,没有设置专用的公交港湾,造车工车辆排队等候时间过长。双桥路附近小区多为高层建筑,街道旁为餐饮,市场等吸引人流的场所,故人流密集,加上交通标志混乱,造成人流随意穿行街道,影响了整条道路的服务性能。 1.2.2 路网完善的需求京通

10、快速路和广渠路二期是沟通北京城区及通州区的主要干线,双桥路作为连接这两条道路的南北向交通线,道路功能定位为区域交通集散干道。现况道路为一上一下两车道,而目前项目周边无干线或较高等级道路分流,交通压力大。 1.3 主要设计内容道路本身的性质决定了道路设计要注重与自然环境、周围地形的协调。同时,作为大型土木工程,道路建设更需要考虑投资与收益的关系。从充分利用地形,在满足交通需求的前提下,道路的设计应充分体现低成本、高效益的原则。针对本道路的特点,设计步骤如下: 1.3.1 收集分析资料通过了解设计节点周围规划条件、交通量资料确定设计标准,考虑地形、地质以及环境因素,明确设计的控制因素。具体资料如:

11、1、城市道路设计规范(CJJ 3790);2、城市道路和建筑物无障碍设计规范(JGJ 50-2001);3、北京市城市规划设计研究院朝阳区三间房地区道路网规划方案(2006年7月);4、北京市城市规划设计研究院朝阳区通惠河上河嘉园小区外部道路规划方案(2006年9月);5、1:500地形图6、各专业相关技术设计规范及技术标准。 1.3.2 道路设计针对推荐方案进行平面、纵断面、横断面以及路基路面的初步设计。将各种控制因素,细化为指标条件。2 朝阳区双桥路设计 2.1 设计的总体标准与设计方法双桥路规划为城市次干路,红线宽40米,计算行车速度40km/h。本次设计采用天正道路9.5设计系统进行程

12、序设计。充分体现了计算机辅助设计与城市道路专业设计的完美结合,结合工程设计实际,主要功能分别为平面线形、桩号坐标、道路平面、道路渠化、地形图采样、道路横断、纵断面、纵断土方图表、交叉口竖向、路网竖向、广场竖向、道路用地、标志标线及设计助手等。 2.2 平面设计平面设计应根据城市的总体规划道路网布设。应满足近期的使用要求,兼顾远期的发展,减少废弃工程。依照城市道路设计规范(CJJ 3790)、公路路线设计规范(JTJ011-94) 的要求,设计时应处理好直线和平曲线的衔接,合理的设置缓和曲线,超高,加宽,处理好线形的连续性。道路线形对交通安全,行驶顺适具有重要的作用。不适当的线形将会造成交通事故

13、,并增加养护及运行费用。 2.2.1 平面线型设计双桥路平面设计起点桩号K0+000.00,与塔营北街相交,向北经北花园街、东柳巷中街、通惠河南街,终点止于京通快速路辅路,终点桩号为K0+911.012,道路全长911.012米。道路规划中线设置平曲线2处,半径分别为500米和30000米。本次设计的规划中线即为施工中线。图2-1 双桥路平面示意图表2-1中线数据表交点编号X坐标Y坐标半径(R)切线(T1)切线(T2)转角(a)圆曲线(Ly)曲线总长(L)外距(E)交点桩号QD303899.978518886.554000-000K0+000.00JD-1303915.591518886.35

14、0015.61515.6153d3438.9331.21931.2190.244K0+015.61JD-2304136518868.9160000d00.55000K0+236.70JD-3304421518846.4380000d01.19000K0+522.58JD-4304566.659518834.949300036.76936.7690d825.6173.53973.5390.023K0+668.69JD-5304662.000518827.6640000d00.82000K0+764.31ZD304808.271518816.488000-000K0+911.01规范规定:平曲线小

