学术刊物 生活杂志 SCI期刊 投稿指导 期刊服务 文秘服务 出版社 登录/注册 购物车(0)

首页 > 精品范文 > 公路设计论文

公路设计论文精品(七篇)

时间:2023-03-22 17:37:33

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇公路设计论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

公路设计论文

篇(1)

人们在对公路高边坡进行支护优化设计之前的基础性工作就是高边坡普查。高边坡普查是指在对前期勘察资料分析的基础上,对高边坡周围的地质情况进行进一步勘探,根据勘探结果作进一步的调查研究,并且重点分析需要开挖地段的周边的岩体结构,根据具体的地质状况以及岩土结构进行相应的实验研究。要结合定性研究与定量研究来对边坡稳定性进行分类,并对设计方案进行进一步的优化,来达到更加适合自然条件的设计,并指导施工。边坡普查目的主要就在于根据稳定性对边坡进行分区,来提出更好的优化设计方案,并且筛选出需要重点研究的边坡。

2重点高边坡稳定性评价及支护优化设计

2.1基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的地质过程特性,对岩石进行的高边坡稳定性评价的主要目的就是对边坡变形破坏的过程以及机制进行阐述,并且基于地心力学来对问题进行刻画,实际上这种对岩石高边坡进行的稳定性评价更具体说来应该是一个变形稳定性的问题。对变形稳定性的分析是指对高边坡的变形以及相关的破坏情况、破坏机制进行研究,并且结合数学、力学以及计算机技术,利用数值模拟的方法来对边坡变形的过程进行模拟演示,并且对变形过程进行控制,基于这种模拟研究的结果对边坡的稳定性进行相关评价。变形稳定性分析的过程是在对应力环境、变形特征、破坏模式、潜在滑面位置进行模拟分析的基础上进行的,但目前对于稳定性系数以及推力值的估计还缺乏足够的理论支持,没有形成一个成熟、准确的计算方法。

2.2重点高边坡稳定性评价

对需要重点进行研究的边坡要随时进行施工跟踪,要注意对实际施工中遇到的岩体结构以及边坡变形的情况进行足够精确、细致的描述,并且要积极收集边坡以及施工过程中的反馈信息,对具体的坡体情况进行分析,根据上述资料以及研究分析,来建立相应的地质模型来反映控制性结构面空间展布特征,并且要根据具体边坡结构的实际特征来进行计算方法的选择,用来研究边坡变形的破坏模式以及稳定性情况。土质边坡、散体结构以及破裂结构边坡的稳定性大多都会受到最大剪应力面的控制,因此,对这类边坡的边坡开挖过程进行研究分析,就要在对潜在滑动面的位置的判断基础之上进行,并且根据强度稳定性分析来对相应的边坡稳定性进行评价,为支护设计的优化提高有效的参数。

2.3重点高边坡支护优化设计

在对边坡支护进行优化中,要由对变形破坏的过程进行模拟来研究边坡开挖过程的不同变形阶段,由地质体所处的演化阶段以及变形破坏机制来对支护方案进行筛选,要按照具体的规范标准来进行静力学设计,要按照数值模拟的结果来研究地质体以及治理工程结构之间的相互作用,并由此来进行方案的优化设计。高边坡优化设计要建立在精准的地质模型的基础上,利用控制过程技术来完成,而且还需要特别关注边坡的稳定性评价,根据原有的设计方案进行改进。边坡优化要注意变形控制以及灾害控制,要将采用适宜的支护措施来是变形控制在允许范围之内,要结合反馈信息以及稳定性分析结果来进行有针对性的优化。

3结语

篇(2)

关键词:软土地基公路路堤设计软基计算

东莞镇区联网公路总长207.7km,公路等级一级,设计车速60km/h,双向四车道或双向六车道。包含老路改造加铺沥青路面、老路拓宽、新建道路三部分。按区域划分为5个标段。本文就一标段软土地基路堤设计进行重点论述。

一、水文地质概况

东莞地处珠三角平原区,地势低平,降雨充沛,河网纵横,地下水位受河水及潮水水位的影响。一标段内主要地表水系为东江及其支流水网,纵横交错。地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水,局部具微承压性。地下水位8月期间稳定水位标高介于0.33~2.43m,随潮汐波动,但年变化幅度不超过2m。

原始地貌单元为海陆混合沉积地貌。建设范围内普遍分布有软土,主要特征是:天然含水量高,孔隙比大,压缩性高,强度低,渗透系数小。软土工程性质差。

二、特殊路基处理方法

本项目主要采用了以下几种特殊路基处理方法:

1.垫层法(清淤换填)

本方法用于浅层较软弱地基,即软土深度不超过3米。其基本原理是挖除浅层软土或不良土,换填砂砾,并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力,减少沉降量。但是如果换填厚度超过3m,从经济上来说不可取。

2.塑料排水板

本方法用于深厚软弱地基,且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在软基表面施加大于或等于设计使用荷载,经施工期预压后,使被加固土体中的孔隙水排出,软基完成大部分或绝大部分的沉降,预压完成后卸去预压荷载,地基有些回弹,交付使用后地基承受使用荷载再次沉降,但沉降量很小(仅为卸载时的回弹量加剩余沉降量)。达到减少路基工后沉降、孔隙水排出同时,有效应力增加,土中孔隙体积减小,密实度加大,土体强度提高,地基承载力也得到提高。

本项目中采用等载预压。堆载分级施加,荷载施加按设计加载曲线进行。每200~300m设置一个检测断面,每个检测断面设置沉降板三组及边桩二组。当每天地基沉降量小于0.02mm时,可停止预压。

