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1)道路性質的定位。太原市環線道路規劃為快速路,根據現行《城市快速路設計規程》要求快速路地面段由中央分隔帶、快速機動車道、主輔分隔帶、輔助車道、側分隔帶、非機動車道以及人行道組成,其道路寬度一般在65m以上,而主線連續性主干路,在地面標準段紅線寬度可以控制在50m~59m,保證車道數與車輛正常通行的情況下,減少了道路紅線寬度。由于受現狀條件的影響,太原市環線大部分區段若按照嚴格的快速路標準,征地拆遷工作將十分艱巨,考慮工程的建設規模與經濟性,環線道路按照主干路標準設計。
2)分層次選擇不同交叉形式。四條環線道路所組成道路作為一個整體,在四條道路相交的節點,交通采用互通立交進行轉換,對相交主干路采用主線上跨或者被交道路下穿的分離式立交形式,對于城市路網比較密集,相交道路相鄰較近的路段采用主線連續上跨,根據路網及兩側用地情況設置上下行匝道,以增強跨線橋與地面路網之間的聯系。
3)行車速度。城市環線主要把城市中大量的長距離、由快速需求的車輛作為服務對象,設計車速60km/h,既滿足了主干路的通行需求,又為道路設計中各項指標提供了更寬泛的選擇空間(同時也滿足快速路的最低要求),決定了工程的建設標準,對建設的規模與投資起著至關重要的作用。保證了資金能合理確切的發揮作用與效益。同時可以減少與高架部分輔道、相交道路之間車速轉換的加減速段長度,為車輛在環線與相交道路轉換中提供了便利。
4)設計年限。設計年限包括計算交通量增長年限以及確定路面結構而采用的計算標準當量軸次的基準年限[2],《城市道路工程設計規范》中規定了城市主干路設計年限為20年。而在確定道路橫斷面車行道寬度時,遠期交通量的年限是道路設計年限的指標。根據對太原市環線建設交通模型分析,近期中環道路建設后,勝利橋、長風橋及興華街、勝利街、舊晉祠路、濱河東路、和平路、建設路交通流量明顯降低。東西向的南中環與北中環,高峰小時最大單向斷面流量分別達2435pcu/h;南北向的西中環與東中環,高峰小時最大單向斷面流量分別達1475pcu/h,對南北、東西方向干道分流作用明顯。環線遠期交通量預測在預測末年高峰小時最大單向斷面流量分別達9804pcu/h,根據交通量預測結果,設計年限20年的標準是比較適宜的。避免過長預測期中交通量增長率不確定帶來的預測增長量過大或者過小的可能,同時也避免了預測期過短帶來建設規模過小,節點方案選擇不當的弊端。當然,隨著太原市環線道路的建成并投入使用,設計年限的選擇標準將得到進一步檢驗。
5)道路橫斷面形式。為了保證太原市城市環線道路交通功能的道路服務水平,保證較高的平均車速以獲取道路斷面最大的通行能力,道路斷面的設計不僅需要考慮主線直行的連續快速,同時要盡量減少兩側的進出口設置帶來的匯流車輛對直行車輛的干擾,解決好快速直行車輛與駛出、匯入慢行車輛以共存所需求空間,在道路斷面中增加了集散作用的輔助道路。輔助道路一般是專供機動車出入環線以及為其他交通服務的道路[3],快速路的輔路需要與快速路主線分割,而太原市環線道路采用主干路標準設計,通過增加機動車道數目,在直線主線兩側增加相應的車道來匯集沿線單位車輛,在指定的出入口與主線直行車道分流、合流,同時也為公交提供交通服務,一般設計車速為40km/h,環線直行車道作為城市主路。在同一板塊通過不同的交通工程措施如限速標志、標線等實現主輔道路的差異化使用及管理。太原市環線主、輔路的布置形式主要采用兩種形式,第一種為平面展開即地面共板設計。具體布置為:10m人非共板(3m人行道+1.5m樹池+3.5m非機動車道+2m機非分隔帶)+17.5m機動車道(0.5+3.5+3.25×4+0.5)+4m中央分隔帶+17.5m機動車道(0.5+3.5+3.25×4+0.5)+10m人非共板(2m機非分隔帶+3.5m非機動車道+1.5m樹池+3m人行道)=59m(見圖1)。第二種為一層主線高架(或下穿),另一層為地面輔道分層布設。
