1、某城市道路设计相关要点探究摘 要:城市道路作为出行等必不可少的载体,其设计的合理性将关系到城市的发展以及行车安全。文章结合某城市道路设计实例,针对该道路设计要点进行了详细地探讨与研究,主要从路基设计、路面设计及相关设计中的混凝土板块设计、补强钢筋设计、路缘石及缘石坡道、路面防滑措施及附属构筑物设计进行论述,旨在为类似的工程提供参考。关键词:城市道路路基设计路面设计防护措施 中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号: 1 工程概述 某城市道路工程,其主要内容包括路基、路面及雨水工程、交通标志标线工程、照明工程、电力通讯管线工程等。道路等级为城市道路次干道,路线全长 515.359 米。
2、该道路设计行车速度 30km/h,交叉口范围内计算行车速度降为 20km/h,最大纵坡 2.29%,最小纵坡 0.3%,最小凸形竖曲线半径 3500m,最小凹形竖曲线半径 800m,最短竖曲线长度43.024m。设计横断面具体设置为:3.5m(人行道)+4m(机动车道)+4m(机动车道)+3.5m(人行道) 。路面采用双面坡,行车道路拱坡度为1.5%,人行道坡度为 1.0%;均采用直线型路拱曲线。 2.1 设计原则 在满足交通量、道路等级对路面的使用要求的前提下,结合沿线气候、水文、地质及筑路材料的分布情况,本着因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护及积极采用新技术、新工艺的原则,进行路面、路
3、基及相关方面的设计。 3 路基及路面设计 3.1 路基设计 公路路基设计应当采取因地制宜、就地取材的原则,充分利用机械化施工方法、应用新技术、新材料、新工艺。根据沿线地形地貌、地质、气象、地震等资料,结合环境景观选择适当的路基横断面,进行路基排水、防护、弃土等的综合设计,加强环境保护及水土保持工作。 为了有效地确保路基压实度标准,根据设计要求本路段路堤采用土质或土石混合填料,按路基设计规范土质路堤或土石路堤的填筑要求执行。路堤分层填筑,采用机械分层压实。土质路堤最大松铺厚度不超过 30cm,土石路堤最大松铺厚度不超过 40cm。 3.2 路面设计 路面设计应当根据公路使用要求及沿线气候、水文、
4、地质等自然条件、施工条件、材料来源,密切结合当地实践经验进行路面技术经济综合设计。本着技术先进、合理选材、方便施工、利于养护、安全适用、经济合理的原则进行路面方案的比较论证。同时对于路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度设计指标,计算路面结构厚度,并对面层、基层、底基层进行拉应力验算。路面设计采用以双轮组单轴轴载 100kN 为标准轴载,路面设计使用年限 15 年。 施工图设计阶段,对初步设计推荐的路面结构方案进行了优化,考虑交通量、交通组成、交通增长率、前后路面结构的协调一致等因素,经计算确定路面结构及厚度。本道路设计标高为路中线路面标高。本工程
5、采用沥青砼路面,设计轴载:BZZ-100,设计年限为 15 年,交通等级为中等交通。设计的路面结构采用如下:上面层采用 4cm 厚 SMA-13 沥青玛蹄脂;中面层采用 6cm 厚 AC-20C 沥青混凝土;下面层采用 7cm 厚 AC-25C 沥青混凝土;基层采用 30cm 厚 5%水泥稳定级配碎石;底基层:20cm厚 4%水泥稳定石屑;基层与底层的 7 天无侧限抗压强度要求分别不小于3.5Mpa 和 2.0Mpa。基层材料采用水泥稳定碎石的集料最大粒径不宜超过31.5mm。小于 0.075mm 的细粒含量不得大于 5%,小于 4.75mm 的颗粒含量不宜大于 50%,细粒土的液限应小于 2
