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公路設計的關鍵,有這個遇事不求人!

由 常江後浪 發表于 運動2021-07-24

簡介2、骨架植草防護1)襯砌拱植草護坡:對於邊坡高度較大的填方路基、土質和全~強風化巖質路塹邊坡的防沖刷效果較好,排水較為順暢

什麼是路床什麼是路肩

前言

設計這份工作很感性,沒有確定的標準來判定你的對錯,只有合理與否,而且很多時候我個人認為單靠一個人死想總有一天你會技窮。不論是從繪圖技巧還是設計,行業內的前輩設計體會和經驗是要時時看看的,開卷有益……

1路基

設計

路基是由填築或開挖而形成的直接支承軌道的結構,也叫做線路下部結構。路基與橋樑、隧道相連,共同構成線路。路基依其所處的地形條件不同,有兩種基本形式:路堤和路塹,俗稱填方和挖方。

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一、路床

指的是路槽底部一定深度的部分稱路床。土質路床又稱土基。路床是路面的基礎,是指路面底面以下80cm範圍內的路基部分。路床1路床分上、下兩層:路面底面以下深度0~30cm範圍內的路基稱為上路床;路面底面以下深度30~80cm範圍內的路基稱為下路床。

二、路基橫斷面的型式

因線路設計標高與地面標高的差而不同,一般可歸納為四種類型:

1)路堤,全部用岩土填築而成;

2)路塹,全部在天然地面開挖而成;

3)半填半挖,一側開挖、另一側填築;

4)不填不挖,路基標高與原地面標高相同。

高度大於20米的填方原則上用橋樑。

中心挖深大於30米或挖方邊坡高度大於1.6倍路基寬度值的,原則上用隧道。

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三、路堤

按其填土高度可劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤:

矮路堤

:填土高度低於1。0~1。5m→矮路堤→常在平坦地區取土困難時選用。

高路堤

:填土高度大於規範規定的數值→即填方總高度超過18m(土質)或20m(石質)的路堤;

一般路堤

:填土高度介於高、矮路堤兩者之間→隨其所處的條件和加固型別不同,主要有浸水路堤、陡坡路堤及挖溝填築路堤等型式。

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1、路堤填料

理想材料:

強度高、水穩定性好、壓縮性小、施工方便以及運距短的岩土材料。

一般原則:

a、儘量移挖作填;

b、礫(角礫)類土、砂類土應優先選作路床填料;

c、含腐殖質、有機質土必須換填;

d、土含水量大,應採取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術措施進行處理。

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2、一般路基:

一般工程地質、水文地質條件下,填方高度和挖方深度小於規範規定高度/深度的路基。

一般路基設計可以結合當地的地形、地質情況,直接套用典型橫斷面圖或設計規定,而不必進行個別論證和驗算。對於工程地質特殊路段和高度/深度超過規範規定的路基,應進行個別設計和穩定性驗算。

3、路基設計的基本內容:

路基基身設計(斷面型式/寬度與高度/邊坡形狀與坡度)

路基排水設計

坡面防護與加固設計

附屬設施的設計

專項工程設計(特殊路基處理)

路基幾何尺寸由寬度、高度和邊坡坡度三者構成:

路基寬度,取決於公路技術等級;

路基高度,取決於地形和公路縱斷面設計(包括路中心線的填挖高度、路基兩側的邊坡高度);

路基邊坡坡度,取決於地質、水文條件、路基高度和橫斷面經濟性等因素。

就路基的整體穩定性來說,路基的邊坡坡度及相應採取的措施,是路基設計的主要內容。

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3、路基寬度:

行車道路面及其兩側路肩寬度之和→高等級道路設有中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、慢行道或其它路上設施時。

4、路基高度

路堤填築高度或路塹開挖深度,是路基設計標高與原地面標高之差→原地面橫向有傾斜→中心高度或邊坡高度;

中心高度:是指路中心線處的設計標高與原地面標高之差;

邊坡高度:路基邊坡高度,指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對高差。

路基填挖高度:是在路線縱斷面設計時,綜合考慮路線縱坡要求、路基穩定性要求和工程經濟要求等因素確定的。

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規範規定:高速公路右側硬路肩寬度小於2。50m時,應設定緊急停車帶。緊急停車頻寬度應為3。50m,有效長度不應小於30m,間距不宜大於500m。