10m人非共板(3m人行道+1.5m樹池+3.5m非機動車道+2m機非分隔帶)+11m機動車道(0.5+3.5+3.25×2+0.5)+8m中央分隔帶+11m機動車道(0.5+3.5+3.25×2+0.5)+10m人非共板(2m機非分隔帶+3.5m非機動車道+1.5m樹池+3m人行道)=50m(見圖2)。實際太原市環線道路是在兩種大的形式下的混合型,設計是根據環線道路給定的紅線寬度以及道路兩側拆遷等因素,充分論證后選定的。尤其采取主線上跨、地面輔道分層布設的形式是在現有用地、拆遷條件受限以及相交道路等級、密度等建設條件共同考慮下而選用,雖然高架投資大、對環境有影響,但是通過高架橋下的輔道可以充分的溝通兩側地塊,方便周圍單位及居民出行。道路中間帶與兩側帶:太原市環線道路地面共板段中間帶均按4m,高架段根據橋梁下部需求設置為8m,兩側帶在功能上不僅是道路機動車道系統與非機動車道系統的分界線和隔離帶,同時還有控制道路兩側沿線單位、區域與主線連接出入口的作用,避免行人和非機動車進入,兩側帶的寬度結合道路綠化要求以及城市設施如照明、公交站臺、公共自行車等需求,在用地充足的情況下可以適當的加大寬度,但考慮城市土地的節約使用,兩側帶的寬度應當控制在合理寬度。同時太原市環線道路兩側分隔寬度設置為2m~2.5m。
主路車道數及寬度:主要取決于交通量預測的流量,由于環線道路高架路建設工程量大,大部分為橋梁結構,加寬車道不僅結構難以處理,還需要現在預留用地及管線位置。因此太原市環線道路設計主線高架采用雙向六車道是必要的,近期服務水平可以相對高些,隨著時間的推移,城市車輛的增加,道路交通量及密度的增加,道路服務水平等級會相應變化,逐漸降低,為達到平均車速、服務水平與密度的最佳比例關系,在交通量預測末期,其最大服務水平應當控制在三級即穩定流狀態,密度不大于32pcu/(km•ln),根據交通量預測太原市環路需要八車道~十車道,主線寬度14.25m~17.5m。
2結語
通過對長沙市市區主要道路景觀進行調查,從道路綠化、道路鋪裝、道路附屬設施等方面進行分析:
(1)道路綠化景觀設計。
長沙市道路綠化樹種整體選用香樟、海桐、紅花繼木、杜鵑等長沙常見植物進行美化。長沙道路綠化景觀大體采用喬木、灌木、綠籬等形式結合。道路綠化植物的選擇是道路景觀的重點,既要考慮藝術效果,又要考慮功能效果。在樹種的選擇上應以適應當地生態環境、無臭味、無飛絮、壽命長為主要依據。在植物配置上,應以喬木為主體,樹種力求豐富有變化,實現喬木、灌木、地被植物相結合,適當點綴花草,利用植物本身的形態、色彩、季相等特點,按照反差、對比、漸變等美學原理構成綠化帶,形成多層次的道路綠地景觀。
(2)道路鋪裝設計。
長沙市道路鋪裝色彩繁多、形式比較豐富。長沙道路鋪裝主要采用方形、條形、弧形等各種形式。城市道路鋪裝是城市空間的一部分,影響著城市的風景。因此,道路鋪裝設計在考慮了材料的環保性、排水透氣性之后,應注意與周邊環境調和,運用有地域特色的鋪裝材質,豐富地面鋪裝,有效實現視線的引導,起到地面標識的作用。色彩、形式與質感是道路的表現手段,而這三者也一般是襯托風景的背景,因此在鋪裝設計時,色彩的選擇應是沉穩而不沉悶,鮮明而不俗氣;形式上與周圍環境相協調,因場所不同而各有變化,起到點綴裝飾的效果;質感以粗糙、堅固、渾厚者為佳。不同的色彩、形式、質感會引起不同的心理反應。因此,在鋪裝設計中,有意識地利用這三者的變化,可以豐富和加強空間的氣氛。
(3)道路附屬設施設計。
長沙市道路附屬設施基本上能夠滿足市民活動的需要,但有待進一步的提高。城市道路景觀設計就是將各個不同的道路附屬設施,通過整體統一的風格定位,創造出與城市整體環境相呼應的新景觀。城市道路中的附屬設施以其服務人們的工作、生活和供人們欣賞的雙重功能,方便人們和美化著城市,同時也傳達當地的歷史文化與民俗風情,表現城市的氣質與風格。在對附屬設施進行設計時,應注重與人的對話,即應從使用者的需求出發,體現人性化、人文化,真正實現“以人為本”。同時還應結合設計美學,活躍思維,將形式設計充滿情趣化、生活化,要充分體現時代感,蘊含現代的文化氛圍。在材質選取上,應采用現代技術合成類材料,體現科技含量,彰顯時代風格。
2城市道路景觀設計中應注意的幾個問題
