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2020年一級造價工程師《土建工程》備考講義:第二章第二節

發布時間:2019年11月13日 15:59:36 來源:環球網校 點擊量:

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第二節 道路、橋梁、涵洞工程的分類、組成及構造

一、道路工程

(一)道路分類及組成

1.道路的分類

根據《城市道路工程設計規范》(CJJ37),按道路所在位置、交通性質及其使用特點,道路可分為:公路、城市道路、廠礦道路及鄉村道路等。它們在技術方面有很多相同之處。

城市道路應按道路在道路網中的地位、交通功能以及對沿線的服務功能等,分為快速路、主干路、次干路和支路四個等級,并應符合下列規定:

(1)快速路應中央分隔、全部控制出入、控制出入口間距及形式,應實現交通連續通行,單向設置不應少于兩條車道,并應設有配套的交通安全與管理設施。快速路兩側不應設置吸引大量車流、人流的公共建筑物的出入口。

(2)主干路應連接城市各主要分區,應以交通功能為主。主干路兩側不宜設置吸引大量車流、人流的公共建筑物的出入口。

(3)次干路應與主干路結合組成干路網,應以集散交通的功能為主,兼有服務功能。次干路兩側可設置公共建筑物的出入口,但相鄰出入口的間距不宜小于 80m,且該出入口位置應在臨近交叉口的功能區之外。

(4)支路宜與次干路和居住區、工業區、交通設施等內部道路相連接,應以解決局部地區交通,以服務功能為主。支路兩側公共建筑物的出入口位置宜布置在臨近交叉口的功能區之外。

道路交通量達到飽和狀態時的道路設計年限為:快速路、主干路應為 20 年;次干路應為 15 年;支路宜為 10~15 年。

2.公路的分類

根據《公路工程技術標準》(JTG B01),公路分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路及四級公路等五個技術等級。

(1)高速公路為專供汽車分方向、分車道行駛,全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設計交通量宜在 15000 輛小客車以上。

(2)一級公路為供汽車分方向、分車道行駛,可根據需要控制出入的多車道公路。一級公路的年平均日設計交通量宜在 15000 輛小客車以上。

(3)二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。二級公路的年平均日設計交通量宜為 5000~15000 輛小客車。

(4)三級公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道公路。三級公路的年平均日設計交通量宜為 2000~6000 輛小客車。

(5)四級公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級公路年平均日設計交通量宜在 2 000 輛小客車以下;單車道四級公路年平均日設計交通量宜在 400 輛小客車以下。

公路技術等級選用應根據路網規劃、公路功能,并結合交通量論證確定。主要干線公路應選用高速公路。次要干線公路應選用二級及二級以上公路。主要集散公路宜選用一、二級公路。次要集散公路宜選用二、三級公路。支線公路宜選用三、四級公路。

3.道路的組成

道路組成可以分為幾何(或稱線形)和結構兩部分組成。

(1)線形組成。道路線形是指道路中線的空間幾何形狀和尺寸,這一空間線形投影到平、縱、橫

三個方向而分別繪制成反映其形狀、位置和尺寸的圖形,就是道路的平面圖、縱斷面圖和橫斷面圖。城市道路橫斷面可分為單幅路、兩幅路、三幅路、四幅路及特殊形式的斷面。城市道路橫斷面宜由機動車道、非機動車道、人行道、分車帶、設施帶、綠化帶等組成,特殊斷面還可包括應急車道、路肩和排水溝等。

1)機動車道。機動車道路面寬度應包括車行道寬度及兩側路緣帶寬度,單幅路及三幅路采用中間分隔物或雙黃線分隔對向交通時,機動車道路面寬度還應包括分隔物或雙黃線的寬度。一條機動車道最小寬度應符合表 2.2.1 的規定。

2)非機動車道。與機動車道合并設置的非機動車道,車道數單向不應小于 2 條,寬度不應小于

2.5m。非機動車專用道路面寬度應包括車道寬度及兩側路緣帶寬度,單向不宜小于 3.5m,雙向不宜小于4.5m。一條非機動車道最小寬度自行車不得小于 1.0m,三輪車不得小于 2.0m。

3)人行道。人行道寬度必須滿足行人安全順暢通過的要求,并應設置無障礙設施。人行道最小寬度應符合表 2.2.2 的規定。

4)分車帶。分車帶按其在橫斷面中的不同位置及功能,可分為中間分車帶(簡稱中間帶)及兩側分車帶(簡稱兩側帶),分車帶由分隔帶及兩側路緣帶組成。分隔帶應采用立緣石圍砌,需要考慮防撞要求時,應采用相應等級的防撞護欄。

5)設施帶。設施帶寬度應包括設置護欄、照明燈柱、標志牌、信號燈、城市公共服務設施等的要求,各種設施布局應綜合考慮。設施帶可與綠化帶結合設置,但應避免各種設施與樹木間的干擾。