15、于500m时,需设置缓和曲线,本次设计最小半径位R=500m,不用设置缓和曲线。具体设计成果详见平面设计图。 2.2.2 平面设计计算书JD1处由于两导线间的转角较大所以在此处设置一个半径较小的圆曲线,R=500m。JD2、JD3、JD5处,由于转角较小接近直线,均小于2度设置平曲线。JD4处由于两导线间的转角较小所以在此处设置一个半径较大的圆曲线,R=3000m。 2.3 纵断面设计纵断面设计应参照城市规划控制标高,并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。为了保证行车的安全,舒适,纵坡宜缓顺,起伏不宜频繁,也要综合考虑土石方平衡,汽车运营经济效益等因素,合理确定路面的标高。纵断面设计

16、应对沿线的地形,地下管线,地质,水文,气候和排水要求综合考虑。纵断面设计的主要目的是确定路基设计标高,使其在不违背任何强制性控制因素且费用最小的情况下,满足公路几何,安全和美观方面的要求。典型控制包括:设计车速,视距,地形,地质,上跨净空,构造物,老路或路口连接,土石方量,费用等控制要素。 2.3.1 纵断面拉坡计算行车速度(km /h)40最小竖曲线半径 (m)凸形一般值600极限值400凹形一般值700极限值450最大纵坡 (%)一般值6极限值8最小坡段长度(m)110最小竖曲线长度(m)35表2-2规范竖曲线半径取值表主线纵断面设计主要是受京通快速路的高程控制,从交点中线至K0+850出

17、设置2%的纵坡。最大纵坡度是为了保证上坡要顺利,下坡时不发生危险的纵坡最大限值。道路最大纵坡的大小直接影响行车速度和安全,道路的行车使用质量,运输成本以及道路建设投资等问题。它与车辆的行驶性能有密切的关系。设计最大纵坡度应考虑各种机动车辆的动力性能,道路等级,地形条件等选用规范中最大纵坡度推荐值。本段路线最大纵坡为2%,小于规范要求的一般最大纵坡8%;最小坡长为400m,大于规范要求的最小坡长110m;最小竖曲线长度为40m大于规范要求的35m。当汽车行驶在变坡点时,为了缓和因运动变化而产生的冲击和保证视距,必须插入竖曲线。竖曲线形式为抛物线或圆曲线。为了使驾驶员在竖曲线上顺适地行驶,竖曲线不

18、宜过短,应在竖曲线范围内有一定的行驶时间,行驶时间为计算行车速度3s的行驶距离。本段设计凸形竖曲线最小半径为5000m,凹形竖曲线最小半径为4000m ,分别大于规范要求的一般值和极限值。图2-2双桥路纵断面拉坡示意图排水是设计纵段面的一个需要着重考虑的问题。坡度过大或过缓都会引起排水问题。但在满足排水要求的情况下,公路纵坡设计应尽量平缓。因为纵坡越大,合成坡度就越陡则流线长度即水流过的距离就会增大;坡度太小,则大部分水只能靠横坡排水。对于本路段来说,尤其应注意在平曲线拐点处的排水问题。由于平曲线拐点处的路面横坡坡度为0,该处排水全部由纵向承担,故纵断面坡度应至少满足排水要。规范上规定,为防止

19、积水渗入路基而影响其稳定性,应设置不小于0.3%的最小纵坡。由于本次设计的地势比较平缓为了尽量减小填挖方量,所以设计线尽可能贴近地面线,最小纵坡为0.3% ,满足要求。竖曲线情况如下:变坡点序号变坡点桩号高程(m)纵坡(%)坡长(m)直坡段长(m)起点K0+000.0026.7800.500450.000430.0001K0+450.0028.990-0.300400.000354.0002K0+850.0028.0942.00061.01015.010终点K0+911.0129.050表:2-3曲线一览表 续上表变坡点序号坡差(%)R(m)T(m)L(m)E(m)起点桩号终点桩号1-0.80

