導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇公路設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

近幾年來，隨著公路建設的發(fā)展，公路交通安全問題越來越受到人們的關注。交通部《公路勘察設計典型示范工程咨詢示范要點》明確提出了“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設計理念。交通部副部長馮正霖強調，在交通發(fā)展的新理念上，勘察設計工作必須做到“六個堅持，六個樹立”，第一個即是“堅持以人為本，樹立安全至上的理念”，可見安全問題已經被提到首要重要地位了。因此，在大力發(fā)展交通事業(yè)的同時，必須將“安全意識”引入道路的設計中，通過完善的道路設計，來有效地控制交通安全，減少交通事故，減少經濟損失。

2.公路幾何設計對交通安全的重要性

公路幾何線形設計要考慮公路平面線形、縱斷面線形兩種線形以及橫斷面的組成相協(xié)調，還要注意視距的暢通等等。確定公路幾何線形時，在考慮地形、地物、土地的合理利用及環(huán)境保護因素時，要充分利用公路幾何組成部分的合理尺寸和線形組合，從施工、養(yǎng)護、經濟、交通運行等角度出發(fā)，保證平面、縱斷面、橫斷面的組成相協(xié)調。線形的好壞，對交通流的安全具有極其重要的作用，如果公路線形不合理，則會降低公路通行能力，造成運輸者時間和經濟上的損失，而且更不能容忍的是會誘發(fā)大大小小、各種各樣的交通事故。

合理、優(yōu)質的公路設計，可以提供清晰醍目的行車方向，提供足夠的視距及其他信息，能夠符合駕駛人員普遍期望的設計效果。在公路設計中，影響交通安全的因素雖然是多方面的（主要包括公路幾何線形、路面設計、安全設施、構造物位置及形狀設計），而公路幾何設計對公路的安全性則起到先決的作用，一旦通過選線確定公路走向并由此確定幾何線形，則其他項目幾乎都已經隨選定的幾何線形得以確定，其他如橋涵構造物的位置、安全設施等幾乎只是成了更趨于合理的問題了。

我們作為勘察設計工作者，在工程設計中，一定要綜合考慮公路功能、行車安全、自然環(huán)境等因素，既要堅持地形選線、地質選線，更要做到安全選線；既要充分考慮公路設施的自身安全和運營安全，又要消除公路事故多發(fā)點和安全隱患；要盡量采用改善平縱線形的措施，從根本上解決行車安全問題，尤其是對長陡縱坡行車安全問題要給予足夠的重視。

總之，在公路幾何設計等各種方案中要將安全放在首位，采取一切有效措施，為公路使用者提供安全保障和人性化的服務，切實提高公路交通的安全水平和服務水準。

二、平面設計與交通安全

在平面線形設計中，直線是最常用的線形，其優(yōu)點是勘測、設計簡單，方向明確，距離短捷，但直線單調，對駕駛人員易產生乏味感，降低集中力，不利于行車安全。在選用直線線形時，一定要十分慎重。我國規(guī)定最小直線長度為：當設計速度為60Km/h，同向曲線間最小直線長度（以米計）以不小于行車速度（以km/h計）的6倍為宜；反向曲線間最小直線長度（以米計）以不小于行車速度（以km/h計）的2倍為宜

在實際設計中，要充分利用地形，盡量采用直線，特別在平原地區(qū)，不能過多的人為改變直線線形，但也要注意適當引入曲線，以便吸引駕駛員的注意力，一般直線最大長度為20（V+ΔV），其中V為設計行車速度，ΔV為通常在直線段的實際行駛速度與設計行車速度的差值，一般取ΔV=15～20km/h.

曲線線形要適合地形的變化，并能圓滑的將前后線形連接以保持線形的連續(xù)性。圓曲線的曲率半徑盡可能大些，一般避免采用極限最小半徑。緩和曲線通常采用回旋線，對于設計車速較高的公路，在計算緩和曲線時，橫向加速度變化率宜采用0.45m/S3，并相應增加緩和曲線的長度。

在較小半徑彎道上，應該設置超高，超高不能太小，也不能太大，應該根據(jù)彎道半徑以及道路等級、所在地區(qū)的寒冷積雪程度、地形狀況等綜合考慮。對超高、加寬值的計算，必須有足夠的滿足，超高、加寬不足往往是引發(fā)交通事故的直接原因。

曲線轉角對公路交通安全也有影響。大量資料統(tǒng)計，小偏角曲線容易導致駕駛員產生急彎錯覺，不利于行車安全。因此，在公路設計中合理確定路線轉角十分重要。

三、縱面設計與交通安全

縱面線形應注意縱向坡度和變坡點處的豎曲線兩類。道路原則上按在同一設計車速路段保持同一行駛狀態(tài)來進行設計，縱向坡度和別的線形因素不同，受車輛和行駛性能的影響較大。爬坡能力明顯不同的車輛混在一起，不采用適當縱向坡度和在路段設置爬坡車道，就會成為道路通行能力低和發(fā)生交通事故的主要原因。縱向坡度的標準值，要在經濟容許范圍內按盡可能較少的降低車輛速度的原則來確定。在連續(xù)下坡時，車速越來越快，不安全，因此必須控制坡長。高速公路、一級公路應對縱坡長度受限路段采用平均坡度法進行驗算。

一般，凸曲線段事故率要比水平段高，小半徑凸曲線往往成為事故的誘因。豎曲線頻繁變換會影響行車視距，嚴重降低公路安全性。在夜間沒有照明的公路，凹曲線必須考慮視距問題。

四、橫斷面設計與交通安全

公路的路面橫向分布即路幅寬的布置方式對交通安全也有一定的影響，車行道、路緣帶、路肩以及中央分隔帶的形狀和尺寸，都應根據(jù)使用功能、交通量大小、交通流的組成以及安全行車要求進行合理設計，做到連續(xù)性和一

致性。交通事故數(shù)的相對值與車行道寬度有直接關系，一般隨車行道寬度的變窄而增加，但如果車行道過寬，易形成一個車道兩列車并行行駛，因此，一般車行道的寬度控制在3.5～4.0m之間。車行道寬度的有效利用，在很大程度上取決于路緣帶和路肩的狀況，高速公路設置規(guī)定寬度的路緣帶能起到分隔車行道和路肩、車行道和分隔帶的作用，并誘導駕駛員，有利于安全行駛。橋面寬度與路基寬度不一致時，或者橋上的人行道與護攔引起路面、路肩寬度發(fā)生變化時，或者跨線橋下車行道側面的橋墩、橋臺過近，側向余寬不夠時，都會引起駕駛員心理作用發(fā)生變化，導致不應有的事故發(fā)生，因此，在設計過程中，對此類問題要高度重視。

五、平縱橫組合設計與交通安全

平縱線形的組合，對視覺誘導起重要作用，在視覺上違背自然誘導的線形組合是導致事故多發(fā)的主要原因。在平縱線形設計中，要避免豎曲線與回旋曲線重合，特別是凹形豎曲線與平面上兩反向回旋線的拐點重合；避免豎曲線頂部有急彎，以免駕駛員靠近頂部來不及判斷，從而造成速度過高引發(fā)交通事故。在平曲線的組合中，盡量避免或少采用反向曲線、斷背曲線和復曲線。

看起來扭曲的路段，破壞了線形的一致性（美國工程師認為線形一致，是公路設計中一條最重要的原則），造成駕駛員心理、視覺不舒服，對線形變化不適應，使視覺誘導紊亂，往往是行駛上危險的路段。特別是行車速度較高時，公路粗線條的輪廓成了駕駛員判斷方向的重要因素，因此特別應該注意線形的配合與視覺效果。

六、視距設計與交通安全

視距是駕駛員在公路上能夠清楚看到前方道路某處的距離，是公路幾何設計的重要因素。足夠的視距對保證行車安全，提高通行能力將起到重要作用。在行駛過程中，路況信息要有足夠的時間來處理，就要選擇足夠的行駛距離來完成。在視距設計過程中，反應時間的取值要大于所有駕駛員的正常平均值，特別在復雜情況下，如交叉口、立交匝道處、車道變化處、交通標志等設施處，在取反應時間時，應增加判斷時間，該值應大于2.5S.