城市道路景觀設計應與道路性質和功能相協調,做到人工與自然緊密結合,使“人——城市——自然”三者有機統一起來。
(1)安全性原則
交通安全是需要考慮的首要問題。車行道與人行道之間盡量用綠帶隔離或利用高差來轉換,車行道兩側視線范圍應考慮司機的可視度。在車輛轉彎處,不宜種植大喬木,以防影響視線,造成交通事故。同時,道路景觀設計應考慮消防安全的需要。
(2)功能性原則
城市道路主要給人們提供生活、工作、休閑、車行的需要。在對道路進行設計時,在功能達到的基礎上追求裝飾性。車行道要求考慮其承重能力。人行道應充分考慮其便捷性。
(3)原真性原則
城市都擁有它獨特的歷史個性,記載著豐富的歷史特征。道路景觀設計中要融入每個時代的元素,不能一味地追求創新,保留具有代表性的歷史符號,可以將每個時期影響力頗大的人物雕塑布置在道路綠地中,體現不同的個性。例如,長沙望城雷鋒大道上某交通島布置了一處關于雷鋒同志的雕塑,將歷史性與個性很好地結合在一起。
(4)整體性原則
道路不是單獨存在的景觀要素,道路景觀設計要結合周圍的建筑、植物、小品、歷史文化等多方面綜合考慮。例如,道路的色彩與建筑相協調,道路的尺度滿足人流車流的需求,道路的鋪裝材質與城市歷史文化相結合。道路不僅是車行人行的工具,更是與大環境融合的一種景觀。城市道路景觀設計應從多方面考慮。道路的視覺景觀要豐富,給疲憊的司機和游人帶來視覺上的享受。道路的布局應隨地形而變,與周邊環境風格統一,融為一體。分布在道路上的植物景觀也要因地制宜,考慮視線需要,多選擇鄉土樹種,結合道路形式選擇適合的種植方式,盡量營造步移景異的景觀。道路燈光照明設計要兼顧白天與完善的視覺,同時考慮功能與裝飾的融合。公共設施和小品要注重細節設計,統一呼應主題,提升形象,塑造個性。
3結束語
道路排水設計一般包含以下兩個方面的內容:一是要考慮如何減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及強度的影響,一般稱之為第一類排水;二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外,最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響.減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害,這稱為第二類排水。
第一類排水設計通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。對于地下水位較高路段,施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝,排除地表水并降低地下水,對于軟土地基處理路段f如塑料排水板、預壓等卜一般設置50cm左右砂墊層,以加快排水。
第二類排水設計一般包括:①路面水:通過道路橫坡、急流槽、邊溝及排水構造物等形成完整排水系統把路面水收集并排出路基范圍:對于超高路段,可通過設置在中央分隔帶處的中央排水溝和橫向排水管等排出路面水,或通過中央分隔帶開豁口方法把超高路段外側路面水排到路面另外一側并通過路面橫坡排出。②下滲水:下滲水一般分兩種,一是中央分隔帶下滲水,二是路肩下滲水。根據不同下滲水,采取不同方法排出:a、中央分隔帶下滲水:中央分隔帶下滲水可通過在中央分隔帶下設置縱向盲溝收集,并每隔一段距離設置集水井和橫向排水管將下滲水排出路基。b、路肩下滲水:一般處理方法為在路肩設置縱向滲溝,并通過橫向排水管排出路基。綜上所述,筆者結合設計以及施工中出現的問題談一點自己的體會。
2路基排水設計
路基是道路的主要部分,路基的穩定性和強度對于水的作用非常敏感,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基具有足夠的強度和穩定性。
2.1地勢較低集中匯水的排水設計城市道路立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中,道路低點比周圍地面低3m~6m,且形成盆地地形,這樣大氣降水向低洼處匯集,就會造成路面積水。這里需要解決的兩個問題就是地面排水和地下排水。