20、5000(凸)20.0040.000.040K0+430.00K0+470.0022.304000(凹)46.0092.000.264K0+804.01K0+895.99上表各数据均满足规范要求,具体设计成果详见纵断面设计图。 2.3.2 纵断面设计计算书由于地面线走势比较平缓,所以在起点处设置-0.3%的纵坡,在满足最小纵坡要求的同时使得填挖量最小。根据地面线走势在变坡点1处设置0.30%的纵坡,坡差,取R=5000m。根据地面线走势在变坡点2处设置2.0%的纵坡,坡差,取R=4000m。以上各数据均满足规范要求,具体设计成果详见纵断面设计图。 2.4 横断面设计保树断东柳巷中街道路横断面设

21、计应在城市规划的红线宽度范围内进行,红线宽度由规划部门确定。横断面设计应远近期结合,使近期工程成为远期工程的组成部分。路面宽度及标高等应留有发展的余地。近期应根据现有交通量,考虑正常的增长及建成后吸引交通量和发展交通量确定路面宽度及路面结构。北花园街图上所指为保树断(北花园街东柳巷中街)双桥路本次设计范围南起塔营北街,向北经北花园街、东柳巷中街、通惠河南街,终点与京通快速路辅路相接,全长约911.012米,道路设计等级为城市次干路,红线宽40m,本次横断面设计分为标准横断面和保树横断面。标准断面:单道路标准横断面布置为三幅路形式:5.5m(人行道,含树池及盲道)+3.5m(非机动车道)+3m(

22、分隔带)+8m(机动车道)+8m(机动车道)+ 3m(分隔带)+3.5m(非机动车道)+5.5m(人行道,含树池及盲道)=40m。保树段横断面(北花园路东柳巷中街):道路主路面采用1.5%双向横坡,辅路采用1.5%单向横坡,人行道设置为2%反向横坡。未设置超高、加宽,横断面设计见下图。图2-3双桥路标准横断面示意图图2-4双桥路保树横断面示意图城市道路设计一般采用统一断面设计或在某段进行特殊断面设计,较公路而言,横断面设计更得多的是考虑红线范围内建筑、数目和交通等因素,又因为城市道路较为平缓,故土石方量较小,不用设置每隔几十米的的横断面。 2.5 公交港湾设计双桥路拟建公交站台4处,站台长30

23、米,宽3.0米,均采用路边停车的方式。站台分别布置于: K1+035处道路东侧、K1+170处道路西侧、K1+570处道路东侧、K1+682处道路西侧。普通公交车停靠站应符合下列规定:1. 普通公交停靠站应结合城市规划、沿线交通需求及地铁、轻轨、轮渡、缆车、索道等交通站点设置。城区停靠站间距一般为500800m,郊区停靠站间距视具体情况确定。2. 道路交叉口附近的站位,宜安排在交叉口出口道一侧,距交叉口出口缘石转弯半径终点80150 米为宜。3. 城市主、次干道和交通量较大的支路普通公交停靠站应采用港湾式停靠站。4. 多条公交线路停靠同一车站时,车站通行能力应与各条线路最大发车频率的总和相适应

24、,站台长度最短按同时停靠两辆车布置,最长宜同时停靠四辆车长度,否则宜分开设置。5. 普通公交车停靠站站台高度宜为0.150.2m,站台铺装宽度根据候车人流量确定,一般不应小于2m,条件受限时,不得小于1.5m。6. 普通公交停靠站纵坡应小于或等于2%,困难路段应小于或等于3%。 2.6 竖向设计双桥路沿线各相交道路共5条,均为平面交叉。双桥路与塔营北街、北花园街、东柳巷中街、通惠河南街、京通快速路辅路交叉口为灯控十字路口,允许车辆全方位转向。 2.6.1 与塔营北街交叉口路口南侧渠化横断面为(东至西):4米(人行道)+3.5米(非机动车道)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+33.5