3.粉喷桩

本方法用于深厚软弱地基,且填土高度大于2m的路段以及桥头、涵洞等承载力要求较高的路段。其基本原理是通过施工设备将水泥与原状土的地基土充分搅拌而形成水泥土,通过水泥的水化反应及土颗粒与水泥水化物的凝硬作用、离子交换作用改变软土的性质,与桩间土形成复合地基,可以大大提高承载力,减少沉降。

三、设计计算

1.塑料排水板

本项目各层土的物理力学指标见表3-1:

各层土的物理力学指标表3-1

注:该路段地下水埋深0.79m,填土高度2m。

(1)设计

井径及间距经多次固结试算确定为:等效井径5cm,井距1m,三角形排列。本段软土层较厚,底层没有透水层,排水板的长度为穿透持力层0.5m。平均长度为13.0m。路基底部设置50cm砂垫层。并设置3%~4%的预拱度,保证砂垫层的使用质量。

(2)计算

①沉降计算

总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分。瞬时沉降是在加荷初始,地基土的孔隙水压力来不及消散,土的孔隙来不及调整,由地基侧向引起的。这种沉降一般不大,不宜精确计算。固结沉降是在上覆土压力作用下,地基中的孔隙水逐渐排出,体积发生变化引起的,是地基的主要沉降。次固结沉降是指孔隙水压力消散后,在一定有效应力的作用下,土骨架由于蠕动变形引起的,这种沉降很小,持续时间很长。

本工程采用压缩模量(Es)计算主固结沉降Sc:

式中:—压缩模量;

—地基中各分层中点的附加应力增量;

—分层厚度;

由上式计算得本段软土地基的主固结沉降为Sc=0.311m,总沉降S=mSc=0.421m。

再根据,

分别计算出竣工时及基准期结束时固结度Ut1、Ut2,则基准期(15年)内残余沉降St=(Ut2-Ut1)S=0.163m<容许工后沉降0.30m.

②稳定计算

采用有效固结应力法对打排水板前后的路基滑动面进行稳定验算,比较其安全系数。

路基滑动安全系数采用下式计算:

式中:—地基土内抗剪力,,;

—路堤内抗剪力;

—当第j图条的滑裂面在路基填料内时,若该土条滑裂面与设置的屠工织物相交,则P为该层土工织物每延米宽(顺路线方向)的设计拉力;

—各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和,;

经过计算,打排水板前后该段路基的滑动破坏最危险滑裂面安全系数分别为1.071,1.278,说明打排水板后路基才稳定。

2.粉喷桩

本项目各层土的物理力学指标见表3-2:

各层土的物理力学指标表3-2

注:该段地下水埋深1.05m,填土高度6m,为桥头路段。

(1)设计

桩径500mm;多次试算确定桩距1.2m,正方形排列;桩长须穿透持力层0.5m。桩喷粉量50kg/m(32.5R普通硅酸盐水泥),掺入比约15%。90d龄期无侧限极限抗压强度为1200Kpa。单桩容许承载力为110KN,复合地基承载力为150Kpa。

(2)计算

①单桩承载力及复合地基承载力计算

单桩承载力计算公式:;

式中:—强度折减系数,可取0.35~0.50;

—桩的截面积;

复合地基承载力计算公式:;

式中:—面积置换率;

—桩间土天然承载力标准值;

—桩间土承载力折减系数,当桩端为软土时,可取0.5~1.0;当桩端为硬土时,可取0.1~0.4;当不考虑桩间软土作用时,可取0。

根据地质资料,计算得单桩承载力,复合地基承载力。

②沉降计算

桩土复合层压缩变形按下式进行计算:

式中:—桩土复合层顶面的平均压力

—桩土复合层地面的附加应力,其值为,其中为桩土复合体的平均容重。

—桩长;

—桩土复合体的变形模量,其值为,分别为桩身灰土和桩间土的变形模量。可取(100~200)。

复合体底面以下未加固土体的压缩变形,采用分层综合法进行。

总沉降。

四、结语

软土地基在选择处理措施时,应考虑地基条件、公路条件及施工条件,尤其要考虑处理措施的特点、对地基的适用性和效果,以确定符合处理目的的处理措施。

参考文献

[1]JTJ017-96.公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

篇(3)

关键词:高速公路;线形设计;安全;选线;对策

1线形设计中的安全问题

1.1直线。过长的直线段,易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,一旦有突显信息出现,就会因措手不及而肇事。另外,驾驶员在长直路段爱开快车,致使车辆进入直线路段末段后的曲线部分速度仍较高,若遇到弯道超高不足,往往导致倾覆或其它类型的事故。

1.2平曲线。平曲线即弯道,平曲线与交通事故的关系很大。在圆曲线上,由于横向力的存在,对汽车的安全行驶会产生不利影响。大半径曲线比小半径曲线的事故率低;连续曲线当半径协调时,事故率比不协调时低。

1.3纵坡度。调查表明,在平原地区、丘陵地区和山区高速道路上,发生于坡道部分的交通事故分别占17%、18%和25%。分析山区高速公路坡道上交通事故率高的原因,主要是下坡时,驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法,一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施。

1.4线形组合。行车安全性的大小与不同线形之间的组合是否协调有密切的关系不良的线形组合往往是诱发安全隐患的重要原因。如线形的骤变,在直线路段的凹形纵断面上,在凸形竖曲线与凹形竖曲线的顶部或底部插入急转弯的平曲线,在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部设置断背曲线,纵坡长度过短,出现锯齿形纵断面等等。

