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文档简介

1、高等公路工程1、路面养护管理系统的构成及其主要内容答:路面养护管理系统,是以路面管理(应用系统分析的方法,综合考虑技 术、经济、社会和政治等方面的因素,协调各项路面管理活动)为目的,运用计算机和现代管理科学等先进技术来实现管理的目标。路面管理系统可划分为网级管理和项目级管理两个层次,两者具有不同的结构 和功能。网级管理系统适用于一个地区(省,市 的公路网或一大批工程项目。主要任务 是为管理部门在进行关键性的行政决策时提供相应的对策。主要内容:(1分析路况一一路网内路面的使用性能的评价及未来路况的发展变化预估;(2规划路网一一根据路况分析确定路网内要进行养护和维修、改建的项目;(3优化排序一一根

2、据预定标准、约束条件决定项目优先排序,制订维修计 划;(4经济分析一一路网达到不同预定的服务水平时,各年度所需养护管理资 金;(5计划实施一一根据上述分析结果,将资源进行分配,并积累实施计划后反 馈回来的信息。项目级管理系统仅针对一个工程项目,它的主要任务是为管理部门,对某一工 程进行技术决策时提供对策,以选择费用效益最佳的方案。项目级管理的主要内 容:(1路面结构分析一一对路面结构损坏情况进行分析和路面使用性能进行预 估。(2寿命周期费用分析一一针对各项目在路面寿命周期内所有费用 进行分析。(3经济评价一一根据实际需要,在诸多经济分析方法中选择合适的方法对各 项目的分析结果进行评价。(4优化

3、排序一一把由网级管理系统得到的行动目标,费用目标和使用性能目 标作为约束条件,选择合适的优化模型标进行优化,并选择最佳的方案。(5方案实施一一实施最佳方案,并利用使用性能监测系统收集方案实施后, 反馈的信息。实施路面管理系统的重要意义在于它帮助管理部门改善决策,扩大了决策范 围,为决策的效果提供反馈信息,已积累管理经验,并保证管理部门内部的协调一 致。2、路面状况评价指标及主要检测方法,并举例说明预估模型答:评价指标:功能性能一一平整度、路面结构强度一一路面弯沉值、路面抗 滑性摩擦系数;检测方法:平整度:(1)反应类平整度测定:在车上安装由一传感器和一显示器组成的 仪器,可以传感和积累车辆以一

4、定速度经不平整路面时悬挂系统的竖向位移量。优 点:价格低,操作简单,适合快速测定。(2)断面类平整度测定:直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程,得到 路表纵断面,通过数学分析采用综合性统计量表征其平整度。优点:直接得到轮迹 带路表面的实际断面,依据它可以对路表面的平整度特性进行分析。此外还有主观 评估法,根据评估专家的评估分与路面损坏量建立关系进行评估。弯沉:(1)贝克曼梁:测得测定车辆载重下的最大回弹弯沉值。(2)自动弯沉仪:最大总弯沉值和弯沉曲线。这两种为静态弯沉测定。(3)稳态弯沉仪:利用震动力发生器在路面上作用的一固定频率的正玄动荷 载,通过沿荷载轴线相隔一定间距布置的速度传感器,量

5、测路表面的动弯沉曲线。(4)脉冲或落锤弯沉仪:利用沿荷载轴线布设的速度传感器,可以量测到各 级动荷载作用下的路表弯沉曲线。后两种为动态弯沉仪,可测定最大弯沉值和弯沉盆。抗滑:(1)制动距离法:以一定速度在潮湿路面行驶的小客车被制动后,车 辆减速到滑移停止的距离。(2)锁轮拖车法:装有标准轮胎的单轮拖车,由汽车以要求测定速度在洒水 湿润的路面上行驶而测得。(3)偏转轮拖车法:拖车上安装2个自由转动的标准试验轮胎,它们对汽车 行驶方向产生的角度而测定。(4)摆式仪法。在固定地点安装摆锤仪进行测定,当摆锤从以高度自由落下 接触地面而测定。(5)平均构造深度法:将已知容量的标准砂铺在干燥切干净的路表面