25、米(机动车道)+5米(非机动车道)+4米(人行道)=40米。路口北侧渠化横断面为(西至东):4米(人行道)+3.5米(非机动车道)+2米(分隔带)+0.5米(路缘带)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+33.5米(机动车道)+0.5米(路缘带)+3米(分隔带)+3.5米(非机动车道)+4.5米(人行道)=45米。 2.6.2 与北花园街交叉口路口南侧渠化横断面为(东至西):5.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+2.25米(分隔带)+0.5米(路缘带)+53米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+33.5米(机动车道)+0.5米(路缘带)+2.25米(分隔带)+3.5米(非机动车

26、道)+5.5米(人行道)=50米。路口北侧渠化横断面为(东至西):5.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+2.25米(分隔带)+0.5米(路缘带)+53米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+33.5米(机动车道)+0.5米(路缘带)+3米(分隔带)+3.5米(非机动车道)+4.75米(人行道)=50米。 2.6.3 与东柳巷中街交叉口路口南侧渠化横断面为(东至西):5.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+23.5米(机动车道)+0.5米(路缘带)+1.5米(分隔带)+3.5米(非机动车道)+5.5米(人行道)=40米。路口北侧渠化横断面为(

27、西至东):3.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+2.5米(分隔带)+0.5米(路缘带)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+23.5米(机动车道)+4.5米(非机动车道)+5.5米(人行道)=40米。 2.6.4 与通惠河南街交叉口路口南侧渠化横断面为(东至西):3.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+2.5米(分隔带)+0.5米(路缘带)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)+23.5米(机动车道)+4.5米(非机动车道)+5.5米(人行道)=40米。路口北侧渠化横断面为(西至东):5.5米(人行道)+3.5米(非机动车道)+43米(机动车道)+1米(设施带和路缘带)

28、+23.5米(机动车道)+5.5米(非机动车道)+5.5米(人行道)=40米。所有路口均为十字型路口形式,主要区别为城市次干路与城市支路相交和城市次干路与城市次干路相交。具体竖向设计图列举双桥路与通惠河南街路口、双桥路与北花园路如下图3.2、3.2所示。 2.6.5 次干与支路相交图:2-5通惠河南街与双桥路交叉口 2.6.6 次干与次干相交图:2-7北花园街与双桥路交叉口 2.7 路基路面设计路面要能满足行车的使用要求,要有足够的强度和刚度,以支承行车荷载,抵抗车辆对路面的破坏和过大的变形。稳定性要高,要有足够的强度和刚度。路面要平整,以减小车轮对路面的冲击力,提高行车速度,保证车辆安全舒适

29、的行驶。本路段的路面结构采用程序计算。在保证路面的使用效果的情况下,尽可能降低修筑费用。 2.7.1 基本资料设计年限为15年;设计年限内一个车道的累计当量轴次Ne=14186957(次/车道);路面设计弯沉值Ld=24.5(0.01mm);路面结构要求土基回弹模量E0=30Mpa; 2.7.2 初拟路面结构组合主路路面结构组合,设计两种方案,半刚性基层、柔性基层进行比较,根据地质,交通流量等因素进行选择。沥青路面的基层按材料和力学特性的不同可以分为柔性基层(有机集合料稳定碎石或无结合料级配碎石)、半刚性基层(水泥、石灰、工业废渣等无机结合料稳定碎石)和刚性基层(低强度等级混凝土)三种。柔性基

30、层采用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯入式碎石,以及不加任何结合料的粒料类等材料铺筑的基层。粒料类材料,包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配碎砾石,以及泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等基层材料。半刚性基层A方案:半刚性基层路面:设计弯沉值Ld=27.831(1/100mm)细粒式沥青混凝土AC-13: 4cm乳化沥青粘层(用量0.5L/m2)粗粒式沥青混凝土AC-25: 7cm乳化沥青透层(用量1.1L/m2,撒布石屑或粗砂用量0.3m3/100m2)二灰砂砾 48cm总厚度: 60cm土基设计回弹模量:30(MPa)基层顶面设计弯沉:30.8(1/100mm)

