公路设计论文范文10篇

时间:2023-04-05 12:32:37

公路设计论文

公路设计论文范文篇1

西方发达国家的公路景观设计总体上可以分为三个阶段:第一阶段,仅注重提高道路的通行能力,确保行车安全通畅,主要着眼于道路线形设计、结构设计、力学计算等公路本身的建设,尚未提出系统的公路景观设计理论;第二阶段,开始重视道路以外的附属设施、环境保护、管理等配套设施建设,使道路的功能得以更充分地发挥,但公路景观设计大多作为环境保护的一部分提出,初步的公路景观设计理论开始出现;第三阶段,着眼于道路的多功能利用,不仅使用路面,还利用立体空间(诸如立体交叉及地下空间),公路景观设计理论出现与其他学科相互融合的态势。现代公路景观设计正在成为一门涵盖土木工程学、生态学、计算机、植物学、美学、心理学等诸多学科的边缘性科学,公路景观成为信息化时代的多信息载体。当前国内外公路景观设计中存在的问题主要有以下方面:

(1)公路景观设计滞后于路基路面及其他附属设施的设计,有的甚至忽视了景观设计,条块分割,人工雕凿痕迹明显。许多已经出版的书籍和已经成文的规定都把公路的景观设计等同于“美化设计”或“绿化设计”。

(2)设计中过分注重形式美,对司乘人员实际的景观体验重视不足。设计者常采取传统的园林景观设计手法来设计公路景观,许多公路被“装饰”成富丽堂皇的绿化带;缺乏全局意识,过分注重形式美,忽视了人们在车辆高速运动中的景观体验,造成过往旅客和驾驶人员眼花缭乱,易产生视觉疲劳和不良情绪。

2.基于动态特性的公路景观设计的基本思想

公路沿线的周边环境不仅要满足交通功能,而且还应该赋予人们优美、宜人的景观视觉。公路的景观设计,一方面要强调公路与沿线的自然环境、交通设施、车辆等的协调统一,使公路成为环境的一部分,实现与自然环境的和谐;另一方面也要强调根据车辆高速行驶的动态特点,实时调整景观的表现形式,既满足静态视觉的要求,同时也满足车辆行驶中人的动态视觉的要求,为司机和乘客提供实时变化的审美效果。

动态中人的景观尺度感、动态中人对环境的参与特点和人的心理感受是公路景观设计中至关重要的因素,公路景观设计应充分考虑人的视觉及行为特点,满足动态变化的要求。基于动态特性的公路景观设计方法是指根据司乘人员的动态视觉特性,充分考虑行车速度对景观尺度、人的美感特性、景观组合方式等方面的影响,从人的动态体验出发,对公路沿线各种景观要素进行组合和优化设计。

公路景观设计面对的关键问题是如何处理速度(V)、时间(T)与景观效果的关系问题。这里的V和T不是传统物理学意义上的车速和时间,不能简单的理解为两地之间的位移跟速度和时间的线性关系。动态景观设计理论对V、T的理解,需从景观设计角度进行如下阐释:以车辆为参照物,V可以理解为公路景观以及与公路相关的自然景观(包括大地景观、气象景观、植物季相变化景观等)、人文景观(城市、河堤、名胜古迹等)的不断运动;T应该理解为上述一系列运动景观的动态组合。也可以这样表述:公路景观设计应该营造出一系列闪现在人视野中犹如电影胶片般的动态、连续的画面。由于公路上的车辆一般都会经历起步、提速、持速运行、减速、再提速、再持速运行……这样一系列不断反复的运动,相应的,这一系列动态画面景观也经历着同样的运动和变化,设计人员进行公路景观设计时应充分考虑这种变化,区分具体情况下人的不同视觉感受,而不能采取一刀切式的设计。

3.基于动态特性的公路景观设计基本要素

3.1.动态中的景观敏感度

景观敏感度是指景观引起人们注意力难易程度的量度,相对于静态景观而言,车辆行驶过程中,公路景观的动态敏感度在很大程度上将会被弱化,因此,欲使道路景观对行驶中的司乘人员起到与静态相同的视觉效果,就必须通过专门设计,弥补车速对动态景观敏感度的弱化影响。动态中景观敏感度(S)的大小和车速(v)、司乘人员前方视野中能清晰辨认景物的最大距离(Dmax)、清晰辨认景物的最小尺度(Hmin)、路侧能清晰辨认景物的最小距离(Dmin)四大因素密切相关,其关系可用下式表示:

S=f(v,Dmax,Hmin,Dmin)

根据相关研究成果,为了达到最佳动态景观敏感度(Smax),不同车速(v)与Dmax,Hmin,Dmin之间有一定的对应关系,见表1。

表1车速(v)与Dmax,Hmin,Dmin关系表

(Table.2relationamongspeed-v,Dmax,HminandDmin)

V(km/h)2060100140

Dmax前方视野最大晰辩距离(m)150370660840

Hmin前方视野晰辩最小物质尺度(m)0.351.102.003.00

Dmin路侧晰辩最小距离(m)1.715.098.5011.9

以限速60km/h为例(当处于特定路段比如起步区、隧道内、急弯区时,需慢速行驶),司机前方的景观或景观单元的最远距离不应大于370m;不应小于5.09m;它们的高度应大于1.10m。当景观或景观单元的三维尺度超出这些阈值时,司机的景观敏感度为零,即对这个速度下行驶的司机来说是“视而不见”的。

导致动态中景观敏感度变化的因素很多,除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外,敏感度的变化还受景物表面相对于视线的坡度、景物在视域内出现的机率、景物的色彩、质感、明度和人的视力、情绪以及天气的变化等很多不确定因素的影响,由于篇幅所限,本文不再详细叙述。

3.2.动态中人的景观尺度感

静态中人的景观尺度感是在人的生活起居中形成的,包括人的对周围环境形成的空间感、场所感,一般是宜人的小尺度;而在车辆行驶情况下,车辆的运行使人们对公路沿线景观的尺度感发生了变化,进而带来道路与周围环境产生新的比例关系,路边景物一晃而过,只有尺度较大的物体才能看清,这种大体量的景观尺度是人们视觉的需要,符合动态中人的心理感知和生理特点。高速行驶下的汽车只有穿行于大尺度的景观空间,司乘人员才能产生融入自然的感觉而不是被排斥感,所以,动态中人的景观尺度感常是宜车的大尺度。因此,公路景观设计中景观尺度的确定,应充分考虑动态中人的视觉、心理和生理的变化,根据路段的性质、车速等因素来综合确定。

3.3.动态中人的视觉特性

(1)公路上司乘人员的视点一直以一定的速度在运动,对景观的视觉感受也在不断地变化,在不同的路段环境中视觉感受是不一样的。在直线路段,沿前进的方向,视线正前方的画面呈单灭点,且视点在该画面上的位置保持不动,两侧景物稍瞬即逝;在曲线段,视线正前方的画面变为双灭点,画面虽在不断地变化,但因视野开阔,视觉停留的时间较长;而在互通式立交的匝道上,视点沿着某一半径的圆弧运动,圆心部位往往是视线的焦点,视觉停留的时间最长。