6、空隙 内,测其覆盖面积,由此计算得到平均构造深度。预估模型:使用性能预估模型分为两类:确定型和概率型。确定型包括:基本 反应、功能性能、使用寿命模型等。概率型:马尔可夫,半马尔可夫模型等。功能 性能模型:可预估路面行驶质量指数、现时服务能力指数、表面抗滑性能等。以济 交高速为例,进行经济分析时,可先进行使用寿命和性能预估,平整度变化预估、 路面状况指数预估。3、公路路基弯沉验收标准,影响因素,存在问题及改进方法答:公路工程质量检验评定标准(JTJ 071- 98规定在路基施工完成后对路基 顶面进行弯沉值检测,并要求其弯沉值不大于设计计算值”路面设计文件中只有路基回弹模量E0的要求,而无路基顶面

7、回弹弯沉值I 0的设计计算值,因此在实 际检测时都是根据土基回弹模量来确定回弹标准,确定公式有经验公式和理论公式 两种。影响因素:(1测定季节的影响:在春融时,弯沉值最大即路基承载力最低,这种情况在 北方季节性冰冻地区,路基填土为粉性土等冻敏性土特别严重。(2加铺面层对原有路面及路基弯沉的影响:在原有砂石路面或路基上加铺沥 青面层以后,路基和基层中的水分蒸发比较困难,致使路基湿度增加,承载力降 低,弯沉值增大。(3温度对弯沉的影响:温度对弯沉的影响较明显,特别是沥青路面面层,温 度升高,弯沉值增大。(4测定用轴载对弯沉的影响:路表某一点处的弯沉值大小,与测定用轴载(轮重、轮压、轮迹圆直径有关,

8、轴载大测的弯测值也大。(5路面结构对弯沉的影响:弯沉值大小同路面类型、结构组合、厚度、路基 土类型和状态有关。(6测定用弯沉仪的影响:回弹弯沉测定的正确与否,与弯沉仪的支架距离有 明显的联系,弯沉仪的选取要根据实际情况具体来定,灵活运用。(7测定时准备工作的影响:准备工作一定要一丝不苟,力求准确,像标准车 的车况及刹车性能、轮胎内胎气压力、车槽内要装载不宜缺失的货物;测定轮胎接 地面积一定要准确;检查弯沉百分表测量的灵敏情况,温度测定及修正;收集设计 参数等一些情况在规范中都有详细的介绍。(8 土的各种性质,如粒径、含水量、粘结力等,均可引起弯沉值的改变,但 这些因素在目前所有的公式中均未能体

9、现。存在问题及改进方法:1)经验公式大多具有一定的局限性,在情况复杂、地域广大的情况下,往往 可用几个公式或几个系数来解决。理论公式是采用弹塑性体理论中半空间体在边界 上受法向分布力作用下竖向位移与弹性模量之间的关系推导出的。加载方式为单独 一侧轮压作用,且还未考虑地域、土质、含水量等因素的影响。由于实际路基的材 料性质与荷载作用方式与理论假设不完全相同,导致路基回弹弯沉理论值与经验值之间存在一定的误差。但理论 公式和经验公式的表达形式是一致的,只是系数和指数有微小差别。2)弯沉测定应该是在路基处于最不利季节时进行,但路基由于施工时间的限 制,当路基顶面的弯沉在非不利季节测定时,应根据当地经验

