改扩建道路工程线形设计介绍
本站 2019/3/1 10:28:44
随着城市的发展和建设,很多城市道路已经使用多年,出现了各种各样的问题,已不适应城市快速发展的需要,急需进行改造。虽然目前高等级道路多以新建为主,但从发展和长远的眼光上看,旧路的改扩建工程将是我国道路建设所面临的非常重要的问题。
由于每条道路性质不同,所处位置不同,路况不同,改造的原因也不同。根据近年来深圳市区道路改造情况,就改造原因大致归纳以下几类:
(1)道路断面不合理,原道路为公路,已无法满足城市居民出行需求;
(2)由于道路已接近或超过使用年限,路况较差;
(3)重载车超载车较多,道路虽未接近使用年限,但已不堪重负,出现大面积损毁现象;
(4)早期道路路面结构层设计较薄,或结构层设计不合理,导致道路路面毁坏严重;
(5)随着生活水平的提高,人们对道路景观和舒适度也有了更高的要求,很多道路外观陈旧,与城市风貌和周围环境不协调,有损城市形象。
笔者结合近年来的设计实践,谈谈旧路改扩建过程中道路线形设计的认识,现分述如下:
1、道路设计中的组成因素
(1)设计时除考虑规划外,应综合考虑原有的建筑、道路桥梁及其他构造物对新路布线的影响,对上述情况应尽可能采取避让、利用及改造的手法,将设计工程量降到最低。
(2)道路作为城市景观的一部分,又受到地形、地物排水和地质条件等因素的制约,因此在布线时应强调使所选路线和地形相协调,使其溶于自然,又要利用自然。
2、关于改造道路线形设计
(一)平面线形设计
旧路改造道路的平面线形一般与旧路一致,局部不符合规范的路段做些微调,但由于改建工程约束条件比新建工程多,路线走向基本确定,路线被有些点控制的很严格,如桥涵构造物等,因此,改建道路在做平面拟合设计时,往往是对路线测设的控制点进行拟合,但在拟合过程中应注意,不要因为一味拟合旧路,而采用设置小半径曲线加超高的方式来满足行车速度的要求,特别是在交叉口路段应特别注意。如条件允许应尽量选用不设超高最小半径,不得已时,其超高坡度不宜大于1.5%。
但往往在高等级公路改造为城市道路中常常出现在同样半径情况下原道路超高较城市道路设计标准大的情况,这是由于高等级公路设计时基本原则为快速集散,行车速度较快,其在超高设置上往往比城市道路较高。因此我们认为如由于建筑物等条件限制时不得以必须设置超高时,在有条件的情况下圆曲线两端应尽量采用缓和曲线,在有效降低工程造价的同时,保证行车安全。
布龙改建工程设计中,如按《城市道路设计规范》规定,半径大于600m的平曲线可不设超高,但现状道路按一级公路设计,计算行车速度为100km/h,其中JD5、JD6的半径分别为1600m、1000m,超高横坡均为3%。其中JD5的桩号范围为K73+597.267~K74+060.655,超高长度为463.388m,JD6的桩号范围为K75+577.425~K76+378.895,超高长度为801.47m,两段共长1.26km。若将JD5、JD6的超高改造,需要大规模的破除现状路面,必然造成道路造价大大增加,且与现状道路两侧建筑物高程冲突。因此在设计中,JD5、JD6的超高横坡均按现状设置,虽然平曲线半径已满足要求,但考虑快速行车的安全,仍然在曲线两端设置了缓和曲线,降低超高的影响。
(二)纵面线形设计
纵面线形是构成道路三维形象的重要组成部分,纵面线形应为适应地形起伏条件的设计。在城市道路旧路改造设计可采用包线设计原则,尽量少填少挖,少动旧路标高,它可解决城市道路施工中不中断交通,以及充分利用旧路结构和原地下管线的问题。在纵断面设计中留足新路面结构空间作为补强层,这样可把旧路面当做新路面基层,即可节约工程造价,路基稳定性也更好。
