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道路工程7大主要設計內容
道路工程是指以道路為對象而進(jìn)行的規劃、設計、施工、養護與管理工作的全過(guò)程及其所從事的工程實(shí)體。同其他任何門(mén)類(lèi)的土木工程一樣,道路工程具有明顯的技術(shù)、經(jīng)濟和管理方面的特性。
1、道路參數
1.縱坡
道路為了適應地面大的起伏或道路的立交,往往要有上下的縱坡,同時(shí)還要限制坡長(cháng)。
2.車(chē)道凈高
為了保證車(chē)輛運行,在公路上的一定高度范圍內不允許有任何障礙物,此高度稱(chēng)為凈高。高速公路和一級、二級公路為5.0米,三、四級公路為4.50米。
3.分隔帶
分為中間帶、快慢車(chē)分隔帶、人車(chē)分隔帶。中間帶是高速公路、一級公路及城市多幅路中間設置的分隔上下行車(chē)輛的交通設施,由兩條左側路緣帶和中央隔離帶組成??炻?chē)分隔帶是分隔機動(dòng)車(chē)和非機動(dòng)車(chē)的交通設施,也由兩側路緣帶和隔離帶組成。
4.平面線(xiàn)形
道路線(xiàn)形是道路中線(xiàn)的立體形狀。道路中線(xiàn)在水平面上的投影稱(chēng)為平面線(xiàn)形。一般由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)構成。直線(xiàn)是道路常用的線(xiàn)形,它視距好、行車(chē)通暢,但過(guò)長(cháng)的直線(xiàn)路容易引起駕駛員的疲勞。當道路發(fā)生方向變化時(shí),一般采用圓曲線(xiàn)連接兩條直線(xiàn),為了減小離心力突變的影響,往往在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間加一段緩和曲線(xiàn),使離心力逐漸加大,使汽車(chē)行駛平順而舒適。城市道路一般多采用直線(xiàn)的線(xiàn)形,而郊區公路要盡量避免采用長(cháng)直線(xiàn)。
5.車(chē)道寬度
汽車(chē)車(chē)道寬度以設計車(chē)速作為選擇依據。
2、道路分級
依據道路行政等級劃分:
1. 國家公路,簡(jiǎn)稱(chēng)國道(G)
國道指在國家干線(xiàn)網(wǎng)中,具有全國性的政治、經(jīng)濟和國防意義的主要干線(xiàn)公路,包括重要的國際公路,國防公路,連接首都與各省、自治區、直轄市首府的公路,連接各大經(jīng)濟中心、港站樞紐、商品生產(chǎn)基地和戰略要地的公路。國道中跨省的高速公路由交通部批準的專(zhuān)門(mén)機構負責修建、養護和管理。
2. 省公路,簡(jiǎn)稱(chēng)省道(S)
省道是指具有全?。ㄗ灾螀^、直轄市)政治、經(jīng)濟意義,并由?。ㄗ灾螀^、直轄市)公路主管部門(mén)負責修建、養護和管理的公路干線(xiàn)。
3. 縣公路,簡(jiǎn)稱(chēng)縣道(X)
縣道是指具有全縣政治、經(jīng)濟意義,連接縣城和縣內主要鄉(鎮)、主要商品生產(chǎn)和集散地的公路,以及不屬于國道、省道的縣際間公路??h道由縣、市公路主管部門(mén)負責修建、養護和管理。
4. 鄉公路,簡(jiǎn)稱(chēng)鄉道(Y)
鄉道是指主要為鄉(鎮)村經(jīng)濟、文化、行政服務(wù)的公路,以及不屬于縣道以上公路的鄉與鄉之間及鄉與外部聯(lián)絡(luò )的公路。鄉道由人民政府負責修建、養護和管理。
5. 專(zhuān)用公路(Z)
專(zhuān)用公路是指專(zhuān)供或主要供廠(chǎng)礦、林區、農場(chǎng)、油田、旅游區、軍事要地等與外部聯(lián)系的公路。專(zhuān)用公路由專(zhuān)用單位負責修建、養護和管理。也可委托當地公路部門(mén)修建、養護和管理。
一般把國道和省道稱(chēng)作干線(xiàn),把縣道和鄉道稱(chēng)作支線(xiàn)。