10、考虑温度影响系数和 季节影响系数的修正。3)用贝克曼梁测定路基回弹弯沉值时,应采用标准轴载汽车测定。问题在于 目前很难找到符合标准轴载的汽车。如果能采用非标准轴载的汽车测定路基回弹弯 沉值,然后再将其换算为标准轴载下的弯沉值,将会给路基弯沉值检测带来很大方 便,利用公式进行换算。4、公路线形连续性的内容及其评价方法答:连续性设计是指公路的几何条件既不违背驾驶员的期望,也不违背驾驶员 安全地操作和驾驶汽车的能力。线形连续性设计内容:1)设计速度和运行速度的连续性设计速度为路线设计的关键参数,其值一旦选定,道路各项参数指标随之确 定。运行速度与设计车速相一致,但是实际上很难做到同一条路线不同路段运

11、行速 度的连续性。2)线形曲率变化分析各要素使用合理、配置得当满足汽车行驶要求,以及地形情况和人的视觉、心 理、道路技术等级等。其中最重要的反映指标是设计线形要连续,即线形指标均 衡、曲率连续变化。3)纵断面线形安全设计分析设计纵坡的大小直接影响行车速度和安全、道路使用质量、运输成本以及工程 造价,特别是纵坡极限值路段,为了克服高差、缩短展线和节省工程数量,采取连 续下坡或上坡,或者上、下坡频繁交替出现,这都将影响行车安全。4)平纵组合线形安全设计分析平纵组合主要指平曲线与竖曲线在一起时,良好的组合,不仅可减少工程费 用,而且能在视觉上自然地诱导司机的视线,并保持视觉的连续性;组合不当,线 形

12、会失去视觉诱导和心理准备,极易发生交通事故。国外对线形连续性的评定有很多,如美国 Leisch法等。结合国情,对高等级 的线形连续性的评价指标采用相邻路段运行速度的差值V 85评价线形质量的标准:高速公路和一级公路的线形标准比较高,汽车的运行速度相对较高,评价线形 质量的车速差应稍微小点,才可以显示线形的优劣;而二级公路及以下的等级公路 线形标准较差,评价线形质量的车速差自然要大一点。5、以设计速度为基础进行路线主要技术指标设计的问题及改进方法答:我国现行标准、规范中是根据设计车速确定线形。但这存在以下不足:1)线形设计要素与实际行车速度不相符。规定了线形设计要素的最小指标 值,却没有考虑是否

13、能够满足实际行车速度的要求.2)线形均衡性连续性差。当公路为非受限路段时,公路的平、纵、横以及其 他相关指标就没有依据确定导致各技术指标取值不合理、相互组合不协调、高低 指标之间无过渡等问题,很难实现公路线形的均衡性和连续性。3)线形要素之间组合设计不合理。在丘陵和山岭地区,经常需要把纵面线形 要素与平面线形要素结合使用一般认为,对孤立要素适用的最小值,在这些要素 同时出现时可能就不安全。4)设计车速和运行车速之间存在差别。在按等值设计车速设计的公路上行驶 时,驾驶员会根据实际的交通环境以及自己的主观期望和直觉来调整行驶车速,经 常会以设计车速值为中心上下波动。改进方法:1)运行速度的引入。运

14、行速度即实际驾驶员驾驶汽车的行驶速度。针对不同 的车型,通过降低相邻路段的容许速度差,以及相邻路段所能提供的不同容许速度 的级差控制,达到线形协调,消除安全隐患的目的。2)可能速度的引入。它是指在良好的气候条件和交通条件,汽车行驶只受公 路本身几何条件影响,技术熟练的驾驶员驾驶汽车沿某条公路行驶时可能达到的行 驶速度,简称可能速度。可能速度可以控制车辆超速行驶、作为线形设计检查与修 改的依据、更准确地确定超高值、行车视距等,因此,可能速度的引入能够提高线 形设计质量和保证交通安全。6桥面铺装新材料、新技术和新结构,这些新材料、新技术运用于哪些结构答:随着我国高等级公路建设的迅猛发展,公路工程结