公路设计论文范文篇2

本文作者:朱玉玫郝焘工作单位:中国公路工程咨询集团有限公司

合理配置线形要素,线形设计与组合应连续、均衡、协调,并进行实际运行车速模型计算和检验,控制线元之间的速度差(双向)不大于20km/h。公路的平、纵、横三方面应进行综合设计,做到平面顺适、纵坡均衡、横断面合理,在人烟稀疏、地表平坦、视域广阔路段可以运用高指标但不片面追求高指标,力求使路线指标过渡连续、均衡。路线要与地形、地物、周围环境和自然景观协调,并适当考虑景观要求,确保高速公路行车安全、迅捷和舒适的使用功能,降低工程造价。合理控制纵面设计指标。纵面线形应力求指标均衡、视觉顺适。纵面的控制高程应满足有关部门提供的交叉公路等级、铁路、管线的净空要求。合理确定路基高度,尽可能避免大填大挖,减少路基土石方数量。考虑冰雪及载重车等影响,根据交通量的需要和技术标准的要求合理设置爬坡车道。对坡差较大及平、纵组合欠佳路段应进行透视图检验,以便合理选用指标,确保行车安全性。提倡局部路段选景布线(如青海湖区、橡皮山区、茶卡盐湖(田)区以及其他特殊环境景观区),使路线融入自然景观提升公路设计品位和使用品质。重视生态环境保护,坚持环境生态优先,“少伤多路线设计保”的原则,使工程建设与自然环境和谐统一,选择最有利于环保的路线方案,最大限度地减少房屋和公用设施的拆迁。既要避开文物古迹、文教卫生、水源地及国家重点工程设施,又要促进当地旅游资源的开发和发展。结合区域路网处理好主、辅路,新、老路之关系,不产生局部浪费或局部功能不足,发挥区域内路网的综合效益。加强沿线交通出行调查和预测,结合区域路网优化辅道布局设计,坚持“以人为本”的设计理念,尽可能确保辅道服务于当地的经济发展,方便当地居民的日常出行,同时又要保证主要过境交通由高速公路承担。路基工程是工程造价的主要组成部分,对路基宽度的组成部分、路基的布置形式、路基的填土高度、路基的填料、路基土石方平衡及与取弃土场的布设、路基边坡的坡率、不良地质灾害的处理等都应进行深入研究,以降低工程造价。

在人烟稀疏的一般路段的高速公路4车道,根据交通量的组成在满足使用功能和通行能力的基础上,调整中央分隔带和硬路肩的宽度。路基填料以就地取材节约投资为原则,对当地筑路材料进行充分调查,尽可能选用粗颗粒土料,提高路基的强度、抗冻性,同时,减少盐渍土病害。路基防护排水工程采用典型示范工程新理念,但应考虑本项目地区的具体特点,不追求建设、养护费用均较高的“绿色生物防护工程”。桥梁设计是影响工程造价的重要组成部分,从桥位、桥型比较等大的方案选择,到细部的技术设计都直接影响工程造价。

将路线方案与桥梁布设结合起来,进行桥位、线位的多方案综合比选。设计中应尽量将桥位选择在河道顺直、水流稳定、河面较窄、工程地质良好、冲刷较小的河段上,以降低造价和养护费用。将路线的绕行方案与桥型方案进行比选。设计中应考虑既要减小桥梁的建设规模和降低养护费用,又要避免或减少因绕行而增加的运输成本费用,树立全寿命成本的设计理念。2桥位的选择。必须建立在详细的基础资料的收集整理之上,如工程地质的调查、评价,水文资料的收集、整理和计算等。仔细研究基础资料,对适合桥位区地形、地貌条件的桥型进行不同结构类型、不同布孔方式和不同下部结构形式的同深度比较,从而推荐安全、经济、适用的最优方案。不追求大跨径,因地制宜,结合实际情况合理布孔;对于地质不良、基础较深、基础工程复杂时,桥梁应选用相对大的跨径,以减少下部构造造价;还要通过比较上部构造和墩台的总造价,选择最经济的孔径布置。应以满足使用功能、结构安全、工艺成熟、养护方便、降低工程造价为主旨,选择桥梁结构。在没有特殊要求的前提下,力求选择结构受力明确和外形简捷,便于施工的简支桥面连续或简支连续结构体系;对于有特殊要求的,特别是有景观要求,应在满足功能要求的前提下,对主桥进行同跨径不同结构体系的桥型方案比较,同时要体现与自然景观相协调,不搞人造景观,不盲目追求桥型美观。应充分考虑桥梁的防震和抗震性能。桥梁设计注重考虑高寒地区耐久性和盐湖路段抗碱性设计的内容,同时对结构用材提出耐久性方面的要求。桥梁横断面布置桥梁横断面应根据路基横断面的布置进行合理安排,对于结构复杂的特大、大型桥梁,在满足规范要求和通行条件下,可以减窄硬路肩宽度。

尽量避免因线位出现的大量高墩、大跨及弯坡斜桥,以降低工程造价。确定合理的桥梁长度和横断面宽度。桥型多方案比较,选择结构简单、使用安全、造价低廉的合理桥型。结构选择上尽可能细化、优化,按照地区情况选择适用的通用图,以降低工程造价。重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合,避免不合理的施工方案造成的施工费用的增加。结合青海省高速公路网规划和交通工程总体规划,合理设置全线管理、养护及服务设施,尽量减少设施数量,一般情况下满足交通量的需求即可,避免造成资源的闲置和浪费,以节约工程投资。

公路设计论文范文篇3

1.研究交通安全的重要性

近几年来,随着公路建设的发展,公路交通安全问题越来越受到人们的关注。交通部《公路勘察设计典型示范工程咨询示范要点》明确提出了“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念。交通部副部长冯正霖强调,在交通发展的新理念上,勘察设计工作必须做到“六个坚持,六个树立”,第一个即是“坚持以人为本,树立安全至上的理念”,可见安全问题已经被提到首要重要地位了。因此,在大力发展交通事业的同时,必须将“安全意识”引入道路的设计中,通过完善的道路设计,来有效地控制交通安全,减少交通事故,减少经济损失。

2.公路几何设计对交通安全的重要性

公路几何线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调,还要注意视距的畅通等等。确定公路几何线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果公路线形不合理,则会降低公路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。

合理、优质的公路设计,可以提供清晰醍目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在公路设计中,影响交通安全的因素虽然是多方面的(主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计),而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用,一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形,则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定,其他如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。

我们作为勘察设计工作者,在工程设计中,一定要综合考虑公路功能、行车安全、自然环境等因素,既要坚持地形选线、地质选线,更要做到安全选线;既要充分考虑公路设施的自身安全和运营安全,又要消除公路事故多发点和安全隐患;要尽量采用改善平纵线形的措施,从根本上解决行车安全问题,尤其是对长陡纵坡行车安全问题要给予足够的重视。

总之,在公路几何设计等各种方案中要将安全放在首位,采取一切有效措施,为公路使用者提供安全保障和人性化的服务,切实提高公路交通的安全水平和服务水准。

二、平面设计与交通安全

在平面线形设计中,直线是最常用的线形,其优点是勘测、设计简单,方向明确,距离短捷,但直线单调,对驾驶人员易产生乏味感,降低集中力,不利于行车安全。在选用直线线形时,一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为:当设计速度为60Km/h,同向曲线间最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的2倍为宜

在实际设计中,要充分利用地形,尽量采用直线,特别在平原地区,不能过多的人为改变直线线形,但也要注意适当引入曲线,以便吸引驾驶员的注意力,一般直线最大长度为20(V+ΔV),其中V为设计行车速度,ΔV为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值,一般取ΔV=15~20km/h.

曲线线形要适合地形的变化,并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些,一般避免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线,对于设计车速较高的公路,在计算缓和曲线时,横向加速度变化率宜采用0.45m/S3,并相应增加缓和曲线的长度。

在较小半径弯道上,应该设置超高,超高不能太小,也不能太大,应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算,必须有足够的满足,超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因。

曲线转角对公路交通安全也有影响。大量资料统计,小偏角曲线容易导致驾驶员产生急弯错觉,不利于行车安全。因此,在公路设计中合理确定路线转角十分重要。

三、纵面设计与交通安全

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计,纵向坡度和别的线形因素不同,受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起,不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道,就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。纵向坡度的标准值,要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时,车速越来越快,不安全,因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。

一般,凸曲线段事故率要比水平段高,小半径凸曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距,严重降低公路安全性。在夜间没有照明的公路,凹曲线必须考虑视距问题。

四、横断面设计与交通安全

公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响,车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸,都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计,做到连续性和一

致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系,一般随车行道宽度的变窄而增加,但如果车行道过宽,易形成一个车道两列车并行行驶,因此,一般车行道的宽度控制在3.5~4.0m之间。车行道宽度的有效利用,在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况,高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用,并诱导驾驶员,有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时,或者桥上的人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时,或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近,侧向余宽不够时,都会引起驾驶员心理作用发生变化,导致不应有的事故发生,因此,在设计过程中,对此类问题要高度重视。

五、平纵横组合设计与交通安全

平纵线形的组合,对视觉诱导起重要作用,在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形设计中,要避免竖曲线与回旋曲线重合,特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯,以免驾驶员靠近顶部来不及判断,从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中,尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。

看起来扭曲的路段,破坏了线形的一致性(美国工程师认为线形一致,是公路设计中一条最重要的原则),造成驾驶员心理、视觉不舒服,对线形变化不适应,使视觉诱导紊乱,往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时,公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素,因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。

六、视距设计与交通安全

视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离,是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全,提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中,路况信息要有足够的时间来处理,就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中,反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值,特别在复杂情况下,如交叉口、立交匝道处、车道变化处、交通标志等设施处,在取反应时间时,应增加判断时间,该值应大于2.5S.

