路线设计对路基、路面设计的影响及设计方法研究论文_郭兴华

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摘要:公路是我国交通运输方式的一大重要支柱,公路施工也应当给予较高的重视程度。在公路施工之前的准备阶段,路线设计对路基设计、路面设计会产生较大程度的影响,在设计时应当加以重视。文章首先总结了公路路线设计对路基、路面设计存在的影响,并分别通过路线平面位置、路线纵断面以及路线横断面等几个方面体现,之后根据对实际的案例分析,提出合理的路线设计方法。

关键词:路线设计;路基设计;路面设计;设计方法

引言

公路施工的质量高低取决于施工方案设计的合理性,而公路施工方案设计中,路线设计不仅会对施工公路的路基设计及路面设计产生影响,更是影响着整个公路施工项目的施工质量和最终成果,路线设计的重要性显而易见。施工设计过程中应当明确路线设计对路基设计、路面设计所产生的影响,才能设计出合理的施工路线和施工条件,同时,还要求设计人员充分掌握路线设计的设计方法,下文就分别对其进行详细的阐述。

一、路线设计对路基设计及路面设计的影响

1.1 路线平面位置

公路路线设计过程中,要确定路线的平面位置,首先应当全方位的对该路线所在的位置进行全方位的勘查,了解并熟悉该路线周围的地质环境、水文环境等环境条件,可见,公路路线平面位置的设计和选择等同于对路线区域周围范围的地质条件以及水文条件进行选择。而公路路基及路面,也都需要充分考虑路线周围地质、水文的情况,路基设计、路面设计也都应该迎合环境条件的客观情况,在一定程度上消除地质、水文等条件对设计工作所产生的影响。特别是对于软基、危岩等条件特殊的地段,应当特别重视地质条件、水文条件对路基设计和路面设计的不利影响。可见,在对公路路线平面位置进行选择时,还需要考虑路线的平面位置对路基以及路面设计所产生的影响,并找出对路基、路面设计工作产生影响的不利因素,提前制定好消除不利影响因素的措施。

1.2 路线横断面

公路设计中路线的横断面指的是路线中央各个点的法相切面,由横断面设计线和地面线围成[1]。主要包括行车道、中间带以及边坡和边沟等,横断面可以表示所设计路线横断方向的地面起伏变化的情况。由此可见公路路线设计中横断面设计的重要性,由于它所反映的是地面起伏变化的情况,对公路施工条件和施工质量等都会产生较大的影响。若公路路线的横断面设计不够合理,则会对后期施工过程中路堤、边坡等的设计,容易导致路面边坡的滑坡、风蚀以及塌方等问题的出现,造成路基及路面的整体稳定性大幅下降,以至整个路基及路面都受到损害。

1.3 路线纵断面

通常在路线的纵断面设计工作完成后就可以将公路的路基高度确定下来,也就确定了公路路基的工作区域强度以及干湿类型,另外,纵断面在其形成的过程中,自身会由于周围自然因素以及地质水文等条件的变化而产生影响,这一影响也会直接映射到路基上。在正常的情况下,路线相同的平面位置若具有不同的纵断面的设计形式,就需要采取不同的填挖方式,路基的工作状况也需要作出相应的调整。因此,要求在公路纵断面设计过程中,将对路基设计、路面设计所遵循的基本要求和原则都要考虑到其中。

二、路线设计的设计方法研究

公路路线设计应当按照《公路工程技术标准》来进行设计,并根据公路路线施工项目的实际情况和具体要求来制定相应的主要技术指标,之后再按照平面设计、纵断面设计、横断面设计的方式分别进行设计,整体全面的考虑,最终完成设计工作。

2.1 路线平面设计

公路施工项目的路线平面设计首先要求线性直捷、路线连续、顺适,并保持良好的平面线形连贯性以及均衡性,尽可能的减少路线的连续转弯,对于平曲线则应当具有足够长的长度。路线设计中的路线线形包括直线、圆曲线以及缓和曲线等,在进行路线设计之前合理的对各种线形要素所要求的几何参数进行设定,再确定交点位置里程桩号以及间距、偏角及坐标等,以便进一步对平曲线的半径以及缓和曲线长度进行计算。针对上述的几种线形,可以借助以下公式来进行圆曲线要素的计算:

在上述公式中,T表示切线长,L表示曲线长,R表示圆曲线的半径,a表示转角。

通过以上方法来对圆曲线的要素进行计算,并将计算结果应用于路线的平面设计过程中,可以有效避免路线在规划过程中由于不良地质及水文条件而造成的影响,为后期的路面设计及路基设计提供较有利的条件,使整个公路设计区域合理化和科学化。例如,某公路全场为234.7km,若要设计速度为80km/h的双向、四车道的高速公路,该案例中,公路某处转角为64.78°,要进行平曲线设计首先需要根据已经确定的圆曲线半径,结合上述公式进行计算,假设圆曲线半径是250m,则计算方法如下:

2.2 路线纵断面的设计方法

对于路线纵断面的设计,主要会受到地形以及地质的限制,只有在路线高度以及路线的长度等方面着手设计以规避限制性的条件,才能够满足最基本的设计要求,完成设计工作。在这一过程中,需要整合路面设计以及路基设计两方面的内容,综合进行设计,保证公路的正常功能,否则可能出现顾此失彼的失败设计。例如,设计过程需要考虑路面的排水需求,应将最小的纵坡控制在0.3%~0.5%之间,否则可能无法顺利排水而在雨天出现公路积水情况,不利于车辆的正常通行。另外,还应当根据不同的地形来进行纵坡设计,同时应当注意设计过程的差异点,例如,对于平原纵坡中较均匀的平缓坡等则不能采用极限坡度。

2.3 路线横断面设计

公路路线横断面的设计,可以说是横断面设计线和地面线围成的图形,是路线设计中的重要部分,需要考虑的因素众多,包括平面设计和纵断面设计之间各个元素的协调与一致,此外还要将路基的设计和路面的影响以及公路的强度纳入考虑范围。本文以分离式路基断面为例,如图一所示,为分离式路基断面的横断面设计。

从该图中可知,该公路的设计以其通行能力为基础,设置了行车道,因而明确规定了对应的路基宽度。其中,路基宽度主要是考虑到地形和其他特殊情况,因而最终定位了26米,在该公路中,行车道设计的目的是满足交通安全和行车舒适的需求,所以,在进行路基和路面设计过程中,需要考虑是否可以为车辆的正常形式提供基本的客观条件。同时,根据正常行驶的车辆的需求确定公路的横断面和车速、动态净空之间的联系,例如,由于美国城市的网格道路系统限定了大部分城市中心区的街道布局,极少有中心区拥有足够的公共开放空间,因此码头区的复兴有着其重要的意义。水滨的美丽景色以及声音和感觉很自然地能够吸引人们的注意力。滨水区的节庆市场通过功能转换,引入贸易、旅游、文化娱乐等综合设施,结合高品质步行街环境,成为一个有吸引力的公共场所。例如,纽约曼哈顿的南街海港,在更新过程中对一些历史性建筑进行了整修,包括南街海港博物馆、富尔顿鱼市、原有的商业建筑以及帆船等,并将17、18号码头改造成集娱乐、购物、休闲、餐饮、展示等功能于一体,吸引大量的游客。创造一种同航海有关的商业文化氛围,引领人们进入18世纪中叶的海上贸易世界。

图一 分离式路基断面的横断面设计图

3.2节庆市场作为一种公共政策

节庆市场作为一个新的公私合作项目的典型代表,吸引着政府和私营商家的眼球。它一方面看似能解决商业中心衰败以及零售商减少的问题,另一方面又能给私营开发商带来利润。通过政府支持来加强零售商业并不是新政策,许多城市当地的政府都曾经为其中心广场建筑或是步行街中的零售商提供了大量的补助。然而,对于节庆市场,政府却是更加直接的参与了这个项目的开发与发展,提供了比之前更高水平的财政补助,目的就是希望能够在日趋衰退的商业中心区创造出更多的商业活动,恢复其活力。然而发展节庆市场比创建一个郊区的购物中心需要更多的资金。首先,它需要一个完善的停车体系。其次,节庆市场一般处于商业中心位置,地价昂贵。另外,节庆市场是一个拥有许多小商人的主要市场,缺乏像大型百货公司这样的经济支柱。特别是像罗斯公司这类的经营小规模资金的国内企业更难实现节庆市场模式。开发商需要大量的公共补贴。同时,私人项目的开发也能为政府创造税收,并可以吸引更多的人到节庆市场,使之变得更加有活力。

4 小结

通过上文对节庆市场特点的分析,它区别于一般的购物中心而具有其自身的特点。

5 结论

节庆市场作为一种旧城开发模式,在美国的城市更新中起着重要的作用。本文着重分析了节庆市场在更新中的特点,正确和充分认识这些方法措施以及公共政策等各方面的问题,有助于准确把握其旧城更新的特性,找到符合我国实情的城市发展方式。在更新过程中重视历史街区的保护与规划,以及加强公、私、社区多方的参与,根据不同地方自身的经济、文化、历史特征,不盲目使用教条,创建出其独特的城市景观,提高该区的环境、经济、社会多方面综合效益。

参考文献:

[1] Steven Tiesdell,Taner Oc,Tim Heath.Revitalizing Historic Urban Quarters[M].北京:中国建筑工业出版社

[2] Sawicki,David S.The Festival marketplace As Public Policy[J].Journal of the American Planning Association,Smmer 1989;55,3

[3] John T.Metzger.The failed promise of a festival marketplace:South Street Seaport in lower Manhattan[J].Planning Perspectives,2001,16:25-46.

[4] Ann Breen,Dick Rigby Festival Markets:Show-Stealers of the Waterfront[J].EPA journal,May 1988;14,4

[5] K.A.Roberston.胡纹,段永辉译.美国城市中心区的改造策略[J].国外城市规划,1998,3

[6] 胥建华,宁越敏.滨水区更新开发与城市功能提升的关联机理及发展阶段[J].中国城市研究,2008,3(2)

[7] 程晖.旧城商业环境更新的城市设计研究[D].重庆:重庆大学,2004.

论文作者:郭兴华

论文发表刊物:《基层建设》2016年9期

论文发表时间:2016/7/26

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