31、计算设计弯沉和结构强度系数K 27.836 =2.663(沥青混凝土面层) =1.815(无机结合料稳定集料) =2.334(无机结合料)确定设计参数,按查表法确定路基模量 =30MPa按试验规程规定的方法试验确定20的沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量。15沥青混合料和其他结构层材料的弯拉回弹模量值,以及沥青混合料15弯拉强度和半刚性材料的弯拉强度值,列于下表。材料名称20抗压模量(MPa)15抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)细粒沥青缓凝土 2000 1400 1.4粗粒沥青缓凝土 1000 1400 0.8二灰砂砾 1500 1500 0.7二灰砂砾 1500 15000.7二灰

32、砂砾 1500 1500 0.7计算确定容许弯拉应力计算结果列于下表: 结构层容许弯拉应力 材料名称(MPa) (MPa)细粒沥青缓凝土 1.4 2.663 0.526粗粒沥青缓凝土 0.8 2.663 0.300二灰砂砾 0.7 1.815 0.386二灰砂砾 0.7 1.815 0.386二灰砂砾 0.7 1.815 0.386计算路表弯沉和底层拉应力用通用计算机程序计算,输入各项参数后可得到计算结果,两个设计方案中的设计层厚度未定,可先假设初始厚度,若计算结果不能满足不等式,在调整厚度,直至满足不等式为止。 柔性基层沥青路面设计层二灰土砂砾层厚度 =160mm设计弯沉27.831mm计算

33、弯沉=25.580mm 序号结构层材料20抗压模量(MPa)15抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)厚度(cm)容许拉应力(MPa)1细粒沥青混凝土 1400 1400 1.4 4 0.5262粗粒沥青混凝土 1000 1400 0.86 0.3003二灰砂砾 1500 1500 0.7 16 0.3864二灰砂砾 1500 1500 0.7 16 0.3865二灰砂砾 1500 1500 0.716 0.3866土基30表:2-4方案计算表设计结果如下: - 细粒式沥青混凝土 40mm - 粗粒式沥青混凝土 70mm - 二灰砂砾 160mm - 二灰砂砾 160mm - 二灰砂砾 160m

34、m -B方案:刚性基层:设计弯沉值Ld=27.831(1/100mm)细粒式沥青混凝土AC-13: 4cm乳化沥青粘层(用量0.5L/m2)粗粒式沥青混凝土AC-25: 7cm乳化沥青透层(用量1.1L/m2,撒布石屑或粗砂用量0.3m3/100m2)水泥稳定碎石基层 45cm总厚度: 56cm土基设计回弹模量:30(MPa)基层顶面设计弯沉:30.8(1/100mm)计算设计弯沉和结构强度系数K 27.836 =2.663(沥青混凝土面层) =1.815(无机结合料稳定集料) =2.334(无机结合料)确定设计参数,按查表法确定路基模量: =30MPa按试验规程规定的方法试验确定20的沥青混

35、合料和其他结构层材料的抗压回弹模量。15沥青混合料和其他结构层材料的弯拉回弹模量值,以及沥青混合料15弯拉强度和半刚性材料的弯拉强度值,列于下表。材料名称20抗压模量(MPa)15抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)细粒沥青缓凝土 1400 1400 1.4粗粒沥青缓凝土 1200 1800 1沥青碎石 1500 1500 0.65沥青碎石 1500 15000.65沥青碎石 1500 1500 0.65表2-5路基模量表计算确定容许弯拉应力计算结果列于下表。 材料名称(MPa) (MPa)细粒沥青缓凝土 1.4 2.663 0.376粗粒沥青缓凝土 1 2.663 0.376水泥碎石 0.6

36、5 1.815 0.358水泥碎石 0.65 1.815 0.358石灰土 0.3 1.615 0.235表2-6结构层容许弯拉应力计算路表弯沉和底层拉应力用通用计算机程序计算,输入各项参数后可得到计算结果,两个设计方案中的设计层厚度未定,可先假设初始厚度,若计算结果不能满足不等式,在调整厚度,直至满足不等式为止。 结构厚度计算结果柔性基层沥青路面设计层沥青碎石层厚度 =150mm设计弯沉27.831mm计算弯沉=25.418mm B方案计算表序号结构层材料20抗压模量(MPa)15抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)厚度(cm)容许拉应力(MPa)1中粒沥青混凝土1400 1400 1.4