美国事故率与行车视距的关系调查统计表明,事故率随视距的增加而降低。设计中应该注意停车视距、会车视距、错车视距、超车视距的设计与计算。

七、结束语

公路设计论文范文篇4

论文摘要:基于企业信息规划来建立企业信息化顶层设计与远景目标,采用企业信息资源规划理论与方法,结合公路设计企业特点,建立公路设计企业信息标准、数据标准、企业服务总线、统一数据中心,从而形成企业信息化水平质的飞跃。

1公路设计企业信息化现状

近年,我国公路设计企业信息化发展势头很好,企业办公自动化及基础的信息系统基本建立,网络建设也有很大发展并取得显著的成绩。但与国内其他行业横向相比,公路设计企业在信息化方面还存在着如下问题:

(1)从企业使用的软件、硬件上来看,企业领导重视不够、怕麻烦的多,一把手亲自抓的少。企业在信息化规划和信息化应用上重视和支持的力度不够,设计人员对使用信息管理系统有畏惧感,怕麻烦、怕影响正常设计工作的思想还占据上风。近几年来虽然信息管理软件有了较快的发展,但目前企业信息化管理水平普遍较低,极大地制约了企业信息化水平的提升和企业设计管理水平的快速发展。

(2)从公路勘察设计应用方式上看,单干的多,协同勘察、设计的少。计算机的软硬件逐年都在更新发展,但由于协同设计滞后,造成计算资源、存储资源、软件资源、信息资源不能共享。

(3)从管理层面上看,内部职能管理用得多,设计项目管理用得少。一般都在企业内部职能管理上“打转儿”,在设计项目管理上深人应用不够,制约了业务的拓展,电子文档管理也比较落后。

(4)从整体应用水平上看,低端的多,高端的少。目前,许多企业满足于现状,满足于低水平的应用,从低端走向高端还没有明确的规划和设想。

随着高速公路的迅速发展,我国的公路运输业仍处在一个大规模建设的黄金时期,公路设计企业如何抓住机遇,快速发展,对企业管理和技术发展都提出了挑战。企业信息化是实现企业快速发展的前提条件,它有助于企业实现传统经营方式的转变,可节约营运中的各项业务成本,并大大提高工作效率;它使内部管理结构更加扁平化,使原始信息在从传递到决策过程中,反馈时间大大缩短,对市场的反馈更加快捷。现代社会已经进入信息时代,信息已经成为企业的战略资产,加快企业信息化建设,是增强企业核心竞争力,实现企业快速发展的必然选择。

2信息资源规划

近几年,公路设计企业纷纷投人大量资金用于企业网络环境改造,也相继上马了不少管理信息系统,但是现在看来,大部份企业信息系统建设存在缺失信息化规划、低水平重复、单个应用等问题。部分企业对信息化缺乏深刻的理解,盲目上马,为了信息化而上了企业的管理系统,而这样的系统,仅仅是把原来的纸质的、分散的办公资料转换成为电子的资料,既没有流程优化也没有数据梳理,各系统间信息根本无法交流和共享,成为一个个信息孤岛,各系统仅有自身的一套组织结构、人力资源。例如,人力管理部门只用自己的一套系统,财务的也用自己的一套,资产的也一样,相互之间信息无法沟通,应用也不方便,慢慢地形成一些自行的规定。如财务的工资由人力资源这边出一张报表,财务部门安排人员录人进去,形成工资表等等。采用类似的方法来进行信息沟通与传递,造成了部份企业员工大量重复性工作,甚至产生了用管理信息系统还不如个人用excel表格或word文档的想法。

为解决企业信息化过程中出现的以上问题,采用信息资源规划的方法,理清企业现有信息孤岛、投建急需的信息化系统,改善信息资源环境,建立高档次数据环境,是企业信息化水平提升的迫切需要。

在企业的业务活动中,无时无刻不充满着信息的产生、流动和使用。要使每个部门内部,部门之间,部门与外部单位的频繁、复杂的信息流畅通,充分发挥信息资源的作用,就需要对企业的信息进行统一的、全面的规划。信息资源规划就是对企业生产经营管理活动中所需要的信息,从采集、处理、传输到使用的全面规划。美国信息资源管理学家F"W"霍顿(F.W.Horton)和马钱德(D.A.Marchand)等人在上世纪80年代初就指出:信息资源(informationresources)与人力、物力、财力和自然资源一样,都是企业的重要资源,因此,应该像管理其他资源那样管理信息资源,通过企业内外信息流的畅通和信息资源的有效利用来提高企业的效益和竞争力。

信息资源规划是以数据信息资源为主体的规划理论和方法,信息资源规划的目标是实现企业"3E",即高效(efficient)、实效(effective)和经济(economical)。运用信息资源规划理论方法,可以信息资源规划需求分析技术,建立企业价值链体系、职能域模型、业务过程模型;采用系统建模技术实现企业的系统功能建模、数据建模以及体系建模,建立企业信息化整体解决方案。以信息资源规划为引导,建立起企业信息标准,为企业提供一个统一的应用集成平台,解决企业面临的信息孤岛问题以及系统的集成性、开放性和扩展性问题。

3利用信息资源规划提升企业信息化水平

企业信息化水平的提升,并不取决于企业上了多少个管理信息系统,或有多少信息数据在数据库中。企业信息化水平的提升是依靠信息化规划和信息资源规划为企业形成和建立自身的信息化标准。从企业战略规划的层面,以10年为长期目标、5年为中期目标,以信息资源规划的理论和方法改造企业现有信息化系统,建立企业目前迫切需要的信息化系统为近期目标,将企业数据进一步梳理,形成数据元素、基本表、主题数据库和数据仓库这样高档次的数据环境。企业从基层员工、中层领导到决策层领导都能从信息资源规划数据管理平台中获取自己想要得到的准确、及时的数据;企业大部分员工也都能在信息化构建的平台上进行无缝设计、管理等工作。信息资源规划需要以下3个方面对企业进行分析与剖析。

3.1企业价值链体系

现代企业完整的价值链系统是由内部价值链系统和外部价值链系统构成的一个有机整体,信息技术和网络技术使企业价值链系统向外拓展可以突破时间和空间的局限,因此拓展企业的外部价值链系统成为提升企业价值的新趋势。企业在对顾客价值、外包战略、战略联盟和品牌战略等外部价值链系统的拓展上有着巨大潜力。企业只有通过不断挖掘价值链系统的潜力才可在激烈的竞争中立于不败之地。

在信息资源规划中,需要找出企业完整的价值链体系,并从中找出企业的主要业务活动领域,记录成为企业职能域。在分析企业职能域时,需要考虑以下问题:

(1)与企业战略规划一致的长期目标。

(2)预计发生或可能发生的变化对企业信息化长期规划的影响。

(3)所定义的职能域是否包括了企业所有目标及将来有可能发生的变化。

职能域需由信息资源规划师以及企业高层领导共同制定,应该在信息资源规划的初期就确定下来,职能域的确定是信息资源规划的基石。当企业的职能域划分出来以后,就可以进一步明确信息资源规划的范围和边界。