15、构的经久耐用对原材料 提出了越来越高、越来越多功能化的技术要求。(1)高强轻骨料隔热沥青混凝土桥面铺装新材料及应用轻质、高强、隔热、抗滑四项技术要求共同集成在新型高强轻骨料材料上。在钢桥面铺装层的材料设计中,在满足高强轻质要求的同时,保证其在钢桥面 上高温季节能够在行车超载压力下呆得住。钢桥面铺装工艺应该是高强结构轻骨料 加上沥青改性技术(或水泥混凝土外加剂 加纤维及配筋,再加上合理有效的层间锚 固摩阻技术。应用:高强页岩陶粒轻骨料主要用于有轻质要求的深厚软基上的沥青路面与水 泥路面;有隔热和隔冷要求的永久冻土、岛状冻土地区的沥青路面与水泥路面;有 减轻自重要求的桥面、桥梁与桥板等结构;有隔热

16、要求的钢桥面铺装层中的沥青桥 面与纤维钢筋水泥混凝土桥面等。(2)纤维钢筋混凝土桥面铺装新技术以及应用在水泥路面施工规范修订中,对于钢纤维混凝土我们进行了两项修订:一是根 据我国做过的大量其他纤维混凝土桥面铺装工程实践,拓宽了用于桥面路面的纤维 种类,除钢纤维外,增加了玄武岩纤维、高强度有机合成纤维;二是将纤维混凝土 区分成补强纤维混凝土和抗裂纤维混凝土两类,这两类纤维混凝土均可在条件适宜 时,用于桥面铺装层。应用:桥涵上及各级公路翻修困难、要求使用年限较长的钢筋混凝土桥面铺装 时,其铺装混凝土应由普通混凝土改为补强(钢纤维、混杂(钢纤维或抗裂纤维混 凝土。(3)聚氨酯材料新型桥面铺装材料以及

17、应用相对沥青而言,聚氨酯材料具有更优良的弹性、防水性,而且在常温下就可以 施工。聚氨脂应用于桥面铺装材料中,可以使其具有更好的柔韧性,耐久性。同时,聚氨酷新型桥面铺装材料具有优良的防水性、粘结性,从而可以吸收应力、抵 抗桥面铺装损害的产生。7、沥青路面设计方法、结合我国现状,这些设计指标合理不?这个题要结合国内现状来分析答:设计方法:公路沥青路面设计方法分为经验法与半理论设计法两大类。前 者以AASHTO、CBR设计方法最为著名,后者主要有 SHELL国际沥青有限公司 设计方法、美国沥青协会(AI )第九版设计方法等。我国高等级公路以沥青路面为主,其设计方法采用垂直荷载作用下的多层弹性 连续体

18、系理论,以设计弯沉值为设计指标。对高速、一、二级公路的沥青面层、半 刚性基层、底基层进行层底弯拉应力验算。不足及改进建议:1材料设计与结构设计分离,未充分考虑环境因素,路面结构组合等对路面性 能的影响;2本方法分别以弯沉及路面结构拉应力为控制标准,以控制车辙的深度、路面 的开裂,但未考虑路面结构在多种综合损坏条件下的设计控制标准。3实际运营中超载,重载现象严重,100KN的标准轴载不尽合理;4路面材料在车辆荷载作用下实际处于动态反应状态,而在设计中采用了材料 的静态参数,与实际不符;5设计指标与参数间工作状态不匹配; 设计弯沉为静态指标,而实际弯沉为动态参数; 为修正材料模量实验室值与实际工作

19、状态数值的差异而采用的弯沉综合修 正系数使得弯沉值出现随材料模量增大而增大的反常现象;6)现行设计实际上受弯沉指标控制,弯沉指标无法包容各种损坏,难以协调 各项指标。7)半刚性基层沥青面层拉应力指标不起作用。8)柔性基层沥青面层疲劳损坏指标应重新建立。8、沥青路面再生利用有哪些类型?有何前景?答:沥青路面的再生利用,就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、 回收、加热、破碎、筛分后,与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成 混合料,满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。沥青路面再生技术的分类:再生技术按温度要求可分为冷再生和热再生。热再生按照拌合地点,可分为就地热再生、厂拌

