道路桥梁设计分析(共12篇)
道路桥梁设计分析 篇1
摘要:这几年来, 交通运输业取得了巨大进步, 道路桥梁结构设计技术也在不断更新, 这几年取得了一些成效也不可避免的暴露了一些问题, 这就需要我们根据具体情况进行分析, 促进我国道路桥梁机构设计系统的日益完善。
关键词:道桥工程,结构设计,常见问题,系统完善
只有做好道路桥梁结构的设计工作, 才能有利于道路建设施工整体的进步, 这就需要我们及时更新管理观念, 树立良好的设计理念, 进行道路桥梁工作的相关环节的具体设计。
1 关于道路桥梁结构设计常见问题的分析
随着交通行业的不断你发展, 我国桥梁建设取得了一系成果, 也出现了一些弊端, 针对这些弊端, 需要相关政府部门, 加强管理力度, 提升其道路桥梁设计水平, 有利于日常交通业的顺利进行。下面是针对道路桥梁结构设计中出现问题的分析, 以方便我们采取积极的措施, 解决问题, 促进结构设计系统的完善。
1.1 设计标准不高
鉴于我国道路桥梁设计对于规范标准的要求并不高, 一旦在对道路施工进行改造施工时就会不同程度地对道路交通的便利性造成麻烦和留置安全隐患, 并且势必会影响到桥型的美观。因此, 在进行桥梁设计时就必须考虑到这一点, 同时综合现场因素, 尤其是在桥梁的主梁或梁侧预留一定的空间, 以便为桥梁后期可能进行改造施工创造施工空间与条件。
1.2 管道预留空间不足
每一座桥梁在设计中都需要设置专用的桥梁管道, 但是在现实中往往在这一方面得不到充分的重视, 导致这一问题出现的原因主要在于现代城市人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程在遇到管道预留空间不足的情况时, 则仅仅能够进行一些扩容处理, 将桥梁管道裸露在桥体之外, 从而为交通线埋下不便的隐患, 同时影响到桥体的美观。另外, 在面对桥梁管道预留空间不足的问题时, 可以通过再次开挖的办法进行相关处理, 但是这种处理形式不可避免地会在工程投资建设方面造成严重的浪费, 并且也会对交通情况造成影响。
1.3 绿化带专项防水设计缺陷
我们都知道, 桥梁工程也不仅仅是为了满足交通使用的功能, 在桥体设计美观上同样也值得给予总够的重视。因此, 桥梁绿化带专项防水设计就成为了桥梁装饰工程的一项必要内容。有关桥梁结构设计工作人员在对拟建桥梁工程展开设计工作时, 有必要考虑保证桥梁工程在完成施工后所能受到的绿化美观效果, 同时在综合考虑到拟建工程施工现场存在的各种影响因素之后, 对设计成果要求具有绝对的桥梁结构使用功用和外形美观效果。
1.4 结构设计选型问题
桥梁工程结构选型的问题极为关键, 不仅需要在结构选型上满足视距和净空的要求, 外形美观和合理地结构自重同样被视为桥梁结构设计的一个基本标准和原则, 使得桥梁工程能够成为城市建设中可实现功能与兼容城市风貌的一道亮丽景观。然而, 实际的设计工作却出现了严重地形式重于实用效果的偏侧现象, 出现结构选型不合理的问题就很自然了。
2 道路桥梁结构设计要点
道路桥梁结构设计工作设计内容广泛, 本文主要以装配式简支桥梁的结构设计要点作论述如下:
2.1 主梁设计
装配式简支梁结构区别于整体式简支梁结构的突出特点在于可将预制独立构件进行运输与吊装, 并且通过现场安装、拼接制梁。在设计中即可实现对自动化、机械化的施工技术应用, 节省部分劳动力和施工原材料, 并大幅提高人物力的生产效率, 施工过程也不会受到季节的影响, 是为采用此种桥梁设计型式的关键。主梁结构作为桥梁上部结构的主要承重构件, 设计型式通常分为T形和箱型两种, 箱型结构主梁仅被应用于预应力混凝土结构梁之中。设计采用箱型结构主梁既需要对主梁结构的间距与片数作要求, 主梁间距与片数两者相互制约, 即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸则需根据相关的荷载计算方法确定, 若主梁对称布置, 梁身所受荷载同样对称分布, 即需以杠杆法进行相关计算, 否则即需以偏心受压进行相关计算。二种情况相同点在于内力取值均以取最大值作为控制设计的标准, 但这种内力取值标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算, 因为从其计算原理来看, 计算结构存在较多的不安全因素。
2.2 桥台设计
桥台结构的设计应主要注重于型式的选择。装配式简支桥梁对于桥台结构的选择比较常见的有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式具有体积小的特点, 其设计应用可作为一种挡土的翼墙结构。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中, 从设计角度讲, 既可以减小桥台结构受到上部荷载的作用力, 又可以保证桥台处的预留空间。但是, 从某种程度上分析桥台前的护坡由于是采用片石混凝土施工作表面防护的一种永久性设施, 存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能, 因此, 在设计时必须进行相关的强度和稳定性验算。
2.3 桥墩型式选择
装配式简支桥梁结构设计中普遍采用双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等型式, 其中单幅双柱式桥墩结构型式应用较为普遍。考虑到以往在道路桥梁结构设计中出现的问题, 笔者希望在今后的设计工作中应注意对于桥墩结构型式的选择要极为谨慎, 如在岩溶性地带、桩基础施工困难地段应根据实地情况避免过多地设计桩基, 单柱单桩的设计为宜;而拟建施工现场位于河谷或受到滚石威胁时, 则应考虑设计增强桥墩结构的整体抗撞击能力, 亦须单柱单桩设计为宜;对于高位墩柱长桥的情况, 则应考虑到桥梁上部结构荷载累积变位的问题, 采用双幅两柱整体下部构造设计为宜。
2.4 定线原则
根据给定的起终点, 分析其直线距离和所需的展线长度, 选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中, 初步拟定可行的路线方案, (如果有可行的局部路线方案, 应进行比较确定) , 然后进行纸上定线。a.在1:10000的小比例尺地形图上在起, 终控制点间研究路线的总体布局, 找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况, 选择地势平缓山坡顺直的地带, 拟定路线各种可行方案。b.对于山岭重丘地形, 定线时应以纵坡度为主导;对于平原微丘区域 (即地形平坦) 地面自然坡度较小, 纵坡度不受控制的地带, 选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置 (定出交点) 。
结束语
综上所述, 道路桥梁结构设计工作事无巨细。本文通过文字阐述在结构使用方面的设计问题, 并着重分析关于道桥结构的设计要点, 旨在能够为大家提供一个可相互学习的交流平台。
参考文献
[1]邓标, 吴朝东.浅析城市道路桥梁设计的常见问题[J].城市建设理论研究, 2011 (9) .[1]邓标, 吴朝东.浅析城市道路桥梁设计的常见问题[J].城市建设理论研究, 2011 (9) .
[2]杨忠信.对目前城市桥梁设计中一些问题的探讨[J].科技信息, 2008, (15) .[2]杨忠信.对目前城市桥梁设计中一些问题的探讨[J].科技信息, 2008, (15) .
[3]秦小莉.对城市桥梁设计细节的几点建议[J].市政设施管理, 2009, (1) .[3]秦小莉.对城市桥梁设计细节的几点建议[J].市政设施管理, 2009, (1) .
道路桥梁设计分析 篇2
1道路绿化在现代化城市中的功能及在大园林中的作用
(1)改善城市的生态环境。城市规模的扩大、城市人口的密集、人工设施的充斥、机动车辆的增长、自然环境的污染等这些对环境的人为改变,使原有区域的碳氧平衡、水平衡、热平衡等因素随之改变。平衡被破坏对人类生存和发展产生的负面影响,正在越来越突出地凸现出来。随着科学的进步,人们逐步认识到,要在接受大自然赠与的同时,必须要保护好我们赖以生存的自然环境。在城市中,特别是车辆拥挤的道路、立交桥和交叉路口等这些环境污染较严重的地区,大量种树、栽花、种草能起到人为强化自然体系的作用,利用绿色植物特有的吸收二氧化碳、放出氧气的功能;吸收有害物质,减轻空气污染的功能;除尘、杀菌、降温、增湿、减弱噪音、防风固沙的功能等等生态效益,应是改善城市生态环境的根本出路。
(2)道路是城市中具有重要地位的空间环境,是城市景观的重要组成部分。kevin Lych在《城市意象》一书中把构成城市意象的要素分为五类,即道路、边沿、区域、结点和标志,并指出道路作为第一构成要素往往具有主导性,其它环境要素都要沿着它布置并与它相联系。从物质构成关系来说,道路可以看作是城市的“骨架”和“血管”;从精神构成关系来说,道路又是决定人们关于城市印象的首要因素。正如《美国大城市的生与死》一书中所说的那样:“当我们想到一个城市时,首先出现在脑海中的就是街道。街道有生气,城市也就有生气;街道沉闷,城市也就沉闷”。街道不仅仅是连接两地的通道,在很大程度上还是人们公共生活的舞台,是城市人文精神要素的综合反映,是一个城市历史文化延续变迁的载体和见证,是一种重要的文化资源,构成区域文化表象背后的灵魂要素,上海浦东的世纪大道、南京东路步行街、外滩滨江路景区、苏州观前步行街都是成功的范例。因此,加强道路建设,讲究道路空间的艺术设计,追求“骨架”与整体的平衡和谐,是完善城市功能,提高城市品位的有效途径。
综上所述,可以初步得出以结论:城市道路是现代化城市重要的组成部分,它担负着城市疏散交通的重要功能,是现代化城市必备的重要基础设施。现代化的城市道路,在满足交通等道路使用功能外,搞好道路的绿化美化,能起到防眩光、缓解驾车疲劳、调节心情稳定情绪等作用。所以说,有良好绿化美化的园林环境和赏心悦目的道路景观,也是现代化城市道路不可或缺的功能之一。道路绿化就是实现这一功能的主要手段。
2城市道路绿化植物的选择
乔木在街道绿化中,主要作为行道树,作用主要是夏季为行人遮荫、美化街景,因此选择品种时主要从下面几方面着手:
(1)株形整齐,观赏价值较高(或花型、叶型、果实奇特,或花色鲜艳,或花期长),最好叶秋季变色,冬季可观树形、赏枝干;
(2)生命力强健,病虫害少,便于管理,管理费用低,花、果、枝叶无不良气味;
(3)树木发芽早、落叶晚,适合本地区正常生长,晚秋落叶期在短时间内树叶即能落光,便于集中清扫;(4)行道树树冠整齐,分枝点足够高,主枝伸张、角度与地面不小于30度,叶片紧密,有浓荫;(5)繁殖容易,移植后易于成活和恢复生长,适宜大树移植;(6)有一定耐污染、抗烟尘的能力;(7)树木寿命较长,生长速度不太缓慢。目前在河北省唐市应用较多的有雪松、河南桧、西安桧、法桐、国槐、合欢、栾树、垂柳、馒头柳、杜仲、白蜡等。
灌木的选择:灌木多应用于分车带或人行道绿带(车行道的边缘与建筑红线之间的绿化带),可遮挡视线、减弱噪声等,选择时应注意以下几个方面:
(1)枝叶丰满、株形完美,花期长,花多而显露,防止过多萌孽枝过长妨碍交通;
(2)植株无刺或少刺,叶色有变,耐修剪,在一定年限内人工修剪可控制它的树形和高矮;
(3)繁殖容易,易于管理,能耐灰尘和路面辐射。唐山市应用较多的有大叶黄杨、金叶地被植物的选择。目前,北方大多数城市主要选择冷季型草坪作为地被植物,根据气候、温度、湿度、土壤等条件选择适宜的草坪草种是至关重要的;另外多种低矮花灌木均可作地被应用,如棣棠等。
草本花卉的选择:一般露地花卉以宿根花卉为主,与乔灌草巧妙搭配,合理配置:
一、二年生草本花卉只在重点部位点缀,不宜多用。
道路的植物配置:主要有两类:整齐式行道树类型;自然式园林道路的布置。整齐式行道树类型:(1)乔木为主、配以草坪:高大的乔木不仅遮阴效果好,还会使人感到雄伟壮观,但较单调。
(2)乔木和灌木:既可增加景观和季相的变化,又具有节奏感和韵律感;
(3)常绿乔木配以花卉、灌木、草坪、绿篱(或色块):这种形式既可四季常青,又有季相变化,是目前应用较多的形式;另外,若条件允许可多行布置,既可增加绿化面积,提高绿化水平,又可大大减少噪音,这也是将来发展的方向和潮流。
自然式园林道路的布置:在繁忙的道路两侧设置自然式的园林道路即林荫路(具有一定宽度又与街道平行的带状绿地,其作用与街头绿地相似,有时可起到小游园的作用),尤其是居民分步相对较密集的一侧,既可方便居民自由出入林荫带散步休息(不必穿过交通繁忙的街道),又有效防止和减少车辆废气、噪音对居民的危害,这种形式在各个城市较为普遍。