每个职能域都包括一定数目的业务过程,业务过程可由分析人员与企业相关业务管理人员一起反复讨论、提炼而得出,然后由分析人员对提炼出的业务过程进行分析,得到业务过程相关业务活动。业务活动是企业功能分解后最基本的,不可再分解的最小功能单元。价值链、职能域、业务过程、业务活动形成了企业价值链体系模型。

企业价值链体系就是对企业价值链、职能域、业务过程、业务活动的一次全方位的需求调研、分析、整理过程,它可以代替软件工程中的需求分析阶段,相应的成果可以给软件工程设计阶段利用与参考。通过全员参与、高层参与的整体信息资源规划阶段,为今后企业信息业务系统打下坚实的基础。

3.2企业应用架构体系

从架构设计师的角度来看,架构就是一套构建系统的准则。通过这套准则,可以把一个复杂的系统划分为一套更简单的子系统的集合,这些子系统之间相互独立,并与整个系统保持一致。对于软件架构来说,就是要用一种简洁的结构来支撑整个可以发展的软件系统。

企业应用架构是研究如何将企业的业务功能、需求,以及向外界提供的服务映射到IT系统的一套准则。在使用这套准则构建企业级的软件系统时,除了要考虑这个系统的架构,以及其应具有的功能外,还要关注整个架构的可用性、性能、容错能力、可重用性、安全性、扩展性、可管理维护性、可靠性等各个相关方面。

当今企业级应用软件的规模和复杂性与日俱增,各种开发平台和开发工具繁多,寻求一种合理的架构设计方法和卓有成效的开发平台显得尤为重要。使用信息资源规划中的企业应用体系架构,不但可以继承和发扬在企业价值链体系中构建和分析企业价值链的体系模型,还可以快速、高效地设计企业级应用系统体系模型,帮助开发人员和开发团队快速地构建和更为完整、互联、详尽的软件解决方案,实现快速的应用程序开发、高效的团队协作和突破性的用户体验。

企业应用体系架构的目的是使企业领导、管理人员和信息技术人员对所规划的信息系统有统一的、概括的、完整的认识,从而能与分析人员一道,根据企业当前信息现状,科学地制定信息应用总体方案,包括通信网络方案、计算机体系结构方案、应用系统开发方案、信息管理制度与人员机构建设方案等,保证成功地进行企业科学化、集成化的信息化建设。

企业应用体系架构包括分析已建信息系统,对已建信息系统中应用较好的进行识别与分析,将其转化为符合信息资源规划标准的信息系统;分析价值链体系模型,建立新的信息化子系统,分析和建立功能模块及功能模块对应的程序模块。子系统、功能模块与程序模块应与企业价值链体系中的职能域、业务过程与业务活动对应,相应职能域对应子系统,业务过程对应功能模块,业务活动对应程序模块,但也不是严格一对一,要根据企业自身的情况进行调整。

3.3企业数据架构体系

各种不同的管理系统、数据模型以及它们之间的接口,影响着企业对于市场和业务变化的响应速度。集中化的数据和流程整合管理功能是降低系统复杂性和IT成本的关键。分析企业现有的信息数据源,了解当前企业形成信息孤岛的原因,我们发现,企业之所以每上一个信息系统,甚至于打着解决信息孤岛旗号的信息产品,都会形成一个新信息孤岛,其根本原因就在于没有站在信息战略的高度去整体地分析企业当前的数据环境,一味从自身业务系统的角度考虑的办法是不可行,也是不可能成功的。

改善企业整体信息数据环境必需以信息资源规划理论与方法,从企业的原始数据源中过滤和理清企业信息数据源头,设置企业关键数据源的唯一人口,按照国际、国家及行业的数据标准,提炼出企业自身数据标准,建立企业数据元素库和数据字典。以用户视图分析法来分析企业的数据业务流程,得到按数据元素库形成的企业基本表与主题数据库。

企业数据架构体系提供一个数据中心,将客户及产品信息标准化和统一化,包括勘察设计企业全部的主营业务数据信息和将要扩展的新兴业务数据信息,形成企业级数据统一中心,为企业级提供信息服务,实现汇报和运营管理。信息资源规划理论与方法将创建一个统一的数据视图,而且它还将极大地提升数据管理质量和应用管理,并降低数据整合的复杂性。

企业信息资源规划中的企业数据架构体系在公路勘察设计领域拥有专业的技术、经验和创新能力,在新的企业数据整合架构中,能够提高系统间数据的管理质量,这将非常有助于企业在主营业务与新兴市场业务方面进行扩张与管理。

公路设计论文范文篇5

摘要: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,主要特征是摘要: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、非凡路基处理方法

本项目主要采用了以下几种非凡路基处理方法摘要:

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。但是假如换填厚度超过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。当天天地基沉降量小于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和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和水泥水化物的凝硬功能、离子交换功能改变软土的性质,和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摘要:

各层土的物理力学指标表3-1

注摘要: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摘要: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功能下,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,在一定有效应力的功能下,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摘要:

式中摘要:—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%26lt;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,比较其平安系数。

路基滑动平安系数采用下式计算摘要:

式中摘要:—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,若该土条滑裂面和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平安系数分别为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摘要:

各层土的物理力学指标表3-2

注摘要: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摘要:;

式中摘要:—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摘要:;

式中摘要:—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;当不考虑桩间软土功能时,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摘要:

式中摘要:—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办法时,应考虑地基条件、公路条件及施工条件,尤其要考虑处理办法的特征、对地基的适用性和效果,以确定符合处理目的的处理办法。

参考文献

[1JTJ017-96.公路软土地基路堤设计和施工技术规范[S.

公路设计论文范文篇6

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].

公路设计论文范文篇7

关键字:公路景观;;设计;景观造型

1概述



自然景观,主要是指天然形成的地形、地貌和地物,如平原、山区、草原、森林、大海、沼泽地等景物。这些景物恰恰又是单元生态系统,故又称生态景观。人文景观,是指人类为满足物质和精神生活需要,用自己的智慧和双手创造的各种建筑物、交通设施、城镇、村落、庙宇等社会文化艺术景物。公路景观设计是指公路线形及其构造物应有美观的造型,与周围环境充分协调,从而构成优美的自然画面。然而任何一条公路的修建,从选线、勘测设计、土石方开采到施工的整个过程中,难免对沿线自然和人文景观产生一定的影响,但以最小影响,达到最大限度的保护,使各种景观和公路工程结构物达到有限的协调,是完全可以做到的。与此同时,在公路修建的全过程中,应把建立新的公路交通景观作为一项常抓不懈的任务。

工业发达国家非常重视公路环境美化、绿化和景观设计,如1965年,美国制订了《公路美化规定》;1976年,日本制订了《公路绿化技术基准》;1975年,原苏联制订了《公路建筑和景观设计规范》等等。世界上大多数国家,在公路工程技术标准、设计和施工规范中,都有关于公路景观设计方面的技术规定。

2公路景观设计的基本思路

高等级公路车速高,通行能力大,行车道较多,设有中央分隔带,采用立体交叉,控制出入,同时具有较为完善的安全防护设施,所以做好高等级公路的景观设计,结合自然、经济条件及公路与通过地区的自然、人文景观相协调具有更为重要的意义。公路景观设计应力争使自然景观与公路工程结构物达到有限的协调,建立起新的完整的公路景观系统。所以,公路景观设计应从使用者的视觉、心理出发研究公路的功能、美观及经济的一致性,同时应综合考虑以下几个方面。