2线形设计中的其他问题

2.1公路选线与公路平面、纵断面、横断面等线形设计密切相关,山区高速公路的线形设计往往忽视了与选线工作的重要性,线形和选线之间缺乏联系。

2.2山区高速公路线形设计的各个阶段,忽视运用先进的手段对线形设计方案做深入细致地研究,没有经过充分论证和比选就确定设计的最优方案。

2.3山区高速公路线形设计时缺乏与农业基本建设的配合,出现了占多农田,占多高产田的现象。

2.4山区高速公路线形设计忽视环境保护,忽视对工程地质、水文地质进行勘测,没有查清其对高速公路的影响,缺少采取相应的措施。

3线形设计问题的对策

3.1安全问题的对策。在平曲线上应该保持期望车速的连续性,如果由于经济和环境的原因在某一地点标准降低,就应通过清晰的标志、标线和其他警告设施提前告之驾驶员前方潜在的危险,并引导他们安全通过危险位置。曲线的偏角不能太小。曲线偏角过小时,曲线长度看起来将会比实际的短,使驾驶员对公路产生急转弯的错觉,这种错觉偏角越小越显著。尽可能使用缓和曲线,使用道路曲线能自由流畅。缓和曲线是从安全角度出发设计的一条驾驶员易于遵循的路线,能使车辆在进入或离开圆曲线时不致侵入邻近的车道。慎用直线,直线长度的长短直接影响车辆的行车安全。直线过长时,在长直线上行车过于单调乏味,容易造成驾驶人员的疲乏和放松警惕。与地形相适应的路线不仅能诱导驾驶员的视线,而且能使司乘人员心情舒畅,提高驾驶的安全性。在纵断面设计中,影响交通安全的因素有纵坡、坡长和竖曲线半径,采用较小的纵坡和大半径的竖曲线,能同时为驾驶员提供良好的视距及超车机会,有利于行车安全。因此,在竖曲线设计中就尽量避免连续的短竖曲线(特别是在直线路段)和长而浅的凹型竖曲线上应确保道路的横向排水系统。横断面设计要素包括路面、路肩、路拱、路缘带、边沟、中间分隔带等对行车安全都有影响,其中尤以行车道宽度和路面状况对道路安全的影响最大。因此,规划设计人员在规划设计中要始终贯彻以人为本的理念,为用户提供安全、快速、便捷、舒适的公路交通基础设施。

3.2其他问题的对策。山区高速公路线形设计,首先,根据山区特征顺应地形设计,即是线形设计要达到平面顺适,纵面均衡,横面合理,降低路堤高度,减少切割,尽量保护山体平衡体系。其次,根据山区地质水文条件设计线形,由于山区地形复杂,线形设计时应尽可能多地收集有关地质水文方面的资料,并进行实地踏勘,较全面地掌握有关地质水文情况,根据地质水文条件,使线形设计尽量避开不良地质地段和复杂的地质构造带,减少地质灾害发生的机率。线形必须经过不良地质地段时,在满足技术标准的前提下,尽量利用纵断面的变坡点控制填挖高度,减少开挖面,使路基设计时较容易采取有效措施防治地质灾害。对于受地形、地质水文条件及技术标准限制,纵坡控制难度较大时产生的高填深挖路段,因形成的大面积新坡面在雨水冲击下易产生山体崩塌、滑坡,一定要进行多方案比较,不仅从经济上作路基高填深挖与桥隧方案的比较,还要从技术上分析方案的可行性,全面分析地质情况,综合考虑环境因素,使工程经济、合理。如果各方案在技术经济上相当时,从保护自然环境考虑,宜选用桥隧结合方案。另外,高速公路工程穿山越岭跨江过河,连接城乡,工程沿线地形地貌变化多端,地质水文条件复杂多变,公路线形设计必须适应多变的环境,坚持人与自然相和谐、尊重自然、保护环境的原则,坚持以人为本,坚持安全第一,注重道路的功能需求,使线形顺适,平、纵、横组合合理,满足技术经济标准,有良好的视线诱导,注重环境保护,结合工程沿线植被及气候等自然条件,合理利用自然资源。线形设计应避开自然保护区、水源、人文景观、居民区等生态及社会环境敏感区,尽可能绕开森林、湿地、水利设施和基本农田,少拆迁电力、通讯设施及建筑物,由于山区土地资源十分珍贵,所以更应充分利用荒山、荒坡地及劣质地,在满足技术标准的前提下控制填挖,尽量减少对自然景观和植被的破坏,在不可避免的情况下要同步做好恢复工作,使公路自然融入周围环境,形成和谐的人工景观。超级秘书网:

参考文献:

[1]白冰,王飞.浅谈山区高速公路线形设计的原则和优化[J].科技信息,2009(5).

[2]王颖.浅谈山区高速公路选线原则[J].北方交通,2008(9).