美國事故率與行車視距的關系調查統(tǒng)計表明，事故率隨視距的增加而降低。設計中應該注意停車視距、會車視距、錯車視距、超車視距的設計與計算。

篇2

結構層路面設計理念的改進問題

因汽車工業(yè)的技術發(fā)展與進步使軸載不斷增大，而不應以大型車輛的誕生而扼殺運輸能力，更說明我國路面結構層的設計的確存在理論缺陷，包括對建筑材料的質量品質以及計算理論存在不切合實際的問題，合理的建筑材料及路面結構層厚度滿足路用功能是檢驗設計理論的標準?；鶎咏Y構組合問題：尤其高速公路路面結構比較厚，一般厚度在80cm左右，基于路面結構層的低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性的使用功能，設計時應該盡量將半剛性基層用做底基層，基層采用柔性基層的設計。柔性基層一般采用乳化瀝青穩(wěn)定大粒徑碎石混合料或設計為ATB25～30做基層更為理想。柔性基層的結構特性和強度機理分析；通常采用大瀝青碎石混合料做基層，使面層抵抗車轍、防止溫差變形有顯著作用，與傳統(tǒng)的瀝青混合料一樣，其組成結構為骨架空隙結構、懸浮密實結構及骨架密實結構。骨架空隙結構屬于開級配；骨架密實結構屬于密級配，一般采用骨架密實結構為多，主要考慮了抗裂性能及堅固抗車轍能力。該結構特點是粗骨料充分形成石子與石子接觸的骨架特征，剩余的空隙由少量的細集料、礦粉和瀝青填充，因此；具備了良好的骨架穩(wěn)定度，骨架穩(wěn)定度指壓實成型后的瀝青混合料粗集料的體積密度Pcm與松堆密度Pna之比即為骨架密實度S=Pcm/Pna，骨架特性具有較大的內摩阻力和嵌擠力、骨架穩(wěn)定性及強度衰減慢等特點，很好的抗高溫變形能力，該結構更適用于高溫或溫差大以及重交通地區(qū)的基層。柔性基層的力學特點：因組成材料以粒料為主，具有較大的孔隙率，其主要特點不會因溫度、濕度的變化引起收縮裂縫，相鄰層次產生的裂縫也不會通過柔性基層反射到面層，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂縫擴展的能力。況且由于孔隙率大可及時、迅速的排除進入路面結構內的雨水，減輕瀝青面層的水害影響。柔性基層的剛度小于剛性和半剛性基層，一般瀝青穩(wěn)定碎石的回彈模量約為1000Mpa，級配碎石的回彈模量約為500Mpa，因此，在瀝青路面結構中瀝青面層與柔性基層共同成為承重結構層。

結構層的路面設計原理與數(shù)學參數(shù)分析

瀝青路面結構層的厚度計算公式原理與步驟：根據(jù)汽車軸載、輪胎直徑與氣壓，采用雙層體系的當量圓計算模式圖1。按圖解法包括路基在內將路面結構的多層體系換算成為三層體系，采用雙層體系的當量圓計算模式，確定輪胎直徑與氣壓，此次分別推算結構層厚度。以雙輪組單軸載100KN為標準軸載，對不同車型軸載進行標準的軸載換算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累計當量軸次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；軸載換算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；設計彎沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面結構層的優(yōu)化設計的宗旨是：實際彎沉值小于允許彎沉值Ls<Ld，實際彎拉應力小于允許彎拉應力σm<σR，實際剪應力小于允許剪應力τа<τR，合理造價小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面總厚度大于冰凍厚度，H>Ht，根據(jù)不同地區(qū)氣候條件分別設計。高速公路瀝青混合料面層一般設計為三層結構，然而考慮到防水必須做封層，根據(jù)工程實踐，將封層設計在上面層和中面層之間更為合理，一般使用1.5L/m2的改性瀝青和鋪撒2～3m3/Km2的碎石，粒徑在5～10mm之間，通過腳輪壓路機穩(wěn)定后防水效果更好。有關瀝青混合料的最大粒徑D同路面厚度h的關系，經過大量的工程實踐研究表明；隨著h/D的增大路面的疲勞耐久性提高，但車轍量增大；反之h/D的減小而車轍量也減小，但耐久性降低，特別是h/D<2時；疲勞耐久性急劇下降，因此；結構層厚度與礦料最大粒徑的比值應控制在h/D≥2為宜。<<公路瀝青路面施工技術規(guī)范>>（JTJF40-2004）規(guī)定，對熱拌熱鋪密級配瀝青混合料；一層壓實厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍，對于高速公路、一級公路不宜小于公稱最大粒徑的3倍，對于SMA和OGFC等瀝青混合料則不應小于公稱最大粒徑的2.5倍。同時礦料的最大粒徑宜從上而下逐漸增大，與結構層的設計厚度相匹配，以保證瀝青路面的壓實厚度、減少礦料離析。特別提倡瀝青混合料實驗采用的是GTM法成型試件；提倡同時以米歇爾理論加以驗證，最大限度的提高了很合理的密度及相對減少了瀝青含量，對路面低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性有顯著技術改進。

篇3

2重點高邊坡穩(wěn)定性評價及支護優(yōu)化設計

2.1基于過程模擬與控制的高邊坡穩(wěn)定性評價及災害控制方法研究

高邊坡巖土體具有地質體所具備的地質過程特性，對巖石進行的高邊坡穩(wěn)定性評價的主要目的就是對邊坡變形破壞的過程以及機制進行闡述，并且基于地心力學來對問題進行刻畫，實際上這種對巖石高邊坡進行的穩(wěn)定性評價更具體說來應該是一個變形穩(wěn)定性的問題。對變形穩(wěn)定性的分析是指對高邊坡的變形以及相關的破壞情況、破壞機制進行研究，并且結合數(shù)學、力學以及計算機技術，利用數(shù)值模擬的方法來對邊坡變形的過程進行模擬演示，并且對變形過程進行控制，基于這種模擬研究的結果對邊坡的穩(wěn)定性進行相關評價。變形穩(wěn)定性分析的過程是在對應力環(huán)境、變形特征、破壞模式、潛在滑面位置進行模擬分析的基礎上進行的，但目前對于穩(wěn)定性系數(shù)以及推力值的估計還缺乏足夠的理論支持，沒有形成一個成熟、準確的計算方法。

2.2重點高邊坡穩(wěn)定性評價

對需要重點進行研究的邊坡要隨時進行施工跟蹤，要注意對實際施工中遇到的巖體結構以及邊坡變形的情況進行足夠精確、細致的描述，并且要積極收集邊坡以及施工過程中的反饋信息，對具體的坡體情況進行分析，根據(jù)上述資料以及研究分析，來建立相應的地質模型來反映控制性結構面空間展布特征，并且要根據(jù)具體邊坡結構的實際特征來進行計算方法的選擇，用來研究邊坡變形的破壞模式以及穩(wěn)定性情況。土質邊坡、散體結構以及破裂結構邊坡的穩(wěn)定性大多都會受到最大剪應力面的控制，因此，對這類邊坡的邊坡開挖過程進行研究分析，就要在對潛在滑動面的位置的判斷基礎之上進行，并且根據(jù)強度穩(wěn)定性分析來對相應的邊坡穩(wěn)定性進行評價，為支護設計的優(yōu)化提高有效的參數(shù)。