2.1通视

要求路线各组成部分的空间位置配合协调,使司乘人员感到线形流畅、清晰、行驶舒适安全。

2.2导向

建立一个区域性的视觉系统,使司机在视觉所及的范围内,能预见到公路方向和路况的变化,并能及时采取安全的行驶措施。

2.3协调

使公路线形及沿线设施与沿途空间景观环境相协调。

2.4绿化

利用绿化来补充和改善沿线景观。公路景观包括路线和行车道,各种桥梁和沿线建筑,路侧和中央分隔带绿化,装饰和其它设施等,公路景观应形成统一的建筑群体,在保证全路统一建筑风格的同时,不同路段上的景观还应具有各自的特色。

3公路景观设计应注意的几个问题

3.1选线应全面考虑环境要素

公路选线、定线时,应注意路线及其结构物的所有设计要素,要尽可能与地形地貌相吻合,土石方的开采量要尽量做到最少,同时要尽可能减少对自然风景的破坏,避开受保护的景观空间,如风景旅游点、温泉疗养区、文物保护区等。对生态景观空间(河流、小溪、森林、沼泽地)和视觉观空间(村落、集镇等建筑群体),要避免割断它们之间的联系,如果无法避免,也应在设计时,提出相应的补救措施。如果公路里程较长,不能作为一个景观单元设计时,应将它划分成几个独立的路段,即建筑小区,使各小区既与公路整体风格互相呼应,又各自具有明显的特色。每个建筑小区内应有主导建筑,建筑小区的长度,应根据设计车速和公路的等级选定,一般与正常车速在3~5分钟内所走的距离相一致。在景观设计时对公路沿线主体建筑风格、路线要素的尺寸、主要转弯点的位置以及景观的装饰和绿化栽植的充实,都应在野外测量工作之前拟定,并将其记入测量工作任务单上。同时,要根据地形图,航测照片,技术、经济评估资料及实地踏勘资料,定出建筑小区的理想界限和所要设计的内容。在进行勘测工作时,应明确每个建筑小区和路线各要素的风格。每个建筑小区应有总的背景(可利用绿化方法建立)和主导建筑。如果在设计中拟将公路沿线的乔木保留下来作为主导建筑,应该编制保留树木的明细表。

初步设计阶段应全面考虑路线经过地区的自然条件,占地面积(其中包括农业、林业和疗养区的使用面);路线线形和横断面造型,同时应考虑施工中包括侧向取土坑、垃圾和废料堆场以及水工结构物等景观造型措施要相互协调,并注意保护沿线的自然风貌,花草种植和其它协调措施的创造出应符合通视、导向、协调和绿化四项景观基本要求。

3.2公路景观造型

公路路线及其结构物景观造型的目的是为了平衡公路对自然风景的影响,使新建的公路能与原有景观融为一体,以便形成新的公路交通景观系统。公路景观造型包括路线和断面造型、交叉口造型、构造物造型及沿途交通服务性设施造型等。

3.2.1路线空间造型

公路线形是由平、竖曲线与平、纵面上的直线和缓和曲线及圆形曲线组成,即所谓三维空间曲线。随着高速公路的出现,司机对距离远近的判断,很少用几米或几公里作为尺度进行判断,如北京至天津,司机往往不用多少公里,而用多少小时作为达到的标准进行判断。这就在路线空间概念中,除三维曲线以外需引入“时间”概念,成为四维空间理论。所以路线造型设计,不仅要有宽度、高度和长度等几何要素,还要有时间要素。譬如在确定公路直线段长短的界限时,必须考虑时间和车速的关系。因为汽车司机在高速行驶中,随着时间的消逝,视线从近视点转到远视点,从在路上注视转移到了望路外风景,这种转移,会影响司机注意力的集中程度。同样道理,由于车速高,瞬时变化太多,容易使司机产生判断错误,这样,在路线设计时,如果直线段过长或直线段过短,就容易发生交通事故。因为汽车司机一般是在距路面只有1m左右的驾驶室看公路的,同时司机要连续不断地变换着行驶方向,所以司机很少去察看较远距离以外的路况,根据这个特点,我们在路线空间造型时,应考虑公路

线形的顺畅、连续和可预知性。

公路设计者将曲线引入公路路线造型,最初是从地形和工程上的要求来考虑的,例如考虑土石方量、路线长度和造价等,而很少从美学、舒适和安全等因素来考虑。近年来,由于高速公路和旅游业的迅猛发展,人们才意识到用美学原理设计和铺设路线的重要性。如直线与曲线的组合,可以克服单调、呆板引起的疲劳和注意力的不集中。所以给司机和游客提供引入入胜的景物,创造令人满意外观优美的线形是很重要的,这不仅能使司机保持警觉和兴奋,而且也使游客心旷神怡,得到美的享受。为此,设计者一定要注意开拓路外景观,尽量利用路前、路旁有趣而多样的景致,并有计划地提供一些视轴、视点和诱导视线的景物。

3.2.2路基立面和断面造型

造型的重点是路基边坡(也包括纵向坡),目的是使路基尽量与自然地形、现有地带的地貌相适应,与沿线的植被绿化相协调。

3.2.3交叉口造型

任何情况下,交叉口造型都不能影响交叉口的明显性。但是,如果交叉口布置合理并适当绿化,反而可以提高对交叉口的识别能力。为节约用地和获得良好的地面结构造型效果,优化交叉口(包括匝道、升坡和匝道内的面积)的造型对创造交叉口视觉景观意义重大。

3.2.4结构物景观造型

造型的主要对象为挡土墙、防噪声设施、桥梁等,在设计时应仔细考虑其造型要与周围环境充分协调。比如一座设计较好的桥梁,不仅要有与其功能相适应的外形和比例,而且要有新颖、优美的格式,简洁明、朴素大方的线条,强度牢固、基础稳定的结构并有强烈的时代感和风土气息。同时在保证桥梁实用和自身美的设计过程中,还要考虑与路线及其他结构物的造型充分协调。

3.2.5服务性设施造型

沿线服务性设施,大多是商业性的建筑物,如餐馆、旅店、购物场所、加油站、汽车修理店收费站和交通控制中心等。这些建筑物的造型设计不仅在结构尺寸、形状、色彩上要考虑对称均衡、协调和和谐,而且与路线结构物之间,彼此都要前后呼应,整齐统一,给人以美的享受。特别是路旁交通标志牌,如果布置不当最容易引起视觉污染。因此,它们的形状、大小、高矮以及色彩等,即要鲜明醒目、振奋活跃,又要和谐不刺眼。

路旁建筑物的景观设计,对于高等级公路要求较高,对其他道路的环境美化和景观设计主要靠路旁绿化,路肩、边坡整修等植被措施来实现。

4.高等级公路的景观设计

4.1公路线形及其构造物

公路线形及其构造物设计时应能诱导司乘人员的视线并应满足视觉景观的要求。公路路线应尽可能与地形、地貌相吻合,几何设计时平、纵、横各要求应很好配合,以避免造成空间线形扭曲、暗凹、跳跃等景观缺陷。同时在条件允许时,应尽量采用分离式路基,以减少纵横断对自然和景观所产生的不利影响。公路交叉口设计时应具有良好的通视条件,分汇流的出入口应易于分辨,并通过标志、标线、绿化栽植等进行视线诱导。互通式立交出口减速车道宜没置于上坡路段,入口加速车道应设置于下坡路段,立交匝道内可绿化部分应进行绿化设计。上跨主要公路的立交桥、天桥等跨线构造物应保证桥下净空要求。各种构造物的结构、造型、材料均应与当地自然和人文景观条件相适应。

4.2充分利用公路通过地带附近的景观空间

公路选线应合理确定与风景区的距离,避免分隔生态景观空间或视觉景观空间。公路必须穿越森林、果园、绿地时,应以曲线通过,避免以直线线形切割和贯通森林。应当充分利用沿途孤立大树、独立山丘、瀑布、古建筑等独立景观点作为主导建筑进行景观设计。当公路绕避或独立景观点时,宜将景观置于曲线内侧。旅游公路越岭线的垭口处,除应有广阔的视野外,还可根据当地条件,设置适当的观景台。公路沿线服务设施宜设置于海滨、湖滨、风景名胜区附近,其型式选择应有利于了望风景。

