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城市旧路改造纵断面设计探讨

2016-12-01欧阳猛

中国科技纵横 2016年18期
关键词:坡长旧路纵断面

欧阳猛

(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北武汉 430000)

城市旧路改造纵断面设计探讨

欧阳猛

(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北武汉430000)

随着城市化水平不断提高,早期建设的城市道路随着城市交通量、车辆荷载及使用年限的不断增长,路面结构破坏及交通拥堵现象日益严重,采取旧路改造,提高其使用功能,是行之有效的解决办法。城市旧路改造工程的成败关键在于设计的好坏,而纵断面设计作为旧路改造设计的重难点之一,本文针对旧路改造工程纵断面设计进行探讨,提出了旧路改造纵断面设计的设计原则、要点及建议。

旧路改造纵断面坡长纵坡

随着城市化水平不断提高,城市交通量不断增长,许多早期建设的城市道路随着城市交通量和车辆荷载及使用年限的不断增长,路面结构破坏,交通拥堵现象日益严重;城市规模的不断扩大也使得道路的功能发生了变化,原有道路通行能力和舒适性变差,已不能适应城市发展的需要。因此,采取旧路改造,提高其使用功能,是行之有效的解决办法。城市旧路改造对改善城市基础设施条件,提高居民生活质量,改善城市面貌,美化城市环境等具有重要作用。

城市旧路改造工程的成败关键在于设计的好坏。城市旧路改造设计须综合考虑各种的因素,按照现行的道路、城市道路的设计及施工规范,科学、灵活、合理的选择平面线形、纵断面、横断面、路面结构、桥梁改造方案等设计要点,这样才能达到缩短改造工程施工工期、提高工程建设质量、节省工程投资的目标。

城市旧路纵断面设计一般步骤为:将道路中线各桩号所对应的地面高程数据读入后,程序绘制纵断面地面线,设计人员在综台考虑现状地形、坡长、坡度、竖曲线半径、曲线长度、道路平纵面组合、相交道路、道路沿线大桥或隧道等边界条件的基础上,结合道路路面结构改造方案,增加、删除或移动变坡点,选取合适半径的竖曲线半径,然后依据以上设计成果进行测试,并根据设计经验对此方案进行检查、修改,尽量满足道路设计相关规范,最终得到合理的纵断面设计成果。因此,由于城市旧路的特殊性,旧路改造纵断面设计需要设计人员反复修改,所需时间长,设计工作量大,旧路改造纵断面设计成为道路的重难点之一,本文针对旧路改造工程纵断面设计进行探讨,提出了旧路改造纵断面设计的要点。

1 城市旧路改造纵断面设计原则

(1)尽量满足设计规范要求。以下总结城市道路主要相关规范对于道路纵断面设计方面的设计要求。

1)城市道路工程设计规范(CJJ37-2012):“新建道路应采用小于或等于最大纵坡一般值;改建道路、受地形条件或其他特殊情况限制时,可采用最大纵坡极限值。”

规范解读:机动车道最小坡长的限制是从汽车行驶平顺性、乘客的舒适性、纵断视距和相邻两竖曲线的布设等方面考虑的。如果纵坡太短,转坡太多,纵向线形呈锯齿状,不仅路容不美观,影响临界建筑的布置,而且车辆行驶时驾驶员变换排挡会过于频繁而影响行车安全,同时导致乘客感觉不舒适。所以,纵坡坡长应保持一定的最小长度。规范中统一规定最小坡长为10s的汽车行驶距离。加罩道路、老桥利用接坡段、尽端道路及破差小的路段,最小坡长的规定可适当放宽。

2)城市道路路线设计规范(CJJ193-2012):“路线尽端道路起(讫)点一端可不受最小坡长限制。”

“主干路与支路相交时,支路纵断面在相交范围内可视为分段处理,不受最小坡长限制。”

“对沉降量较大的加铺罩面道路,可按降低一级的设计速度控制最小坡长,且应满足相邻纵坡坡差小于或等于5‰的要求。”

规范解读:对于沉降量较大的改建道路,为降低工程投资、加快改建速度与减少施工期间的交通影响,可以适当降低标准。例如沪杭高速公路在拓宽改建中,对于相邻桥梁结构较近,且路堤沉降较大的路段及特别困难地区采用了降低一级设计速度的纵坡坡长进行纵断面设计。

(2)在桥梁、下穿隧道等节点合理采用坡率、坡长,力求纵坡平顺、视觉连续,并应与周围环境相协调。

(3)道路最小纵坡一般不应小于0.3%,但对于现状城市道路改造,纵坡小于0.3%路段不可避免,从节约造价角度考虑,加铺后道路纵坡也小于0.3%,此时道路排水主要依靠道路横坡排水,应注意加强路侧排水设施,如增设锯齿形偏沟,增加雨水口数量等。