37、5 0.3762粗粒沥青混凝土1200 1800 16 0.3763水泥碎石 1500 1500 0.65 16 0.3584水泥碎石 1500 1500 0.65 16 0.3585石灰土- 0.3 20 0.2356土基30设计结果如下: - 细粒式沥青混凝土 40mm - 粗粒式沥青混凝土 70mm - 水泥稳定碎石 160mm - 水泥稳定碎石 160mm - 石灰土底基层 200mm -对A、B方案预算比较,A方案每平方米129.22元,B方案每平方米177.73元。两组设计方案的数值比较接近均能满足强度要求,但相比较,A方案的设计更符合本条道路的设计标准和预算成本。辅路路面结构组合

38、细粒式沥青混凝土AC-13(C) 4cm改性乳化沥青粘层油PC-3粗粒式沥青混凝土AC-25(C) 7cm 改性稀浆封层 ES-3 1cm改性乳化沥青透层油PC-2 石灰粉煤灰稳定碎石基层 16cm石灰粉煤灰稳定碎石基层 16cm总厚度 60cm图2-8路基结构示意图 2.7.3 其他说明1.沥青砼面层采用A级90号石油沥青。路面结构基层石灰粉煤灰碎石压实度不小于98%;7天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa。底基层石灰粉煤灰碎石压实度不小于97%;7天无侧限抗压强度不小于0.6Mpa。2.为加强基层与面层之间的紧密结合,在层间设置透层油,规格为PC-2,用量为1.0L/m2。各沥青层之间必须喷

39、洒粘层油,规格为PC-3,用量为0.5 L/m2 。3.改性稀浆封层采用ES-3型,改性乳化沥青采用BCR型。改性稀浆封层厚度为10mm,摊铺量为1022kg/m2,施工时间应控制在透层油洒布46小时后,施工时必须采用专用的摊铺机械进行摊铺,单层铺筑,不碾压。 2.8 人行步道设计本次设计步道内均设置树池,以备道路沿线绿化之用。各树池均采用混凝土定型树池边框,规格为1.5m1.5m,间距为5m(中中)。人行道内侧设置C30砼乙1型路缘石,尺寸为123049.5cm;机非分隔带两侧设置C30砼乙1型路缘石,尺寸为123049.5cm;人行道外侧设置C30砼乙2型路缘石,尺寸为8/103049.5

40、。人行道结构组合防滑彩色透水步道砖(含盲道砖) 6cm1:5干硬水泥砂浆卧底 2cmC10无砂水泥混凝土 15cm粗砂 5cm总 厚 28cm本次设计步道内均设置树池,以备道路沿线绿化之用。各树池均采用混凝土定型树池边框,规格为1.5m1.5m,间距为5m(中中)。图2-9人行道结构图 2.9 无障碍设计人行道上均设置盲道,盲道宽0.5m,距人行道外侧0.5m,路口设置无障碍设施。 2.10 其他说明(1)防滑彩色透水步道砖(含盲道砖)的抗折强度大于4.5MPa;透水系数不小于1.010-2cm/s。乙1型路缘石 乙2型路缘石图2-10路缘石实物图(2)无砂水泥混凝土拌合物中不宜添加砂子,以应

41、保证其透水性能,其有效孔隙率应不小于15%。 2.11 路缘石设计人行道内侧设置C30砼乙1型路缘石,尺寸为123049.5cm;机非分隔带两侧设置C30砼乙1型路缘石,尺寸为123049.5cm;人行道外侧设置C30砼乙2型路缘石,尺寸为8/103049.5。施工注意事项:安装前应对预制件进行检查,对强度不足,外观有严重缺陷的严禁使用。路缘石安装须保证路面净宽11.25米。路缘石安装须挂线施工,以保证路缘石表面平整,线形顺直;路缘石下铺设的1cm厚10号砂浆须铺设均匀,坐浆饱满,且砂浆必须机械拌和,严禁现场人工拌和。路缘石下压的两布一膜土工膜从路缘石2/3处向路肩方向铺。 2.12 排水系统