20、热再生。冷再生又可分为厂拌冷再生、就地冷再生、全深式再生。1)厂拌热再生HotRecycIing将回收沥青路面材料(RAP )运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分, 以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌置成热拌再生混合料铺筑 路面的技术。2)就地热再生 Hot In-Place Recycling就地热再生是一种预防性养护技术。采用专用的就地热再生设备,对沥青路面 进行加热、铣刨,就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等,经热拌 和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再 生的技术。3)厂拌冷再生ColdRecycling将回收沥青路面材料

21、(RAP )运至拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一 定的比例与新集料、沥青类再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水进行常温拌和,常温铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。4)就地冷再生 Cold In-PlaceRecycIing采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎和筛分(必要 时),掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对沥青路面再生的技术,它包括沥 青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方 式。仅对沥青材料层进行的就地冷再 生称为沥青层就地冷再生。5)全深式再生 Full Depth Reclamat

22、ion采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎和筛分(必要 时),掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经 过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对沥青路面再生的技术,它包括沥青 层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。仅对沥青材料层进行的就地冷再生称 为沥青层就地冷再生;再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的,称为全深 式就地冷再生。前景:随着我国新建公路和旧沥青路面的翻新改建,废旧沥青材料丢弃和新建 工程资金压力就成了必须解决的问题,沥青再生技术就是这一问题的根本性解决方 案。沥青再生利用具有显著的经济效益和社会效益(1)我国是世界优质沥青进

23、口 大国,沥青再生利用可循环利用旧路面的沥青,减少对新的优质沥青的消耗,能很 大程度上缓解我国作为石油进口大国的资源压力。(2)可循环利用旧路用材料中 的砾石材料,减少了公路建设中新的砂石材料的使用率,也减少了开采砂、石料, 保护了生态环境。(3)由于沥青石不可降解性材料,沥青冷再生利用可以杜绝丢弃旧、填埋旧沥青而造成的环境污染。(4)沥青路面再生利用可以降低建设成 本,具有显著的经济效益。9、路基排水设计、存在问题和解决措施答:路基排水设计:公路路基排水设计包括地表排水和地下排水两大部分。设 计时应根据公路等级,结合沿线地形、地质、水文、气象等条件以及桥涵设置情况 进行综合考虑,使水迅速排出

24、路基范围。常用的路基地面排水设备包括边沟、截水 沟、排水沟、跌水与急流槽等,必要时亦有渡槽、倒虹吸及积水池等。问题及解决措施:(1)地面排水 最通常采用的地面排水设施是边沟、截水 沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一 般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应 用。(2)地下排水 路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以 渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。(3)排水设备发生淤积、堵塞、破损或毁坏而导致路基病害。各种排水设备,应经常清理和疏通,防止 淤积和堵塞。尤其雨季汛期,必须做到随淤随清,确保水流

25、畅通;发生破损或毁 坏,应及时进行维修、加固、重建或改建。(4)排水困难和地质不良地段。应与 路基防护加固相配合,并进行特殊设计。(5)沿线农田水利建设改变了改变地表 或地下排水的状态,以致道路地表或地下水设备失效。必须定期与地方有关部门沟 通,了解农田水利建设情况,协调解决可能出现的问题。10、如何防治反射裂缝方法(从结构、材料方面答)答:为减缓加铺层出现反射裂缝,可以采取以下几种措施:1、增加沥青罩面层的厚度罩面层厚度的增加意味着道路弯曲刚度的增加,交通荷载引发的应力相应减 少。较厚的罩面层减少了旧混凝土板的温度变化,温度荷载引发的罩面层中的拉应 力也随之减少。但增加到一定厚度后,防治反射