4.3公路所形成的带状景观应与沿途空间景观环境相协调

对山区公路应避免大填大挖破坏自然景观。如挖方深度较大时,宜进行路堑与隧道方案的比选论证,可能引起灾害的路段宜采用隧道方案。路线通过山间谷地、路基高度较大时,应综合考虑填筑路基时对谷地通风、日照等原有生态环境的不利影响,必要时应进行高路堤方案与高架桥方案的比选论证。公路通过森林区时应做好路基断面设计,应尽量避免设置深挖路堑式断面,应力求拓宽双幅公路的中央分隔带,并尽可能保留中央分隔带位置原有林木。公路通过平原、水网区时应合理确定路基高度,沿线村庄稀疏、横向干扰少时,宜采用以低路基方案通过所经区域,确定公路桥位时应考虑保留有价值的岸边植物。公路沿途有影响到司机视线、嗅觉的烟尘、刺激性气体发生源时,路线应布设于发生源的上风向。公路构造物及沿线设施的风格、色彩、造型应考虑景观效果,对乡村地区而言在满足使用功能的条件下,宜简洁、明快,城镇附近、风景游览区附近的公路构造物及沿线设施应与周围环境一致,做到美观大方,并应注意与地域民族特征及生活习俗协调统一。

公路设计论文范文篇8

一、前言

随着社会经济的发展,作为国家现代化水平标志之一的高速公路建设,近年来发展极为迅速。基于高速公路行车交通控制全封闭的特点,各种上跨、下穿立交桥在高速公路建设中被大量采用,此类桥载重不大(一般为H-10、H-15),桥面不宽,但其数量较多,特别是处于丘陵区的湖南,各类上跨机耕道、乡道及人行天桥数量较多。仅长益路71.51公里地段此种上跨天桥就有43座,为能使天桥与地势巧妙的结合,美观得体、造价低、方便施工,业主与设计单位密切配合,针对每座桥所处位置进行多种方案的研究探讨,最终选定最佳方案。本文就天桥方案的选取及其工程特点作一简介。

二、天桥方案选取原则

根据高速公路上跨天桥的特点,并结合长常高速公路长益段的应用情况,可归纳出上跨天桥方案的选取主要应考虑的几项原则如下:

1.因地制宜充分考虑地形。

长益公路地处丘陵区,天桥绝大部分设在切方地段。天桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线切方或填方量,最终达到经济实用的目的。如桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高则主要采用中承式拱肋桥;更高则宜采用斜腿刚构、双向坡拱、拱等型式。

2.合理选取桥跨后续施工配合

目前,高速公路路面施工多采用大型摊铺机,而路面施工一般后于天桥施工,以往为减小跨径、降低截面高度采用加中墩的桥梁,使摊铺机的通行受阻,直接影响路面施工进度。也对通车运营阶段安全行车伏有隐患。故在方案选取时,尽量少用设中墩桥梁,即使设置,其中墩尺寸也宜取较小值。

3.在结构合理、施工方便的前提下,尽量使桥型美观大方,桥型多样化,体现时代气息,并在主体工程验收后进行适当的淡色装饰。

高速公路因线型较好、路面宽阔平顺,而致行车单调乏味,司乘人员易于疲劳。而司机视野内的空间感觉对行车安全、舒适起很大作用。为能创造较舒适的行车环境,除适量的绿化点缀外,各种天桥的美观得体、桥型的差异、色彩的变换,与环境的协调搭配更能对高速行车中的司乘人员以美的享受。因此,在结构合理,施工方便的前提下,应尽量使桥型美观大方,多样化,以体现时代气息,并在主体工程验收后进行适当的淡色装饰,可大大提高行车安全及舒适感以提高高速公路的社会效益和经济效益。

4.实用经济、造价合理

在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积;一方面不攀高用料。因此,长益路上跨天桥主要采用钢筋砼结构,全线43座天桥中仅在两个服务区中行人天桥的上部结构采用了钢结构。

三、上跨天桥的应用

根据以上选用方案的基本原则,我们在全线43座上跨天桥的设计中采用了8种以上的拱梁式钢筋砼上部结构及两种钢结构上部构造型式,其设计特点与建成后的整体效果分别概述如下:

1.钢筋砼斜腿刚构桥

上部构造整体受力,多次超静定结构,整体现浇施工。上部全长48m,中跨25.8m,两斜腿支承点,间距33.8m,主梁呈变高Ⅱ形,桥面至桥下路面顶高差6.89m.构件的简单,断面的变化及与地形的充分结合,使人感到整体的美观和谐,同时,该桥开口断面施工方便,模板支撑容易,可重复使用,且造价也较其它桥型低,因此该桥型采用的座数为上跨天桥之冠。但由于开口断面,下缘承拉较弱,为使受力更加合理及桥型更加轻巧美观,今后的设计中在充分考虑施工难易程度的前提下,可考虑采用整体箱型截面。

2.带拱上板式立柱、拱上实心连续板及主拱为实心板式的钢筋砼拱桥。

本桥为传统式拱桥类型,但由于拱上采用薄壁板式结构,且主拱川增加侧向悬臂线条,使之外形轻巧、美观,大方、得体。又因其建筑较高(桥下路面以至桥面高7.98m),故高切方处设置此种桥型较易。但拱式结构的特点是两个桥台体积较大,造价较高,因此在日后的设计中,如地基情况允许,设置分离式基础,可适当降低造价。本桥型施工方面较易,模板简单,操作容易。该桥型也是采用较多的一种桥型,全线共有8座。

3.普通钢筋砼板拱桥带拱上预应力空心板桥

本桥型拱上全长47.76m,主拱净跨38.00m,建筑高度7.88m,拱度1/8,为使桥型轻巧,减少主拱川宽度,采用了使拱上侧悬臂增加正面线条,同时拱上16.41m长度内不设拱上立柱,而设置纵向预应力钢筋的方案,但又为避免在空心板中施加的预应力对主拱川产生附加应力,故将空习板与主拱圈接头处断开,使空心板部份成为简单的简支梁式结构。由于减少了拱上立柱,使人视野更加开阔,从而更利于行车安全。但此种桥型与其他桥型相比,造价较高,且施工工艺要求略高,故全线仅设一座。

4.普通钢筋砼板拱带拱上空心板坡拱桥

此桥属第三种桥型的改进,为结合路侧地形,避免接线填方,特将两侧拱上建筑设计呈坡形,跨中建筑高度为7.53m,而主桥台部份可减小至5.67m,从而减少了第三种桥

型拱上预应力,简化了施工,降低了造价,也使拱上空腹部份空心板长度减至11.135m,且桥型同样轻巧,更能突出与地形的充分结合,造价也较第三种桥型节省约29%,故本路段此桥型共设置8座,属采用较多的一种。

5.普通钢筋混凝土T型刚构桥

本桥型上部全长48m,跨中设置薄壁中墩,为节省造价,主梁为空心变截面。建筑高度为各桥型最低(路面至桥面为7.07m),适合较少切方地段。墩台圬工体积小,因之造价较低,但空心梁的内部模板难以回收利用。此桥型外观轻盈,是一种较理想的桥型,所以本路上使用也较多(共5座),其造价与第一种桥型相当。

6.预应力钢筋砼三跨连续梁桥

三跨预应力钢筋砼梁桥在路线共设置了二座,主梁呈箱型断面,梁高1.48m,桥面宽7.00m,设计荷截H-10,桥面距上跨路面高差6.7m,桥总长58.00m,中间跨320m,由于两端接线较低,采用此种桥型为宜。中墩直径1.20m,均位于所跨主线边沟外测。为避免跨中产生较大弯矩,则边跨较长。此桥箱梁断面较高,显得笨重,但箱内约有1.20m高空间,故施工较容易,模板可重复使用。