2.3重點高邊坡支護優(yōu)化設計

在對邊坡支護進行優(yōu)化中，要由對變形破壞的過程進行模擬來研究邊坡開挖過程的不同變形階段，由地質體所處的演化階段以及變形破壞機制來對支護方案進行篩選，要按照具體的規(guī)范標準來進行靜力學設計，要按照數(shù)值模擬的結果來研究地質體以及治理工程結構之間的相互作用，并由此來進行方案的優(yōu)化設計。高邊坡優(yōu)化設計要建立在精準的地質模型的基礎上，利用控制過程技術來完成，而且還需要特別關注邊坡的穩(wěn)定性評價，根據(jù)原有的設計方案進行改進。邊坡優(yōu)化要注意變形控制以及災害控制，要將采用適宜的支護措施來是變形控制在允許范圍之內，要結合反饋信息以及穩(wěn)定性分析結果來進行有針對性的優(yōu)化。

篇4

1.1公路實際使用壽命不能滿足規(guī)定要求，在使用年限之前很早就發(fā)生各類損壞現(xiàn)象，影響使用。

根據(jù)我國現(xiàn)行公路標準，公路使用年限要在15年以上，而實際大多數(shù)的公路的使用壽命僅有10年。之所以發(fā)生這種情況，離不開公路設計時按照較低標準選取技術參數(shù)的原因。這樣雖然能夠在一定程度上降低施工成本，增加經濟效益，但也使公路的性能極限大幅下降。公路投入使用后，一旦遭遇較大強度的負荷就容易發(fā)生質量問題，導致公路的提前報廢，從長遠角度看，反而增加了經濟成本。

1.2坡長設計不當

我國國土面積廣大，地形種類復雜，很多公路路段要在陡坡上修建。坡長設計不僅影響汽車的通行能力，還容易引發(fā)安全事故。

1.3平、縱坡的控制指標設置不當

隨著地形的變化，公路往往會遇到平坡、縱坡，如果平、縱坡的控制指標沒有掌握好，極易引發(fā)車輛超載、超速問題。近年來超速交通事故頻發(fā)，具體原因很多，但平、縱坡的控制指標設置不當，是其中一個重要因素。除此之外，公路設計中還存在諸如前期調研不足、排水不利、變更過多等問題。

2提高公路工程設計質量工作要點

2.1實施公路設計全過程質量控制

按照傳統(tǒng)是設計工作方式，在所有設計工作完成后進行設計審查，評價設計方案的質量水平。這種方式僅僅是對設計圖紙和方案本身進行質量檢查，而忽略了對設計過程的管理。由于工程設計文件篇幅很大，而審查時間往往只有幾天，使得審查工作難以深入開展，對設計中存在的不足和缺陷也很難進行徹底清查并修正。因此，加強設計工作全過程的質量控制對于改正缺陷，提高設計方案質量是非常必要的。目前，我國設計過程質量控制工作剛剛起步，實行難度也比較大，對于工作人員的要求也非常高，需要工作人員具備相應水準的技術背景。實施公路設計質量控制要抓好設計工作各個階段的質量控制，主要要做好以下幾項工作。

2.1.1實施設計調查。

精確的設計條件是保障設計工作順利開展的重要基礎要件。在外業(yè)工作完成后，建設單位和設計單位要開展一次中間調查，對于施工標準、規(guī)模等問題進行研究，拿出方案辦法。

2.1.2實施優(yōu)化設計。

設計方案初步擬制后，由項目建設單位連同設計單位組織專業(yè)技術人員，深入全面地研究方案各個細節(jié)，查找不足，修正缺陷，進行設計優(yōu)化，不斷提高設計水平。

2.1.3實施施工圖會審。

在圖紙設計過程中要組織第三方召開專家評審會，對施工圖紙進行階段性會審，確保數(shù)據(jù)計算無誤，圖紙質量可靠。

2.1.4實施重點審查。

在工程設計方案完成后，邀請級別更高的設計單位對工程中重要部位或特殊結構進行重點審查，重新驗算，將審查結果以書面形式如實傳遞給設計單位及建設單位，確保設計質量。

2.2切實做好公路線形設計工作

公路線形的選擇對于道路施工條件、施工難度、工程質量以及道路投入使用后的服務水平有直接影響。正確合適的線形設計能夠大幅降低施工難度，縮短工期，提高工程質量，對于日后道路維護保養(yǎng)工作也有很大幫助。在平面線形設計方面，一要盡可能減少征地拆遷工作量，特別是路線不要途徑密集人口居住區(qū)。公路建設，不僅僅要占用路面本身對應的地面，對道路兩側的土地也有一定幅度的占用。如果道路經過居民區(qū)就會導致大規(guī)模的民房拆遷工作量。民房拆遷需要大量的資金和時間，從而導致工程成本大幅上升，甚至影響工程工期；二要盡量避開超高地區(qū)域。如果公路途經超高地區(qū)域，不僅會提高施工難度，增加施工成本，建成后的道路還可能產生跳車現(xiàn)象；三要加強橫坡施陡坡區(qū)域的地基質量。在陡峭的地方施工，容易產生地基不均勻沉降和滑坡現(xiàn)象，損壞工程質量和使用壽命，甚至引發(fā)安全事故，所以要特別注意。在縱斷面線形設計方面，一要正確選取人行通道橋涵或天橋。橋涵和天橋都能夠提供人行通道的作用，又各有特點。天橋有利于降低車禍發(fā)生的概率，橋涵則節(jié)省通行時間，在設計時要根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行選擇；二要減少明涵結構，降低施工及維護成本，防止發(fā)生跳車現(xiàn)象；三要盡量減少高填方設計。高填方設計對于施工技術水平要求很高，特別是在土質松軟地區(qū)，極易發(fā)生大面積不均勻沉降，影響道路運行。

2.3重視路基工程設計

一要做好挖方填方相臨交界位置的設計。我國國土廣袤，公路里程動則數(shù)百公里或上千公里，穿山越嶺途徑不同地質地形區(qū)域，不論使用瀝青或混凝土何種形式的路面，總會發(fā)生裂縫、斷板、拱起、接縫破損等質量問題。而挖方填方交界處往往是裂縫現(xiàn)象發(fā)生的多發(fā)區(qū)域。其原因就是沒有處理好填方和挖方交界處的垂直變形問題。因此，在設計時就要加強對于填方挖方交界處的處理，制定相應措施，加強過渡部分的緩沖作用，減少裂縫發(fā)生。二要做好路堤邊坡設計。近兩年來，我國某些地區(qū)多次發(fā)生地震、洪澇等自然災害，導致山地公路邊坡塌陷和路堤損壞事故多發(fā)，嚴重影響道路的正常通行。產生這個的問題的主要原因就是邊坡對于意外導致的負荷承受力不足。因此，在設計時必須要注重對邊坡的防護，設置護坡道來防御洪水沖擊，降低邊坡路堤負荷。

篇5

1.1使用年限

橋梁主要受力構件必須在正常設計、正常施工、正常使用養(yǎng)護的條件下，其使用年限為100年。

1.2設計洪水頻率

二級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/100；二級公路上的小橋和三、四級公路上的大、中橋，設計洪水頻率為1/50；三、四級公路上的小橋，設計洪水頻率為1/25。設計洪水頻率內的歷史最高洪水位可通過現(xiàn)場調查踏勘、向附近當?shù)卮迕裨儐柫私?、向相關水利部門發(fā)函等方式獲得。

1.3橋下被交河流的航道等級和凈空標準

應與相關航道主管部門聯(lián)系，獲得橋下河流的航道等級、最高通航水位、凈空標準及規(guī)劃等資料，如橋梁下部結構和基礎在通航水域中，需設置必要的船舶航行標志、標識。

1.4橋下被交道路的等級和凈空標準

應與相關道路主管部門聯(lián)系，獲得橋下道路的等級、凈空標準及規(guī)劃等資料，并設置必要的防車輛撞擊設施。3.5道路等級一般來講，農村公路的道路等級可采用二、三、四級公路標準。具體取用時，不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調。

