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市政道路设计

基于地区特点的水泥混凝土道路设计策略简要探讨

新闻时间:2021-10-29 文章来源: 文章作者:admin

水泥混凝土道路是我国交通运输的重要支柱,在我国经济建设和人民生活中起着极为重要的作用。但随着经济的发展,公路交通负荷越来越大,且呈现出越来越为明显的地区差异,原有设计理论和施工工艺的很多缺陷被暴露出来。本文以《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)为基准,以广东省江门市为例,就基于地区特点的水泥混凝土道路设计策略进行简要的探讨。

关键词: 新版规范 ,交通负荷, 水泥混凝土路面设计 ,软土路基

1 引言

作为我国交通运输的重要支柱,水泥混凝土道路在我国经济建设和人民生活中起着极为重要的作用。近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,公路交通负荷越来越大,且呈现出明显的地区差异。面对越来越大的交通负荷,原有设计理论和施工工艺的已经不能满足新时期公路交通运输的需求。为此,中交公路规划设计院有限公为根据交通运输部有关要求,负责了原规范的修订编写工作,根据国内外近年来水泥混凝土路面科研成果和技术资料,在对我国已建和在建公路水泥混凝土路面全面技术调研的基础上,广泛征求了广大专家和业界的意见,完成了《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)(以下以《新规范》简称)的编写工作,给予水泥混凝土路面的设计以更为科学的指导。下面,本文以《新规范》为基础,结合广东地区特点,以广东江门市滨江新区新南路东段项目为例就如何针对地区特点设计水泥混凝土道路进行简要的探讨。

2 项目地区特点

江门市滨江新区位于江门市北部,定位为具有现代化气息、功能完善、环境优美的滨水园林新城区。滨江新区距广州、珠海、澳门均不足100公里,且江门市内有客运码头,周边还有3个包括可泊万吨级远洋货轮的新会港在内的货运码头。中江、江珠、江鹤三条高速公路在区内交汇,珠三角城际轻轨快线在区内预设站点,再加上港珠大桥的规划建设,江门市将成为港澳通往西南的重要交通中转站。气候方面,江门市属南亚热带海洋性季风气候,夏秋盛吹偏南风,常有台风侵袭且夹带暴雨,风力最高可达12级,冬春季节则多吹偏北风,常受寒潮影响出现霜冻或低温阴雨天气。根据资料统计显示,年平均降雨量在1800mm左右,汛期为4月至9月,集中了全年80%左右降雨量。项目所处地貌属于三角洲边缘淤冲积地带,多为鱼塘、农田,孔口标高在+2.05~+3.19m(黄海高程)之间,场地附近有江门断裂和木朗断裂,地震基本裂度为Ⅶ度,具有“频度高、震级小”的特点,场地和地基属于稳定类型。项目场地内地下水和地表水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋结构均无腐蚀性,但对钢结构具有弱腐蚀作用。

3 新南路东段水泥凝土路面设计方案策略

3.1 结构组合设计

在2002版规范中,在结构组合设计方面仅规定了路床填料、路堤设计标高、路基压实度等设计标准,路基压实度也是以《公路路基设计规范》(JTJ013)作为标准执行,随着《公路路基设计规范》(JTJ013)的废止,《公路路基设计规范》JTGD30的推行使路基设计要求更为明确,但依然存在许多模糊的地方。2011版新规范明确指出了不同交通荷载等级下路床顶面综合回弹模量值要求,考虑新南路承担交通出行和货运交通的功能和未来服务能力,应当保证路基综合回弹模量值达到60Mpa以上,并采用重型击实标准保证路基压实度。同时还应考虑在面层加铺热沥青混凝土增强纤维,提高路面抗性,减少路面开裂等现象,延长路面使用寿命,以免因后续维修影响城市交通正常运行。为了避免4~9月份汛期集中全年80%左右降雨量所带来的地表冲刷和渗入影响,应当加设地下排水措施并加设排水垫层,同时采用抗冲刷能力强的材料进行稳定处理。为进一步提高排水效果,避免产生积水,路拱横坡应有2%左右坡度,路肩横坡应有3%左右坡度,同时设置纵向集水沟和集水管,提高路面排水能力。

3.2 纵横断面和接缝设计

新南路东段项目多处鱼塘、农田等地块,项目沿线需要大量填方,其现状道路标高为4.29m,主要交叉口规划标高均为4.0m,周边土地利用规划标高在3.63~5.50m之间,人工水系最高水位为2.0m,设计行车速度为60Km/h。充分考虑交叉路网、平纵组合、土方平衡、排水顺畅、地下管线、节省投资、用地规划等因素,为了避免不当的平纵组合,构建出安全什么的行车平纵线形,根据2011版规范,整个项目2.98km路面共设9个变坡点,最小坡度为0.3%,最大纵坡1.142%,以满足排水要求。

在横断面设计时,必须考虑景观要求、远期交通量、道路衔接、沿路两侧用地规划等。新南路东段属于城市道路,且滨江新区定位为滨水园林城区,景观要求较高,同时随着地区经济的发展,未来交通量变化极大,必须为增加车道留下余地,同时还需要同新南路西段横断面衔接,因此采用2.5m(预留用地)+2.0m(人行道)+1.0m(绿化带)+3.0m(非机动车道)+4.5m(边分隔带)+15.5m(机动车道)+3.0m(中央分隔带)+15.5m(机动车道)+4.5m(边分隔带)3.0m(非机动车道)1.0m(绿化带)+2.0m(人行道)2.5m(预留用地)=60.0m(道路红线宽度)的标准横断面布置。

江门区气温变化不大,但考虑冬春季节容易受寒潮影响出现霜冻或低温阴雨天气,需要路面具有较好的伸缩性,路面采用矩形板块布局的形式,设置横向接缝和纵向接缝。由于新南路段交通负荷较大,横向接缝应当采用传力杆假缝形式进行处理,同时对路面与路肩之间的纵向接缝设置螺纹钢筋作为拉杆。此外,为了避免汛期雨水冲刷和渗水造成路面损害,还应当采用同接缝槽壁黏结力强、回弹性好,能适应板块收缩的填缝材料进行填缝处理,如硅酮、聚氨酯类填缝材料。

3.3 路基设计

由于本项目均为填方路基,根据2011版规范相关标准,应当优先采用砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,严禁采用强膨胀土、淤泥和有机土填筑路堤。对于渔塘、农田等浸水部分路基要禁止采用粉质土填筑,宜采用渗水性较好的土作为填料。桥涵台后和填控方交接处要设置过渡段,并采用碎石、砾类土、砂类土来填筑,同时采用分层压实的方法,保证压实度不低于96%。考虑全线道路填方高度大,且沿线多规划为居住用地和自然村,边坡防护宜采用草灌护坡进行临时防护,对于容易受洪水冲刷路段,则采用植物与浆砌片石结合的方式进行防护。

4 结束语

总的来说,在水泥混凝土路面设计时,应当详细分析地区地质、水文、气候特点,并根据公路等级和交通荷载强度,尤其是未来荷载强度发展趋势,严格按照2011版《新规范》设计公路结构组合、接缝、配筋等,避免无意中走进2002版规范的误区引用老标准进行设计,只有这样才能真正保证公路质量和使用寿命,提高其交通运输承受能力。

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