42、路面水利用本路新建的雨水口及雨水管排除;雨水口间距约30米一道,主路为偏沟式双箅雨水口,辅路为偏沟式单箅雨水口;纵断低点及路口位置雨水口不得移动,其余雨水口位置可根据排水设计适当调整;雨水口就近接入雨水检查井中。排水设计交叉口处采用偏沟式双篦雨水口,分别布置在街角出,具体见设计图。雨水篦子构造图如下 2.12.1 道路排水设计的内容 道路排水设计一般包含以下两个方面的内容:一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产

43、生的损害,这称为第二类排水。 第一类排水设计通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。对于地下水位较高路段,施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除地表水并降低地下水,对于软土地基处理路段f如塑料排水板、预压等卜一般设置50cm 左右砂垫层,以加快排水。 第二类排水设计一般包括:路面水:通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面水收集并排出路基范围:对于超高路段,可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水,或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡排出。下渗水:下渗水一般分两种,一是中央分隔带下渗

44、水,二是路肩下渗水。根据不同下渗水,采取不同方法排出:a、中央分隔带下渗水:中央分隔带下渗水可通过在中央分隔带下设置纵向盲沟收集,并每隔一段距离设置集水井和横向排水管将下渗水排出路基。b、路肩下渗水:一般处理方法为在路肩设置纵向渗沟,并通过横向排水管排出路基。综上所述,笔者结合设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。 2.12.2 路基的排水设计。 路基是道路的主要部分,路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定性。 地势较低集中汇水

45、的排水设计城市道路立交低洼处地下水水位较高,特别是在下穿式立交中,道路低点比周围地面低3m6m,且形成盆地地形,这样大气降水向低洼处汇集,就会造成路面积水。这里需要解决的两个问题就是地面排水和地下排水。自流排水当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时,采用直接排水的方式,这也是城市道路立交经常采用的方式。自流排水是最经济、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。调蓄排水当达到洪峰时,如水体或干管水位高于路面水位的时候,将不能自流排水之流量引入蓄水池,待水体或干管水位回落时,再自流排水,但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛。在立交用地范围内有布置蓄水池的合适位置要与其他市政管道无较

46、大的交叉,立交内雨水管道能自流接人蓄水池,蓄水池也能自流接人千管或河道泄空。要求汇水面积较小,蓄水量不大,一场雨产生的全部水量最多不超过1000In3适用于较小的立体交叉。通过设置排水泵站的方法来排除汇集在地势较低的水,但是现实中多数地区考虑到节约电费、减少物业管理和人员操作应尽量减少排水泵站的设置。 对于潮湿路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟,并每隔一定距离挖一些横向排水沟,将路基水排到排水沟内,从而疏于路基;对于过湿路基,含水量较高,无法晾晒和疏干。只能采取换填的方式进行处理,如换填好土,换填透水性好的材料等。低路基地下水位的设计降低路基地下水位,使路基处于干燥状态。

47、在下穿式立交处一般路面标高较低,大部分路基位于地下水位以下,特别是南方地下水位较高而雨水又多地区,若路基长期浸泡在地下水中,导致路基湿软、变形、强度降低,最终发生破坏。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范围内设置暗沟、渗沟和渗井等。 暗沟相对于地面排水的明沟而言,暗沟又称盲沟,具有隐蔽工程的含义。从盲沟的构造特点为沟内分层填以大小不同的颗粒材料,利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内,并沿沟排泄至指定的地点。暗沟的设置方法在沟底和中间回填粒径3cm5cm的碎石或卵石,在粗粒碎石的两侧和上部按一定比例分层回填较细的粒料、中粗砂、中砾等作为反滤层,逐层粒径比例大致按4:1递减,或者采用土工