26、裂缝的效果不明显,也不经济。通 常并不单纯地增加厚度来防治反射裂缝,而是结合采用其他措施。2、应力/应变吸收薄膜夹层材料早期常使用麻袋布、橡胶沥青垫层,机织土工布和无纺土工布等。现常用无纺 长丝土工布,整体性、连续性好,能耐 200度高温,吸附一定的沥青后具有一定的 抗渗性,在沥青加铺层开裂后,土工布这一特点可能更有利于抵抗环境因素的破 坏。3、把纤维加入沥青混凝土中或加铺层底部铺设土工织物形成加筋罩面层可以延缓反射裂缝,我国道路中目前使用较多的是玻璃纤维网格,其具有较高 的拉伸强度和较低的延伸度,耐高温性能及其优越。为了更好地与沥青混凝土相 容,表面还附着一层沥青质涂料。土工布和玻璃纤维网格

27、都能很好地抵抗水平地旧混凝土板运动-温度应力,在 裂缝开展初期有较理想的作用。但通常认为这两种材料抵抗行车荷载的剪切作用效 果不佳。铺设土工织物夹层后,沥青加铺层的厚度可以适当减少。4、设置结合隔断层以及处治旧路面板该方法在国外用得较多。结合隔断层的原理是减少沥青层和旧混凝土层之间的 磨擦阻力-正是这个阻力在加铺层中产生了拉应力,这种做法似乎能防治反射裂缝的早 期发展,但是对剪切型反射裂缝也无能为力。裂缝松弛层也叫缓冲层,通常集配较粗,由于缓冲层中的空隙多,下卧板的相 对位移在通过该层时不能很快地被传递,缓冲层应与排水层相连,使水可以快速排 出。处治旧路面板地方法,主要将路面板破碎成小块,然后

28、用重型压路机稳定,最 后铺设沥青加铺层。这样能将可能出现的应力降至最低,是目前较好的方法。但这 种方法需要专门的设备,费用较高。11、路面弯沉影响因素 检测方法 标准答:答:路面弯沉值是指在车轮载荷作用下,路面所产生的总垂直变形(总弯 沉)或者垂直回弹变形值(回弹弯沉),单位以 0.01mm计,它是反映路面强度的 一项指标,路面结构愈厚,路面材料或路基的强度越高则弯沉值越小,反之则弯沉 值越大,1、影响因素路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温、湿度环 境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的 检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。2、检测

29、方法由于不同类型设备测试弯沉的技术原理不同和工作方式不同按测试技术原理可 分为静态弯沉和动态弯沉两类,按工作方式可分为固定采样和行驶采样两类。常用 的测试方法的自动弯沉仪法、贝克曼梁法、落锤弯沉法。(1)贝克曼梁法它是传统的弯沉测试方法,属于静态类,本方法适用于低等级公路的施工、日 常养护及旧路评价的检测,主要仪器包括标准车、贝克曼梁百分表、表架和接触式 路面温度计等。贝克曼梁分为 3.6m和5.4m两种,其前壁与后壁长度比为 2: 1, 当在半刚性基层的沥青路面或水泥路面上测定时宜采用长度为5. 4m的弯沉仪。(2)自动弯沉仪法自动弯沉仪的基本测试原理是利用贝克曼梁原理快速连续测试,但测定的

30、是总 弯沉,因此使用时应用贝克曼梁进行标定换算。(3)落锤弯沉法利用自由落下的重锤瞬间产生的冲击荷载来测定弯沉,属于动态弯沉,并能反 算路面的回弹模量。3、检测标准公路沥青路面设计规范规定路面交工时应在最不利季节采用BZZ 100标准轴载实测轮隙中心处路表弯沉值,其弯沉应符合下式I 0j 手 I a其中,i C为实测某路段的代表弯沉值;i为路表弯沉检测标准值,最后确定 的路面结构厚度与材料模量计算的路表面弯沉计算值,段内实测路表弯沉代表值 I,按下式计算:i 0( i 平均 + Za S ) K 1 K3式中i 0路段内实测路表弯沉代表值;i平均一路段内实测路表弯沉平均值;S路段内实测路表弯沉