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路肩寬度

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中間頻寬度

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5、注意:

1)儘量少用高路堤、深路塹;

2) 減小水的影響→考慮路基臨界高度→確定路基最小填土高度→保證路基處於乾燥或中溼狀態;

3)填土高度受限制→不能達到規範的規定時→採取相應的處治措施,避免地面積水和地下水浸入路基; 沿河及受水浸淹的路基邊緣標高,一般應高出根據規定的設計洪水頻率計算的水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0。5m安全高度;

4)大、中橋橋頭引道的路基設計標高,應比設計洪水位加壅水高度高出至少0。5m。

四、路面

道路上供各種車輛行駛的行車道部分→寬度根據設計通行能力及交通量大小而定,一般每個車道寬度3。50~3。75m

五、路肩

指行車道外緣到路基邊緣,具有一定寬度的帶狀部分→包括有鋪裝的硬路肩和土路肩→路肩寬度由公路等級和混合交通情況而定。

1)路肩寬度應得到保證→最小每邊0。5m/0。75m(四級/二、三級公路)→城鎮近郊1~3m;

2)彎道半徑R≤250m時→應在路基內側按規定加寬;

3)路塹位於彎道上,注意開挖視距平臺;

4)四級公路一般採用6。5m的路基,當交通量較大或有特殊需要時,可採用7。0m的路基。

5)工程特別艱鉅路段及交通量很小的公路,可採用4。5m的路基,並應按規定設定錯車道。

六、路塹

1)路塹基本型式:

全挖式路基

臺口式路基

半山洞路基

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2)注意事項:

少用深長路塹

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合適的邊坡坡率

加強排水

處治基底

3)邊坡形狀:

直線

折線

臺階形

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4)路塹高度

坡度確定:

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Ø設計時應參考當地穩定的自然山坡和人工坡(如已建成道路的邊坡等)的坡度,並結合當地的工程地質和水文條件、採用的施工方法等因素綜合考慮,參考規範中所列經驗值進行確定。

Ø邊坡高度超過表值或水文地質情況不良時→根據實際情況再進行邊坡穩定性分析,綜合比較後確定。

七、取土坑設定

為了確保路基穩定和行車安全,一般路基工程有關的附屬設施除路基排水、防護加固外,還有取土坑、棄土堆、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。這些設施是路基設計的組成部分,應正確合理設定。

原則:充分利用,借之有利。

1)支援農業,少佔農田;

2)能兼顧農田、水利、魚池建設和環境保護等;

3)在原地面橫坡不大於1︰10的平坦地區,可在路基兩側設定取土坑;橫坡大於1︰10的地區,應設定在路基上側;

4)在洪水淹沒地段的路堤(如河灘路堤或引道)的兩旁,一般不準設定取土坑;

5)取土坑應有規則的形狀及平整的底部,坑底縱坡一般應不小於0。3%,橫向也應設定坡度(單坡/雙坡),以利排水;

6)取土坑深度建議不大於1。0m,寬度視借方量而定;

7)取土坑內緣至路堤坡腳應留一定寬度的護坡道,其外緣至用地邊界的距離不小於0。5m,不大於1。0m。

八、護坡道 碎落臺

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護坡道:

保護路基邊坡穩定的一種措施→其加寬路基邊坡橫距,減小了邊坡的平均坡度→邊坡穩定性↑。

特點:護坡道愈寬→邊坡穩定性↑→填方數量↑。

設定:

一般設定在路堤坡腳或路塹坡腳處;

邊坡較高時亦可設在邊坡中部或邊坡的變坡點處;

浸水路基的護坡道,可設在浸水線以上的邊坡上。

寬度:最小為1m,視邊坡高度h而定:

H≤3。0m,d=1。0m;

H=3。0~6。0m,d=2。0m;

H=6。0~12。0m,d=2。0~4。0m。

碎落臺:

常設於土質或石質土的挖方邊坡坡腳處,位於邊溝的外緣,有時亦可設定在挖方邊坡的中間。

目的:主要是供零星土石碎塊下落時臨時堆積,不致堵塞邊溝,同時也起護坡道的作用。

要求:

碎落臺寬度一般應大於1。0m;

如考慮同時起護坡作用,可適當加寬;

碎落臺上的堆積物應定期清除。

單車道公路

由於會車和避讓的需要,通常每隔200~500m設定錯車道一處,供錯車和停車用。

設定要求:

按規定錯車道的長度不得短於30m,兩端各有長度為10m的出入過渡段,中間10m供停車用;

單車道的路基寬度為4。5m,單車道的錯車道處路基寬度6。5m。

錯車道應選在有利地點,並使相鄰兩錯車道之間能夠通視,以便駕駛員能及時將車駛入錯車道,避讓來車;

錯車道是單車道路基的一個組成部分,應與路基同時設計與施工。

九、路基防護

形式:自然挖坡、生態防護、圬工鋪砌

圬工控制:6000方

綠化形式:草灌結合、散叢結合、宏觀造型

鋪砌形式:體現文化、貼近自然

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大致分為植物防護、骨架植草防護、護面牆以及其它防護四種防護型別:

1、植物防護

1)草灌混植護坡:適用於邊坡高度較小的土質填方路基及路塹邊坡防護,其優點是施工方便、快捷、經濟;但坡面防沖刷效果較差。

2)三維網噴播草(灌木)籽護坡:優點是利於環保、施工方便、快捷。其缺點是對於填高和挖深較大的路段防護效果不好,且造價相對於草灌混植護坡要高。

3)客土噴播植草:優點是對岩石路塹邊坡綠化效果好。費用較高。

4)攀緣性植物:適用於有綠化要求的穩定硬質岩石邊坡,防護景觀效果好、施工快捷、費用較省,但初期景觀效果差。

2、骨架植草防護

1)襯砌拱植草護坡:對於邊坡高度較大的填方路基、土質和全~強風化巖質路塹邊坡的防沖刷效果較好,排水較為順暢。但施工工藝略顯複雜。外觀效果較差。

2)人字型植草護坡:對於邊坡高度較大的填方路基、土質和全~強風化巖質路塹邊坡的防沖刷效果較好,排水較為順暢,景觀效果較好。

3)預製砼六稜塊植草:施工較便捷,抗沖刷效果較好,但圬工數量略大;綠化效果較差。

4)錨杆框架填土植草:對風化破碎岩石起主動加固作用,防止邊坡區域性楔形破壞。與環境協調較好,但施工工藝較複雜、造價較高。

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5)SNS柔性網:適用於岩石易風化碎落但整體穩定的巖質邊坡路段,能有效防止邊坡巖體的區域性碎落,使裸露的岩石邊坡自然的融入環境,景觀協調性好。

3、護面牆防護

適用於強風化巖質破碎且整體穩定的路塹邊坡防護,其優點是防護效果好,能充分利用專案區豐富的片石,就地取材;窗孔內噴播植草後景觀效果較差。其缺點是圬工量較大。

4、其它防護

1)擋土牆(護腳):增加邊坡穩定性、防沖刷效果好,減少公路用地和拆遷,但圬工數量較大,施工要求高,綠化效果差,造價較高。

2)漿砌片石護坡:施工工藝簡單;防沖刷效果較好。但圬工數量較大,景觀效果較差,造價較高。

十、路基邊坡防護設計

透過上述方案比選,路基防護分不同路段推薦方案如下:

1)邊坡高度H≤4。0m的填方和土質挖方路段採用噴播草籽+灌木籽防護。

2)邊坡高度邊坡4。0

3)邊坡高度H>8。0m的填方路段,上部8m採用三維網植草防護,8m以下采用拱形型骨架植草防護;邊坡高度H>20m路段下部邊坡防護採用拱形型骨架植草防護或坡腳設定護腳牆。

4)邊坡高度6。0<H≤10。0m的土質(含全強風化軟質巖)挖方路段,採用拱型骨架植草防護。

5)在泥質砂岩、頁岩、片岩等各種軟質巖(含風化較嚴重的硬質巖)挖方邊坡,若邊坡穩定,採用拱型骨架植草防護;若邊坡存在小規模崩塌、碎落等,則採用錨杆框架樑植草防護。