6)綠化帶。道路綠化是大地綠化的組成部分,也是道路組成不可缺少的部分,無論是道路總體規劃、詳細設計、修建施工,還是養護管理都是其中的一項重要內容。綠化帶的寬度應符合現行行業標準的相關要求,最小寬度為 1.5m。

7)應急車道。當快速路單向機動車道數小于 3 條時,應設不小于 3.0m 的應急車道。當連續設置有困難時,應設置應急停車港灣,間距不應大于 500m,寬度不應小于 3.0m。

8)保護性路肩。采用邊溝排水的道路應在路面外側設置保護性路肩,中間設置排水溝的道路應設置左側保護性路肩。快速路不應小于 0.75m;其他道路不應小于 0.5m;當有少量行人時,不應小于1.50m。

(2)結構組成

路基是行車部分的基礎,它由土、石按照一定尺寸、結構要求建筑成帶狀土工構筑物,路基必須具有一定的力學強度和穩定性,又要經濟合理,以保證行車部分的穩定和防止自然破壞力的損害。

(二)路基的基本要求

路基是道路的基本結構物,一方面要保證車輛行駛的通暢與安全,另一方面要支持路面承受行車荷載的要求,因此應滿足以下要求:

(1)路基結構物的整體必須具有足夠的穩定性。

(2)路基必須具有足夠的強度、剛度和水溫穩定性。

路基形式

(1)填方路基

1)填土路基。填土路基宜選用級配較好的粗粒土作填料。用不同填料填筑路基時,應分層填筑,每一水平層均應采用同類填料。

2)填石路基。填石路基是指用不易風化的開山石料填筑的路堤。易風化巖石及軟質巖石用作填料時,邊坡設計應按土質路堤進行。

3)砌石路基。砌石路基是指用不易風化的開山石料外砌、內填而成的路堤。砌石頂寬采用 0.8m,基底面以 1:5 向內傾斜,砌石高度為 2~15m,砌石路基應每隔 15~20m 設伸縮縫一道。當基礎地質條件變化時,應分段砌筑,并設沉降縫。當地基為整體巖石時,可將地基做成臺階形。

4)護肩路基。堅硬巖石地段陡山坡上的半填半挖路基,當填方不大,但邊坡伸出較遠不易修筑時,可修筑護肩。護肩應采用當地不易風化片石砌筑,高度一般不超過 2m,其內外坡均直立,基底面以1:5 坡度向內傾斜。

5)護腳路基。當山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的傾向或為加固、收回填方坡腳時,可采用護腳路基。護腳由干砌片石砌筑,斷面為梯形,頂寬不小于 1m,內外側坡坡度可采用 1:0.5~1:0.75,其高度不宜超過 5m。

(2)挖方路基

挖方路基分為土質挖方路基和石質挖掘方路基。

(3)半填半挖路基

在地面自然橫坡度陡于 1:5 的斜坡上修筑路堤時,路堤基底應挖臺階,臺階寬度不得小于 1m,臺階底應有 2%~4%向內傾斜的坡度。分期修建和改建公路加寬時,新舊路基填方邊坡的銜接處,應開挖臺階。高速公路、一級公路,臺階寬度一般為 2m,土質路基填挖銜接處應采取超挖回填措施。

(三)路面

1.路面結構

路面是由各種不同的材料,按一定厚度與寬度分層鋪筑在路基頂面上的層狀構造物。

(1)面層

(2)基層

基層是設置在面層之下,并與面層一起將車輪荷載的反復作用傳遞到底基層、墊層、土基等起主要承重作用的層次。

(3)墊層

面層、基層和墊層是路面結構的基本層次,為了保證車輪荷載的向下擴散和傳遞,下一層應比其上一層的每邊寬出 0.25m。

2.坡度與路面排水

道路橫坡應根據路面寬度、路面類型、縱坡及氣候條件確定,宜采用 1%~2%。快速路及降雨量大的地區宜采用 1.5%~2%;嚴寒積雪地區、透水路面宜采用 1%~1.5%。保護性路肩橫坡度可比路面橫坡度加大 1.0%。路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大 1%。

高速公路、一級公路的路面排水,一般由路肩排水與中央分隔帶排水組成;二級及二級以下公路的路面排水,一般由路拱坡度、路肩橫坡和邊溝排水組成。

3.路面等級與分類

(1)路面等級

路面等級按面層材料的組成、結構強度、路面所能承擔的交通任務和使用的品質劃分為高級路面、次高級路面、中級路面和低級路面等四個等級。

(2)路面類型

1)路面基層的類型。按照現行規范,基層(包括底基層)可分為無機結合料穩定類和粒料類。無機結合料穩定類有:水泥穩定土、石灰穩定土、石灰工業廢渣穩定土及綜合穩定土;粒料類分級配型和嵌鎖型,前者有級配碎石(礫石),后者有填隙碎石等。