3道路绿化景观的营造
(1)满足城市道路主要功能原则。城市道路绿化主要功能是庇荫、滤尘、减弱噪声、改善道路沿线的环境质量和美化城市。道路空间是提供人们生活、工作、休息、相互往来与货物流通的通道。在交通空间里,有各种不同出行目的人群,在动态的过程中观赏道路两旁的景观,产生了不同行为规律下的不同视觉特点。我们在设计道路时,须充分考虑了行车,行人的进度和视觉特点,不同速度,不同栽植方式,将路线作为视觉线形设计的对象。提高视觉质量,体现以人为本的原则。在具体的设计中,应以不遮挡视线为标准,同时又能给人以赏心悦目之感。譬如,在拐弯处不应种植大灌木或小乔木。又如,在隔离带的种植时,一个标准端的长度就应考虑到车速,行人速度等问题。道路绿化另一个重要的功能是遮荫、降温。四季的变化使植物的外观形态随着发生变化,尤其是落叶植物。炎炎夏日下,行车和行人需要一个宜人的交通环境,浓郁的绿荫能使人感到丝丝清凉,烦躁的心情可以得到舒缓,有利于交通安全;当叶落的时候,冬日和煦的阳光带来几分暖意。所以说,植物不同的习性奉献给人们的不仅是视觉、嗅觉上的享受,还有心灵的慰藉。(2)道路绿化的生态原则。生态是物种与物种之间的协调关系,是景观的灵魂。它要求植物的多层次配置,乔灌花、乔灌草的结合,分隔竖向的空间,创造植物群落的整体美。因此,在各路段的设计中,注重这一生态景观的体现。植物配置讲求层次美、季相美,从而达到最佳的滞尘、降温、增加湿度、净化空气、吸收噪音,美化环境的作用。设计中这一原则的运用应当是尤为重要的,因为这切实的关系到人们的生活质量。道路绿化规划设计要有长远观点,绿化树木不应经常更换、移植。
(3)科学性与艺术性原则。既要满足植物与环境在生态习性上的统一,又要通过艺术的构图原理体现植物个体及群体的形式美,即符合绘画艺术和造园艺术的统一,调和,均衡和韵律的四大原则。因此在配置上应考虑道路长度,不同道路形式,同一条道路以不同的区块重复,以一种复现的节奏感来形成一种韵律,达到心境的平和,符合道路的景观要求。道路绿化设计与一般的绿地设计有所不同,它是动态绿化景观,要求花纹简洁明快、层次分明,作为街景它更要求色彩丰富,与周围环境协调一致。使旅客有“人在车中坐,车在画中行”的良好感觉。
(4)因地制宜,适地适树原则。根据本地区气候、栽植地的小气候和地下环境条件选择适于在该地生长的树木,以利于树木的正常生长发育,抗御自然灾害,保持较稳定的绿化成果。选择适应性强、生长强健、管理粗放的植物。例如,行道树树种选择的一般标准:①树冠冠幅大、枝叶密;②抗性强,耐瘠薄土壤、耐寒、耐寒;③寿命长;④深根性;⑤病虫害少;⑥耐修剪;⑦落果少,或没有飞絮;⑧发芽早、落叶晚。公路绿化带采用大手笔、大色块手法,植观花、观果、观叶植物,适应不同车速的不同绿化带,空间上采用层次种植,平面上简洁有序,线条流畅,强调整体性、导向性和图案性,形成舒展、开敞、明快的风貌。选择多种植物创造不同氛围,体现植物生长的多样性和植物的层次性与季相性。
4结语
优美的城市环境,宜人的道路绿化是人们对一个地区、一个城市第一印象的重要组成部分。精工细琢的园林式的道路绿化是自然景观的提炼和再现,是人工艺术环境和自然生态环境相结合的再创造,它所体现的姿态美、意境美、蕴含着文化与艺术的融合与升华,使人感到亲切、舒适、具有生命力,是衡量现代化城市精神文明水平的重要的标志。
道路绿化不仅具有景观效果,而且是改善城市道路生态环境的一项重要的城市市政基础设施,运用植物生态功能的生物措施是取得城市生态环境良好循环的根本出路。
建设园林化的道路应采取大手笔、大色块的绿化手法,主要道路绿化带的理想宽度至少是30m,才能有效地发挥植物材料的生态效应,只有树立大园林的观念,克服以往的“一条路,两行树;绿化小打小闹”的做法,才能使城市环境面貌跃上一个新台阶。
城市道路设计分析 篇3
关键词:城市道路;设计人员;存在问题;设计原则;设计建议
中图分类号:U412.37 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0047-02
城市道路是城市社会活动和经济活动的纽带和动脉,是城市生活的重要组成部分,与城市居民的日常活动息息相关,理想的道路在满足交通运输和出行需要的同时,还会带给人们美的感受。近几年,我国的城市化发展出现了突飞猛进的势头,东部地区的城市化发展、中西部地区的崛起,给城市道路的设计工作者,既带来了机会,也提出了更新、更高的要求。我们有必要对现有的城市道路设计状况做出思考和研究,以期使设计工作适应新形势的需要,以便更好地解决目前设计中出现的新问题,使我们的设计工作更加科学完善,与时俱进。
1城市道路设计的特点
1.1系统性
城市道路工程的建设涉及多个部门,包括规划、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其他相关部门,从立项到竣工验收的每个阶段都需要多个部门的协作,如同一台机器上的零件,任何一个零件出故障都会影响到正常运转。城市道路项目的前期从规划到完成可行性研究报告,需要规划、业主、设计部门的共同参与,是对项目的可行性进行研究;后期从设计招标到竣工验收,需要业主、设计、施工、监理、质检等部门的共同参与,以确保项目实施顺利。
1.2复杂性
城市道路设计工作涉及专业多,各专业不是独立的,是相互关联的,在项目负责的统一协调下完成从方案到施工图的设计工作。城市道路设计涉及到的专业包括道路、交通、桥隧、排水、照明、绿化等,各专业分工不同,在不同设计阶段的侧重点也有所区别,如道路专业表达的是路线走向、平纵横、路基处理等内容,而交通专业重在表达标志标线、信号控制等内容。
1.3设计人员的主观性
城市道路项目从方案到实施阶段的过程中,设计工作是最前面的一个环节,其他部门的工作也是围绕着设计方案进行,各个部门对设计方案提出意见,最终的方案由设计人员确定,设计人员通过所掌握的专业知识完成设计图纸,体现了设计人员在项目中的作用与职责,一个成功的设计员可使各部门的工作高效有序地进行,使工程顺利展开。
2城市道路建设存在的问题
2.1建设的道路网等级不合理
长期以来,我国许多城市在道路网规划建设中,往往只重视扩充道路网的空间尺度,而忽视道路网的功能结构改善。在大力推进快速路和主干路建设的同时,却忽略了城市次干道和
支路网的建设,导致我国城市道路网等级级配不合理,这已成为我国各城市的通病。国内外正反两方面的经验表明:从快速路到支路,路网合理的级配结构应为“金字塔”形,而我国大中城市路网结构却为倒三角形-合肥、菱形-南京、葫芦形-深圳,普遍缺少支路或次干路,其中支路网密度指标同国标差异很大。导致城市道路交通功能的紊乱。
2.2道路交通功能差、效率低
我国城市道路普遍表现为交通功能紊乱、各级路网系统性差。因此而导致城市交通严重受阻;长距离交通与短距离交通重叠;机动车交通流与非机动车交通流、步行交通流重叠,快速交通流与普通交通流重叠;大量过境交通穿越城市道路;机动车交通穿越市中心区;大片居住区成为公交空白区;城市商业中心公交、自行车、行人出行没有方便感、安全感;断头路很多,加上混合交通干扰严重,使现代化的城市交通控制系统和智能交通系统在中国城市交通系统中难以奏效,路网整体性功能无法得到有效发挥。
3城市道路设计分析
3.1特色及线形设计
一个城市形象特色,在于设计者是否尊重城市自然形成的地形条件为前提。因此在街道规划设计中要尊重自然,这样既经济又可创造地方特色。线形设计合理与否,直接关系到城市交通的便利程度,所以良好的线形设计是创造城市交通运输安全畅通的前提。长直线的线条设计过于单调,从安全性能方面来看不易解除司机疲劳感,只会增加司机的疲劳感、增加安全事故的发生,因此,用较大半径的圆弧曲线为佳。
3.2横断面的设计
3.2.1关于路幅的分析
城市道路横断面分幅应视具体情况而异,较常见的是一幅路和三幅路,而新建道路中又以两幅路多,现在红线宽度大的道路逐渐倾向四幅路发展。新建城市道路要更加注意景观,城市道路建设中可引入彩色沥青和较宽的中央绿化带,建议采用两幅路的形式,横断面布置考虑行人和非机动车的需求,自行车道采用彩色沥青铺装,既保证了行人的安全,也满足了非机动车的通行需要。最外侧的一条机动车道因地制宜地设置公交车专用道,满足公共交通通行要求。工程注重景观,根据规划宽度和交通需求,设置0.8 m和1.5 m宽的中央绿化带,机动车道两侧设置3.5 m绿化带分隔机动车道和非机动车道,非机动车道和人行道采用行道树分隔,人行道外侧至红线边设置3 m绿化带,在满足交通功能的同时,也会成为一道风景线。
3.2.2人性化考虑
规划红线范围内的横断面设计在满足机动车的交通需求之外,应注重行人及非机动车的通行空间。保证人行道宽度的同时,全线行人通道保持连续,增加了非机动车道和公交车专用道,满足行人的需求,人行道宽度最小为3 m。在受拆迁限制的交叉口,转弯半径尽量取规范低限值。主线行车速度为60 km/h,交叉口右转弯采用30 km/h,按照《城市道路设计规范》的规定,当右转弯行车速度为30 km/h时,转弯半径为33~38 m,为了
保证人行道的宽度,转弯半径取低限值33 m。
3.3交通工程设计
3.3.1交通性道路
交通功能性设施要以车行交通服务为主,路灯、护栏、候车廊及人行天桥等设施的设计要简洁明快,突出使用功能。交通标志、标线的选位应有一定的提前量,以便驾驶员在快速行驶中能够提前了解前面的路况条件及管理要求。
3.3.2生活性街道
(1)将道路的平面线形设计成蛇形或锯齿形,迫使进入的车辆降低车速,也使外来车辆因线路曲折不愿进入而达到控制车流的目的,同时曲线形道路对居民而言,其趣味性更强,景观更丰富。
(2)在道路的边缘或中间左右交错种植树木,产生不易进入的氛围,以减少不必要车辆的驶入。
(3)在道路交叉口处将道路设计成凹凸状,将路面部分地抬高或挖低,使车辆驶过时产生振动感,给驾驶者以警示。
(4)在确保车辆可通过的前提下,间断性地缩小车行道的宽度,造成不易通过的视觉效果。
(5)在道路铺设上采用不同颜色和材质的材料,在视觉上形成印象驼峰、印象槽化岛,既为了引起驾驶者的注意减速行驶,也使生活性的道路更富趣味。
(6)通过在交叉口设置斜路障,路端上设置通行路障来限制车辆的转弯和前行。
(7)在居住区人口或道路交叉口设置形象的交通标志,传达限速和禁转等交通信息。住宅地区的支路系统,行人对道路安全、舒适的需求被置于首位。
4结束语
城市道路设计是城市道路建设中的一个重要组成部分,城市经济飞速发展,城市化进程的加快,原有的设计理念及规范已渐渐的不适应这个时代,我们的设计工作者也应有更新、更高的要求。所以对现有的城市道路设计状况做出思考和研究,以期使设计工作适应新形势的需要以趋于必然。希望本文不仅对设计人员有借鉴作用,而且能够抛砖引玉,使我们全面深刻地认识到城市道路设计的精髓,总结经验,改进不足,扬长避短,做到精益求精,创造出精品工程。
参考文献
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Urban Road Design and Analysis
Huang Ningwei
Abstract: With the continuous development of urban economy, urban population growth, urban road design to bring about a new subject, namely the expansion of the existing road design and how to meet the ever-expanding population caused by traffic problems. This paper analyzes the systematic urban road design, complexity and subjectivity of the designer's characteristics, the designer should have raised the quality of the final analysis combined with practical work experience in the design of urban roads in the total design issues that need attention.