按使用任務(wù)、功能和適應的交通量劃分:
1. 高速公路
高速公路為專(zhuān)供汽車(chē)分向分車(chē)道行駛并應全部控制出入的多車(chē)道公路。
2. 一級公路
一級公路為供汽車(chē)分向分車(chē)道行駛并可根據需要控制出入的多車(chē)道公路。連接高速公路或是某些大城市的城鄉接合部、開(kāi)發(fā)區經(jīng)濟帶及人煙稀少地區的干線(xiàn)公路。
3. 二級公路
二級公路為供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路。中等以上城市的干線(xiàn)公路或者是通往大工礦區、港口的公路,有供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道。
4. 三級公路
三級公路為主要供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路,溝通縣、城鎮之間的集散公路,具有主要供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道。
5. 四級公路
四級公路為主要供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道或單車(chē)道公路。溝通鄉、村等地的地方公路,具有主要供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道或單車(chē)道。
按建筑材料性劃分:
1. 鋪裝道路(混凝土道路及瀝青道路);
2. 非鋪裝道路(沙土道路、砂石道路及碎石道路等)。
3、道路工程7大主要設計內容
1.道路網(wǎng)規劃和路線(xiàn)勘測設計
道路網(wǎng)規劃應考慮各種交通運輸綜合功能的協(xié)調發(fā)展,路網(wǎng)布局的完善。路線(xiàn)勘測設計則應根據國家制定的分級管理和技術(shù)指標, 選定技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)化的路線(xiàn),對平、縱、橫三個(gè)面進(jìn)行綜合設計,力爭平面短捷舒順、縱坡平緩均勻、橫斷面穩定經(jīng)濟,以求保證設計車(chē)速、縮短行車(chē)時(shí)間、提高汽車(chē)周轉率。對路基、路面、橋梁、隧道、排水等構造物進(jìn)行精心設計,在保證質(zhì)量的條件下降低施工、養護、運營(yíng)和交通管理等費用。
2.路基工程
路基既是路線(xiàn)的主體,又是路面的基礎并與路面共同承受車(chē)輛荷載。路基按其斷面的填挖情況分為路堤式、路塹式、半填半挖式三類(lèi)。路肩是路面兩側路基邊緣以?xún)鹊貛?,用以支護路面、供臨時(shí)??寇?chē)輛或行人步行之用。路基土石方工程按開(kāi)挖的難易分為土方工程(松土、普通土、硬土三級)與石方工程(軟石、次堅石、堅石三級)。
路基工程在道路建設中,工程量大、占地廣,常為控制施工進(jìn)度的關(guān)鍵,故要求:
①盡可能與沿線(xiàn)農田水利建設相結合并力爭節約用地;
②按照標準設計,嚴格控制施工質(zhì)量,保證路基具有足夠的強度和穩定性;
③搞好排水和防護加固工程,沿河路基應注意不被洪水淹沒(méi)沖毀;
④填方工程應慎選土質(zhì)并分層夯實(shí),對其密實(shí)度和含水量進(jìn)行現場(chǎng)控制;
⑤冰凍地區還應設置防凍層或設置隔水層和隔溫層,切斷毛細水,減少負溫差的不利影響;
⑥當路線(xiàn)通過(guò)懸巖峭壁需修建懸出路臺或半山橋,陡峻山坡則需修筑擋墻、石砌護坡或護腳等工程以保證路基和山體的穩定;
⑦當路線(xiàn)不能避讓必須通 過(guò)特殊或不良地質(zhì)、水文的地區或路段時(shí),路基工程應針對其具體情況和特征,采取防治措施。
為保證路基、路面和其他構筑物的穩固及交通安全。沿路基可修筑:
①路基坡面防護。鋪種草皮、植樹(shù)、抹面、灌漿溝縫、砌石護坡和護面墻等。
②沖刷防護。有直接防護的構筑物,如拋石防護、石籠防護、梢料防護、駁岸、浸水擋墻等;有間接防護的調治構筑物,如丁壩、順水壩、格壩等。
③支擋構筑物。主要是擋土墻等構筑物。
3.路面工程
為適應行車(chē)作用和自然因素的影響,在路基上行車(chē)道范圍內,用各種筑路材料修筑多層次的堅固、穩定、平整和一定粗糙度的路面。其構造一般由面層、基層(承重層)、墊層組成,表面應做成路拱以利排水。路面按其使用特性分為四級:①高級路面;②次高級路面;③中級路面;④低級路面。按其在荷載作用下的力學(xué)特性,路面可分為剛性路面(水泥混凝土路面)和柔性路面(瀝青路面、碎石路面、級配路面)。
4.道路排水工程
水的作用是造成路基、路面和沿線(xiàn)構筑物的病害和沖毀的主因。根據來(lái)源不同分為地表水和地下水。地表水若沿道路表面流向或滲入路基土內時(shí),可能將沖毀路基的路肩和邊坡以及路面;地下水能使路基濕軟,降低土基強度和路面承載力,嚴重時(shí)可引起翻漿或邊坡滑坍,導致交通中斷。
排水工程要與水利灌溉相配合,地面排水和地下排水兼顧,路基路面排水與橋涵工程相結合??偟囊笫牵翰槊髑闆r,全面考慮,因地制宜,就地取材,防重于治,經(jīng)濟適用,多種措施,綜合治理,構成一個(gè)統一的排水系統。
地面排水設施一般有:邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、倒虹吸管和渡槽等。地下水排除一般以導流為主,不宜堵塞,主要設施有暗溝、滲井、滲溝。
5.橋涵工程
道路跨越河流溝谷時(shí),需建涵洞、橋梁或渡口等構筑物;與鐵路或其它道路交叉,也常建橋跨越。過(guò)水構筑物有漫水橋、過(guò)水路面、滲水路堤等。當交通量不大而又受到經(jīng)費等條件限制時(shí),可暫緩建橋,先修渡口工程;待交通量增長(cháng)條件具備時(shí),再改渡建橋。
橋涵要根據當地的地形、地質(zhì)、水文等條件,行車(chē)及外力等荷載,建橋涵的要求等,因地制宜,就地取材,合理選用橋涵形式,做到堅固、適用、安全、經(jīng)濟、美觀(guān)。
6.隧道工程
在地面以下開(kāi)挖供汽車(chē)通行的構筑物稱(chēng)道路隧道。按所經(jīng)地區情況分為:
①避免地面干擾建在城市地下的城市隧道;
②有利于航運和國防在河流或海峽底下的水底隧道;
③降低越嶺高程,或避繞山嘴,取消急彎陡坡,改善線(xiàn)形以縮短行程節約行車(chē)時(shí)間和油耗的;或避讓表面不穩定山坡和水文地質(zhì)不良地段,改由穩定巖石較深部位通過(guò)的山嶺隧道。
修建隧道要根據工程造價(jià)、施工條件及竣工后運營(yíng)和養護條件,與其他路線(xiàn)方案進(jìn)行詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較,決定取舍。
隧道內部必須設置通風(fēng)和照明設備。隧道周邊一般均需修筑襯砌加以支撐,在堅石又不易風(fēng)化的整體巖層中也可不做襯砌。為防止表面巖石風(fēng)化,可噴水泥砂漿。近年來(lái),采用噴錨支護,施工簡(jiǎn)便造價(jià)低,正日益推廣。
7.附屬設施工程
附屬設施工程包括:安全防護設施、改善環(huán)境設施、養護管理設施和路旁服務(wù)設施等。
①安全防護設施。如保證夜間車(chē)輛和行人交通安全的照明設施,指導行車(chē)的交通標志號志、路面標線(xiàn),防護用的護欄、護墻、護柱,沙漠地區的防沙柵欄,多雪地區的防雪走廊。
②改善環(huán)境設施。重點(diǎn)是綠化,可穩定路基、防治污染、美化路容,其他如減小噪聲干擾的隔音墻等。
③養護管理設施。如養路道班房、巡邏管理站等。
④路旁服務(wù)設施。如休息區、停車(chē)場(chǎng)、電話(huà)亭及旅游服務(wù)設施等。
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