篇(4)

1.1公路养护管理主要功能概述

该系统作为一个信息建设平台,应该能够对突发事件做出预警,及时评定突发事件的程度,制定出可行性的解决方案,并以此方案为基础,进行一系列的指挥调度。同时,在系统的动态监测过程中,还能够根据方案的制定实施提供一定的辅助决策,实现现有资源的机动调配。在本系统中,公路养护管理的主要功能应包括以下三个方面:第一,实施公路监控。掌握路网监控重点,通过视频监控,实行对交通量、气象等方面的监控,获得车流密度等数据;同时,还要能够通过监控实施对突发事件的及时处理。第二,有效业务合作。通过该系统,可以做到事件信息的全面处理,包括采集、处理等,实现信息的及时传递。同时,还要能以一种简要的方式向决策者传达事件的最新发展情况。此外,对于预警信息,社会公众也要能及时的获取,了解事态发展的变化。第三,应急指挥。根据对突发事件的有效分析,全面明确期影响范围,并通过信息来源等多方因素供决策者做出应急指挥。做到单位分工的有效明确,及时处理事件信息,及时进行信息的报送,形成一个完整的应急指挥系统。

1.2路政巡查主要功能概述

路政巡查的主要作用是能够有效制止损害公路路产的各种违法行为,是一种路线巡查。该功能设计的主要目的是为了保障公路的安全和交通的有效畅通。在本系统设计中,路政巡查是重点的设计内容,主要包括两个方面的功能实现:一是信息的采集功能,通过C/S架构实现;二是信息的管理,通过B/S架构实现。通过该系统,用户在路政日常巡查中发现的各种信息及现场案件处理情况等都可以实现实时的传入,以便路政管理者及时进行案件的总结、查询以及对外公示。

2系统功能设计

2.1公路养护管理主要功能设计

在本系统中,公路养护管理主要功能设计大致包括如下几个方面:第一,信息有效传达设计。在该系统设计中,为使公路信息得到有效的传达,建立了应急处置平台,通过呼叫中心系统实现信息的传递。同时,在系统工作中,还会自动将电话录音等有关信息进行相应的记录,将短信内容加以保留。并且,在该功能设计中,出于方便查阅的考虑,还会保留传真副本。第二,公路监测与接报管理设计。在公路监测设计中,主要功能通过日常监测实现。在监测内容方面,既包括对公路的气象监测,还包括对公路实时路况的监测,同时,还要能够及时监测公路的视频信息。通过公路监测,及时了解最新的事件信息和公路情况,然后通过电话、传真等多种接报方式进行接报管理,完成事件信息的采集处理,做出事件预警。第三,公路预警及相应管理设计。该设计主要包括评估突发事件等级对预警信息加以分类、启动预警信号、制定有效预警方案,最后解除预警情报。应急工作小组会及时根据现场的实际情况做出预警的等级评估,进行预警分类,确定预警级别。然后,通过系统的信息有效传达设计功能以电话、传真等形式启动预警信号,并制定相对应的预警方案。最后,根据预警方案,系统会自动显示任务单位及任务人员等详细的任务划分,并可以打印出相关人员的联系方式等详细的任务内容。当任务完成、确定预警信息安全后,系统会对预警信息加以解除,同时通过信息有效传达设计功能对任务人员进行通知。第四,事件处理功能设计。该设计功能同公路预警及相应管理设计类似,不同的一点是该功能设计是对突发事件进行评估和分类、制定应对突发事件的具体方案,最后确定事件安全后加以解除。第五,应急后续处理功能设计。每当结束一项应急处理行动,就必须撤销相应决策,各参与机构应该以积极的态度投入善后工作中,主要进行两个方面的工作内容:一方面是补偿工作,一方面是整改工作。在补偿工作中,主要检查应急行动过程中造成的人员伤亡或是装备损失,制定赔偿方案,并协同保险机构做好伤亡理赔。在整改工作中,主要是对应急行动进行总结,提出优化意见。

2.2路政巡查主要功能设计

路政巡查功能的设计主要包括两个部分:一是信息采集功能设计,一是信息管理功能设计。其中,在信息管理功能设计中,主要通过管理系统实现,整个系统以B/S架构作为设计基础。之所以采用B/S架构,是因为在路政巡查系统中,需要将相应的巡查信息传递给分局(改成路网中心),通过服务器将其自动上传,以供决策参考。这一部分功能的实现由于采用B/S架构,并不需要额外安装其他软件,确定系统地址后,系统的登录只需要通过用户名和密码就能实现。第一,信息采集功能设计。在该功能设计中,路政小组(改成队员)可以将每日的具体路政案件向系统录入,就可以进行案件的自动汇总。如果用户需要查询相关的路政案件,可以通过报表功能和查询功能实现。在信息采集中,主要包括两个方面的信息采集,一是案件信息采集,主要包括公路案件发生的具体时间、案件发生具置与坐标以及案件处理结果,同时还要记录案件类型以及结案时间。二是当事人信息采集,主要包括当事人的姓名、证件号码、工作单位、联系电话等全面的个人信息。如有必要,还可以对信息进行备注。第二,信息管理功能设计。通过这一功能,路政局(管理部门)以及各个路政单位(大队)可以对路政信息进行全面的汇总和整理,便于信息的分享和传递。如果用户需要查询信息,系统可以以查询和报表的形式向用户呈现。在该功能中,用户对路政信息的管理主要分为输入、输出、加工及案件定位。用户输入用户名和密码便可登录系统输入相关信息,然后可以以年月和单位的形式对各项数据进行查询和统计,根据需要输出路政管理月报表等。此外,通过该功能设计,可以有效实现案件的准确定位,主要分为三步:一是通过输入地址参数打开地图页,在地图上对案件信息进行定位并加以标注,然后就可以实现案件信息的系列查询操作。