1.6設計荷載

一般來講，二、三、四級公路，汽車荷載等級為公路Ⅱ級，如二級公路為干線公路且重型車輛多時，可采用公路Ⅰ級汽車荷載。

1.7設計速度和橋梁寬度

二級公路設計速度為80km/h，60km/h，其相應的橋梁寬度分別為12m，10m；三級公路設計速度為40km/h，30km/h，其相應的橋梁寬度分別為8.5m，7.5m；四級公路設計速度為20km/h，其相應的橋梁寬度為6.5m（雙車道）、4.5m（單車道）。橋面寬度的具體取值不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調。

1.8橋上及橋頭引道線形

橋上及橋頭引道的線形應與路線布設相協(xié)調，各項技術指標應符合路線布設的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的橋上和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應與橋上線形相配合。

2橋梁的建設規(guī)模

在橋梁的建設標準明確后，橋梁的建設規(guī)模主要涉及橋梁的立面設計。橋梁立面設計的三要素為橋高、橋長、基礎入土深度。

2.1橋高（指最低梁底高程）

橋高通常在做以下三項對比后確定。

（1）設計洪水頻率內的歷史最高洪水位加安全高度后的高程；

（2）與航道等級相對應的最高通航水位加凈空高度后的高程；

（3）與道路等級相對應的最高路面高程（考慮路面加鋪因素）加凈空高度后的高程。

2.2橋長

梁底高程確定后再確定主孔跨徑。一般來講，在滿足橋下凈空寬度和泄洪要求的條件下，應盡可能采用較小的經濟性跨徑，降低上部結構建筑高度，減少投資。確定上部結構建筑高度后進行橋長設計時，為縮短橋長，減少投資，可按以下原則控制：

（1）可能采用較大橋梁縱坡；

（2）平原軟土地基臺后填土高度不宜大于4.0米，一般地基臺后填土高度不宜大于6.0m，城鎮(zhèn)人口稠密區(qū)，臺后填土高度不宜大于3.0米；

（3）橋下凈空斷面須滿足泄洪要求；

（4）橋梁基礎宜盡可能避開老橋基礎。

2.3基礎入土深度

（1）如地基土質承載力較高且具備開挖條件時，應首選擴大基礎，否則宜采用樁基礎。

（2）基礎入土深度須考慮河道的一般沖刷、局部沖刷以及規(guī)劃河床斷面的開挖情形。

3橋梁的施工圖設計

在橋梁的建設標準、建設規(guī)模初步確認后，由建設單位組織召開設計方案論證會，以會議紀要方式最終確認或直接由建設單位下達設計委托函予以明確。設計單位據(jù)此與建設單位簽訂委托設計合同，安排橋位處地質勘探，每座橋梁布置不少于2個地質鉆孔，并由設計單位提供地基承載力要求。此后，設計工作進入施工圖設計階段。為做好施工圖設計，應高度重視以下設計細節(jié)。

3.1橋梁抗震設防

鎮(zhèn)江地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震動加速度峰值為0.l0g或0.15g，除二級公路上的大橋采用8度區(qū)的抗震措施外，其余橋梁均采用7度區(qū)的抗震措施。

3.2橋面鋪裝

鑒于橋梁規(guī)模較小，宜采用防水險鋪裝。如鋪裝厚度計入結構計算高度，需設置不小于3cm的磨耗層。

3.3橋面護欄

橋面設置人行道時，應設置人行道欄桿扶手；橋面不設置人行道時，宜設置險墻式護欄，以減少后期養(yǎng)護工作量。由于農村公路為混合交通，為確保行人安全，護桿高度不應小于1.1m。

3.4橋頭接線

橋頭接線原則上要求與老橋兩頭道路銜接，平縱線形順適，設置必要的波形防撞護欄與橋上護欄相銜接。

3.5管線事宜

原則上原有老橋上的管線在新橋設計時應予以保留，并預留未來管線位置，但須遵循下列要求：

（1）禁止天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流；

（2）高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，不得小于一倍塔高。高壓線與公路橋涵的交叉應符合現(xiàn)行《公路路線設計規(guī)范》的規(guī)定。

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為行駛中車輛的駕駛人所能清楚見到其前方的直線距離。視距長短影響公路的行車安全至巨,安全性高的公路須有足夠的視距,使駕駛人能夠從容控制其車速,完成其所需的安全措施。

(2)縱坡度設計所包含的內容

為公路縱向的坡度,亦即沿公路中心線路面的傾斜度,以兩點間高程差與兩點間水平距離的比值表示的,如2.4%,或-3.6%,正值表上坡道,負值表下坡道。

(3)豎曲線設計所包含的內容

為縱坡度變化時,兩坡度間將形成一轉角,車輛通過該轉角處應有相對應的考慮,以促進行車安全、舒適以及視覺美觀,故應于縱坡度變化處設置一段曲線,使縱坡度逐漸變化,使路線平滑通順,此曲線稱的為豎曲線。

(4)是否采橋梁或隧道減少縱坡度所包含的內容

為若遇無法克服的地形障礙,為減少施工對當?shù)刈匀画h(huán)境的改變量,考慮土方開40挖等安全問題,建議可采用橋梁或隧道型式,于后續(xù)行車階段也可減少用路車輛爬坡所造成的二氧化碳排放。

2平面線形設計

(1)緩和曲線所包含的內容

為當車輛由直線路段進入某曲線半徑值以下的曲線路段,或由此曲線路段進入直線路時,為了行駛軌跡發(fā)生變化所插入的曲線稱為緩和曲線。

(2)復曲線與反向曲線所包含的內容

為復曲線為同方向兩個或兩個以上不同大小曲線半徑的圓曲線連接,中間未設緩和曲線者。反向曲線為兩組同向曲線的反向組合。同向曲線為單曲線或同向曲線間設有緩和曲線者。

(3)平曲線最小半徑限制所包含的內容

為公路的平曲線半徑愈小,則曲率愈大,亦即表示公路轉彎程度愈大,除產生較大離心力外,并因車輛轉彎時所占公路面積較大,故有效路寬將相對減小,致降低視距,對行車安全及舒適性影響甚大,故曲線半徑的最小值應加以限制。

(4)平曲線最短長度限制所包含的內容

為車輛沿曲線行駛時,若曲線長度太短,駕駛人即需將剛轉彎不久的方向盤立刻轉回,除離心力變化太大,乘客感覺不舒服外,駕駛人操作方向盤的困難度亦較高,41故平曲線的長度,亦有其最小限制的必要。

3公路交叉設計

公路交叉設計是為了有效率地發(fā)揮公路設施的交通功能。公路與其他公路或軌道系統(tǒng)相交者稱為公路交叉。而公路交叉的型式可分為平面交叉與立體交叉。以下分別就公路交叉設計面向下的次因素及其內容作說明。

(1)是否采槽化設計所包含的內

為交叉路口槽化設計時,可利用標線或路面標記繪成槽化島圖型,用以區(qū)隔直通與轉向的車道。槽化線線型分為單實線、Y型線與斜紋線三種,其顏色應與其連接的行車分向線、分向限制線或車道線相同。交叉路口使用實體阻攔物做成不同的槽化島,將更能有效管制及保護車輛與行人。此指駛入或駛出交流道時的槽化設計。

(2)是否設置轉向彎道所包含的內容

為轉向彎道系于公路交叉處因實際需要設置槽化路口供轉向且與主線分離的車道,可提高路口車流的紓解效率。此指駛入或駛出交流道時的轉向彎道設計。

(3)是否采感應式號志所包含的內容

為交通感應式號志,用于交通量變化顯著且無規(guī)律,或交通量懸殊的地點,由設于公路上的傳感器偵測車輛到達狀況,以號志控制器默認的程序,實時變換燈號。此指設置于進入交流道時的號志。

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2)收集交通事故數(shù)據(jù)。調查走訪當?shù)孛癖娂敖痪块T了解實施路段交通事故發(fā)生情況及位置。