6)沿河受洪水浸淹或水塘浸水路堤採用M7。5漿砌片石滿鋪護坡、擋土牆或護腳牆,基礎埋置深度應滿足沖刷要求;跨河流或沿河流縱向佈置的橋樑橋頭路段採用C25預製實心六稜塊防護,一般橋樑橋頭路段採用C25預製空心六稜塊植草防護。

7)填方路基沿線為大片水田或房層密集地段,為節約土地,填方坡腳不設護坡道,設護腳矮牆或擋土牆。

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邊坡自然穩定下的植物防護或不防護

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2

路面

設計

路面是道路的重要工程結構物,它鋪築在路基頂面,是用不同材料或混合料分層鋪築而成的供車輛行駛的一種層狀結構物。路面結構直接承受車輪荷載,其質量好壞直接影響到道路的使用品質。

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在路基上按路面行車道及硬路肩設計寬度開挖路槽,保留土路肩,形成淺槽,在槽內鋪築路面。也可採用培槽方法,在路基兩側培槽,或半填半挖的方法培槽。

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在路基全部寬度內部鋪築路面。在高等級公路建設中,有時為了將路面結構內部的水分迅速排出,在全寬範圍內鋪築基層材料,保證水分由橫向排入邊溝。有時考慮到道路交通的迅速增長,為適應擴建的需要,將硬路肩及土路肩的位置全部按行車道標準鋪築面層。

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一、路面結構

分層及層位功能:按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同,將路面分成若干層次。通常按各個層位功能的不同,劃分為三個層次,即面層、基層和墊層,如圖所示。

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二、路拱橫坡度

為了保證路面上雨水及時排出,減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結構強度,路面表面應做成直線形或拋物線形的路拱。

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三、兩種路面結構比選

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四、常見路面病害與處治:

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1、路面病害原因分析

(1)裂縫類

由於半剛性基層材料的特性,在溫度和(或)溼度的影響下,會產生高於其他基層材料的幹縮和(或)溫縮應力,從而造成開裂。在溫度和(或)溼度以及行車荷載的影響下,基層的裂縫逐漸發展,向上反射,最終導致瀝青層的開裂。裂縫主要分為橫向裂縫和縱向裂縫。

(2)唧漿

滲入路面中的雨水在行車荷載的作用下,順著瀝青路面空隙或裂縫被擠出路面,同時將基層甚至路基中的細料和泥粉一液漿的形式帶出,這種現象即是路面唧漿。

唧漿是由水、行車荷載、路面材料、施工質量等綜合作用的結果:

(3)坑槽

主要分兩種。

第一種主要是面層空隙率過大,行車作用下水損害造成,或是由於區域性龜裂鬆散,在行車載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽,這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中常見的坑槽。

第二種則是長縱坡路段的油汙損壞,車輛大量的漏油,將原有瀝青面層腐蝕,從而產生坑槽。

(4)龜裂

龜裂一般多發生在行車道輪跡下,與裂縫處沉陷伴隨出現。通常是由於路面整體強度不足,基層軟化,穩定性不良等原因引起的,瀝青路面老化變脆,也會發展成網狀裂縫。

2、瀝青路面常見病害的維修:

1)裂縫的維修

(1)灌封處理採用熱融瀝青、瀝青砂、瀝青石屑:

(2)乳化瀝青稀漿封層,加輔瀝青混合料上封層、改性瀝青薄層罩面、單層瀝青表處。

2)擁包的維修

(1)剷除

(2)剷除——重鋪瀝青路面結構

3)沉陷的維修

(1)填補並壓實整平

(2)挖補法。

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4)車轍的維修

(1)清除——重鋪面層結構

(2)找平、壓實。

5)波浪與搓板的維修

(1)用瀝青混合料找平

(2) 清除——重鋪面層結構

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6)坑槽的維修

(1)挖補法

(2)熱補法修補。

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7)麻面與鬆散的維修

(1)瀝青表處

(2)挖除重鋪。

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Tags:路基邊坡路堤高度防護