桥梁震害分析与桥梁抗震概念设计 篇4
关键词:桥梁震害,抗震设防,概念设计
1 桥梁震害分析
桥梁工程为生命线工程之一, 桥梁的震害会造成震后救灾工作的巨大困难, 使次生灾害加重。特别是对现代化城市, 将影响其生产的运转, 导致巨大的经济损失。调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法, 采取有效抗震措施的科学依据[1]。从早期的历次破坏性地震中, 人们经过调查总结发现, 桥梁的震害现象可以归纳为以下几类:
1.1 支承连接件破坏:
桥梁支座、伸缩缝和剪力键等支承连接件历来被认为是桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的一个环节, 在早期的历次破坏性地震中, 支承连接件的震害现象都较普遍。支承连接件破坏可能会引起梁体较大位移, 从而造成梁体或挡块的碰撞破坏;还可能会引起梁与墩台间的较大位移当相对位移大于主梁搁置长度后, 主梁将从桥墩脱落从而导致落梁[2]。
1.2 桥台、桥墩损坏:
桥台、桥墩是桥梁结构中最重要的承重构件, 在地震中, 桥墩一旦破坏将会导致桥梁不能再使用甚至落梁或整体倒塌。严重的破坏现象包括墩台的倒塌、断裂和严重倾斜;对于钢筋混凝土桥墩, 破坏现象还包括桥墩开裂、混凝土保护层剥落和纵向钢筋屈曲等。在地震中此类破坏较多, 可能发生在帽梁与墩柱连接处、墩柱中部或墩柱与承台的连接处。
1.3 地基与基础破坏:
扩大基础自身的震害现象极少发现, 然而有时因砂土液化等不良的地质条件, 也会出现沉降、滑移等;常用桩基础除了上面的原因外, 还有上部结构传下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏, 桩基的破坏往往位于水中或地下, 不利于震后迅速发现, 而且修复的难度相当大。
1.4 上部结构的破坏:
桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的现象极为少见, 但因支承连接件失效或者下部结构失效等引起的落梁现象, 在以前的破坏性地震中时常发生。
从桥梁设计的角度来看, 上述桥梁震害的内因基本可以归结为结构设计和构造两方面的缺陷, 并可总结归纳为如下几类: (1) 支承连接件失效的原因, 主要是设计低估了相邻梁跨之间的相对位移; (2) 桥墩破坏的主要原因是设计延性不足、抗剪强度不足或钢筋构造缺陷; (3) 地基失效引起的桥梁破坏, 有时是人力所不能避免的, 因此在桥梁选址的时候应加以重视。
2 桥梁抗震设防新理念
总结之前的桥梁震害教训, 对今后我国桥梁的抗震设计有很大的启示作用, 而桥梁抗震设计规范是一个国家桥梁抗震设计的依据。我国的《公路工程抗震设计规范》 (JTJ 004一89) (以下简称“89规范”) 颁布至今已长达20余年, 限于当时的认识水平, 该规范在今天看来, 已存在一些令人十分担忧、迫切需要解决的问题。汶川地震后, 交通部颁布实施了《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01-2008) , 相对于原《公路工程抗震设计规范》 (JTJ 004-89) 规范, 细则在适用范围、设防目标和设防标准、设计和分析方法等方面均作了大量的修订和改进。特别是在设计理念和方法上有重大改进, 采用了两水平设防、两阶段设计的抗震设计思想, 引入了先进的延性抗震设计方法和能力保护设计原则, 实现了和国际先进水平的接轨。
2.1 两水平设防、两阶段设计:
第一阶段针对E1地震作用进行弹性抗震设计, 桥梁可达到和89规范基本相当的抗震设防水平;第二阶段针对E2地震作用进行延性抗震设计和相应的能力保护设计, 确保桥梁结构具有足够的延性能力, 并且只在预先设定的部位出现设定的可控的损伤, 避免桥墩剪切破坏、结点或盖梁破坏等脆性破坏模式的出现。
2.2 延性设计与能力保护思想:延性设计先许结构部分构件在预
期的地震动下发生反复的弹塑性变形循环, 这些构件被设计成具有较好的滞回延性, 通过这些构件在地震动下发生的反复的弹塑性变形循环, 耗散掉大量的地震输入能量, 从而保证了结构的抗震安全[3]。能力保护设计使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异, 以确保结构构件不发生脆性破坏模式。
2.3 桥梁减隔震设计:
桥梁减隔震设计是通过减隔震装置延长结构的基本周期, 避开地震能量集中的范围, 从而降低结构的地震力。因此, 对于桥梁的隔震设计, 最重要的因素就是设计合理、可靠的隔震装置并使其在结构抗震中充分发挥作用, 即桥梁结构的大部分耗能、塑性变形应集中于这些装置, 允许这些装置在E2地震作用下发生大的塑性变形和存在一定的残余位移, 而结构其他构件的响应基本为弹性或有限塑性[4]。
3 桥梁抗震概念设计
由于地震动的不确定性和复杂性, 以及结构计算模型与实际情况的差异, 难以保证理论计算分析与实际情况完全吻合。作为正确的抗震设计, 必须重视抗震概念设计, 灵活而又合理地运用抗震设计思想, 使计算工作不至于盲目而且更有针对性;同时, 通过计算, 可以对桥梁的抗震概念设计进行验证, 或者对概念设计中考虑不周到的地方进行修正[5]。根据桥梁抗震设防的新理念, 在桥梁概念设计时, 可以采取以下措施以达到结构防震、减少震害的效果:
3.1 桥梁选址时, 应尽可能的建在可靠的地基上, 否则软土的液化会加大地震反应。
3.2 重视桥梁结构动力概念设计, 选择较理想的抗震结构体系。
桥梁刚度不宜过大, 但也不能太柔, 所设计结构的周期要尽量与场地土卓越周期错开, 若能大于卓越周期则更好。
3.3 桥梁抗震设计应同时考虑强度和延性, 并提高桥梁结构整体的延性能力, 达到经济合理的目的。
3.4 重视桥梁支座的作用及其设计, 同时开发更有效的防止落梁措施。
3.5 对钢筋混凝土桥墩, 应采取适当措施, 如提高箍筋体积配箍率以提高延性能力。
3.6 重视桥梁的细部构造设计, 特别是钢筋锚固细节和防落梁措施, 避免出现构造缺陷。
3.7 对高烈度地区的桥梁或结构复杂的特殊桥梁, 重视采用减隔震的设计技术, 往往会取得良好的效果。
4 结论与展望
以前的桥梁震害是我们的学习教科书, 我们要吸取惨重经验教训, 根据桥梁震害的科学分析制定科学合理的抗震设防标准。《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01-2008) 的抗震设防新理念和新方法必将有力带动我国的桥梁抗震设计水平向前发展。同时, 桥梁工作者应重视桥梁抗震概念设计, 从总体上把握桥梁的抗震性能, 在桥梁抗震设计中起到指导性的重要作用。
参考文献
[1]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社.
[2]庄卫林, 余翔等.简支体系桥梁的震害及抗震设计对策[J].桥梁建设, 2008, (4) :61-64.
[3]范立础, 卓卫东.桥梁延性抗震设计[M].北京:人民交通出版社.
[4]JTG/T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则[M].北京:人民交通出版.
公路桥梁抗震设计细则分析 篇5
公路桥梁抗震设计细则分析
<公路桥梁抗震设计细则>(JTG/T B02-01-)已于10月1日开始正式实施.本文分别从桥梁抗震设防标准、桥梁延性抗震设计和能力保护设计、桥梁减隔震设计等几个主要方面将之与原<公路工程抗震设计规范>(JTJ 004-89)进行比较,得出两者之间的`不同之处,以利于对新规范的理解和掌握.