48、布包裹有孔的PVC管,管四周填以等粒径的碎石、砾石组成盲沟。但盲沟的排水能力较小,不宜过长,沟底具有12的纵坡,出水口底标高高于沟外最高水位20cm,以防止水流倒流。 渗沟采用渗透的方式将地下水汇聚于沟内,并通过沟底通道将水排至指定的地点。此种地下排水设备称为渗沟,它的作用是降低地下水位和拦截地下水。渗沟的设置位置视地下排水的需求而定,与盲沟的漫置相仿。但沟的尺寸更大,埋植更深,而且要进行水力计算确定尺寸。 渗井渗井属于水平方向的地下排水设备,当地下存在多层含水层,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大,且平式渗沟难以布置时,采用历时排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水,引

49、入更深的含水层去,以降低上层的地下水位或全部予以排水。鉴于渗井施工不易,单位含水面积的造价高于渗沟,一般尽量少用。 2.12.3 路面排水设计 车行道排水设计城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排人埋设在路面下的雨水主干管内,最终排人保留水系或河流中。 人行道排水设计为便于人行道路面水的排除,人行道横坡设置时坡度朝向车行道,降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排人车行道边的雨水口内。当道路位于挖方段时,通常在道路

50、两侧设置各种形式的挡土墙,道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟拦截将要流人人行道上的地表水。此外,还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上,然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现,大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段,人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹f雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生。 路面结构内排水设计路面面层有一定的孔隙,除了大部分地表水通过道路纵横坡由雨水口排走以外,还有少量地表水通过路面孔隙、裂缝等渗入到路面结构内,降低路基强度,因此必须采取一定的措施提前排除可能渗入路基内的地表水。 在道路各结构层施工时,每层均按照道路路面纵横坡度进行施工,使得每

51、一层都形成一个排水坡度,及时将各结构层水沿道路横波排入道路两侧设置的盲沟或排水渠道内,再通过盲沟将水排入雨水井内。 在面层和基层之间设置乳化沥青下封层,使得通过缝隙向下渗入的水分及时沿封层表面向道路两侧排走,保持道路基层干燥。 设置排水层。在多雨地区或地表水较丰富的地区,采用设置排水层的发法将渗入到路面结构内的地表水及时排除,防止渗入路基,在路面结构以下路基以上位置设置排水垫层。排水层下设置起隔水、防水作用的土木布,将由上部渗透下来的地表水有效地拦截在该排水层内。排水层设置一定的纵横坡度(其纵横坡度分别同道路路面纵横坡度),将渗入排水层的水分迅速地排出道路以外。 2.12.4 中央分隔带排水设

52、计 道路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水,可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。由于道路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔,因此,中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距,一般路段的最大间距为180m。 由以往设计经验可知,横向排水管长15m左右,横向排水管坡度为2%。由于施工质量不易控制,造成横向排水管标高误差或产生淤塞,从而使上游横向排水管排水不畅,大量的水流向最低处,而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺布土布或产生淤塞,使排水能力严重不足,从而导致下游中央分隔带积水严重,有的下雨后几天中央分隔带仍有积水,

53、使路基长时间浸泡,影响了路基、路面德尔强度。由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水,造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。 为了解决这些问题,采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的,采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟,并于盲沟底部设置软式透水管和每=每隔3050m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗入;中央分隔带每隔3050m设置一道横向排水管,将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2m厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层,防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。 在城市道路中,对于中央绿化带小于等于2.0m路段,为了降低施工复杂性,可采用中央分隔带开豁口方式,即中央分隔带水可通过豁口直接排人路面,并通过路面横坡排出路基。3 注意事项 3.1 挪移树木与拆迁 3.1.1 拆迁量拆迁面积4686.226m2,其中永久建筑面积1580.187m2。拆除围墙212.33m。电线杆移共计67根。表:3-1拆除工程量表项 目拆迁量(

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