3)自然特征。搜集自然氣象資料，為做好安保設計提供基礎資料。揭西縣屬亞熱帶季風氣候，北回歸線橫貫境內，夏季長，秋季短，日照充足，雨量充沛。春季低溫陰雨，霧氣大，能見度低。

4)現(xiàn)場踏勘?，F(xiàn)場踏勘路線兩側的地勢，附近的建筑物、村莊，兩側交叉口等。揭西縣大北山森林公園連接路在路線前約4km，地勢陡峭，一側坡陡谷深，彎道急，視線不良，后約2km路段地勢較平坦，但局部線形較差。

5)確定誘發(fā)事故的原因。通過基礎資料的收集分析，初步確定誘發(fā)事故的原因。揭西縣大北山森林公園連接路發(fā)生交通事故的誘因為:a．肇事車輛的超速行駛，超出了設計允許的安全范圍;b．路線急彎，連續(xù)彎道多;c．彎道平曲線半徑過小;d．部分路段通視條件不良，視距不足;e．駕駛員違章行駛。

2設計內容的確定

按一般規(guī)定，安保工程設計包括:交通標志、標線設計，護欄設置，減速、視線誘導設施，避險車道，小型停車場及觀景臺，路面防滑，其他交通工程設施。項目的實施應堅持“經濟、有效、因地制宜”的原則，從而達到完善安全防護設計，最大限度地降低交通事故死亡率和特大交通事故的發(fā)生率，為保障行車安全提供良好的公路環(huán)境。揭西縣大北山森林公園連接路根據(jù)事故誘發(fā)原因分析、基礎資料及資金狀況等情況，依國家現(xiàn)行標準規(guī)范，確定該路段設計的內容:交通標志、標線，交通安全附屬設施，防撞護欄。

2．1交通標志部分

1)布設原則。a．實施路段為通往旅游區(qū)，很多駕駛員初次行駛該線路，交通標志的設計以完全不熟悉本路段的司機為使用對象，通過交通標志的指示和引導，能夠及時、準確的了解前方路況，可以順利、安全地抵達目的地;b．標志板面設計以司機20km/h的速度行駛時，能及時辨認標志內容為基本原則，同時應使板面布設美觀、醒目;c．標志信息以GB5768—2009道路交通標志和標線根據(jù)本路的特點及需要，盡量做到各類標志完善、齊全;d．全線交通標志在不影響其功能的情況下，盡可能均衡布設，避免信息過載或信息不全的現(xiàn)象;板面設計在滿足規(guī)范要求的前提下，掌握“充分滿足功能要求，盡量降低造價并適當考慮美觀”。交通標志結合總體布設原則，根據(jù)道路線形、交通狀況、周邊環(huán)境及配套設施等情況，按不同種類來設置。主要有警告標志、禁令標志、指示標志、指路標志等幾種。在穿越村莊的交叉口，明確道路的路權，行駛優(yōu)先權，并增設“讓、停”標志。2)交通標志結構支撐形式。交通標志的支撐形式有單柱式、雙柱式、單懸臂式等幾種。標志的結構設計以在安全、實用及結合當?shù)嘏_風季節(jié)影響的基礎上適當考慮經濟為原則。確定單塊標志采用單柱結構，多塊標志組合時采用單懸臂結構。標志牌在同一支柱上并設時，按警告、禁令、指示的順序，先上后下，先左后右的排列。

2．2交通標線部分

道路交通標線是管制和引導交通的重要設施，是保證車輛行駛暢通有序、司機行車舒適的有效手段。

1)布設原則。按GB5768—2009道路交通標志和標線等規(guī)范標準設置，使之與交通標志相結合，合理誘導交通流。在標線布設中，主要遵循以下幾條原則:a．車行道分界線。一般路段對向車道分界線為黃色虛線，用來分隔對向行駛的車道。急彎及視距不良路段，設置中心實黃線。b．車行道邊緣線。車行道邊緣線為白色實線，用來表示車行道的邊線。為降低造價，只在小半徑彎道、連續(xù)彎道等路段設置車道邊緣線。c．標線材料。為增加使用壽命，路面標線采用熱熔型的反光涂料，并摻有玻璃珠，以增強夜間的識別性。

2)各種標線的設置。a．車行道分界線。實施項目路面寬度為6．5m，故施劃車行道分界線。施劃時應根據(jù)道路現(xiàn)場，在急彎內側視距不良或者小半徑豎曲線視距不良等不具備超車條件的路段應施劃中心黃色實線，否則施劃中心黃色虛線。b．車行道邊緣線。在小半徑彎道、連續(xù)彎道等需要加強路線走向誘導的路段，有選擇性地施劃車行道邊緣線。在一些特別危險的急彎路段，在車行道邊緣線內側施劃白色實折線，以誘導駕駛員選擇合理的車速通過彎道，如圖6所示。

3)路面標記。路面標記是利用路面文字、符號等，指示或者限制車輛行駛的標記。山區(qū)公路路面文字標記的高度應根據(jù)設計速度確定。設置路面文字標記路段的運行車速如果高于設計速度，可以采用更大一些的字高。路面圖形標記寬度應為設置路段車道寬度的一半，并四舍五入取10cm的整倍數(shù)。路面文字標記可設置于凸曲線、彎道內側視距不良等路段，標記內容可選擇“慢”和轉向箭頭等。

2．3交通安全附屬設施

實施路段前4km，急彎、陡坡較多，實施路段后2km，地勢平坦，但穿越村莊、交叉口，局部線形差。這些路段容易引發(fā)事故，需合理設置交通安全附屬設施，減少交通事故的發(fā)生。

1)線形誘導標。在急彎路段設置線形誘導標，線形誘導標的設置根據(jù)曲線半徑、曲線長度、偏角大小確定。偏角較小(≤7°)的曲線路段，在曲線中點位置設一塊誘導標;偏角較大(＞7°)，曲線較長的彎道，設置若干塊誘導標，并保證駕駛人員在曲線范圍內連續(xù)看到不少于三塊誘導標。

2)道路廣角鏡。在視距不良的彎道路段，最佳的處置措施為清理彎道內側樹木、山體、墻體等遮擋物，在無條件清除時，設置道路反光鏡，以擴大駕駛員視野，及早發(fā)現(xiàn)彎道對向來車，減少對撞交通事故的發(fā)生。

3)強制減速設施。在沿線村莊、出入口、主要支路設置強制減速震動帶，以預警司機減速。4)示警柱的設置。在沿線較小平面交叉兩側，在路口兩側各設置示警柱，以防范小支路車輛的突然出現(xiàn)而發(fā)生意外。

2．4防撞護欄設計部分

防撞護欄設計需從適用條件選擇護欄等級，通過使用性能對比分析選擇護欄形式，確定護欄的設置位置。

1)確定護欄防撞等級。根據(jù)公路等級、設計速度，控制車輛駛出路外或進入對向車道有可能造成的交通事故等級，從而確定護欄防撞等級。揭西縣大北山森林公園連接路等級為四級，旅游大巴、中小型車占絕大多數(shù)，車速一般在20km/h，且護欄主要用于路側陡坡危險路段，為防止發(fā)生二次重大交通事故，參照JTGD81—2006公路交通安全設施設計規(guī)范路基護欄防撞等級的適用條件，選用等級為B的防撞護欄。

2)護欄的形式選擇。當前公路行業(yè)普遍使用混凝土護欄、波形梁護欄、纜索護欄等三種形式。監(jiān)于實施路段屬于山區(qū)低等級公路，多處位于急彎陡坡危險路段，通過綜合比選后選用維修、養(yǎng)護費用較低，堅固、耐碰撞的混凝土護欄，混凝土護欄適合設置在急彎路段外側、路側為深溝、陡崖，車輛沖出將導致嚴重傷亡事故的部分路段。其缺點是碰撞角度較大時，對車輛和乘員的傷害大。