作 者:杨传永 YANG Chuan-yong 作者单位:安徽省交通规划设计研究院,合肥,230031刊 名:安徽建筑工业学院学报(自然科学版)英文刊名:JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF ARCHITECTURE & INDUSTRY(NATURAL SCIENCE)年,卷(期):17(3)分类号:U448.14关键词:公路桥梁 抗震设计 设计规范
城市道路交叉口改善设计分析 篇6
关键词:城市道路 交叉口 改善设计 机动车辆
0 前言
近年来随着机动车辆的迅猛增长,城市道路的交通压力日渐增大,各大城市对旧城改造及城市道路建设的投入也不断扩大。通过强化交通管理,积极发展城市公共交通,城市交通有了一定程度的改善。但是,由于城市机动车辆增长太快,交通需求远大于供给,以致城市道路网负荷过大,城市交通日趋拥挤,道路交叉口经常出现车辆排队等候现象,高峰期间更是拥挤不堪。道路交通的拥挤不仅导致交通事故的增加,还产生了大量的废气排放和噪音,造成城市环境污染的加剧。本文针对道路平面交叉口设计的方法和改善予以分析探讨。
1 交叉口交通改善设计的主要内容
在多数城市道路交叉口中,由于对道路路段、路口的几何设计、信号配置及路面构筑物等因素缺乏整体的考虑,交通工程设计不够协调,从而对交叉口交通产生不利影响,使之成为路网交通的瓶颈。从调查情况看,此类问题在城市道路交通阻塞点中占有相当大的比例,而合理、迅速地解决这类问题,对于缓解路网压力、疏解地区交通具有重要意义。一般来说,城市道路交叉口交通改善设计的主要内容有以下几点:①适当增加交叉口进口车道数,进一步明确车道功能;②选择适当的车道宽度,合理组织行人、非机动车穿越路口;③改善交叉口信号配置;④强化交叉口交通管理措施,减少绿灯损失时间;⑤合理布置和安排交叉口附近公交站点及公交线路,减少对主线行车的干扰。
2 城市道路交叉口的一般设计方法
2.1 交叉口的选择
交叉口位置的选择是确定一个理想和最佳交叉门的首要条件。交叉口的位置一般根据交叉道路的等级、计算行车速度、转向车流的分布和交通量、自然条件和地形条件等因素选定,重点应考虑以下几个方面:
2.1.1 平面线型
平面线型的选择对交叉口有较大的影响。一般选择在既有路为直线段的位置上最为合适,这对行车安全,减少交叉长度和占地均是较优的。如果必须在曲线上衔接,也应尽量在大半径曲线上(不设超高的曲线),避免和小半径曲线上,因为它对路面平顺衔接,行车安仝和占地都是小利的。衔接要尽量考虑正交或较大角度斜交,最小交角不宜小于45°。
2.1.2 地形条件
衔接点应尽量选择地形平坦、视线开阔的地方,避免挖方地段与既有路相接,因其对于行车视线及路基排水均为不利。
2.1.3 竖向条件
交叉口应尽量选择在水平坡段上,如条件限制,亦应设平缓坡段上。
2.2 衔接方式的确定
一般在交叉口的竖向布置上要符合行车舒适、排水通畅及视线开阔的要求,要使相交道路在交叉口内有一个平顺的共同面,使路面的水能及时的排泄。但是在与既有道路衔接的交叉,尤其是当既有路的等级较高,行车量较大时,则不能干扰既有路,新建路必须服从于既有路。在这种情况下,如何使设计能达到舒适、平顺、通畅的要求,是我们在设计中必须解决的问题。
2.2.1 顺坡衔接法
顺坡衔接足使新建路与即有路的路面边缘相接,在衔接点新建路的横断面与既有路路面边缘的纵剖面完全吻合,并沿着衔接方向的既有路路拱横坡顺一段坡。这种衔接方式的主要优点是:在不破坏原有路面及不影响其行车的情况下,使行车平顺、舒适,因为在汽车进入交叉口转向后既有路与新建路同处于一个纵坡段上,使汽车能平顺的地通过衔接点;可使路面排水通畅,由于新建路是顺既有路路拱横坡的坡面相接的,所以即使既有路处平坡路段,在衔接处也不能滞水,路面水可通过新建路的纵向斜面及逐渐过渡形成的横向路拱斜面排除。顺坡衔接法适合用在填方交叉口和新建路对高程损失控制要求不严的情况。在挖方地段衔接的交叉口和对高程损失控制要求严格的情况,应避免使用这种方法,因为它可能会给路基排水和线路拉坡造成困难。
2.2.2 变坡衔接法
这种方法的衔接点位置及衔接断面与顺坡法完全相同,不同的是衔接点后的线路纵坡不采用接既有路的路面横坡进行顺坡,而是以衔接点为变坡点,采用平坡或较缓的上坡为衔接纵坡。这种方法基本可以弥补顺坡法的不足,适合用在挖方地段路基排水困难和损失受限制的衔接条件。
2.3 连接纵坡
对衔接点后的连接纵坡的确定,是设计中所要解决的一个重要问题。纵坡长度的确定对行车有较大的影响,频繁的纵坡变化,旅客会感到颠簸,驾驶换档频繁,汽车悬挂受冲击频繁,油料和机械系统均有较大的损耗。其问题就在于坡长太短,而不能容纳较长缓的竖曲线。从此意义上讲,坡段设计以缓而长为最好。但由于地形,高程等条件限制,衔接点处的坡段不但难以做到缓而长,而且为了克服不利条件,希望能尽快变坡,坡段做得越短越好。
3 城市道路交叉口设计的完善
3.1 平交口立面设计
平交口立面设计是平交口设计的一个很重要的部分。立面设计主要足依据纵断面,道路横坡进行设计;设计时要使平交口路面等高线圆滑,没有菱角;各右转车道还应考虑车道横坡方向及大小。被交路是新建道路时,立面设计时应考虑与规划标高衔接;如被交路是旧路,立面设计时标高与横坡应与旧路接顺。如旧路设有超高,交叉口应在相接处渐变至同一方向大小的超高。设计时还应考虑整个交叉口的排水,排水不畅,形成积水的交叉口是失败的设计,因此排水设计对交叉口非常重要。排水设计时应考虑排水的方向、坡度及收水口位置,一般交叉口路面水应向四个转角方向汇聚,收水口设置在水汇聚的位置。
3.2 对交叉口进行渠化设计
通过合理布设交通岛、交通标志、地面标线,以引导车流按一定方向或路径行驶,也可达到减少和控制冲突点的效果。限制交叉口某些行驶方向。当相交道路等级差别较大,或各向交通流量和重要程度差别较大时,在设计中限制次要道路的交通流向,既保证主要道路的交通不受干扰,又提高交叉口的安全性和通行能力。
3.2.1 在设有行人通道的交叉路口,渠化交通应与行人交通安全结合起来,尤其是设置位置恰当、形状合理的导流岛、中央隔离带,不仅能对渠化交通起到关键作用,而且能对行人的安全起到很好的保障作用。
3.2.2 人行道长度超过20m时,应设置行人安全岛。行人穿越时间过长,与机动车流发生冲突的概率就会大大增加。虽然有时设置行人安全岛意味着占用一定空间,但是合理的设计可以给车辆和行人带来双重的便利。
3.2.3 信号灯相位保证。如果有较多行人穿越,应设置行人过街信号灯,提供安全的通道。对左右转交通较大的路口,应设行人过街专用相位,即单独的与车辆没有冲突的相位,以完全避免与机动车流冲突,确保行人过街安全。
3.2.4 建设行人立体过街设施。立体过街没施的设置能彻底地实现人车分流,消除大部分的人车冲突,在很大程度上能够减少行人的违规行为,从而问接地减少车辆的不必要延误,增加通行能力,确保行人过街安全。
3.2.5 公交停靠站。交叉口附近公交停靠站没置,因为大街为城市主干道,且为机动车和非机动车混行道路,所以采用沿人行道设置的港湾式公交停靠站。
3.2.6 左转弯待转区。根据交通量的调查,进入交叉口的左转车辆数量很大,此在交叉口内设置左转弯待转区。
4 结束语
道路桥梁设计分析 篇7
关键词:道路桥梁设计,隐患,解决措施
当前, 经济得到快速发展, 对道路桥梁的建设也提出了更高的要求。道路桥梁的建设不仅要满足经济效益, 更要考虑结构整体的安全与用途。在道路桥梁的建设过程中出现的超大跨径、新结构、复杂环境、特殊功能等特殊要求下, 给道路桥梁设计人员带来了新的挑战, 面对这些问题道路桥梁设计人员应该纵观全局, 充分考虑各种因素和问题, 分析出道路桥梁建设过程中可能出现的各种状况和隐患。通过加强各种设计准备与提高设计理念来提升设计水平, 从而解决设计过程与施工过程的各种问题, 做到有效的统一。进而降低道路桥梁建设过程中的各种隐患与风险, 也为提升道路桥梁的工程质量的同时创新出新时期对道路桥梁设计的要点与核心。
1 道路桥梁在设计过程中常出现的隐患
1.1 陈旧的道路桥梁设计方案
在道路桥梁的实际设计过程中, 设计人员不能够充分把握考虑经济、环境、人为等对道路桥梁设计带来的各种因素, 这就使得很多情况下都是在沿用老一套的设计思路与方法。这就导致了缺乏实际设计过程中的创新意识, 增加了道路桥梁在施工过程中出现的安全隐患和施工质量问题。在经济效益的推动下, 设计人员往往把设计考虑的重点放在道路桥梁的强度计算上, 而忽略了结构的整体、耐久性、后期维护等环节, 这也为桥梁的隐患增加了风险, 使道路桥梁的安全性和耐久性受到影响。
1.2 设计理论和构造体系落后
在我国道路桥梁的发展过程中, 现在所面临的是落后的设计理论和构造体系。选择桥梁的设计构造方案首先要把经济效益放在优先考虑的地位, 在满足经济效益的条件下必须进行充分的综合考虑各种因素, 并取用最可靠的结构来保证道路桥梁的安全性。许多设计人员仅仅局限在对桥梁满足设计强度计算上考虑, 而且对当前高新技术的应用和新知识的掌握不够充分, 这就局限了道路桥梁的发展。在道路桥梁的设计中不仅要求设计人员要多角度的综合考虑确保桥梁的持久性, 而且也对设计人员的素质有了更高的要求, 必须具有丰富的设计经验和创新精神。
1.3 设计前各项准备不够充分与管理和监督不够明确
快速发展的经济带动了基础建设, 在我国道路桥梁的基本建设过程中, 很多设计勘探者不能够拥有足够的时间来设计道路桥梁的全部过程, 只能对其基本要求进行大概计算, 更不用说在新材料、新设备、新工艺上的引用创新。道路桥梁的设计是一门繁重复杂的工程, 如果各项准备工作不足, 设计周期又短的情况下得出的道路桥梁设计在安全隐患上危险会大大加大, 更无法带动在道路桥梁方面的创新, 使道路桥梁的设计水平停滞不前, 不能满足新的生活需要和提高经济效益。国家的有关部门在道路桥梁方面有明确的各项规定, 但是在经济利益的驱使下, 一些审核制度和规定被束之高阁当成空头文件。在一些特殊情况下, 各项审核制度被外部环境介入, 导致了各个设计单位和人员缺乏竞争机制, 失去活力, 也失去了审核的意义。导致道路桥梁事故出现的重要原因就是在施工过程中质量控制不够严格和设计要求得不到准确落实。施工企业为了自身利益, 对项目进行变更施工方案, 施工时偷工减料, 降低成本, 降低了建筑质量, 这些都是监督不力造成的影响
2 道路桥梁设计隐患的解决策略
2.1 提高道路桥梁的设计水平
道路桥梁的设计水平决定了项目的工程质量, 所以在道路桥梁的设计时, 应该给设计人员充足的时间来保证对整个工程的认识和准备, 从而进行合理的设计提高工程质量。在道路桥梁的设计过程中, 应该合理的运用新材料、新设备、新工艺来带动道路桥梁的设计创新, 以至更好的满足人们需求和带动经济的增长。要克服各种不利因素, 运用现代科技和电脑的辅助手段进行一系列的精密计算和仿真分析。设计人员一定要有负责的态度对待每一部分的设计, 杜绝由于设计人员粗心带来的施工质量问题, 提高自身的设计水平, 增强设计能力和创新意识, 确保设计的万无一失。
2.2 做好各项准备工作和规划流程
道路桥梁的设计人员应该认真做好项目的前期各项准备工作, 在对桥梁设计过程中可能需要的各项数据进行充分详细的调查和整理, 这样不仅方便道路桥梁设计人员熟悉目标工程的各项指标, 也可以使设计人员运用自身思维方式创造出新的设计理念和风格。值得一提的是, 道路桥梁的设计人员在设计时一定要结合实际情况下才能对设计方案下定论, 切不可凭自己的主观意识和经验得出结论。道路桥梁的设计和建设过程中都要做好宏观上的统一规划, 只有这样, 设计人员的心中才有一个大致的框架, 对后续的各个细节的设计和计算才能有机的结合在一起, 不至于东拼西凑各自分散的流体, 影响了道路桥梁的整体效果。
2.3 明确各部门的责任和落实好审核制度
道路桥梁的设计人员应该要提高自己的素质修养, 明白自己所在岗位的责任和应该承担的义务, 明确自己的管理范围和执行的行为准则。在有一些设计单位中, 设计人员放纵自己的行为不能约束管理好自己的情绪, 这就使得在设计过程中过问题不断出现, 设计结果不能达到建设的标准, 使得造成恶性循环, 变成一个明显的安全隐患。建立相应的管理制度, 不断完善和解决设计过程中出现的矛盾和问题, 实行责任制, 运用法律的手段和社会力量的结合, 明确设计过程的各种责任。落实好各项审核制度, 决不能有凌驾于法律的权利。只有这样, 明确了各部门的责任和落实好审核制度, 我们才能更好的减少各种安全隐患的出现。
3 结束语
道路桥梁是交通的神经中枢, 而道路桥梁的设计决定了交通血脉的运输。解决处理好道路桥梁在设计过程中出现的隐患, 不仅可以为交通的血脉顺畅行驶, 还可以支撑道路桥梁系统和交通事业的快速发展。
参考文献
[1]郑智平.浅析道路桥梁病害及加固措施[J].中国高新技术企业, 2009 (09) .