3系统实现与展望

该系统的整个设计是基于公路基础数据实现的,以加强现代化公路网络管理、提升公路交通服务水平为目的,通过对多种现代化信息成果的有效利用,辅以数据库技术及多层架构技术,较好的实现了公路的统一化和分级化管理,建立了现代化的统一网络服务平台,为加快公路网路建设及管理作出了重要贡献。在系统的实际运行中,可以快速实现公路管理及路政信息的传达与共享,能够提供快速化、准确化的信息查询服务,为各级领导作出正确决策提供了有效参考,极大提升了公路管理及养护工作水平,有助于实现公路管理的网络化和科学化发展,对建设规范化的公路网络发挥着重要作用。在系统维护的后续工作中,将继续发现系统运行中出现的问题,及时改正系统运行错误,寻找系统功能缺陷并进行进一步的完善,使之更好的满足公路网络建设需求,更好的服务于用户。

4结语

篇(5)

关键词等截面连续箱梁结构设计单支承

1概述

大蒲高架桥位于闽侯境内,是北京至福州国道主干线福州境内的一座大桥,桥梁全长2015.1m,主桥斜跨国道316(交角为34.4°)。本桥东岸受软土路基控制,西岸接南屿互通立交主线桥。大蒲高架桥布孔方案左幅为:(1孔20m预应力砼简支T梁)+(23+35+23m预应力砼等截面连续箱梁)+(1×20m预应力砼简支T梁)+(3联5×30m预应力砼连续T梁)+(8联6×30m预应力砼连续T梁)。右幅为:(2×20m预应力砼简支T梁)+(23+35+23m预应力砼等截面连续箱梁)+(3联5×30m预应力砼连续T梁)+(8联6×30m预应力砼连续T梁)。桥位平面图及主桥立面布置分别见图1和图2。

本桥的突出特点:主桥上部为等截面连续箱梁,下部为独柱墩,这是我省高速公路上首座此类型的桥梁。图1桥位平面图见附件

2设计技术标准

(1)计算行车速度:80km/h;

(2)设计荷载:汽超20-级,挂-120;

(3)桥面净宽:净11+2×0.5m;

(4)设计水位:8.3m(百年一遇);

(5)地震基本烈度:7度,按8度设防;

(6)气候:年平均气温19.6°C,年平均降水1343.8mm,年平均风速2.8m/s,年平均相对湿度77%。

图2主桥立面图见附件

3主桥上部构造

本桥主桥为(23+35+25)m三跨等截面连续箱梁,箱梁高2m,断面为单箱双室,两翼悬臂长2.5m,底宽7m。在边跨跨中和中跨跨中均设置一道实体厚30cm的中隔板,在各跨支承处均设置一道实体厚100cm或120cm的端隔板。主桥中支承为单点单支承,边支承为双点支承。箱梁纵向布置预应力钢绞线。

根据箱梁结构受力特点及布置预应力钢绞线的要求,拟定结构尺寸如下:

⑴顶板:在端隔板至跨中方向4m范围内顶板厚度由45cm过渡到20cm;中隔板两侧20cm范围内顶板厚度由30cm过渡到20cm。

⑵底板:在端隔板至跨中方向4m范围内底板厚度由40cm过渡到20cm;中隔板两侧20cm范围内底板厚度由30cm过渡到20cm。

⑶肋板:肋板承受截面剪应力及主拉应力,并承受局部荷载产生的横向弯矩,其厚度还必须满足布置预应力钢筋及浇筑混凝土的要求。因本桥箱梁断面为单箱双室,所以有3个肋板,在端隔板至跨中方向4m范围内边肋板厚度由70cm过渡到35cm,中肋板厚度由90cm过渡到35cm;中隔板两侧20cm范围的内边肋板厚度由55cm过渡到35cm,中肋板厚度由75cm过渡到35cm。

⑷梗腋:顶板与肋板交接处设80×25cm的上梗腋,以减少崎变应力,减少桥面板跨中弯矩,避免应力集中。底板与肋板交接处设25×25cm的下梗腋。

4主桥下部构造

由于本桥是斜跨316国道的高架桥,因此主墩采用圆形独柱墩,具有整体外形简洁美观,桥下通视好的优点。为布置支座需要,主墩顶1.4m范围内直径由1.9m过渡到1.6m,并采用40#混凝土,其余部分为30#混凝土,主墩支座采用KPZ抗震盆式橡胶支座,主墩构造见图3。连接墩为圆形双柱轻型墩,墩径为1.5m,连接墩构造见图3。基础均为钻孔灌注桩。

图3桥墩构造图见附件

5上部结构计算

采用同济大学"桥梁博士2.8版直线梁桥平面杆系有限元程序"进行主桥上部结构内力分析及配索,截面尺寸详见图4典型断面图。整个上部结构共划分为185个节点,328个单元,其中纵梁根数有5根,总计180个单元。纵梁单元编号如下:

①号纵梁单元编号1~36

②号纵梁单元编号37~72

③号纵梁单元编号37~108

④号纵梁单元编号109-144

⑤号纵梁单元编号145~180

计算工况考虑

本桥等截面连续箱梁结构采用搭梁式支架一次现浇。因此计算划分为2个施工阶段和1个运营阶段。

(1)施工阶段。

①搭架现浇3跨连续箱梁,经过正常混凝土养护龄期后张拉预应力钢索。

②卸支架,施工二期恒载。

(2)运营阶段。

按距施工完毕500d和1000d分别计算计入活载的组合效应。

5.2预应力体系

主桥采用OVM-12张拉锚固体系,钢绞线采用ASTMA416-90a标准,高强度低松弛270k级φj15.24钢绞线,其标准强度为1860MPa,,公称直径15.25mm,公称面积140mm2。预应力波纹管采用镀锌双波金属波纹管。

有关预应力计算参数:预应力钢索锚下张拉控制应力为1395MPa(未考虑锚具锚口摩阻损失),张拉控制力2343.6kN,采用一次张拉,松弛系数为0.07,预应力管道摩擦系数μ=0.25,管道偏差系数K=0.0015,锚具变形和钢束回缩量为6mm,