在进行布龙路工程设计时,布龙路为旧路改建,为了节约工程造价,采用的是加铺沥青改造为复合路面,原有的道路纵断面基本可满足《城市道路设计规范》计算行车速度60km/hI级城市主干路的技术要求,除需要设置立交的局部路段调整纵断面,其余路段均采用旧路的纵断面线形,因此设计高程以比旧路高程提高10cm考虑,同时由于现状道路投入使用已有较长时间,现状道路多处路段路面有不均匀沉降现象,本次设计在满足加铺层最小厚度10cm的前提下,尽量减少路面加铺层的厚度,故设计未对纵坡小于0.3%的路段纵坡进行调整,通过增加路面排水设施等技术手段对路面排水进行处理,使加铺层厚度保证在10-12cm为宜,从而减少路面加铺工程数量,有效的节约了工程造价。
(三)平纵横设计的组合
道路设计应将平、纵线形设计与横断面设计协调组合起来,才能称之为立体线形设计的完整内容,才能使道路构成行驶安全快速、舒适、视线效果好的统一体。为此在设计中应互相照应,彼此兼顾,因此在设计中应注意以下几点问题。
(1)平曲线与竖曲线的组合。研究平曲线与竖曲线的组合协调性,是为了保持线形在视觉上的连续性,使驾驶员在行车过程中不会产生道路扭曲的感觉。我们认为平曲线包竖曲线最好是同步的,如果一个平曲线包含多个竖曲线则会认为道路有分段的感觉。应当为a.当平曲线与竖曲线半径均较大时,平、竖曲线应重合,当平、竖曲线均较小时,不应重合;b.在不设置缓和曲线时,平曲线包住竖曲线或相反亦可,在设置缓和曲线时,平曲线应包住竖曲线,不应存在错位设置情况。
(2)平竖曲线搭配合理,考虑线形均衡。一般竖曲线半径与平曲线半径之比在1:(10~20),能创造行驶安全的理想线形,为行驶创造有利条件。
(3)平、纵横向设计的合理搭配。横断面设计是根据交通量的大小布设车行道数,机动车、非机动车、绿化带及人行道的位置和宽度需要依据进行设定。平面线形要以地物与地形来控制中线位置,找出圆曲线合理的中心点,要依据横向地形凹凸,按拆迁最少,动土数量较少,保持左右道路两边建筑物基础的稳定等诸多因素,进行比选后定出道路中线的平面位置与竖向标高。
(四)改善不良线形的一些措施
线形组合设计的目的在于利用道路内部和谐,创造连续、舒适、视觉条件良好,行驶安全的理想线形。但实际并非如此,往往受地形条件限制难以达到理想的线形,特别是在一些旧路改造的过程中往往会出现,笔者认为可以采取以下几点措施,以改善不良线形,增加行车安全。
(1)在线形设计中应遵循协调性原则合理布线,室内设计中要经常检查平纵面组合情况,使图纸符合实际,避免不良组合,必要时应对重点路段或线形组合不理想的路段进行透视图检查,判断组合效果,组合不当时应及时改变纵断面线形。
(2)设计中应充分利用绿化带的功能,做好渠化设计,改善道路景观及行车条件,这点在高等级道路旧路改造设计中尤为重要。
(3)借助道路设施设置诱导视线,突出道路形象,辅设道路标线及道路导向标志等设施,保持道路线形。
(4)不得已时借助交通设施设置必要的交通标志,使驾驶员安全驶过困难路段。
3、结语
城市道路往往位于城市的中心区,且周边建筑林立,地下管线复杂,给设计和施工增加了难度,因此在旧路改造过程中,平纵线形设计就作为了降低设计和施工难度的控制性因素,应充分的加以重视,最大限度的发挥道路的功能价值,减少对周边的影响。
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