3)護欄設置范圍。根據(jù)路側危險程度、事故概率、車輛駛出路外的可能性等條件，確定護欄設置位置，避免盲目設防、過度設防，最大限度減少工程對環(huán)境和景觀的破壞。結合揭西縣大北山森林公園連接路的具體情況，主要設置的范圍為:陡崖、溝深、填方邊坡高度或路肩擋墻高度h≥4m的路段，或毗鄰河溝(路肩邊緣不足3m)的險要路段。急彎或連續(xù)急彎的曲線外側，發(fā)生過車輛駛出路外事故的路段優(yōu)先考慮。陡坡路段平曲線外側，尤其是長下坡直線路段接急彎路段的外側。

4)在混凝土護欄上刻劃立面標記，立面標記為黃黑相間的傾斜線條，傾斜為45°，設置時向下傾斜的一邊朝行車方向，以起到警示作用。

篇8

以目前青藏公路二級公路(路基寬度為10．0m)為研究對象，進行數(shù)值模擬計算(見表1)，結果表明:路基基底吸熱/放熱比為3．71［20］，當路面寬度增加1倍后，路基基底熱流量將增加60%;而這部分“有害”能量的過多導入，導致下伏多年凍土地基退化過程加快0．6倍［21］，引起凍土地基承載力下降，變形過大，嚴重影響上部結構的穩(wěn)定性．除此之外，公路工程的建設還會引發(fā)公路基底熱流分布的不均勻，使得下伏多年凍土退化差異較大．例如，公路路基下形成的融化盤;由于路基陰陽坡效應引發(fā)的融化盤偏移;由于橋涵通風作用使小橋涵中部多年凍土上限上升，而橋梁后臺及涵洞進出口端部上限下移等．反映到公路工程的穩(wěn)定性，都將會誘發(fā)公路不均勻變形、差異沉降、路基邊坡滑塌、橋梁兩端和涵洞洞口產生開裂下沉等病害．圖2為青藏公路波浪病害和涵洞地基退化差異引發(fā)凍脹病害．因此，闡述公路工程引發(fā)的外界能量導入和分布，及與工程穩(wěn)定性的相互關系是該設計理念的首要問題．

1．2工程措施對于凍土地基能量狀態(tài)的調節(jié)程度

這部分內容主要是從凍土地基能量收支角度，研究工程措施對于打破平衡后的凍土地基能量狀態(tài)的調節(jié)修復程度．為了保證公路工程的穩(wěn)定性，必須改善工程活動影響下凍土地基的能量狀態(tài)，使其維持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，延緩或弱化多年凍土的退化過程．在工程中，常采用各種被動或主動冷卻措施(圖3，4)保障凍土地基的穩(wěn)定性［22］．青藏公路整治改建工程中在縱向裂縫較為發(fā)育的楚瑪爾河平原設計了熱棒路基，用以確保路基工程的穩(wěn)定性．2004－2011年的監(jiān)測資料表明，熱棒路基年度傳輸能量在1400～1900MJ［23］，有效的導出凍土地基內的“有害”能量，路基下人為上限在運營期內保持在天然上限水平，保證了路基工程的穩(wěn)定性．片塊石路基、通風管路基等多年凍土區(qū)廣泛應用的特殊結構措施的作用本質都是對凍土地基中“有害”能量的導出．除此之外，工程措施對凍土地基能量的調節(jié)還包括對公路基底不均勻熱流的調整．如針對陰陽坡效應路基設置的陽坡側遮陽板、碎石護坡、單側熱棒路基等，在涵洞基礎洞口設置的熱棒等，見圖5．此類調整可以有效改善基底多年凍土發(fā)育的不均勻性，改善公路工程的局部穩(wěn)定性．

1．3多年凍土公路工程設計的目標和影響因素

多年凍土公路工程的設計目標是根據(jù)公路工程的穩(wěn)定性與能量變化過程的相互關系，通過工程措施對凍土路基能量的調節(jié)作用，阻止“有害”能量的導入或者將其導出，維持凍土地基能量的相對穩(wěn)定狀態(tài)，從而確保公路工程的穩(wěn)定性．其設計目標主要通過時間和空間兩個維度實現(xiàn)．1．3．1時間維度主要有短期、中期和長期目標，時間維度的不同，對穩(wěn)定性的要求也有所差異．短期目標主要通過合理選擇(換)填筑材料、控制路基開挖斷面、規(guī)范路基施工工藝以及選擇輕便快速施工的橋梁結構和涵洞形式等技術手段，確保公路工程施工期的穩(wěn)定性，對凍土地基能量的平衡狀態(tài)要求相對較低．中期目標為確保采用常規(guī)維護即可達到公路工程設計年限內的使用要求，一般為20a，對于凍土地基能量平衡即依此選擇有針對性的強化路基、主動降溫或被動保溫的工程措施．長期目標即是通過凍土病害的預警預報，加強道路的預防性養(yǎng)護，保證公路在50a以上全球升溫背景下的全壽命周期的使用要求．凍土地基的能量狀態(tài)調整也應充分考慮氣候變化的影響，綜合選擇合適的工程措施或規(guī)避多年凍土的影響．1．3．2空間維度主要通過路基高度、寬度等路基尺度的變化，全幅和分幅等修建方式的異同，以及路基與橋涵、隧道等構造物等建設形式的不同調節(jié)凍土地基的能量狀態(tài)，使其維持相對穩(wěn)定．需要指出的是，時間維度和空間維度的需求通常不是孤立的，二者是互相聯(lián)系的，也經常與受到其他因素的影響(工程的投資、工程等級、凍土地質條件等)．如對于埋藏較淺、厚度較薄的多年凍土，若在短期和中期對公路的通行要求不高，則可以主要在時間維度進行處理，如鋪設簡易路面通行，待3～5a后多年凍土融化，再進行處理建設．若在時間緯度上要求較高，則主要在空間緯度上處理，如設置架空橋梁或挖除換填等．因此，在具體的設計中，需要綜合考慮當?shù)氐膶嶋H情況，分析各種因素，在時間和空間兩個維度中尋找一個平衡點，以最優(yōu)的設計方案確保凍土-公路工程體系的能量平衡，滿足設計要求．

2空間維度能量平衡過程

作為線性工程，構筑于凍土層之上的道路工程必然改變一定面積原天然地表的性狀，有時甚至深入到一定深度的地基．這些地表和地基在空間上的人為變化都會引起下部凍土吸熱特征的變化．以路基工程為例闡述路基尺度對凍土能量平衡特征的影響，模型見圖6．影響凍土能量平衡特征的路基尺度因素包括路基高度、路基寬度、路基坡度以及保溫護道等，選取路基高度和路基寬度作為代表，采用數(shù)值分析的方法分析路基尺度對凍土能量平衡特征的調節(jié)作用［24］．路基高度的變化直接影響著路基頂面所吸收熱量的傳遞過程．數(shù)值計算結果，下部凍土吸熱量隨填土路基高度的變化曲線如圖7所示．圖7顯示，路基越高，熱阻越大，通過其進入地基的“有害”能量就越少．可見，加高路基能夠延緩地基凍土吸熱，延緩和阻止地基凍土吸收的“有害”能量．凍土工程中常用的保溫板路基就是以導熱系數(shù)遠小于路基填料的保溫材料來等效一定厚度的填料．以XPS保溫板為例，其導熱系數(shù)為0．0258W·m－2，按照熱阻等效原則，取路基填料導熱系數(shù)為1．8W·m－2，則10cm厚的XPS保溫板大約相當于6．9m高的路基填料［7］．XPS保溫板對下部地基平衡能量的調整能力與6．9m厚的路基填土相當，其原理就是增加路基高度，阻止外界“有害”能量的進入．因此，加高路基和采用保溫板都是有效的在空間維度上減少“有害”能量吸入的方式．路基寬度對凍土能量平衡特征的影響主要體現(xiàn)在路基加寬后，瀝青路面吸熱面增大，通過路基基底進入地基的“有害”能量增大，路基中心區(qū)域的聚熱效應加劇，基底能量分布不均勻，造成凍土地基形成融化盤等不均勻退化現(xiàn)象．圖8所示下部凍土吸熱量隨填土路基寬度的變化曲線說明，路基寬度對凍土吸熱量的影響小于路基高度的影響．基于這一規(guī)律，對于工程應用中的寬幅路基，可以將全幅修建轉化為分幅修建方式．在多年凍土區(qū)分幅建設高速公路現(xiàn)已應用于共和至玉樹高等級公路，見圖9，相對于全幅修建形式，分幅修建形式的本質是減小了路基寬度，削弱了路基中心區(qū)域的聚熱效應，不僅減小了“有害”能量總量，而且減小了融化盤的深度．數(shù)值模擬結果發(fā)現(xiàn)，將23m寬的全幅路基改為間距為2m，幅寬均為10m的分幅路基形式后，下部凍土吸熱量減少了15．8%．在極不穩(wěn)定的高溫高含冰量凍土地區(qū)，凍土地基對吸熱量極為敏感，工程活動極易破壞凍土地基的能量平衡狀態(tài)，而增高路基、減小幅寬和特殊處置措施等路基措施難以維持凍土地基的穩(wěn)定性．在這種情況下可以考慮“以橋代路”的旱橋方案，圖10為青藏鐵路通過高溫多年凍土區(qū)的旱橋．以橋梁工程通過多年凍土區(qū)，樁基對凍土地基的擾動明顯減小，且無黑色路面的吸熱作用，凍土地基回凍過程明顯縮短，這也是典型的在空間維度上實現(xiàn)凍土地基的能量平衡過程［25－27］．