5.3温度场

超静定结构中,温度应力可以达到甚至超过活载应力,已被认为是预应力混凝土桥梁产生裂缝的主要原因。温度应力达到一定数值,有可能增加箱梁腹板的主拉应力,恶化斜截面的抗裂性。所以选用符合实际情况的温度梯度曲线十分重要。根据桥址区的气象条件并参考有关文献及相似工程,本桥采用的温度场为:

⑴均匀温差:升温取25℃,降温取-20℃。

⑵不均匀温差:升温模式取新西兰升温温差模式,降温模式取英国降温温差模式(BS5400),如图5所示。图中H为梁高。图5不均匀温差模式见附件

5.4沉降计算

(1)边墩沉降取1cm。

(2)中墩沉降取1cm。

两种工况取不利值。

5.5计算组合

组合一:结构重力+预应力+汽车+支沉①(或支沉②);

组合二:结构重力+预应力+汽车+支沉

①(或支沉②)+升温模式(或降温模式);

组合三:结构重力+预应力+挂车。

5.6计算结果

根据以上所述的计算方法及考虑计算参数、工况等,进行预应力配索设计计算(23m+35m+23m)等截面连续箱梁上部结构在主要组合(组合一)为全预应力构件,在附加组合(组合二)为部分预应力A类构件。运营阶段结构应力见表1。箱梁需设置8mm预拱度。

表1运营阶段结构应力见附件

6横向计算

由于箱梁的肋距较大,箱壁相对较薄,所以箱梁的横向内力计算是十分重要的。本桥的横向计算仍采用采用"桥梁博士2.8版直线梁桥平面杆系有限元程序"。计算方法为框架分析法,其原理是:在箱梁的长度方向上截取单位长度的薄片框架,利用结构力学方法进行分析,但必须满足框架的变形与整个梁体协调一致的原则。

本桥为等截面箱梁,计算步骤为:取1m长的跨中箱梁梁段(见图4中"跨中典型断面"),视为平面框架,先对此框架加支承,进行框架分析,然后释放支承,进行结构分析,最后将两者内力叠加,即为箱梁的横向内力。根据此内力进行横向配筋。

7下部结构计算

下部结构计算除考虑常规影响因素外,还考虑了在地震基本烈度为Ⅶ度情况下土层震陷影响。墩柱和桩基础按极限状态法及裂缝控制进行配筋和验算。

8结语

(1)箱形截面具有强大抗扭性能,所以在中支承为单点支承及偏心荷载作用下,结构在施工与使用过程具有良好的稳定性。

(2)箱梁顶底板都具有较大的混凝土面积,能有效地抵抗正负弯矩,适应连续梁等具有正负弯矩的结构。

(3)城市高架桥中,上部采用箱形截面,下部采用独柱墩,具有桥梁外形简洁美观,桥下通视好的优点,应用广泛。

参考文献

1郭金琼.箱形梁设计理论.人民交通出版社,1991

篇(6)

①茅荆坝特长隧道洞身平面线形组合不利于行车安全,行车舒适性差。隧道内仅靠采用复合式路面来增加路面摩阻力是不够的。为了保证运营阶段的长期行车安全,结合路线研究调整线形组合来解决根本性的长大下坡带来的行车安全问题。茅荆坝特长隧道仅有两个钻孔,应补充勘探孔,保证主洞和地下风机房勘察能够满足设计深度要求。茅荆坝特长隧道地下风机房空间高、大,地下结构复杂,应基于详细勘察后对地面、地下两种设置方式予以全面的量化比较,同时应详细比较特长隧道全纵向射流、竖(斜)井送排通风,依据全寿命周期成本给出量化数值。曹家沟隧道轴间距应优化,减小车通和人通长度,同时减少洞口三角占地。南沟隧道左、右洞进口浅埋段长约230m/90m,且进口为长路堑,运营期易积雪,应提出应对措施;变坡点离洞口太近,应调整纵坡组成。②黄地沟隧道应设置超高。③除霍家沟1号隧道位于圆曲线外,其余隧道均处于圆曲线+缓和曲线+直线组合线形上,尤其是头道沟、大松树沟、霍家沟2号隧道平面线形复杂,应优化洞口位置。霍家沟1号隧道长144m,进口路堑挖方量大、出口接桥梁,最大埋深40m,为减少挖方与占地、降低洞口边仰坡高度,与连拱隧道方案深入比较。头道沟隧道进口间距可适当减小,大松树沟隧道沿沟进出洞出现浅埋偏压,应进一步优化洞口位置;黄地沟隧道出现多处浅埋、出口接线路堑边坡较高、挖方量和后期维护量大,应进一步优化;西平台隧道出口接线为粉质黏土,挖方与维护量大,坡高,适当减小洞间距,并核实洞口段地基及其承载能力。