31、标准差;Z a与保证率有关的系数;K1季节影响系数,根据当地经验确定;K 3温度修正系数。12、公路设计理念发展答:公路设计理念是设计者对于公路设计活动的理性认识、理想追求及其所形 成的设计思想、观念和设计哲学观点,是设计者在长期的工程实践、思维活动和交 流中形成的社会价值取向与追求,是具有相对稳定性、延续性和指向性的设计认 识、理性的观念体系。我国公路设计理念的发展:1. 第一阶段(20世纪50年代70年代。我国正处于建国后全面性恢复阶段, 这一时期公路建设的任务是以通为主,多为三,四级公路。在该阶段,制约公路设计方案的首要因素是建设投资,因此形成了设计的公路应该是经济的公路”的设计理念。2

32、. 第二阶段(改革开放后至90年代中期。这个阶段,我国处于全面发展建设 阶段,公路建设由以前的 以通为主”向提高公路的快速性”方面转变,主要任务是 提高公路的等级、质量和通行能力,且高速公路开始建设,以此来满足国民经济对公路交通的需求。公路设计的理念是 快速、安全、经济、舒适”3. 第三阶段(20世纪90年代中期至今。这个阶段,国家采取了扩大内需的积 极的财政政策这给公路建设带来了前所未有的发展机遇修建高速公路成为公路 建设的主旋律。这个时期技术标准与工程造价之间的矛盾已不突出。公路设计理念 强调安全、快速、环保、美观”在此基础上,交通部于2005年编写发行了新 理念公路设计指南,总结出 安全

33、、环保、舒适、和谐”的设计理念。目前,公路设计新理念的内涵可概括为:灵活性设计的理念;创作设计的理 念;以人为本、安全至上的理念;保护环境,可持续发展的理念。公路设计理念是 工程建设的灵魂,更新建设理念的前提和核心是要更新设计理念,因此,作为一名 公路设计人员,只有彻底转变设计理念,才能承担公路可持续发展的重任。13、国外灵活性设计核心思想答:美国联邦公路管理局提出了公路设计灵活性的新理念。公路设计灵活性”是在原有设计标准基础上,通过激发设计师充分发挥想象力、创新性和灵活 性,以目前的法律、法规为依据,用前赡性的交通设施设计新理念,将灵活设计作 为一种手段,结合公众参与和多学科设计方法,在满足

34、使用功能与保证安全的前提 下,维护公众的重要利益,将公路设计融于公路周边的自然与人文环境之中。公路设计灵活性的新理念并不是试图去创建一个新的标准。在不降低安全性的 前提下,通过灵活设计寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。其灵活性的具体体现是要求设计人员能够具有创新的设计思维,在考虑公路交 通系统的安全性与满足出行需要的同时,还要全面地考虑公路交通系统沿线的景 观、历史遗迹、美学与其它文化价值。公路设计中一个重要的概念便是每一个公路 建设项目都具有特殊性,设计者所面临的任务是寻求一种在安全和周围自然以及人 类环境之间的协调与结合。为了做到这一点,设计师们需要灵活性。灵活性主要包括

35、以下:1. 允许各个州标准的取值范围具有灵活性;2. 当受环境条件严格约束时,可以有特殊设计;3. 对规划阶段的决策进行再评估;4. 需要时允许降低设计车速;5. 维持现有道路的平、纵、横断面,仅仅重新罩面、修复和更换标志;6. 认真考虑可选择的指标,特别是对于景观道路;7. 检查设计参数和指标在安全和运行中的效果;所有这些方法其目的是让设计者在设计公路时创造性地灵活运用他们的专业知 识与判断能力。这种灵活性在有效发挥公路功能与运营安全的同时,还可使公路适合 自然与人文环境。14、四、公路跨越构造物差异沉降影响因素、工程措施及标准答:桥台构筑物与台后填土衔接处存在差异沉降,导致桥头跳车”现象的