[2]迟铁军.道路桥梁设计中的隐患及解决措施分析[J].科技创新与应用, 2014 (04) :165.
[3]李志鹏.道路桥梁设计中存在的关键问题探讨[J].山西建筑, 2014 (16) :213-214.
道路桥梁设计分析 篇8
1 道路桥梁设计中存在的隐患
1.1 设计方案陈旧
随着经济的不断发展, 人们对道路桥梁的要求越来越高, 设计方案必须与时俱进, 充分满足人们的要求, 一旦设计方案过于陈旧, 不能紧跟时代发展的步伐, 就容易出现隐患[1]。现阶段, 人们对设计的要求越来越高, 设计标准也不断提高, 然而, 在设计阶段, 有些设计人员仍然沿用过去的设计方法, 不能对拟建项目的实际情况综合考虑, 使设计质量难以保证, 不能充分满足当前时代发展的需要。有些新员工, 本身设计水平不高, 设计过程中对固有设计模式生搬硬套, 没有形成自己的设计思想, 使设计方案不够切合实际, 不能符合设计要求。而有些老员工在进行方案设计时, 依靠自己的经验办事, 不能根据项目的实际情况作出相应的调整, 而随着时代的发展, 知识在不断更新, 传统的设计方案不能充分满足当前设计的需求, 因而会使设计方案不够完善, 存在一定安全隐患。由此可见, 设计人员应树立正确的设计观念, 综合考虑多方面因素进行设计, 一旦设计观念出现问题, 会使设计方案不够完善, 从而也为后续施工带来一定困难。
1.2 设计考虑不周全
在道路桥梁设计阶段, 设计人员应综合工期、质量、成本等多角度进行考虑, 而设计人员通常考虑不够周全, 使设计方案不够完善, 从而带来了一定的隐患[2]。在工程设计阶段, 留给设计人员的时间不多, 而设计任务较重、工作量大, 因此在设计过程中一定要全身心投入, 综合各方面因素进行考虑, 这样才能制定较为完善的设计方案。有些设计人员在设计之前没有对拟建项目进行实地考察, 或考察只是流于形式, 没有对当地的人文环境、自然条件、气候状况等因素全方位考虑, 使设计方案不能符合当地发展的实际需要。在设计过程中, 部分设计人员盲目的追求设计效果, 而没有充分考虑到成本控制问题, 在施工的过程中会产生较大的浪费, 不利于企业的经济效益。还有一些设计人员, 在设计过程中缺乏探索意识, 不能根据当前实际情况大胆设计, 而仍然沿用较为传统的设计方法, 使设计方案过于保守, 不能满足当前时代发展的需要。在设计方案完成之后, 对方案和图纸的审核力度不够也会导致出现隐患。由此可见, 在道路桥梁设计时, 考察、制定方案、图纸审核等阶段都要考虑周全, 一旦不能着眼于多方因素进行考虑, 就容易给后续施工等过程中带来隐患。
1.3 设计理论体系不完善
在道路桥梁设计过程中, 设计人员缺乏一定的责任感, 设计单位也没有建立健全的设计理念体系, 也容易造成质量和安全隐患[3]。设计人员应具有优化设计方案的意识, 对自己的设计方案认真思考、反复推敲, 具有高度的责任意识, 明确自己承担的重大责任, 一旦缺乏对自己工作重要性的认识, 没有明确自己肩负的重大责任, 就容易使设计方案出现问题。设计单位应切实建立健全的设计理论体系, 强化设计人员的设计观念, 互相提醒、互相监督, 并积极鼓励进行创新, 树立设计人员的创新意识, 只有创新才能促进设计方案的不断完善。然而, 目前我国设计单位没有规范的理论体系, 在设计的过程中缺乏一定的理论指导, 设计人员也缺乏一定的创新意识, 使道路桥梁工程面临一定隐患。
1.4 结构设计不完善
道路桥梁设计的一个重要方面就是结构设计, 在设计的过程中, 容易出现结构设计不完善, 使道路桥梁力学性能受到影响, 使道路桥梁面临质量和安全隐患, 也不利于道路桥梁的使用寿命。在进行道路桥梁结构设计时, 应确定合理的设计方案, 对结构和构建连接进行系统分析, 确保安全系数满足规范要求。然而, 在实际结构设计时, 很多设计人员对安全考虑程度不够, 仍有很多方面有待改进。有些设计人员认为结构设计只需满足最低安全规范即可, 而没有着眼于道路桥梁结构整体, 对结构的材料、体系、构造和强度、刚度等力学性能综合考虑, 使结构的安全性和耐久性难以保障, 也不利于道路桥梁的使用寿命。在道路桥梁结构设计过程中, 经常会出现受力情况不明的现象, 使桥梁整体结构不能均匀受力, 混凝土的刚度、强度等要求不合格, 桥梁的耐久性受到影响。我国道路桥梁寿命普遍偏低, 究其原因主要是在道路桥梁结构设计时, 设计人员一般仅仅考虑满足最低安全规范要求即可, 这样虽然在短期内桥梁不会出现重大问题, 然而在投入运营一段时间之后, 桥梁的内部结构就会逐渐发生变化, 寿命就会受到重大影响。此外, 在对道路桥梁结构进行力学性能计算时, 由于考虑不周也容易出现问题, 一旦出现计算失误, 就会给桥梁带来不小的安全隐患, 也影响到施工的顺利开展。
1.5 设计审核力度不够
在设计完成之后, 对设计的监督和审核力度不够也容易造成设计不规范, 从而带来隐患。目前来说, 尽管国家在设计审核监督方面具有较为明确的规定, 然而受利益驱使, 有些审图机构只是应付了事, 没有真正肩负起对设计和图纸的审核责任, 使设计方案只要不会出现大的问题都能通过, 从而给安全埋下了较为大的隐患。受外部条件的影响, 审图制度容易被介入和操纵, 使设计单位缺乏一定的竞争机制, 设计人员缺乏相应的竞争意识, 从而很难保证努力做出较好的设计。因此, 由于缺乏审核力度, 设计要求不严, 使施工的过程中容易出现质量和安全上的问题。
1.6 施工中出现设计变更
目前来说, 在道路桥梁施工过程中容易出现设计变更的问题, 一旦出现设计变更, 就要重新调整设计方案, 不但影响了施工工期, 也会对施工质量造成影响, 同时也不利于企业的经济效益。通常来说, 出现设计变更的原因是多方面的, 设计方案的不合理是其中一个重要原因。在设计阶段, 设计人员没有充分考虑到工程项目的实际情况, 使设计和施工出现较大的差距, 此时就应该对设计方案加以调整, 从而保障施工的顺利进行。然而, 设计方案调整的过程中, 施工进度难以保证, 工程项目建设就容易出现工期延误的现象, 不利于道路桥梁事业的发展。此外, 一些施工单位盲目的追求经济效益, 不安设计施工, 擅自对设计方案进行修改, 也容易带来安全和质量隐患。
2 道路桥梁设计隐患的解决措施
2.1 优化设计方案
在道路桥梁设计阶段, 设计人员应与时俱进, 紧跟当前市场发展的步伐, 根据人们的需要优化设计方案, 使方案更加符合当代建设的需求[4]。设计人员在设计之前, 应对拟建项目进行科学的考察, 并做好详细的记录。在设计过程中, 应对施工的工期、质量、成本综合考虑, 优化设计方案, 使方案能充分满足各方面需求。对于新员工, 应加强培训, 使其设计水平能够不断进步。设计单位老员工也应时刻加强新知识的学习, 不能仅凭经验办事, 应该与时俱进, 不断对自己设计方案进行优化, 使设计走在时代发展的前端, 真正满足人们的需求。在设计完成之后, 审核机构应切实肩负起设计方案的责任, 加大设计和图纸的审核力度, 真正树立设计单位人员的危机意识, 使其更好的全身心投入到设计中去, 从而做出最优的设计方案。设计人员应该具有一定的创新意识, 不能对就有的设计方案生搬硬套, 应该根据工程的实际特点, 对设计方案大胆创新。当然, 创新不是盲目的创新, 必须以保障施工的安全和质量为前提, 不能脱离了设计的真实目的。合理的利用创新, 对最新的设计方案大胆探索, 从而设计出最符合当前需要的方案, 从而保障施工的顺利进行, 有利于消除隐患。
2.2 注重结构设计
在道路桥梁设计阶段, 应切实注重道路桥梁的结构设计, 做好设计阶段的计算, 使桥梁结构真正满足相关力学性能的要求。对桥梁结构的设计, 应先着重考虑桥梁的主体结构设计, 优先选择充分满足整体结构的设计方案。目前来说, 我国道路桥梁主要结构形式有大跨度结构形式和标准跨径结构形式两种, 在结构设计时, 应根据当前的实际情况, 合理的选择符合当前实际情况的桥梁结构形式。相对来说, 道路桥梁标准跨径结构形式设计起来较为方便, 施工难度较小, 而且有利于工程成本控制, 因而标准跨径结构形式比大跨度结构形式的应用要更加广泛。此外, 在道路桥梁结构设计过程中, 不能单单满足最低安全规范要求之后就置之不顾, 应从耐久性的方面考虑, 对设计方案进行优化设计, 这样才能大大提高道路桥梁的使用寿命。道路桥梁在投入运行之后, 容易受到自然条件和混凝土材料本身性能的影响, 出现老化等问题, 不利于桥梁的耐久性, 然而, 目前来说, 我国关于道路桥梁耐久性研究还不成熟, 因此需要设计人员的共同努力来对方案进行优化设计。
2.3 加强设计人员的专业培训