2.1.1自流排水當立交附近有低于立交最低路面的排水管區時,采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經常采用的方式。自流排水是最經濟、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程設施的建設。
2.1.2調蓄排水當達到洪峰時,如水體或干管水位高于路面水位的時候,將不能自流排水之流量引入蓄水池,待水體或干管水位回落時,再自流排水,但調蓄排水受條件限制應用不是很廣泛。①在立交用地范圍內有布置蓄水池的合適位置要與其他市政管道無較大的交叉,立交內雨水管道能自流接人蓄水池,蓄水池也能自流接人千管或河道泄空。②要求匯水面積較小,蓄水量不大,一場雨產生的全部水量最多不超過1000In3適用于較小的立體交叉。③通過設置排水泵站的方法來排除匯集在地勢較低的水,但是現實中多數地區考慮到節約電費、減少物業管理和人員操作應盡量減少排水泵站的設置。
2.2潮濕和過濕路基的排水設計潮濕和過濕路基應首先應該疏干和換填處理。對于潮濕路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水排到排水溝內,從而疏于路基;對于過濕路基,含水量較高,無法晾曬和疏干。只能采取換填的方式進行處理,如換填好土,換填透水性好的材料等。
2.3降低路基地下水位的設計降低路基地下水位,使路基處于干燥狀態。在下穿式立交處一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,特別是南方地下水位較高而雨水又多地區,若路基長期浸泡在地下水中,導致路基濕軟、變形、強度降低,最終發生破壞。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范圍內設置暗溝、滲溝和滲井等。
2.3.1暗溝相對于地面排水的明溝而言,暗溝又稱盲溝,具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構造特點為溝內分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內,并沿溝排泄至指定的地點。暗溝的設置方法在溝底和中間回填粒徑3cm—5cm的碎石或卵石,在粗粒碎石的兩側和上部按一定比例分層回填較細的粒料、中粗砂、中礫等作為反濾層,逐層粒徑比例大致按4:1遞減,或者采用土工布包裹有孔的PVC管,管四周填以等粒徑的碎石、礫石組成盲溝。但盲溝的排水能力較小,不宜過長,溝底具有1%2%的縱坡,出水口底標高高于溝外最高水位20cm,以防止水流倒流。
2.3.2滲溝采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內,并通過溝底通道將水排至指定的地點。此種地下排水設備稱為滲溝,它的作用是降低地下水位和攔截地下水。滲溝的設置位置視地下排水的需求而定,與盲溝的漫置相仿。但溝的尺寸更大,埋植更深,而且要進行水力計算確定尺寸。
2.3.3滲井滲井屬于水平方向的地下排水設備,當地下存在多層含水層,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置時,采用歷時排水,設置滲井,穿過不透水層,將路基范圍內的上層地下水,引入更深的含水層去,以降低上層的地下水位或全部予以排水。鑒于滲井施工不易,單位含水面積的造價高于滲溝,一般盡量少用。
3路面排水設計
3.1車行道排水設計城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。當車行道寬度較寬時,為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除,通常采取雙坡排水方式,在道路兩側每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水,并通過與其連接的雨水支管將收集到的地表水排人埋設在路面下的雨水主干管內,最終排人保留水系或河流中。
