1工程概况

本工程为某市一新建市政道路设计工程｡该道路主干道为双向4车道,设计基准期为20年｡本工程设计长度为269.38m,路面宽度为47m｡道路两侧各为4.5m的人行道和两道8m的车行道,中间有6m的绿化带｡本道路的设计行车速度为40km/h,同时设置有纵坡,最小为0.03%,最大为2.3%｡车道和人行道均采用直线型路拱曲线,路面设计采用双面坡,车道拱坡设计坡度为1.5%,人行道拱坡设计坡度为1.1%｡

2路基设计

2.1整体稳定性要求

路堤是直接放置在地面上的,而路堑则是作为地层的一部分｡在路堤和路堑修筑时,会改变天然地层的平衡状态,如施工现场内存在不良地质条件的话,还可能导致地层不平衡状态加剧｡路堑在开挖时,会对两侧土层造成影响,使其失去支承力,这会导致边坡出现不稳定的问题｡因此路基在设计时,应具有足够的整体稳定性｡

2.2强度要求

在荷载的作用下,路基必须具有足够的强度,这样才能确保路基不出现较大的变形,具有足够抵抗变形的能力｡

2.3稳定性要求

路基不仅应满足强度的要求,同时应确保强度能够保持长期的稳定,也就是说强度能够保持在某个范围内,不出现较大的波动嘲｡

本工程设计采用的路堤填筑材料为土质或土石混合料｡为了确保路堤填筑的压实度能够满足设计和规范要求,在进行路堤施工时应根据设计的要求和施工规范进行｡在本工程施工现场的路堤中,存在中湿的中液限粘土,路堤的填筑采用分层摊铺填筑的方式,每层填筑完成之后,立即采用机械进行压实｡土质路堤的最大松浦厚度应低于30cm,土石路堤的应低于40cm｡

3路面设计

在进行路面设计时,应综合考虑各种因素,包括公路施工要求､施工现场的具体情况､水文条件､土层条件以及材料来源等｡同时通过多个设计方案,选择出最佳､最合理的设计方案｡在路面的设计过程中,应遵守“技术先进､合理选材､方便施工､利于养护､安全适用､经济合理”的原则｡

本工程的设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,在进行路面设计时,通过弯沉值对路面的整体刚度进行控制,进行路面设计主要应进行的内容为:计算出路面结构的厚度,同时还应对面层､基层和底基层进行压应力验算｡

经过分析,本工程决定采用混凝土作为路面的面层,路面宽度为47m｡本路面在进行设计时,确定的标准轴载为双轮组单轴轴载100kN｡路面设计使用年限为15年｡经过对当地交通量的统计,并结合本道路的使用要求,本道路按使用初期1000次/日的标准轴载作用次数进行设计,随着运营期的推移,每年交通量按6%的增加进行考虑｡本道路为一级公路,安全等级为二级｡在进行路面施工时,应将水泥混凝土的弯拉强度和弹性模量控制在15%以内,而对于基层,在施工中,应将其顶面的当量回弹模量控制在35%以内｡水泥混凝土面层在施工中,应将回弹控制在6%以内｡通过分析计算,本工程路面的厚度取为0.24m,水泥混凝土面层的弯拉强度标准值取为5MPa,弯拉弹性模量取为3lGPa｡本道路基层采用的材料为石灰粉煤灰稳定粒料,基层的厚度取为0.2m,回弹模量取为1500MPa｡基底层采用的材料与基层一样,均为石灰粉煤灰稳定粒料,厚度应同样取为0.2m,但是回弹模量较小,仅为550MPa即可｡路基的回弹模量取为25MPa｡

在路面的板块计算中,行车道的混凝土路面板块宽度取为3.75m,长度取为5m｡对于路面板块之间的纵缝,采取的处理措施为设置拉杆平缝,根据不同位置的具体情况,采取不同的拉杆,如表1所示为单幅路面的纵缝拉杆参数｡对于路面板之间的横缝,采取的处理措施为设置传力杆假缝,传力杆的直径均为30mm,杆之间的间距为300mm｡

各个参数取值完成之后,应进行验算,需要进行验算的参数主要包括基坑顶面当量､回弹模量､荷载疲劳应力､温度疲劳应力等,经过计算,各个验算内容均符合规范要求｡

4排水系统和防护工程设计

在路面设计中,应考虑雨水等水流对路面的作用｡当水流在路面进行流动时,可能会造成路肩和边坡的损坏;一旦水流渗透到路基内的话,会造成路基承载力降低｡水对土壤的作用可能引起翻浆问题,这会直接导致路面的破坏｡因此在道路设计时,应考虑排水系统的设计｡在本工程中,主要采用的排水方式为自然必要路段外漫流的方式,这种方式可以在满足排水的要求下,大大节省工程成本｡

在进行防护工程的设计时,主要考虑的原则为满足路基稳定､实现生态平衡,美化周边环境等｡本工程在对防护材料进行选择时,应综合考虑施工现场水文条件和筑路材料的情况,选择不同的防护材料,同时考虑防护材料尽量与环境相协调｡本工程采取防护结构,主要考虑的是高填方路基边坡的防护和深挖方路堑边坡的防护｡根据填方路基填高的不同,设置不同的防护:填高不超过5m,可以采用坡面植草的方式进行防护;填高超过5m,则可以采用拱形护坡的方式,或者采用坡面满植草坪的方式进行防护｡在进行挖方路基的防护时,当挖方高度不超过5m,可以采用坡面植草的方式进行防护;当挖方高度超过5m的话,可以采用拱形护坡的方式,或者采用坡面满植草坪的方式进行防护;当挖方高度超过lOm,则应采用分级拱形护坡的方式｡

5人行道的设计

在进行人行道的设计时,主要应考虑的内容为人行道的宽度､横坡度以及位置｡

5.1人行道的宽度

人行道宽度确定应考虑的因素包括:使用功能､步行宽度､种种绿化､地面杆柱等,结合这些因素才能确定最合适的人行道宽度｡同时在人行道设计中,还应考虑埋深地下管线的宽度需要｡

5.2人行道的横坡度

通常情况下,人行道应比车行道高出0.1~O.2m,这样才能避免出现人､车的互相干扰,本工程取为0.15m｡人行道的横坡通常采用直线型向缘石方向倾斜｡坡度的大小取值应满足排水要求｡通常情况下应将横坡设置得稍微大些,这样可以提高排水的效果｡一般如果人行道存在铺砌的话,可以将横坡度设置为2%｡同时考虑好缘石形式的选择,缘石的主要形式有立式､斜式和曲线式三种｡

5.3人行道在横断面上的位置

在道路的横断面上,通常是在两侧布置人行道,两侧人行道应对称等宽,如果受到地形条件限制,可以灵活地对人行道宽度进行改变,不一定需要对称等宽｡一般应尽量避免只在单侧设置人行道,这样会影响市民的正常出行｡

6结语

随着城市建设的不断发展,市政道路建设显得日益重要,市政道路设计作为具备综合性､系统性和复杂性的工作,对设计者提出更高要求｡文章通过结合笔者实践经验,以某市政道路设计为例,系统探讨了市政道路设计全过程,同时针对现代城市市政道路设计中存在问题提出合理的设计建议,为同行提供参考借鉴｡

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