随着经济的不断发展, 人们对道路桥梁的要求也越来越高, 道路桥梁工程是关乎百姓的大工程, 因而设计人员的专业水平和责任意识至关重要。设计单位应切实加强设计人员的专业培训, 根据时代发展的需求, 不断提高专业人员的技术水平。对于新来的员工, 设计单位还应建立健全的新人培训机制, 加强对新人的培训, 不仅让新人专业技术水平得到提高, 而且要切实树立新人的责任意识, 让新人明白设计工作肩负的重大责任, 从而促进新人更好的工作和学习, 严格约束自己。企业的老员工也应该与时俱进, 紧跟时代发展的步伐, 加强对新知识的掌握和学习, 不能仅凭经验进行设计, 深刻认识到原有设计方案存在的缺陷, 对设计方案不断做出调整, 从而有利于安全隐患的防范。通过专业的培训和学习, 设计人员在实际进行方案设计时, 应该着眼于整体进行设计, 统筹兼顾, 并充分与项目的实际进行结合, 同时还应在原有的设计基础上大胆创新, 从工程施工人员的角度考虑, 切实减少施工过程中产生的风险。在设计的过程中, 应切实本着负责任的态度和实事求是的原则, 对设计过程中的计算和画图等工作都要认真对待, 从根本上避免隐患的发生。
2.4 做好设计的规划流程
要想做好道路桥梁设计工作, 应切实做好项目的各项准备工作和规划流程, 制定切实可行的目标, 使设计的每一步都按照计划进行, 从而可以对设计进度进行有效控制, 从而保障设计方案的质量。在设计之前, 设计人员就应切实做好准备, 针对在设计过程中需要的数据进行查阅资料, 归纳整理, 使设计人员能够认真熟悉工程要求的各项规范和指标, 同时也使设计人员形成自己的设计思路, 有利于后续的设计工作。在设计过程中, 设计人员一定要着眼于整体进行结构设计, 一定要实事求是, 不能妄下定论, 不能凭借自己的主观意识进行设计。在道路桥梁设计时, 应该制定好宏观的设计规划, 设计人员应先有一个大致的设计方向, 这样才能在设计的时候思路清晰、目的明确, 从而有利于后续设计工作的顺利开展, 才能对设计细节进行全面考虑, 有效避免设计过程中出现东拼西凑, 影响了设计效果。
2.5 积极落实设计审核制度
在设计完成之后, 应积极落实设计审核制度, 对于不能有效符合要求的设计方案, 应予以退回重新修改, 审图机构一定要担负起自己应有的相关责任。同时, 路桥设计人员应该具有较强的责任感, 切实明白自己肩负的责任, 并加强自己的专业素养和思想道德素养, 提高自己的思想认知水平。有些设计人员还应约束自己的行为, 克服自己在设计过程中的不良情绪, 从而有效消除安全隐患。设计单位应建立完善的管理制度, 加强对设计人员的管理, 并能够充分协调在设计过程中产生的矛盾, 积极落实岗位责任制, 并充分将设计与社会和法律相结合。此外, 设计单位还应重视设计的监督和审核, 积极落实相关的审核制度, 从而有效减少安全隐患问题的出现。
2.6 建立完善的投标招标制度
道路桥梁设计单位应积极落实设计方案的投标招标工作, 建立完善的投招标制度, 优化设计方案。通过投标招标, 可以从众多的设计方案中选择较为完善的设计方案, 从而有利于减少施工过程中的安全和质量隐患。此外, 通过投标招标, 可以有效提高设计人员的工作积极性, 给设计人员带来一定的危机感, 使其对设计方案不断的优化调整, 从而设计出较为合理的方案, 避免了施工过程中出现的隐患。
2.7 有效避免设计变更
道路桥梁设计单位在设计过程中, 应根据实际需要, 综合多方面考虑进行设计, 从而有效减少设计变更[5]。很多设计问题都来源于设计过程中的考虑不周全, 例如, 有些设计人员在进行设计时, 单单考虑设计方案是否满足相关的安全规范要求, 而没有充分考虑到结构的强度等力学性能, 也没有进行科学的数据计算, 从而使设计方案不够规范和完善。此外, 在施工的过程中, 工程施工人员应加强工程的施工管理, 不能擅自对设计方案作出更改。
3 结语
本文主要对道路桥梁设计过程中存在的安全和质量隐患进行了浅要的分析, 并提出了相应的解决措施。在道路桥梁设计时, 设计人员一定要紧跟时代发展的步伐, 不断优化自己的设计方案, 并针对施工过程的工期、质量、安全和成本等多角度进行考虑, 这样才能制定出较为完善的设计方案。只有设计阶段工作做好, 才能保障后续施工工程建设的顺利开展, 才会有利于我国道路桥梁建设事业的不断发展。
参考文献
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道路桥梁设计分析 篇9
1 道路与桥梁连接处施工中常出现的问题
1.1 钢筋锈蚀
钢筋是道路与桥梁中的基础构件, 钢筋的使用寿命直接决定了道路、桥梁的使用寿命, 然而在交通设施的施工中却经常出现钢筋锈蚀的问题。导致钢筋锈蚀的原因有很多:运输方式不对、储存环境不利、保养措施不到位以及人为恶意破坏等, 都会严重影响钢筋的质量, 并给工程带来经济损失。
1.2 路基沉降
作为道路的基础和主体, 路基主要负责承载公路的交通负荷, 而且, 路基还将公路和沿线的桥梁连接了起来。若路基发生不均匀沉降, 道路与桥梁连接处就很可能出现“跳车”现象, 所以在道路与桥梁连接处的施工中, 应特别注意路基不均匀现象的出现。由于我国近年来交通建设工程量大幅度增加, 而相关的技术管理等未能到位, 施工中常常会出现软基处理方式不恰当、填料未压实到位或是排水系统不合理等问题, 而这就很容易使路基发生不均匀沉降。
1.3 道路与桥梁连接处的裂缝
连接处的裂缝不仅会缩短道路、桥梁的使用年限, 影响其使用性能, 还会给道路、桥梁的施工质量埋下安全隐患。此外, 连接处的裂缝还会造成大量水入侵, 使桥梁的主体钢筋框架出现锈蚀, 严重时甚至会使道路发生坍塌。
2 道路与桥梁连接处的设计
2.1 严格控制变形
道路与桥梁连接处经常会出现变形, 影响行车的安全性。因此, 在对此进行设计时, 一定要严格遵守相关法律法规, 将道路与桥梁连接处的变形控制在允许范围内。公路与桥梁的结构形式是不同的, 在刚度上也有很大的差异。道路是填土路基结构和沥青砼路面结构, 整体偏柔性, 而桥梁则是混凝土结构, 刚性较强。因此, 在对道路与桥梁连接处进行施工处理时, 应注意过渡段的缓和, 尽量减小连接处的沉降幅度。
2.2 搭板设置
如果公路桥梁过渡段发生不均匀沉降, 就会发生严重的交通事故。为了防止这种情况发生, 在设计时要注意搭板设置。搭板设置因其易操作、成本低、使用范围广等优势成为道路设计的主要手段, 并起到了很好的作用。但不能认为设置了搭板, 就一定不会出现不均匀沉降, 从而忽略对搭板的重视。因为只有经过周密、严肃的设计, 搭板才能发挥其作用, 真正实现其功能。在对搭板设置进行设计时, 要结合搭板在工程中的实际受力状态, 通过简支梁计算来确定搭板的长度, 其长度至少要能跨越桥台台背未能压实的土体。
3 道路与桥梁连接处的施工
3.1 挑选合适的填料
材料是施工的硬件, 材料的选择直接影响施工的质量, 因此, 在进行道路与桥梁连接处的施工时, 要特别注意填料的选择。填料的选择应结合桥梁桩基的具体设计进行, 同时还要考虑到道路与桥梁连接处的自然环境, 如地质情况、水文情况等。通常情况下, 施工会选择砂砾、砾石等这些强度大、渗透性好且不易压缩的填料, 而在同等条件下, 应尽量选择质量较轻的填料。其中, 泡沫聚苯乙烯EPS材料就是一个很好的选择, 它不仅质量很轻, 承载力还强, 可以很好地承担道路、桥梁的结构自重, 并能满足行车荷载的强度要求。用这种材料作填料可以有效减小工程地基的附加应力, 并能在一定程度上避免地基发生沉降。要想进一步减小桥梁端头路堤的总沉降, 在选择填料时还应该对土壤进行液限、塑限的测定试验。
3.2 台背回填的压实
台背回填的压实是道路与桥梁连接处施工中的重要环节, 它的压实程度直接影响了工程的施工质量, 而且这个阶段的施工也是防止桥头出现“跳车”现象的关键。因为台背处路基和桥台连接处的碾压难度很大, 压路机很难按规范将之碾压到位, 这个部位也就成了路面碾压施工过程中的薄弱环节, 控制不好, 路面压实度不到位, 就会影响路面的平整性, 从而影响到其使用性能。因此, 在对台背回填土进行压实时, 一定要对每层松铺厚度进行严格控制, 确定其厚度不超过20cm, 压实度大于95%, 填料中最大颗粒的直径在5cm以内。由于大型的压实设备在台背处工作很不方便, 所以一般选择较小的压实设备, 通过对台背处进行分层的多次压实来达到大型设备的效果。若碰到小型设备亦不能对之很好碾压的部位, 就只能进行人工夯实补充, 无论如何, 都要保证回填材料具备设计要求的密实度, 最大限度地避免沉降现象的发生。在压实的具体施工中, 要对压实的情况进行实时监控, 保证其符合相关规范要求。
3.3 挤密复合地基
因为道路具有明显的柔性特质, 路基极易变形, 而路堤也经常会出现压缩变形, 为防止这种变形, 可以采用挤密复合地基的方法来使道路与桥梁之间的刚度差异缩小。挤密复合地基是指在道路路基上打孔, 通过挤密使路基密实度增大, 然后在孔内注满材料, 使空孔成为实桩。实桩具有置换和挤密的特点, 可以有效提高路堤土壤的粘结力;道路要有刚度, 然而桥头却需要有一定的柔性, 因此在施工中还要注意对桥头柔性的增加。筋土挡墙是一种增加桥头柔性的有效措施, 但是在使用的过程中要严格控制, 不能运用过度。该技术的目的是尽量缩小道路与桥梁连接处的刚度差, 减小“跳车”现象的发生率, 但是它的施工难度很大, 暂时多应用与单跨的桥墩。
4 结束语