7.预应力钢筋砼两跨连续梁

本桥用于互通匝道上,桥总宽19m,桥台不分离,桥墩及上部分离,分别宽7.75m、11.25m,上部构造梁长2×28.10m,中墩采用薄壁钢筋混凝土中墩。为便于桥下路面施工摊铺机行走,墩厚仅0.70m.桥面至所跨路面高差7.07m,梁取用了较低的断面,从而减少了匝道的土方量,降低了造价。桥型布置合理,总体美观协调。

8.普通钢筋混凝土三跨连续梁桥

此桥地处互通立交中,上跨主线及匝道,桥长27.0+24.0+27.0=78.0m,宽3.0m桥跨的布置一方面考虑中国古建筑特色中的均衡对称,一方面又考虑了对所跨主行车道及不对称的加减行车道无影响,进行了多个不同方案比较,最终选取中跨跨小而两边跨对称加大的方案,从效果看是合适的。

此桥的第二个特点是断面型式的取用:基于本桥较窄(全宽3.0m),如采用箱型截面施工难度大,故采用T型截面,同时采用变高,使全桥立面线条较多,显得活泼、轻盈、虽然其中一个边跨有加长,但此桥正处互通始端,使视野更为辽阔,整个互通尽收眼底。

此种桥型全线有两座,另一座系设在进入收费站之后的匝道上,跨径略小,中跨大,两个边跨主要跨切方边坡,并起平衡作用。

公路设计论文范文篇9

关键字:高速公路;景观空间;景观元素;景观设计

Abstract:Weshouldfocusonenvironmentalandlandscapebenefitaswellas“itsshortdistance,highspeed,muchspace”duringtheconstructionofhighway;Theauthoranalysissystematicallyhighwaystructureoflandscapespaceandlandscapeelements,pointsouthowtoplanlandscapeanddesignlandscapeshape,landscapecolor,greenspacelandscape.inordertogetpropermethodsoflandscapedesign.

Keywords:highway;landscapespace;landscapeelement;landscapedesign

1.高速公路景观设计的意义

高等级公路的建设促进了沿线地区物资、信息交流,带动了地方经济的发展,改善了沿线居民的生活质量,为我国经济的腾飞奠定了坚实的基础。从1988年实现零的突破到2003年底,我国高速公路已通车里程达29745公里,跃居世界第二位,高速公路遍布中华大地。然而高速公路在我国是新鲜事物,设计与施工过程中,优先考虑的是高速公路的基本功能要求,即道路线型的“平、直、缓”以达到“短距离、高速度、大流量”的目的,而忽视了其环保效应和景观效应。高速公路的兴建是一个系统工程,它要占用大量的土地,并影响天然的植被、地形、水系等,特别是在公路营运期间车辆排放的尾气、扬尘、废水以及产生的噪声、振动,将会给生态环境带来长期的不利影响,这一点已逐步被主管部门、建设部门和设计单位意识到,为此建立了高速公路环境影响评价体系,开展环保设计,采取相应的环保措施,使其对环境的负面影响得到有效的控制。

高速公路的建设,除了进行功能、环保设计外,还应进行景观设计。所谓景观,是指人类(景观主体)所感受到的给人带来视觉享受和情感上认同的物质形态及空间氛围的综合构成体。而高速公路为了达到“高速”目的,建设中往往“逢山劈山、遇水架桥、过村拆房”,成为附着在大地上的一条超长的“黑色拉练”,导致岩石裸露,水系紊乱,森林减少;有的村落一分为二,改变了原有的自然形态;施工中的取土和弃土缺少统一规划和管理,乱挖乱堆;甚至有的地质景观和文物古迹也难逃厄运,破坏了高速公路沿线的自然景观和人文景观景,与原始的大地景观极不相融。高速公路的兴建不仅要给人类带来物质文明,而且应该带来精神文明,使其成为展示地方文化特色、经济特色和精神风貌的长廊。因此,高速公路必须结合原始的大地景观进行景观设计,营造良好的视觉形象,使乘客有“人在车中坐,车在画中行”的良好情感,带来一种审美愉悦,使其成为匍匐在大地上的一条绿色长龙。

2.高速公路景观的空间层次

高速公路景观空间主要由景观廊道和景观节点组成,与城市街景有一定的相似性,二者均为带状空间,但又不同于城市街景的功能和特征。城市街景人工性、围合性强,视域有限,而高速公路景观空间自然性强,围合性弱,视域宽广,同时要求有很强的导向性。

2.1景观廊道。景观廊道是高速公路景观空间的主体,它由三个空间层次组成,第一层次为道路空间,其环境生态组成要素有行车道、路肩、隔离带、防护栏、隔音屏、指示牌、天桥及桥身广告、路基边坡和行使的车辆;第二空间层次为道路两侧的带状绿化空间,其环境生态组成要素有乔木、灌木等树木及花草等地被植物、道路两侧的山体护坡、广告等,其宽度一般10-15米;第三空间层次为高速公路两侧的视域空间,其环境生态组成要素有田野、村庄、山体、水体和劳作的人们及各种动植物。第一空间层次包容在第二空间层次中,第二空间层又包容在第三空间层次中,共同营造景观廊道,构筑新的大地景观。

2.2景观节点。高速公路景观节点包括三种类型:第一种为高速公路的进出站口,是高速公路整体景观空间序列的起点和终点,是进入一个城市或地区的门户,其景观环境决定着人们感受一座城市或地区的第一印象,它的环境生态组成要素有收费亭、防撞设施、广告牌、车辆、工作人员、其它服务性建筑及小品等;第二种为高速公路服务区,按照高速公路适当的里程并结合两侧的地形地貌来设置,其环境生态组成要素有停车场、加油站、维修站、厕所、车辆、司乘人员、服务人员、绿化、广告、小品建筑及住宿、餐饮、购物的主体建筑等;第三种为互通区,它是由道匝及横跨的桥梁和涵洞围合而成的内向型空间,其环境生态组成要素与景观廊道的道路空间层次生态组成要素相同。

3.高速公路的景观元素

3.1山体。山体类似于城市中的建筑,是空间的垂直界面,对分隔空间、丰富空间层次发挥着重要作用。高速公路两侧没有山体,其空间层次单一而缺少变化,如湖北宜黄高速公路武汉至荆州段穿过江汉平原,虽然视野开阔,但景观单一,知其一而知其二,容易使人困乏。同时山体作为景观元素又优于生硬的城市建筑,其自然和谐、优美酣畅的曲线加上山体上的奇峰异石、绿树葱茏,给人带来赏心悦目的感受,是在城市当中享受不到的大自然的美。

3.2水系。水系和山体一样,既是大地景观的重要组成要素,也是高速公路的景观元素。水系或曲折或开张,富有动感。有的高速公路跨过水系,形成水系和高速公路的节点,把人的视线切换到另一景观空间。高速公路沿线山水交融,湖光山色,婉若一幅美丽的图画。

3.3绿化。绿化是大地的肌肤,绿色是大地景观的主色调,在高速公路景观空间中,绿化景观包含行车道中间的隔离带、两侧的绿化带和相邻大地空间上的森林植被、农作物等三个层次。特别是隔离带和两侧的绿化带,经过有规律的种植、养护,成为重要的人工景观元素。

3.4桥涵。桥涵是高速公路两侧居民及动物的生命通道,是高速公路空间中不可缺少的组成部分。因此,桥涵在满足流通功能要求的同时,应结合结构技术和地方文化特色,加强造型设计和色彩设计,使其成为高速公路景观元素。

3.5边坡。高速公路在兴建过程中,难免开山填土,形成了山体的边坡和路基的边坡。为了避免山体滑坡和路基崩塌,需将边坡上裸露的岩石和土壤进行加固。随着新技术、新材料的诞生及边坡的垂直高度不同,边坡的加固方法有多种多样,常见方法有块料护岸、轮胎固土、混凝土浆锚喷等,不同的加固方法其构造形式也不相同。边坡是高速公路空间的垂直界面,是人们的视线不可回避的地方,也是形成该道路印象的最重要的因素。因此,不管是那一种形式,在满足加固要求的同时,应将其进行景观化设计,如京珠高速湖北段两侧的边坡有的采取岩石或混凝土预制块等块料护岸,有的采用混凝土浆锚喷,在其表层都进行了景观化处理,块料护岸通过块料有规律的排列形成丰富的肌理,并在其表层雕上具有楚文化的图案,混凝土浆锚喷的边坡在其表层绘上色彩明快的卡通画,使其具有较强的观赏性。