36、产生。其表现形式有两种,一是桥头不设搭板时桥台与路堤衔接处的错台现象;二是 桥头设置搭板时由于搭板路基端沉降引起的路桥过渡段纵坡变化。影响因素:1)设计原因设计时,未认真按规范要求,未深刻认识到从桥台结构到一般路基之间, 存在着刚性、半刚性和弹性几种不同材料的过度使用现象。2)桥头地基的固结变形由于地基固结存在时间效应,如果地基预压时间不足,则大部分地基沉降不能 在路面施工前完成,路面竣工后的工后沉降将继续发展,在路面顶部将形成沉降 差。在软土地基的工后沉降是产生桥头差异沉降的主要因素。3)桥头路堤填土的压缩变形桥头路堤一般填土较高,桥台附近又不宜压实,使填土的压实度较差,路面完 成开放交通后

37、,压实度不足的填土在行车荷载和路面及路基的恒载作用下产生压缩 变形,从而导致沉降差。针对差异沉降,工程中采取的措施及标准有:1)设置桥头搭板该方法是目前一种比较常见的处治方法。基本思路是将桥台与路堤衔接处因较 大差异沉降引起的路面纵坡突变通过设置桥头搭板进行缓和过渡,将路面纵坡变化 限制在容许范围内,从而达到消除桥头跳车的目的。搭板一般为钢筋混凝土结构, 常见的设置方法为:板的一端搁置在桥台上,另一端搁置在路堤上(有时也在板下设置枕梁。搭板的宽度与桥面板相同,厚度一般为 20cm40cm,大部分长度在 5cm12m 之间。2) 土工格网加筋使用土工网起到张拉作用和摩擦要合作用,进而提高土体的剪

38、应力和承载力, 阻止沉降。我国公路土工合成材料应用技术规范中给出了桥头路堤加筋的两种 形式,其中土工格栅底部最小长度取 2.54米,并从下至上1: 1的坡度延长。最 上一层不宜小于9cm,铺面层间距以50cm左右为宜,土工网格应张拉锚固于桥台 背,填土的压实度以8590%比较有效。填料以砾石土、碎石土为宜。3)软弱地基处理桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉 降差的主要因素,常用的有两类:a排水固结法,b)复合地基法。一些新型的桩 基型式也在一些地区的桥头地基处治中得到应用,如杭甬高速加宽工程中,采用预 应力管桩和丫型桩处治桥头软土地基,并取得了一定的效果。4)

39、台背换填刚柔过渡”的方法处置桥头跳车,其基本处治思路:是使用某种处治方法在路 堤与构筑物之间过渡两者的刚度差,从而使两者的差异沉降在这一范围内渐变,消 除桥头跳车。回填尺寸为:底长最短为 2米,对于台背填土与路基原状土采用1: 1坡度相接,对于路基土为回填土部分采用 1: 1.5相接,5)采用轻质填料a采用泡沫聚苯乙烯EPS材料:b采用粉煤灰或火山灰等6挤密桩复合地基采用挤密复合地基的方法来处理路基填土,是利用在填筑完毕的路基上成孔, 通过挤密作用,使路基土密实度提高,然后在孔内填入材料并振动压实成桩。7设置柔性桥台采用柔性桥台结构来降低桥台的刚度,缩小桥台和路堤的刚度差,使其衔接处 的行车荷载压缩变形和填土固结沉降均匀过渡,达到消除路面纵坡突变防止桥头跳 车的产生。15、路基沉降影响因素,计算方法,以及措施:答:1、影响因素:(1)设计原因设计时,未认真按规范要求,结合实际情况对

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