2互通立交

2.1主线

全线共设置大庙、七家、两家、头沟、东营子、双峰寺、避暑山庄、单塔子(预留)、夏台、东园子、滦河和红石砬互通式立交12处,间距、布局、位置、选型基本合理,技术指标采用基本适当,设计指标满足规范要求。应修改完善以下内容:全线单喇叭互通较多,环形匝道半径偏大,应适当减小。①大庙互通:减速车道距离隧道口较近,应加强交通安全措施。②头沟互通:应进一步优化A匝道纵断面,与被交道平顺相接。③东营子枢纽互通:BK0+648变坡点应适当抬高,减少挖方,避免纵面起伏过大。④避暑山庄互通:主线与被交路高差将近90m,A匝道平均纵坡约3.6%偏大,应根据地形条件适当调整,以降低平均纵坡[2]。⑤单塔子互通:应结合张承高速公路实施进展情况,统一筹划,一次设计,分期实施。该互通应按十字交叉全互通预留建设条件。⑥夏台互通:深入比较简易菱形互通方案与单喇叭互通方案,择优选用。落实改移道路的位置,避免侵占伊逊河河道。⑦东园子枢纽互通:被交路为西环高速,应采用T型的全互通方案;同时将A匝道向南移,为内环预留空间,将B匝道向山体靠拢,缩短桥长。至少应增加由滦河互通来车去唐山方向匝道。⑧滦河互通:A匝道与被交路交角过小,应向小桩号移动,优化平交口位置。应增加改沟设计及工程量。

2.2支线

①蓝旗卡伦互通:平交口应正交设计,同时远离村庄。优化调整A匝道纵坡,缓解D、E匝道纵坡。②四合永互通:应结合地方要求调整互通立交位置,并设计成半苜蓿叶形式,以方便四合永、围场和S254车辆上下。

3桥涵

①全线桥梁桥台均采用桩基础,应结合具体桥梁的地质特点,合理选用桥台结构形式。细化每座桥梁的桥孔布置,有效控制桥梁工程规模。桥址区各工程地质层位的容许承载力、极限摩阻力等岩土参数,应在对各结构层地基岩土的物理力学性质指标进行统计分析的基础上,提出合理的岩土设计参数建议值。部分桥梁无岩石力学试验指标,采用嵌岩桩或扩大基础的桥梁,应提供持力层岩石饱和抗压强度指标。个别桥位区钻孔数量偏少,钻孔间距偏大,无法全面控制桥梁墩台基础的工程地质性质,应结合详勘补充完善。②桥梁布置应按防洪评价要求进行复核。③高墩宜采用墩梁简易固结形式。④结合弃方,核实汇水面积及流量,优化缩减桥梁长度或取消部分桥梁。⑤坝底、小草沟特大桥。花瓶式桥墩宜增加竖向线条,以改善景观;由于采用斜交、变截面箱梁,坝底特大桥桥下净空530cm偏小,宜适当提高。⑥头沟特大桥。宜对桥墩和主梁外观适当美化,以改善桥梁景观。穿越头沟镇的高架桥高出地面35m,应采取妥善的环保措施(如增加桥下拆迁宽度、设置声屏障、采取集中排水等措施),减小对沿线居民的干扰。⑦头道沟1~5号大桥、黄地沟大桥、前营子1号大桥等7座跨越沟谷的高架桥,在满足泄洪要求的前提下,应结合路线平纵面、路基废方处理等,适当优化桥长。⑧双峰寺互通B匝道桥跨承朝高速的(39+66+39)m现浇连续梁,宜采用薄壁桥墩;在满足受力的条件下,可采用墩、梁固结的连续刚构桥。⑨钓鱼台大桥桩基嵌入中风化岩,根据地质资料,核查嵌岩深度,合理确定桩长。

4交通工程及沿线设施

4.1安全设施

①应取消设于被交道路上的高速公路入口1km及2km预告标志。②防眩板不可用PVC,应为玻璃钢加喷塑保护。③中央分隔带开口不应采用推拉式护栏,不安全。④长大下坡路段增加“连续下坡低档慎行”等告示标志,此路段两侧的车道边缘线采用振动标线。⑤对采用了极限值路段,应调整优化;受地形条件限制而无法调整的,应在相应路段采取必要的交通管制措施,以确保行车安全。⑥对特长隧道及线形不良的互通匝道等路段,应加强交通管制。

4.2机电工程

①全程闭路电视监视系统应取消部分事件检测器,保留平均2km一台遥控摄像机和一台定焦摄像机;监控系统中的部分主线外场设备距离远端接入设备距离超出了设备接口允许的传输距离,应进一步核实并增加数据光端机数量。②隧道监控系统及通风、照明、消防系统均应在统一的防灾预案的指导下进行设计,首先应明确隧道内防火区段划分、指挥调度机构职责及防灾救援流程、各系统功能和联动要求,而后进行系统构成和设备布设。③茅荆坝和大庙特长隧道,运营存在较大风险。为保证运营安全,按照火灾发生后8min救援队伍赶到现场的国际通用要求,应在距洞口合适位置各设置一处隧道管理(或救援)站。④茅荆坝隧道由冀蒙共建,隧道的监控和防灾指挥调度应实行统一管理。两省(区)建设管理处应进一步签署相关协议,使得该隧道的监控、消防、通风、照明及供电系统等统一设计、建设和管理。茅荆坝和大庙特长隧道应设置完善的监控设施,应补充洞口的可变情报板等设施。其他隧道可予以适当考虑设置,并设置必要的洞口信号灯和车道标志等基本管理设施。⑤长大下坡和避险车道,应从预防事故、发现事故、组织救援、预告信息、防止二次事故发生等流程出发完善监控设计。长大下坡宜考虑增加超速报警系统;避险车道应增加照明、车检器和悬臂式可变情报板等设施。⑥对闭路电视图像传输做压缩和非压缩技术经济方案(含通信系统干线传输方案)比选,取消指令电话系统。

4.3房建工程

①服务区建筑物总体布局应尽量紧凑,主体建筑物尽量建成单排式,以增大停车区面积。七家服务区位置应与七家互通对调。②监控分中心的监控室要满足机电设计单位提供的技术条件。③服务区加油站雨棚顶建议设计成型钢结构。