3時間維度能量平衡過程

在時間維度上，依據(jù)工程建設的需求目標，主要有短期目標、中期目標和長期目標．時間維度的不同，對穩(wěn)定性的要求也有所差異．短期內的外界熱量來源主要是施工擾動，能量平衡目標主要為確保施工期的穩(wěn)定性，只要確保施工期內公路工程建設順利完成即可，對凍土地基能量的平衡狀態(tài)要求相對較?。虼?，對該階段消除“有害”能量的特殊處置措施的要求是適應性強、降溫迅速，能夠在較短的凍融循環(huán)周期內有效平衡“有害”能量．例如，在隧道施工中，洞口開挖后，凍土直接暴露于空氣中，極易受熱融化而造成邊坡熱融滑塌，為了維持短期的施工安全、穩(wěn)定性，就需要利用熱棒的快速制冷作用在短期內解決能量平衡問題［16，22－23，28］．中期的吸熱來源為工程構筑物上邊界的吸熱以及氣候變暖的影響，能量平衡目標為確保公路運營期內的穩(wěn)定性，保證在公路運營期內，日常維護即可滿足使用要求，對于凍土地基能量的平衡也以此確定．該階段吸熱過程一般較為緩慢和穩(wěn)定，且對凍土環(huán)境、水文環(huán)境和地質環(huán)境等依賴性較強．因此，該階段的能量平衡目標是盡量減少“有害”能量的進入．該階段的特殊處置措施應該易于養(yǎng)護、具有較好的長效降溫能力、適應性強、能夠一定程度適應氣候變暖和可靠性高等特點．工程中常用到的通風管、塊石層等路基形式由于其結構簡單、對氣溫條件的適應性強、長期降溫效能良好等特點，適用于中期階段的能量平衡［29－32］．對于塊碎石層路基，基于實測數(shù)據(jù)的推算表明，高度為3m，寬度為10m的路基在采用厚度為1．5m的塊碎石層后，考慮外界氣溫升高的影響，其結構損壞程度低，降溫效能較為穩(wěn)定，每年消除路基吸入的“有害”能量約為200MJ，運營20a后的片塊石路基下凍土上限基本維持在天然上限附近，中長期降溫效果明顯，塊石層路基以其在氣溫升高的條件仍能有效消除“有害”能量而適用于中期階段．長期的吸熱來源則主要考慮氣候變暖的影響，能量平衡目標為保證在公路遠景設計年限外，通過正常的升級改造，就可以滿足新的運營要求，凍土地基的能量狀態(tài)調整也以遠景升級改造需求確定．對該階段平衡能量的特殊處置措施的要求是可靠性高、易于維修和升級改造、能夠抵抗氣候變暖．

篇9

1線形設計中的安全問題

1.1直線。過長的直線段，易使駕駛員因景觀單調而產生疲勞，一旦有突顯信息出現(xiàn)，就會因措手不及而肇事。另外，駕駛員在長直路段愛開快車，致使車輛進入直線路段末段后的曲線部分速度仍較高，若遇到彎道超高不足，往往導致傾覆或其它類型的事故。

1.2平曲線。平曲線即彎道，平曲線與交通事故的關系很大。在圓曲線上，由于橫向力的存在，對汽車的安全行駛會產生不利影響。大半徑曲線比小半徑曲線的事故率低；連續(xù)曲線當半徑協(xié)調時，事故率比不協(xié)調時低。

1.3縱坡度。調查表明，在平原地區(qū)、丘陵地區(qū)和山區(qū)高速道路上，發(fā)生于坡道部分的交通事故分別占17%、18%和25%。分析山區(qū)高速公路坡道上交通事故率高的原因，主要是下坡時，駕駛員為節(jié)油常采取熄火滑行的操作方法，一旦遇到緊急情況來不及采取應急措施。

1.4線形組合。行車安全性的大小與不同線形之間的組合是否協(xié)調有密切的關系不良的線形組合往往是誘發(fā)安全隱患的重要原因。如線形的驟變，在直線路段的凹形縱斷面上，在凸形豎曲線與凹形豎曲線的頂部或底部插入急轉彎的平曲線，在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部設置斷背曲線，縱坡長度過短，出現(xiàn)鋸齒形縱斷面等等。

2線形設計中的其他問題

2.1公路選線與公路平面、縱斷面、橫斷面等線形設計密切相關，山區(qū)高速公路的線形設計往往忽視了與選線工作的重要性，線形和選線之間缺乏聯(lián)系。

2.2山區(qū)高速公路線形設計的各個階段，忽視運用先進的手段對線形設計方案做深入細致地研究，沒有經過充分論證和比選就確定設計的最優(yōu)方案。

2.3山區(qū)高速公路線形設計時缺乏與農業(yè)基本建設的配合，出現(xiàn)了占多農田，占多高產田的現(xiàn)象。

2.4山區(qū)高速公路線形設計忽視環(huán)境保護，忽視對工程地質、水文地質進行勘測，沒有查清其對高速公路的影響，缺少采取相應的措施。

3線形設計問題的對策

3.1安全問題的對策。在平曲線上應該保持期望車速的連續(xù)性，如果由于經濟和環(huán)境的原因在某一地點標準降低，就應通過清晰的標志、標線和其他警告設施提前告之駕駛員前方潛在的危險，并引導他們安全通過危險位置。曲線的偏角不能太小。曲線偏角過小時，曲線長度看起來將會比實際的短，使駕駛員對公路產生急轉彎的錯覺，這種錯覺偏角越小越顯著。盡可能使用緩和曲線，使用道路曲線能自由流暢。緩和曲線是從安全角度出發(fā)設計的一條駕駛員易于遵循的路線，能使車輛在進入或離開圓曲線時不致侵入鄰近的車道。慎用直線，直線長度的長短直接影響車輛的行車安全。直線過長時，在長直線上行車過于單調乏味，容易造成駕駛人員的疲乏和放松警惕。與地形相適應的路線不僅能誘導駕駛員的視線，而且能使司乘人員心情舒暢，提高駕駛的安全性。在縱斷面設計中，影響交通安全的因素有縱坡、坡長和豎曲線半徑，采用較小的縱坡和大半徑的豎曲線，能同時為駕駛員提供良好的視距及超車機會，有利于行車安全。因此，在豎曲線設計中就盡量避免連續(xù)的短豎曲線（特別是在直線路段）和長而淺的凹型豎曲線上應確保道路的橫向排水系統(tǒng)。橫斷面設計要素包括路面、路肩、路拱、路緣帶、邊溝、中間分隔帶等對行車安全都有影響，其中尤以行車道寬度和路面狀況對道路安全的影響最大。因此，規(guī)劃設計人員在規(guī)劃設計中要始終貫徹以人為本的理念，為用戶提供安全、快速、便捷、舒適的公路交通基礎設施。