6、8%,塑性指数应小于 9%。 3.3 路基、路面排水系统及防护工程设计 本道路路基排水系统设计原则为经济实用,除必要路段外,其余路段采用自然漫流,路基排水系统既能满足本身要求,又考虑与城市排水系统构成系统。鉴于考虑到路基防护工程是为了有效地保证路基稳定,改善环境景观,保护生态平衡的重要措施,本项目所选用的防 护类型是针对当地气候、水文、地形、地质条件和筑路材料的分布情况确定,并尽量与周围景观保持协调。 本道路的防护措施主要针对部分高填方路基边坡设置防护和深挖方段路堑边坡设置护坡,填方路基填高小于 5m 时,坡面采用植草护坡;大于 5m,采用拱形护坡及满铺草皮;挖方路基挖方高度小于 5m 时,坡
7、面采用植草护坡;大于 5m 时,采用拱形护坡及满铺草皮,大于 10m 时,分级采用拱形护坡,具体措施详见设计图纸。 4 道路相关设计实践 (1)混凝土板块设计。为了有效地控制路面混凝土板开裂,缩缝间距取决于混凝土的收缩性质、垫层或路基的磨阻特性、板厚和填料性质。纵缝与路中线平行,间距按车道宽度选用,混凝土板的长宽比控制在1.35 以内。弯道和平面交叉处的不规则板块尺寸不宜过大,并设补强钢筋网加以处理。路面的接缝设计有横向缩缝、横向施工缝、横向胀缝和纵缝四种。纵缝沿路中布设,其间距以与车道同宽为准,采用平缝加传杆型。横向缩缝及施工缝垂直于路中线布设,缩缝一般采用机械切割的假缝形式,在胀缝左右的三
8、条缩缝采用平缝加拉杆型。胀缝垂直于路中线布设,除临近桥梁或其他固定构造物处及交叉口处设胀缝外,一般路段平均每隔 150 米至 200 米设一道。胀缝采用带传力杆型。 (2)补强钢筋设计。预计土基有可能产生不均匀沉降或路面下埋设有雨水横管、涵洞和管线通道等构造物时,为防止混凝土路面开裂,板内配置网状补强钢筋网。 (3)路缘石及缘石坡道。路缘石采用 C25 素混凝土预制块。按照城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ50-2001,本道路工程需设置盲道和缘石坡道,缘石坡道为盲道和缘石坡道为三面坡形式,表面应平整、粗糙。 (4)路面防滑措施。路面应具有良好的抗滑性能。 对沥青混凝土路面:首先是采用沥青混
9、凝路面倒结构。即下面层采用细粒密实结构,上面层采用粗粒式结构。其次,面层采用磨光值不同矿料掺配,可获得长期微观粗糙表面。第三,对已形成沥青膜的光滑路面,可采用适当粒径的碎石(经筛选,粒径均匀,强度较高的)在温度较高时铺撒在路面,用压路机强行压入。第四,经长期行车碾压及磨耗而形成的光滑路面,可采用孵化沥青稀浆封层进行技术处理。另外橡胶粉未在沥青混凝土中的应用也能显著地提高路面的抗滑性。 第五,修筑硬路肩,可防止泥土带入路面,有利用于保持路面的清洁和粗糙度,为对路面抗滑极为有利。 对水泥混凝土路面:水泥混凝土的骨料应采用抗滑性能好、耐磨性能好的骨料。在路面成活时,应及时将表面拉毛,表面构造深度控制
10、在0.5-0.9mm,形成糙面,并应将表面多余的水泥浆去掉。选择不同磨耗性能的粗、细骨料配制混凝土,使路面经行车碾压后,产生不同程度的磨耗,可以保持很好的自然糙面。 (5)附属构筑物设计。考虑到将来有管线或其他城市设施横穿街道,为避免重复建设,在交叉口附近预留管线过街通道,本项目共设置 4 处管线通道,采用钢筋砼箱形结构,进出口设检查井,设计考虑了抗震设防要求。 5 结束语 综上所述,本文主要阐述了城市道路路基、路面以及道路防护工程设计方案,同时提出公路路基设计应当采取因地制宜、就地取材的原则,充分利用机械化施工方法、应用新技术、新材料、新工艺;而对于路面设计则采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度设计指标,计算路面结构厚度。 参考文献 1JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范S. 2张艺霞.沈阳市市政道路结构研究J.公路,2007(09). 3黄爱朋,彭俊杰.广州国际生物岛市政道路设计J.山西建筑,2007(05). 4谭国强.市政道路改造工程的设计J.建材技术与应用,2010(03).