3.2人行道排水設計①為便于人行道路面水的排除,人行道橫坡設置時坡度朝向車行道,降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排人車行道邊的雨水口內。②當道路位于挖方段時,通常在道路兩側設置各種形式的擋土墻,道路兩側應在擋土墻上方設置截水溝.攔截將要流人人行道上的地表水。此外,還有少量地表水或地下水會從擋土墻上的泄水孔沿著擋土墻流到人行道上,然后順人行道流入車行道邊的雨水口內。通過長期觀察發現,大多數在道路兩側設置路塹擋土墻的路段,人行道上都有沿擋土墻流下的雨水痕跡f雨水攜帶黃土或鑄鐵泄水孔生銹而產生。
3.3路面結構內排水設計路面面層有一定的孔隙,除了大部分地表水通過道路縱橫坡由雨水口排走以外,還有少量地表水通過路面孔隙、裂縫等滲入到路面結構內,降低路基強度,因此必須采取一定的措施提前排除可能滲入路基內的地表水。
3.3.1在道路各結構層施工時,每層均按照道路路面縱橫坡度進行施工,使得每一層都形成一個排水坡度,及時將各結構層水沿道路橫波排入道路兩側設置的盲溝或排水渠道內,再通過盲溝將水排入雨水井內。
3.3.2在面層和基層之間設置乳化瀝青下封層,使得通過縫隙向下滲入的水分及時沿封層表面向道路兩側排走,保持道路基層干燥。
3.3.3設置排水層。在多雨地區或地表水較豐富的地區,采用設置排水層的發法將滲入到路面結構內的地表水及時排除,防止滲入路基,在路面結構以下路基以上位置設置排水墊層。排水層下設置起隔水、防水作用的土木布,將由上部滲透下來的地表水有效地攔截在該排水層內。排水層設置一定的縱橫坡度(其縱橫坡度分別同道路路面縱橫坡度),將滲入排水層的水分迅速地排出道路以外。
4中央分隔帶排水設計
道路中央分隔帶排水設計主要為排除中央分隔帶內積水,可分為施工期間和道路營運期下滲水的排除。
施工期間排水量取決于最大瞬時降雨量及中央分隔帶的匯水面積。由于道路中央分隔帶內設置有通訊、監控用管線的人手孔,因此,中央分隔帶排水長度應為兩個人手孔之間的間距,一般路段的最大間距為180m。
由以往設計經驗可知,橫向排水管長15m左右,橫向排水管坡度為2%。由于施工質量不易控制,造成橫向排水管標高誤差或產生淤塞,從而使上游橫向排水管排水不暢,大量的水流向最低處,而最低處的橫向排水管由于設計時包裹無紡布土布或產生淤塞,使排水能力嚴重不足,從而導致下游中央分隔帶積水嚴重,有的下雨后幾天中央分隔帶仍有積水,使路基長時間浸泡,影響了路基、路面德爾強度。由于通訊、監控管線人手孔的設置阻斷了中央分隔帶排水,造成中央分隔帶積水或積水滲入人手孔。
為了解決這些問題,采用以下辦法處理:對于設計底坡小于0.3%的,采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝,并于盲溝底部設置軟式透水管和每=每隔30~50m設置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲入;中央分隔帶每隔30~50m設置一道橫向排水管,將盲溝中的水排出路基以外;在中央分隔帶內設置2m厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層,防止中央分隔帶中水從側面向路基滲透。
在城市道路中,對于中央綠化帶小于等于2.0m路段,為了降低施工復雜性,可采用中央分隔帶開豁口方式,即中央分隔帶水可通過豁口直接排人路面,并通過路面橫坡排出路基。
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城市道路排水設計是一個復雜的工程,是城市道路設計的重要組成部分。它對于城市道路使朋壽命的長短影響很大,城市道路排水設計應全面考慮路基、路面結構內部和路表面的排水、綠化帶處排水、立交排水,把他們構成了一個綜合的排水系統,從而提高道路的使用性能和壽命。且現行的設計規范及手冊等均不是十分完善,還有待我們每一位工程技術人員去努力完善。