综上可知, 道路与桥梁连接处的问题对交通安全有重要影响, 要解决这些问题, 首先, 应从设计出发, 通过科学、合理的方案严格控制连接处的变形, 做好搭板的设置;其次, 在具体的施工过程中, 要通过挑选合适的填料、做好台背回填的压实、挤密复合地基方法与筋土挡墙技术的使用等措施来有效提高道路与桥梁过渡段的施工质量, 提高其使用性能, 促进我国道路桥梁建设质量整体水平的提高。
摘要:桥头“跳车”现象的出现给行车安全带来了很大的威胁, 还增加了交通事故发生的概率, 必须加以防止。而道路与桥梁连接处的设计与施工在很大程度上决定了“跳车”现象出现与否, 因此, 对道路与桥梁连接处设计、施工的研究具有重要意义。本文主要介绍了道路与桥梁连接处常出现的问题, 分析了道路与桥梁连接处的设计方案, 并对其具体施工中的要点进行了探讨, 旨在为交通建设相关技术人员及研究人员提供参考。
关键词:道路与桥梁连接处,设计,施工
参考文献
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城市外围山地道路设计分析 篇10
1 山地区域用地整理方式
太原的东、西、北三面为山地丘陵地区, 地形起伏较大, 场地整平方式根据用地自然坡度的不同可分为平坡式、台阶式和混合式。
2 竖向设计原则
1) 山地区域竖向规划应对控制高程进行综合考虑、统筹安排, 避免各用地在平面与空间相互冲突, 解决用地与建筑、道路交通、地面排水、市政基础设施管线敷设以及地块的近期与远期、局部与整体的矛盾, 以达到工程合理、造价经济、空间丰富、景观优美的目标。2) 山地区域竖向规划遵循安全、适用、经济、美观的方针, 注意相互协调;力求平坦、流畅的前提下从实际出发, 因地制宜, 尽可能利用原有地形地貌, 合理改造地形, 形成高低起伏、错落有致的山地区景观, 满足区域各级道路、各项建设用地的使用要求;减少土方及防护工程量;重视保护生态环境, 增强景观效果, 节约投资, 达到环境效益与经济效益的高度统一。3) 山地区域竖向规划应充分发挥土地潜力, 节约用地, 保护耕地, 保护现状植被, 保护水土, 注重新技术、新方法、新理念的运用。4) 从实际情况出发, 采取全面规划、分期实施的原则, 使工程建设与区域的发展相协调, 最大限度地发挥工程效益。
3 道路线形的选择
汾河从太原市内穿过, 东、西山现状高低起伏较大, 南北较平坦, 鉴于此, 南北方向的道路可以考虑建设整体贯通性较好的主干道, 甚至快速路, 架设桥梁跨越现状河道, 例如2013年太原实施的环路以及规划的东峰路等, 而东西方向的道路作为主干道、如府东街东延、南内环东街、长风东街等, 其余可建设等级较低的支路, 连接相邻主干道, 服务周边地块。
4 道路横断面形式的选择
1) 当新建道路的横向自然坡度较大时, 如设计左右两幅道路是处在一个平面上, 会造成道路横向填挖的数量急剧增大, 同时高填挖也会增大路基处理的难度。在这种情况下, 可以考虑采用高低式路堤, 该种情况下两幅分离式路基之间需要根据具体情况决定采取自然放坡处理还是采用支挡结构保证其稳定性。如果不考虑用地的限制, 而且地质条件允许自然放坡处理即可保证路基的稳定性, 在这种情况下两幅分离式路基之间的高程差可以通过自然放坡进行绿化景观设计与周边景观保持一致。如果受到规划地块用地的影响或者路基稳定性较差, 可以考虑设置路基支挡工程来确保路基的稳定性, 可以考虑利用支挡结构进行景观设计, 形成立体景观带来降低对自然景观的破坏。2) 短地道穿过谷—峰—谷的生态绿地。如道路之间是规划的生态绿地, 特别是总体呈现谷—峰—谷的地貌形态, 当市政道路穿过规划的生态绿地时, 如采取深挖路堑的方式, 对生态绿地的景观破坏很大;而且由于太原东西山地区存在大量的采空区, 如果道路边坡处理不当, 更可能引发地质灾害。这种情况下结合道路两侧规划及地块用地性质, 如道路两侧规划为绿地且现状山体较高, 对山体开挖将显得不经济;山体的开挖对环境影响较大且工程造价较高, 可采用短地道的方式通过山体, 一方面可保留山体绿化, 对现状景观破坏程度降低;另一方面可减少山体开挖, 减少了支挡结构节约工程造价。
5 道路交叉口形式的选择
1) “T形”交叉。常规的T形交叉口是在一个平面上实现转向功能。但是在山区路网中, 存在一种情况是横向道路 (主要道路) 处于高程较高的一个平面上, 而形成T形交叉的竖向道路 (次要道路) 的标高较低。如用常规的平面T形交叉处理方式相交, 竖向道路为与横向道路接顺, 可能会造成竖向道路需要高填土实现高程的统一。该方案一方面造成路基放坡距离变大, 影响地块的用地指标;另一方面会造成道路两侧地块地坪标高与道路无法衔接, 影响地块正常的出入。另外一种情况是横向道路 (主要道路) 处于较低的一个平面上, 而相交道路 (次要道路) 处在一个较高的高程平面上, 相交道路需要深挖方与横向道路平面相交, 该种情况同样造成道路与地块地坪标高无法衔接, 给地块出入带来困难。上述两种情况, 主要道路与次要道路平面相交会造成道路与周边地块地坪标高无法衔接, 造成地块出入困难。在山地丘陵地貌内, 对于以上提到的两种情况, 可以采用主要道路和次要道路形成立体式T形交叉, 在交叉的节点不考虑平面相交, 道路交通的转向可以通过两种方式实现:交通转向通过相邻街区的道路绕行实现次要道路与主要道路之间只允许右进右出, 右转交通通过右转转向匝道实现, 左转交通则通过路网绕行实现。在这种组织方案中, 采用高低式路堤、设置转向匝道的目的都是为了解决主要道路和次要道路因为高程差而不能相衔接的问题。高低式路堤是直接减小了主要道路和次要道路的高差, 而转向匝道是通过增加道路长度、减小道路坡度的方式来顺接两条道路。连接匝道边坡一般可按照放坡处理, 如果受到规划用地限制或者规划水系的影响, 无法放坡, 为收住坡脚, 节省用地, 连接匝道可以采用桥梁的形式, 或道路的边坡亦可采用支挡结构进行防护以节省用地。
2) “十字形”交叉。在城市道路路网交叉口中, 大部分交叉口属于常规的平面十字交叉口, 该类交叉口可以根据相关的城市道路交叉口规划规范以及城市道路交叉口设计规程来进行设计, 在设计过程中应根据交叉口所处的周地块性质来进行相应的区别设计, 在工业用地地块, 特别应考虑大型货车的通行特点。而处于居住区的交叉口, 特别应着重考虑行人过街的相关特性, 体现人性化设计。交叉口交通组织的原则是既要考虑车辆与行人的交通方便, 更要保证主要道路交通畅通。沿线交叉口通过设置车行信号灯, 对交叉口进行控制、管理。人、非采用单独信号灯控制, 利用车行信号灯中的直行相位穿越交叉口。
在山区道路网中, 部分道路是位于现状的山谷中傍河而建, 而与之相交叉的道路根据地形地貌条件无法与之平面交叉, 或者与之平面交叉需要高填方或者深挖路堑来实现, 如果采用高填方或者深挖路堑不但会造成工程规模的急剧增大, 而且与周边地块的衔接变得非常困难。
考虑到地块的用地性质以及路网中的交通组织, 两条道路可以采用分离式立交的处理方式, 交通的转向可以通过相邻的道路绕行实现。解决分离式立交交通转向问题的另一种处理方式是在交叉口用地允许的情况下, 通过设置右转匝道实现交通转向。
基于视觉空间分析的道路景观设计 篇11
【关键词】视觉空间分析;道路景观;相关理论;设计原则;设计方法
Road landscape design based on visual spatial analysis
Liang Kai
(Nanjing University School of Architecture Nanjing Jiangsu 210000)
【Abstract】With a high degree of selectivity, visual and mentors human mental activity. Landscape design of the product is the landscape visual image. Therefore, when carrying out road landscape design should be based on a visual-spatial analysis, rational organization of the landscape to meet people in the visual aesthetic needs of road landscape. Papers in the study of the road visual space analysis theory, the principle of road landscape design, while the design of the different sections of the road landscape environment to explore, in order to create a rational layout of a space, the visually harmonious urban landscape environmental systems.