3.2其他問題的對策。山區(qū)高速公路線形設計，首先，根據(jù)山區(qū)特征順應地形設計，即是線形設計要達到平面順適，縱面均衡，橫面合理，降低路堤高度，減少切割，盡量保護山體平衡體系。其次，根據(jù)山區(qū)地質水文條件設計線形，由于山區(qū)地形復雜，線形設計時應盡可能多地收集有關地質水文方面的資料，并進行實地踏勘，較全面地掌握有關地質水文情況，根據(jù)地質水文條件，使線形設計盡量避開不良地質地段和復雜的地質構造帶，減少地質災害發(fā)生的機率。線形必須經過不良地質地段時，在滿足技術標準的前提下，盡量利用縱斷面的變坡點控制填挖高度，減少開挖面，使路基設計時較容易采取有效措施防治地質災害。對于受地形、地質水文條件及技術標準限制，縱坡控制難度較大時產生的高填深挖路段，因形成的大面積新坡面在雨水沖擊下易產生山體崩塌、滑坡，一定要進行多方案比較，不僅從經濟上作路基高填深挖與橋隧方案的比較，還要從技術上分析方案的可行性，全面分析地質情況，綜合考慮環(huán)境因素，使工程經濟、合理。如果各方案在技術經濟上相當時，從保護自然環(huán)境考慮，宜選用橋隧結合方案。另外，高速公路工程穿山越嶺跨江過河，連接城鄉(xiāng)，工程沿線地形地貌變化多端，地質水文條件復雜多變，公路線形設計必須適應多變的環(huán)境，堅持人與自然相和諧、尊重自然、保護環(huán)境的原則，堅持以人為本，堅持安全第一，注重道路的功能需求，使線形順適，平、縱、橫組合合理，滿足技術經濟標準，有良好的視線誘導，注重環(huán)境保護，結合工程沿線植被及氣候等自然條件，合理利用自然資源。線形設計應避開自然保護區(qū)、水源、人文景觀、居民區(qū)等生態(tài)及社會環(huán)境敏感區(qū)，盡可能繞開森林、濕地、水利設施和基本農田，少拆遷電力、通訊設施及建筑物，由于山區(qū)土地資源十分珍貴，所以更應充分利用荒山、荒坡地及劣質地，在滿足技術標準的前提下控制填挖，盡量減少對自然景觀和植被的破壞，在不可避免的情況下要同步做好恢復工作，使公路自然融入周圍環(huán)境，形成和諧的人工景觀。超級秘書網(wǎng)：

參考文獻：

[1]白冰，王飛.淺談山區(qū)高速公路線形設計的原則和優(yōu)化[J].科技信息，2009（5）.

篇10

2主要病害原因分析

2．1通行車輛

該橋修建于20世紀80年代，已經運營27年。原橋梁設計為一級公路橋梁，按照交通部《公路工程技術標準》(JTJ001-97)的規(guī)定，一般能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000～30000輛。免費通行前交通量已經超過了原設計交通量的60.2%，免費通行后，交通量較免費通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術標準》(JTGB01-2003)，免費通行后平均日交通量是四車道一級公路能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍，平均日交通量已經達到六車道高速公路能適應的年平均日交通量標準(45000～80000輛)。由上可見，限載前，該公路大橋車流量遠超過當初設計標準，再加上超載車的數(shù)量和超載重量都越來越多，對橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個承重部位均造成不利影響。

2．2T梁病害

(1)混凝土施工質量較差，施工完成后，混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面;保護層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水。此類病害短期內不會引起橋梁承載能力的降低，但對結構耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導致內部鋼筋銹蝕，繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開裂，長期作用會降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑，對于預應力混凝土橋梁，如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴重。

(2)在主梁跨中1/4L～3/4L之間，腹板產生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L～3/4L跨附近承受較大彎剪導致梁體腹板混凝土主拉應力超過允許值，進而產生裂縫。而在主梁支點附近，梁體腹板上產生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點附近位置承受較大剪力，當主拉應力過大或腹板抗剪能力不足時會導致斜向剪切裂縫的產生。主梁斜截面強度不足會導致結構產生剪切性破壞，該類破壞屬于脆性破壞，在橋梁結構中不允許發(fā)生。

2．3蓋梁病害

由于橋梁運營時間較長，伸縮縫橡膠條破損漏水，蓋梁上建筑垃圾堆積，排水不暢，加上蓋梁混凝土施工缺陷，環(huán)境中的水及侵蝕性介質就可能滲入混凝土內部，導致了混凝土碳化和鋼筋銹脹，影響結構的受力性能和耐久性，部分蓋梁的整體承載力降低。

2．4支座病害

橋梁支座已經使用27年，橡膠開始老化，鋼板嚴重銹蝕，支座已經接近使用壽命。

3加固設計

針對此現(xiàn)狀，考慮到原設計T梁抗裂安全儲備較小，T梁間橫向聯(lián)系偏弱，考慮進行全面加固。除對出現(xiàn)病害的部位進行維修加固外，另從兩個方面加強橋梁的橫向聯(lián)系和承載力:①對尚未出現(xiàn)但未來最可能出現(xiàn)病害的T梁進行整體性加固，提高T梁的承載能力;②對全橋T梁橫隔板進行整體性加固，提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除，采用雙層鋼筋網(wǎng)片或并筋橋面鋪裝，加強橋梁的整體性。主要加固方案如下:

(1)對全橋已出現(xiàn)裂縫的所有T梁全部進行加固，考慮到橋梁西半幅未來通行重車的可能，有必要對西半幅未出現(xiàn)裂縫的部分T梁進行整體性加固，如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現(xiàn)裂縫需要加固的，則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復后進行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對梁體豎向裂縫嚴重的T梁增加體外預應力。本次加固中，考慮到20mT梁梁體未出現(xiàn)斜向裂縫，不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～6號橫隔板之間的腹板，其中，跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和6～7號橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對1～2和6～7號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～7號橫隔板之間的腹板，其中，4～5號橫隔板間腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和7～8號橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對1～2和7～8號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#－7#T梁。腹板粘鋼除116－1#、123－1#、124－1#、133－1#134－1#、135－1#梁采用方法1加固外，其余均采用方法2。而對于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現(xiàn)4條或4條以上豎向裂縫，或梁體出現(xiàn)2條或2條以上豎向貫通裂縫，則對T梁采用體外預應力加固，其余計劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。

(2)對全橋未加固的所有橫隔板進行加固，增大橫隔板截面，加強橫向聯(lián)系，避免單梁受力。具體方案為對全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固，鋼板材質采用Q345B，鋼板厚度6mm，鋼板外露表面進行防腐涂裝。并對40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋，澆筑快速修補料增大橫隔板跨中截面。

(3)對出現(xiàn)裂縫和大面積銹脹的蓋梁進行加固，對蓋梁出現(xiàn)嚴重銹脹的部位進行處理，首先將銹脹部位混凝土鑿掉，其次對發(fā)生銹脹鋼筋進行除銹處理，后澆筑環(huán)氧混凝土(在破損區(qū)域過大處使用)進行修補，對病害嚴重或出現(xiàn)受力性裂縫的蓋梁進行粘貼鋼板加固。

4加固前后結果對比分析

經體外索加固后，雖然邊梁的抗力值未變，但由于體外預應力索改善了結構的受力性能，邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設計時提高了8.39%;50mT梁經過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設計時提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計算彎矩Mj，中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項指標均滿足《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTJ023-85)的要求。