3.6建筑。高速公路景观空间的建筑包括高速公路两侧的民居或其他建筑、服务区建筑、进出站口建筑等。高速公路在线形设计时不可避免的要穿过一些村落,破坏了原有的自然形态,对自然景观带来了负面影响,而高速公路两侧的民居是展示当地经济状况、历史文化、精神风貌的窗口,代表了一个地方的形象,无论高速公路和地方都有必要将其景观化处理。但民居产权归属各异,是高速公路建设中最难协调的问题。高速公路建设主管部门和当地政府应在加强对两侧民居建设管理的同时,给予适当的经济扶持,统一设计,统一改造或兴建,使其具有一定的地域特色。服务区建筑是司乘人员可以亲密接触的建筑,设计时应充分结合现有地形地貌,在完成基本功能的同时注重造型的奇特性和色彩的刺激性,使其既发挥商业效应,又丰富道路景观。目前高速公路服务区建筑多为“欧陆”风格,主色调一般为红色,具有一定的观赏效果,但过于重复反而丧失了特色,因此应进一步加强个性化设计。出入口处服务性建筑位于城市和高速公路的过渡空间中,一般纳入城市的总体规划设计之中,而收费亭的设计以安全、简洁明快为主,以免分散驾驶员的注意力,但其构图和材质应以新颖,具有时代特色为旨,使其成为道路一景。

3.7防护及引导设施。该元素位于廊道空间的第一空间层次内,离司乘人员最近,重复频率最高。主要有高速公路两侧的防撞栏、隔离墩、隔音屏、里程牌、安全指示牌、安全线、反光板(器)等,其有规律的重复、特有的形状和色彩构成了高速公路特有的景观,使人从中得到了快速、高效的体验。

3.8其他景观元素。包含高速公路两侧的雕塑、壁画、浮雕、广告等,壁画和浮雕一般附着在边坡上,前面已经阐述。雕塑是最直观的形体语言,她凝聚了当地的历史文化、产业特色、民族风情等,同时具有较强的艺术性、观赏性,提升了高速公路的品质,使其成为文化长廊。如京珠高速湖北段是湖北境内的第一条景观高速公路,在其节点空间上设置了具有不同象征意义的雕塑,令司乘人员回味无穷。高速公路广告是时代的产物,其形式主要有高速公路两侧的广告和桥身附着广告,广告丰富的色彩和构图及具有趣味性的广告词形成了高速公路的另一道风景线,展现了当地的经济特色。

4.高速公路的景观设计

高速公路景观设计就是在完成“高速”功能的前提下,利用上述道路组成要素及周围的地物、地貌等自然要素和本地域的人文要素等景观元素,按照一定的尺度、比例、线形、形态、色彩、质地、韵律、节奏等基本法则进行构图,创造良好的视觉形象和生态环境,给人带来一种审美愉悦和良好的情感反响。

4.1高速公路景观规划设计

4.1.1借景。高速公路线形设计时,在满足“平、直、缓”的同时,应避开风景名胜区和其它历史古迹,以保护现有的自然景观、人文景观和生态环境,同时合理借用这些自然景观和人文景观,将其引入到高速公路景观空间中来,或将高速公路的节点延伸到景区当中,如宁杭高速公路宜兴太湖服务区设计时借用太湖风景,主体建筑远离公路,依湖而建,变成了宁静的观赏太湖秀丽景色的好去处;南京东芦山服务区借用山势建在山腰之间,司乘人员可尽情享受登高远望的惬意,把山水美景尽收眼底,消除旅途的疲劳。并在建设中和地方政府协调,将道路红线以外的山体和农田纳入整体规划,将其借入到道路景观中来,如宁杭生态大道沿线500米范围内的采石场都全部关停,并进行了封山育林,全面对荒山秃岭、采石塘口进行绿化美化、恢复植被。同时,结合农业产业结构调整,大面积种植经济林带和发展生态观光农业,使其两侧形成了一幅绵延的画卷。

4.1.1形成有序的景观序列。高速公路线形选定后,根据两侧的地形、地貌、地质、水文等条件和服务区设置要求(一般50公里设置一个)合理地设计景观节点,形成有序的景观序列。其景观序列形式为起景(入口)——廊道——节点(服务区、小型互通)——廊道——高潮(大型互通或风景名胜区)——廊道——结局(出口),具有较强的节奏感,各个节点形似镶嵌在景观廊道上的珍珠,达到引人入胜的效果。

4.2高速公路景观形态设计

4.2.1沿路带状景观。廊道空间上人们是在快速移动中感受物体,瞬间一逝而过,根据人的视觉感受活动特征,只有这种物体不断重复,才能给人产生印象。因此,廊道空间景观通过其景观元素(绿化、防护栏、反光器等)有规律的重复形成带状景观形态,产生较强的封闭性和导向性,同时也具有一定的韵律感。

4.2.2节点景观斑块。互通节点是公路景观设计中场地最大、立地条件最好、景观设置可塑性最强的部位,其景观形态为斑块。骨架部分由直线和流线道路围合而成,直线是交叉干道的主线形,一般位于立交的底部,流线是两条或多条分流路线的连接道路,具有与其它干道相适应的立体特点。此处车速减缓,相对廊道来说感受时间增长,且可以居高临下,其景观构图可以草坪、小灌木、大灌木等元素为主,其图案有完全模纹式、模纹式和自然式的结合式、自然式等,具有较强的艺术性。

4.2.3景观元素形态设计。高速公路路面的引导、隔离、防护设施具有较强的安全性要求,其形态、尺寸有严格的控制标准,而两侧的雕塑、壁画、浮雕等有较大的自由创作空间。壁画一般附着在两侧的边坡上,并且提供快速前进的乘客观赏,其图案应用夸张的手法,扩大尺度并沿前进方向伸展。雕塑一般设置在节点空间,不可能象其它元素不断重复,要使其能给司乘人员留下深刻印象,必须有较大的体量,其高度在15—20米之间,并用抽象的体块进行构图,不宜精雕细琢。

4.3高速公路景观色彩设计

高速公路景观不同于城市景观,其组成要素和界面以自然因素为主,人工因素为辅,是大地景观不可分割的组成部分。除了路面的黑色外,其它色调以绿色为主,如路面上的里程牌、指示牌、防护栏等均为绿色,与大自然色彩统一协调。但为了丰富道路景观,消除司乘人员的疲劳,可以点缀其它色彩。如服务区建筑、雕塑敷上红色后,“万绿丛中一点红”,活跃了景观气氛。横跨路面的桥涵也可以敷上与绿色协调的冷色调,如蛋清色、浅灰色等。边坡上的壁画因为色块面积大更是满目画卷、洋洋大观,给司乘人员带来视觉享受,提升道路形象。

4.4高速公路绿化景观设计

4.4.1两侧绿化带景观设计。两侧带状绿化是建设绿色通道工程的主体,是景观环境再造、协调公路与周围环境关系的基本措施,其绿化配置的好坏不仅影响到生态环境,而且关系到高速公路的建筑美和景观美能否充分展现。这部分绿化要达到一定的规模才能形成一道壮观的绿色风景线,其宽度根据两侧的地物、地貌确定,一般10-15米为宜。同时,绿化设计要根据公路的线型特征以及高速公路的特点,营造出一种韵律感,植物配置应以行列式为主、大块面组合,树种根据土壤、气候等特征和树种的人文寓意来选定,一般以常绿为主,如杜英、樟树、竹林、茶树等,且为了视线通透,分枝节点在6米左右。树林下面可以种植一些地被植物或花灌木等,丰富绿化带的景观层次。

公路设计论文范文篇10

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