【Key words】Visual-spatial Analysis;Road Landscape Design;Related Theories;Design Principles;Design Method
1. 引言
(1)道路是连接和划分城市各个功能分区的基本要素,是城市能够正常运行的命脉。随着人类文明的高度发展,人们对城市环境的要求也逐渐提高。道路的功能已经不仅仅局限在通行方面,还应当具备环境景观的功能。与其他类型的景观相比道路景观有着它的独特性。就概念来说,从城市空间的角度而言城市道路景观泛指由实体建筑结构围合的室内景观空间以外的一切街道区域的景观形态,如外部庭院、街道、河岸、游园、绿地、广场、场地等供人们日常活动的空间[1]。城市道路景观是人们认识城市的重要视觉、感知场所,它最直接的反映了城市的特色。
(2)人的视觉活动,是一种积极的活动。视觉是有高度选择性的,它不仅对那些能够吸引它的事物进行选择,而且对看到的任何一种事物都可以进行选择,并由此产生不同的心理作用。景观设计的产物也就是景观视觉形象,作为一种人为的直观的视觉形象,它有一种感官直接性,而且人体接受外界信息的80%都是通过视觉获得的,行驶在道路上的人们对于道路景观最直接的欣赏方式就是通过眼睛来进行感知。因此,我们在进行道路景观设计时应当基于视觉空间分析,合理组织景观来满足人们在视觉上对于道路景观的审美需求。
2. 道路视觉空间分析的相关理论
2.1 动态视觉分析。
(1)人和车辆作为道路承载的主体,在大部分情况下是处在高速运动的状态当中的。此时人眼所能看到的道路景观也是处于相对运动状态的,这就要对人的动态视觉进行分析。
(2)步移景异是对欣赏主体视觉动态景观体验的高度概括。“步移景异”的实质可以理解为:通过对视线落点的位置、形态的经营来构成画面,同时通过这些点来塑造空间,使空间的维度发生变化,产生明确的方向性(倾向性),引导人的行为,人不断被牵引前行的过程中,景致纷繁变化,空间的时间属性被释放出来,在时间中不断丰富对空间的认知,加以联系和想象,就生成了超越本体空间的意境空间。步移景异强调了道路空间的个性和每个节点所看到的景致的不同。一方面,这使得空间序列上每一部分都有较强的识别性,在这样的变化中,空间有了节奏感,时而舒缓时而急切,时而开阔时而幽闭,空间流线充满弹性,生机勃勃。另一方面,空间和景致的丰富变化带来体验的多样性,既便是在咫尺之内,也不会有枯燥乏味之感[2]。
(3)同时对于高速运动中的欣赏主体而言,每一个景观个体由一个个“点”的概念转化为了线性并列的关系,形成了一系列不可拆分的景观整体。设计师可以利用这种视觉动态关系对道路空间进行积极引导,营造良好的空间气氛和意境,在运动的延续中,通过同一流线上不同道路空间属性的对比,来彼此加强。
2.2 意象分析。
(1)在凯文.林奇所著的《城市意象》中,林奇教授从城市的物质现实中抽取了一些精神化的东西,他把这些精神化的东西总结为五类基本元素(道路、区域、边界、节点、标志物)并以此来构建自己的城市意象,而这五类基本元素对道路视觉空间分析也有着重要的启示作用[3]。人们通过对这五类要素的观察来想象道路的空间形态,我们可以在这五类意象分析要素的基础上来组织道路景观,使一条道路能在人脑中形成明显的“意象图”。
(2)为了测试这五类意象分析要素,我们可以对该段道路上的行人进行调研,最好可以为调研者提供一份该段道路的草图,让被调研者标出他们认为最有趣,最重要的景观并说明该景观最具视觉效果的原因。在充分地分析调研结果之后,设计师们可以对这些元素进行实地调研,然后对多种不同光效、距离、活动、交通等地域条件下的个性与结构进行研究。最后完成一份该段道路景观构成的示意图和报告,得出道路景观的基本意象,包括整体视觉效果上的问题和长处,关键性元素之间的关联。这个分析必须不断修正随时更新,在它的基础上建立起道路景观视觉形式的规划。
2.3 文丘里——向拉斯维加斯学习。
(1)在《向拉斯维加斯学习》一书中,作者美国建筑师文丘里给我们描绘了一个空间象征先于空间形式作为一种系统存在的拉斯维加斯。在拉斯维加斯的高速公路两侧,充斥着以风格和标志为中心的建筑,广告牌花枝招展,霓虹灯五光十色,令人炫目。这种道路景观极大地冲击着人们的视觉感受,信息的交流与传达在建筑与景观中是一种压倒空间的决定性因素。通过对拉斯维加斯的研究文丘里认为增强道路两侧的建筑与景观的象征意味,能够让视觉载体进入新的角色,感受到轻松的气氛。
(2)同时文章还指出:首先道路景观设计要满足汽车与人在视觉与心理上的平衡。在日益拥挤的城市中心区,由于停车难,使人们渐渐地失去了开车进城逛街的兴趣,部分购物行为转移到了通街大道的商业走廊中去。尽管此种走廊型商业建筑环境从美学上欠佳,但是它的设计更能满足人们的心理,符合人们对视觉质量的要求。其次,我们应当看到公路商业带展现了象征和暗示的手法在身处巨大空间和高速道路旁的景观设计中的价值。城市与道路的活力可以通过具有包容性的景观与建筑来实现[4]。
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3. 基于视觉空间分析的道路景观设计原则
3.1 整体性原则。
(1)基于视觉空间的分析,我们在进行道路景观设计时,应当遵循整体性原则。所谓整体性原则就是将道路系统作为一个整体来考虑,统一安排道路两侧的建筑物、绿化、街道设施、色彩、历史文化等,避免其成为片段的堆砌和拼凑。
(2)道路景观的欣赏主体有着它的特殊性,行驶在道路上的车辆和人在绝大多数的情况下是处在一定速度下运动着的。这也就使得道路景观个体由原本相对静止关系下的“点”的概念转化为了相对运动关系下的线性特征。举个例子来说,乘坐在高速行驶的列车上的旅客往往是看不清铁路旁的行道树个体的,他们所能看到的是一条连续的线性绿带,如果在种植规划时没有将绿带作为一个视觉空间上的整体来考虑,树种的高度甚至色彩没有统一的安排,那么人们看到的将是一个个破碎的片段,景观的组织显得杂乱无章。由此,我们可以看到整体性原则对于道路景观的设计的重要性。
3.2 环境契合性原则。道路本身应是积极的环境视觉要素,道路景观设计要能促进这种环境质量的提升,使道路的环境特征与道路周边环境以及城市整体环境特征相和谐。通过视觉空间分析,道路景观设计中的环境契合性原则应当包含以下几个方面:
(1)沿道路提供强化环境特征的景观,方便驾驶员识别空间方位和环境特征。
(2)对多余的视觉要素进行屏隔和景观处理。
(3)严格控制道路的开发高度和建筑红线。
(4)街道小品、照明设施的选择以及绿化系统的规划要符合城市的整体环境的特色。
(5)强化道路中所能看到的自然景观。
(6)对于城市边缘区等自然特征较强的地区,要充分考虑到保护当地的自然生物生境。
3.3 突出个性的原则。
(1)城市道路对其他意象要素起着串联作用,是人们感知整个城市意象的关键渠道,同时也是环境定位、环境指认和感知城市特色的重要要素[5]。我们在进行道路景观设计时,要突出道路的景观个性,使人们可以认知整个城市的环境特色。
(2)城市道路景观的个性来自于每个城市不同的历史背景,不同的地形和气候,城市居民不同的生活观念和习惯。在进行景观设计时要通过对具有共性的景观要素的设计与把握,给行驶者以强烈的视觉空间印象,构成丰富的城市意象。同时,个性特色的创造应在符合区位共性特点的前提下,在满足功能需要、协调环境文脉、创造自然生态等方面反复推敲、不断升华,使城市道路既有地方性、时代特色,又与市民生活紧密结合、有机交融。
3.4 以人为本原则。
(1)以人为本的思想从广义上来说就是主张自由和个性解放,肯定人是世界的中心,反对以物为本位,提倡以人为本位。这一思想具体体现在城市道路景观设计中,就是强调人作为道路景观的欣赏主体,各类设计都应当从人的视觉角度出发,满足人们各种在生理和心理上的需求。一个景观设计的成败、水平高低以及吸引人的程度,就看它能在多大程度上满足人类对于开放空间环境景观的视觉需求,是否符合人类的户外行为需求。
(2)同时因为道路上的人流、车流都是在动态过程中观赏景观, 又由于各自交通目的和交通手段不同, 产生不同的行为规律和视觉特征,基于视觉空间的分析,更应在道路景观设计中考虑以人为本的设计原则。
4. 不同地段环境的道路景观设计方法
4.1 道路和山体。从城市中看到的山体,或者有特征的山体都能成为城市的标志,是反映道路景观个性最好的素材。为了将山体融入到道路景观中,自然就会联想到道路的方向、宽度、栽植、沿街建筑的高度限制、配电管线的地下化等一系列设计应该注意的事项。如果道路方向没有制约的话,一般采用道路正对山体,由沿街建筑和林荫树形成轴线的构成手法。如果情况不可能,可用沿街设置小型公园、广场等开敞空间,以提供远眺山景的场所。道路宽度尽可能增宽,栽植的密度和树种的选择也需要考虑不阻碍远眺的视线。此外,沿街的广告牌、电杆和电线,是引起意外和景观烦杂的主要因素,为确保良好的眺望视线可采用埋入地下的方法,以减少景观的杂乱性。
4.2 道路与水体。如今城市的滨水空间作为重要的环境资源,已逐渐被市民所接受。而在道路景观设计时也应充分考虑到当地的滨水资源。根据道路与水体的关系,采用的手法也是不同的。当道路沿水面而行时,其间尽可能不设置建筑物,多让人观赏到水景。只是,比起过于开敞的水系空间在道路与水体之间一行树木作为一种框景手法,隐约之间欣赏的水体效果更加令人满意。此外把水边的树木作为添景,可以突出景观的效果,更富有情趣。与山体的借景手法相似最好能控制道路的方向、宽度、沿街建筑的高度、栽植等,形成强烈的轴线效果 [6]。
4.3 历史文化街区。
(1)历史街区中传统民居是整体历史氛围的集中体现,承载着当地居民的日常生活,也是当地民俗文化长期积淀的结果,具有普遍的历史、民俗、艺术、社会等方面的价值。但是在一些历史街区中,部分传统民居历经数十年、甚至上百年的沧桑岁月,破损较为严重,已经丧失了景观的视觉功能;居住密度较大,街区居民以老年人、低收入者、外来户居多,年轻人或收入较高的居民外迁现象严重,人口结构失调,造成街区缺少活力。这就需要通过景观设计组织来对街区进行改造,恢复其活力。
(2)街区的栽植、铺装应该要符合当地的文化特色。对于人流量较少缺乏活力的街区,在其内部可以考虑开辟一个开敞的驻留空间,营造出一个良好的视觉环境。人们可以在这里停留、休憩,更加仔细的欣赏街道的景致。在空间的内部可以建造一些能够体现街区文化特色的雕塑等标志物供人们观赏,这样不仅可以汇集人流,也可以加强街区个性[7]。
5. 结语
在进行道路景观设计时要充分的对欣赏主体(人和车辆)的视觉空间进行分析。设计可以运用一些成熟的理论,同时也应满足整体性、环境契合性、突出个性以及以人为本的设计原则。对于不同地段环境的道路景观设计要因地制宜采取措施,拓展和深化它们的外延和内涵,营造出一个空间布局合理、景观
桥梁结构设计问题分析 篇12
1 我国桥梁设计现状
总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善, 在桥梁设计领域, 特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案, 其次是结构分析与构件和连接的设计, 并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要, 而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。
2 桥梁设计的注意事项
2.1 应该更加重视结构的耐久性问题。
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究, 也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的, 对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且, 长期以来, 人们一直偏重于结构计算方法的研究, 却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别, 目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明, 结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2.2 重视对疲劳损伤的研究。
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载, 会在结构内产生循环变化的应力, 不但会引起结构的振动, 还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的, 实际上存在许多微小的缺陷, 在循环荷载作用下, 这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤, 并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制, 极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到, 但其带来的后果往往是灾难性的, 故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。
2.3 充分重视桥梁的超载问题。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧, 甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面, 由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复, 将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化, 从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。
2.4 积极借鉴国外的经验和成果。
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差 (包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等) 。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关, 但平心而论, 既然这种现状不能在短期内得到解决, 那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提, 充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平, 采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到, 这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
在欧洲国家, 非常重视对结构物进行性能设计 (即PBD, Performance Based Design) , 内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外, 尚应有良好的使用性能 (包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等) 。就其本质而言, 欧洲国家的PBD理论, 主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能, 分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律, 寻求新的结构设计理念和方法。
3 可以深入研究的方向
3.1 结构系统的可靠度分析。
对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题, 许多学者对此从不同角度进行了研究, 提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数, 针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同, 计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛 (Monte-Carlo) 法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等, 同时, 一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之, 系统可靠度分析研究内容丰富, 难度较大。
3.2 人为差错的分析。
许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成, 而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的, 这方面事例很多, 已成为目前研究热点之一。
3.3 在役结构的可靠性评估与维修决策问题。
对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科, 它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论, 而且, 与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时, 经典的结构可靠性理论, 在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。
3.4 模糊随机可靠度的研究。
模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容, 随着模糊数学理论与方法的完善, 模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。
4 结语
桥梁设计是一个复杂的, 系统的工程。需要丰富的理论知识, 并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
摘要:现代桥梁设计技术的发展, 使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。
关键词:桥梁设计,结构安全,理论研究
参考文献
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[2]贡金鑫, 赵国藩.国外结构可靠度理论的应用与发展[J].土木工程学院.2005, 38 (2) :1-7.
[3]张建仁, 刘扬.结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用[M].北京:人民交通出版社.2003.
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