2 分路段城市旧路改造纵断面设计的要点

城市旧路改造各个路段具有各自的特点,改造纵断面设计需根据不同路段或节点处的特点分段考虑,分路段纵断面设计具有各自的要点。

2.1一般路段改造纵断面设计

城市旧路改造工程,第一步需根据现状路面调查或检测资料来合理确定路面结构改造设计方案,依规范要求,快速路、主干路加铺层厚度不宜小于10cm,其他道路不宜小于7cm。接着将道路中线各桩号所对应的地面高程数据读入后,程序绘制纵断面地面线,设计人员在综台考虑现状地形、坡长、坡度、竖曲线半径、曲线长度、道路平纵面组合、相交道路、道路沿线大桥或隧道等边界条件的基础上,结合道路路面结构改造方案,增加、删除或移动变坡点,选取合适半径的竖曲线半径,然后依据以上设计成果进行测试,并根据设计经验对此方案进行检查、修改,尽量满足道路设计相关规范,最终得到合理的纵断面设计成果。最终得到的纵断面设计成果需保证沥青最小加铺厚度。

道路相关设计规范中要求道路最小纵坡一般不应小于0.3%,但对于现状城市道路改造,纵坡小于0.3%路段不可避免。对于城市旧路改造工程,为了满足纵坡0.3%的要求而增加变坡点,使道路纵断面坡长缩短,坡度起伏频繁,纵坡零碎,这种做法是不可取的,因为这样对行车和路面整体外观都有不良影响,同时也增加了调坡工程量。此时应从节约造价角度考虑,加铺后道路纵坡小于0.3%的路段应注意加强路侧排水设施,如增设锯齿形偏沟,增加雨水口数量等。

2.2平交口处改造纵断面设计

平交口处纵断面设计即竖向设计。交叉口竖向设计应综合考虑行车舒适、排水畅通、与周围建筑物标高协调等因素,合理确定交叉口设计标高。宜以相交道路中线交点的标高作为控制标高。相交道路中主要道路的纵坡度宜保持不变,次要道路纵坡度服从主要道路;若有需要,在不影响主要道路行车舒适性的前提下,可适当调整主要道路纵坡,兼顾次要道路的行车舒适性。

交叉口竖向设计宜采用控制网等高线法。交叉口人行横道上游、交叉口低洼处应设置雨水口,不得积水。

2.3桥梁和隧道处改造纵断面设计

桥梁和隧道处由于其结构的特殊性,对于旧路改造项目必须结合桥梁和隧道的改造方案来进行道路纵断面设计。一般来说,在桥梁结构检测合格的前提下,旧路桥梁不会对其结构进行改造,为了不增加桥梁荷载,桥梁段道路纵断面基本维持现状不变,而一般路段考虑为加铺改造方案,这就存在桥梁两侧纵断面无法顺接的问题。这时候一般处理方案为将桥梁两侧现状路面破除后新建,以保

············证顺接。

3 合理进行纵断面设计

3.1满足高程控制点的要求

道路纵断面高程控制点一般有桥梁、隧道、相交道路及道路两侧地块现状高程等。城市旧路改造纵断面设计应满足这些控制点的高程要求。

对于城市旧路,由于道路两侧基本为建成区,两侧地块与现状道路的竖向高程关系基本已稳定,调整起来难度较大。因此,旧路改造纵断面设计后,有时道路横向难以与现状衔接。此时可以利用适当调整车行道和人行道横坡来与两侧接顺,或者利用绿化带或台阶来消化高差。

3.2尽量利用老路路面结构

城市旧路改造纵断面设计方案的确定,直接关系到路面结构改造的工程量,进而影响工程造价,另外由于城市旧路地下管网复杂,路面结构改造施工中对其支护、迁改的费用昂贵。因此,为了控制改造工程造价,一般情况下,路面改造要尽量考虑利用旧路,纵断面拉坡时,应尽量拟合老路,使纵断面设计填高最大限度地接近路面加铺或补强厚度,减少加铺中调坡工程量。

3.3其它

旧路改造纵断面设计时,为充分利用老路,一般利用老路中线测量数据加一个加铺厚度来拟合纵断面。这样的话,道路纵坡一般较为零碎,坡长较短,坡长难以均满足道路设计规范,这种情况下可以适当降低标准。但在有条件时,还应尽可能取较高的指标,以求良好的行驶条件。对于加铺后道路纵坡小于0.3%的路段应注意加强路侧排水设施,如增设锯齿形偏沟,增加雨水口数量等。旧路改造也适当注意平纵组合,使纵断面方案不但经济合理,而且有良好的线形。

4 结语

纵断面设计作为旧路改造设计的重难点之一,本文针对旧路改造工程纵断面设计进行探讨,提出了旧路改造纵断面设计的要点。由于在旧路改造项目中,各个工程具有各自的特点,很难确定一个普遍满足要求的旧路改造纵断面设计方法。旧路改造纵断面设计必须坚持因地制宜、理论结合实际的原则进行,对于现行规范要尽量满足,但不能拘泥于规范生搬硬套。

[1]何晓静.浅谈城市道路改造的对策与措施——以湖州城市道路改造为例.城市建设理论研究,2012(4).

[2]陈建宗.旧路改造纵断面设计研究.城市道桥与防洪,2010(5).

[3]陈亿琳.道路改造纵断面计算机自动设计技术研究[硕士学位论文].南京:东南大学,2004.

[4]吴华勋.旧路改造设计若干问题探讨.城市建设,2010(1 1).

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