5结语

篇(7)

(1)在西康高速公路沿线的大部分施工区域设置边沟和排水沟等,使公路路面的表面水可以通过边沟与排水沟等引入灌区或者天然的沟渠。公路路基的表面水利用边沟和排水沟,经过桥梁或者涵洞排入施工区域周围的河道或者人工渠道,从而减少地表水和地下水对公路路基路面质量的不利影响。

(2)施工单位利用混凝土网格对立交工程施工区域的路堤边坡进行有效防护,在混凝土网格内种植草被。这样既可以对路堤边坡进行绿化、美化公路道路环境,又可以防止坡面汇集的水流冲刷边坡,造成边坡的水土流失。

(3)由于西康高速公路工程经过秦岭隧道,而隧道所在的区域夏秋两季阴雨天气居多,甚至会出现大暴雨,从而造成山体滑坡。因此,施工单位需要在隧道施工区域增加草被的覆盖率,避免阴雨连绵时期导致水土流失或者出现塌方情况,给公路隧道工程的安全通行埋下隐患。从主体工程安全角度分析,上述施工措施可以有效控制公路沿线的水土流失,满足保持施工区域水土要求。但是在进行主体工程的设计时,从保持水土方面考虑,还需要增加措施将水土流失量降到最低。施工单位采取的设计保护措施主要为:公路路基水土保护措施需要做到以工程措施与植物措施相互结合,以工程措施为主,兼顾植物措施;在工程的施工结束以后,施工单位需要对弃渣采取机械压实措施,避免弃渣在临时堆放的期间出现腐蚀情况,同时对路基两侧护坡道进行土地平整,并在护坡道采取播撒草籽的措施;施工单位需要为工作人员提供良好的工作与生活条件。在工程施工结束后,对生产生活区进行绿化处理。

二、弃渣厂区的水土保持措施

在主体工程的设计中,施工单位将料坑作为弃渣厂区。这样既减少了工程施工占地的空间,又减少了工程施工过程中扰动地表的面积,在避免水土流失方面发挥了积极的作用。从保持水土方面考虑,弃渣厂区采取的水土保持措施包括两方面:一方面,施工单位需要按照施工工序要求,将部分弃渣临时堆放在料场中未开采的区域,并对这些临时弃渣采取有效的临时保护措施;另一方面,主体工程设计中要明确弃渣堆放的位置,并将料渣平铺于料场迹地。然后,对土地进行平整。最后,采取机械压实措施。

三、料场区的水土保持措施

在主体工程设计中,对料场区采取的水土保持措施主要有:

(1)在工程开采的初期,施工单位对临时堆放于料场的弃料要采取适当的洒水防护,并依据实际的情况,将后期弃料直接填入施工现场已开采的料坑内,避免弃料对施工区环境造成影响。

(2)在宽浅型冲沟料场的上游侧布设排水沟,以减少雨水对料场的冲刷,破坏料场周围环境。

(3)在料场开挖的过程中,施工单位需要按照1:2的稳定边坡比例进行开挖。

(4)对出入施工现场的运输石料车辆,施工单位既要保证其所装的石料不能高于车顶,又要在石料上面加盖一层防尘网,避免在石料运输的过程中出现渣土飞扬的情况。

(5)在工程施工结束以后,施工单位需要依据料场扰动的范围。因地制宜地采取有效工程措施对料场附近加以防护,以避免料场周围环境出现恶化,

四、施工道路区的水土保持措施

主体工程的设计中对施工道路区采取的主要措施,是在临时道路的表面铺设砂石,以促使施工道路的路面硬化。这样既避免了通行车辆碾压破坏施工道路路面,又可以防止尘土飞扬。从水土保持的方面考虑,设计方案中采取了两方面的措施:一方面,在施工的过程中,施工单位需要按照天气状况和实际需要,对新建的施工便道进行洒水防护。天气炎热的时候,洒水次数为2~4次/d;天气正常时,洒水次数为1~2次/d。另一方面,在工程施工的期间,施工单位需要在施工便道的两侧设置一定数量的彩旗,以便严格控制车辆行驶的范围,并适当控制车辆行驶的次数,以减少对施工区域地表的扰动。在施工结束以后,可以将彩旗移除。

五、施工生产生活区的水土保持措施

在主体工程的设计中,施工单位需要在工程结束以后,将临时搭建的建筑物进行拆除,并清运所产生的生活垃圾和生产垃圾。从水土保持的层面分析,在工程施工期间,施工单位还需要做好施工生产生活区堆放砂料的防护工作,并在施工结束以后,依据水土保持的要求,对施工迹地的土地进行必要地平整,恢复其原来的地貌。对扰动的地表进行机械压实处理后,再采取洒水措施,以避免其出现水土流失。

六、公路工程主体工程设计中的防治措施体系

依据公路工程主体工程设计和水土保持方案相互结合的特点,施工单位需要建立完善的水土流失防治体系,其所采取的防治措施主要为以下几点:

(1)路基工程区以工程措施为主,例如,修建截水沟、边沟和排水沟、对砾石土进行包边和设置草方格与立式沙障等。

(2)附属工程区主要以工程措施和植物措施为主,例如,覆土、种植草坪、灌木和乔木等。既防止尘土飞扬破坏施工环境,又可以绿化环境,避免水土流失。

(3)料场区也以工程措施为主,例如,设置草方格、播撒草籽以形成植被,用以巩固施工区域水土,减少雨水冲刷造成的水土流失。

七、结语