①水泥穩定土基層。在粉碎的或原來松散的土中,摻入足量的水泥和水,經拌和得到的混合料在壓實養生后,當其抗壓強度符合規定要求時,稱為水泥穩定土。水泥穩定粗粒土、水泥穩定中粒土可適用于各種交通類別的基層和底基層,但水泥穩定細粒土(水泥土)不能用作二級以上公路高級路面的基層。

②石灰穩定土基層。在粉碎或原來松散的土中摻入足量的石灰和水,經拌和、壓實及養生得到的混合料,當其抗壓強度符合規定要求時,稱為石灰穩定土。適用于各級公路路面的底基層,可作二級和二級以下的公路的基層,但不應用作高級路面的基層。

③石灰工業廢渣穩定土基層。一定數量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣與其他集料相配合,加入適量的水,經拌和、壓實及養生后得到的混合料,當其抗壓強度符合規定要求時,稱為石灰工業廢渣穩定土。適用于各級公路的基層與底基層,但其中的二灰土不應用作高級瀝青路面及高速公路和一級公路上的基層。

④級配碎(礫)石基層。由各種大小不同粒徑碎(礫)石組成的混合料,當其顆粒組成符合技術規范的密實級配的要求時,稱其為級配碎(礫)石。級配碎石可用于各級公路的基層和底基層,可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。級配礫石可用于二級和二級以下公路的基層及各級公路的底基層。

⑤填隙碎石基層。用單一尺寸的粗碎石作主骨料,形成嵌鎖作用,用石屑填滿碎石間的空隙,增加密實度和穩定性,這種結構稱為填隙碎石。可用于各級公路的底基層和二級以下公路的基層。

2)路面面層類型。根據路面的力學特性,可把路面分為瀝青路面、水泥混凝土路面和其他類型路面。

①瀝青路面。瀝青面層分為瀝青混合料、乳化瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治等四種類型。瀝青混合料可分為瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料。熱拌熱鋪瀝青混合料適用于各種等級公路的瀝青面層。高速公路、一級公路瀝青面層均應采用瀝青混凝土混合料鋪筑,瀝青碎石混合料僅適用于過渡層及整平層。其他等級公路的瀝青面層的上面層,宜采用瀝青混凝土混合料鋪筑。

瀝青貫入式路面是在初步壓實的碎石(或軋制礫石)上,分層澆灑瀝青、撒布嵌縫料,經壓實而成的路面結構,厚度通常為 40~80mm;當采用乳化瀝青時稱為乳化瀝青貫入式路面,其厚度為40~50mm。瀝青貫入式路面適用于三、四級公路的瀝青面層,也可作為瀝青混凝土路面的聯結層。

瀝青表面處治是用瀝青和集料按層鋪法或拌和方法裹覆礦料,鋪筑成厚度一般不大于 30mm 的一種薄層路面面層。適用于三級、四級公路、城市道路支路、縣鎮道路、各級公路施工便道以及在舊瀝青面層上加鋪罩面層或磨耗層。

②水泥混凝土路面。水泥混凝土路面亦稱剛性路面,包括普通混凝土(素混凝土)、鋼筋混凝土、連續配筋混凝土、預應力混凝土、裝配式混凝土、鋼纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基(墊)層所組成的路面。目前采用最廣泛的是就地澆筑的素混凝土路面,簡稱混凝土路面。

水泥混凝土路面適用于各種等級公路的路面施工。水泥混凝土路面的優點有:強度高;穩定性好;耐久性好;養護費用少、經濟效益高;有利于夜間行車。水泥混凝土路面的缺點有:對水泥和水的需要量大;有接縫;開放交通較遲;修復困難。

③其他類型路面。主要是指在柔性基層上用有一定塑性的細粒土穩定各種集料的中低級路面。

(四)道路主要公用設施

1.停車場

大、中型停車場出入口不得少于 2 個,特大型停車場出入口不得少于 3 個,并應設置專用人行出入口,且兩個機動車出入口之間的凈距不小于 15m。停車場的出口與入口宜分開設置,單向行駛的出(入)口寬度不得小于 5m,雙向行駛的出(入)口寬度不得小于 7m。小型停車場只有一個出入口時,出(入)口寬度不得小于 9m。

為了保證車輛在停放區內停入時不致發生自重分力引起滑溜,導致交通事故,因而要求停放場的最大縱坡與通道平行方向為 1%,與通道垂直方向為 3%。出入通道的最大縱坡為 7%,一般以小于等于 2%為宜。

2.公共交通站點

車站可為直接式和港灣式,城市主、次干路和交通量較大的支路上的車站,宜采用港灣式。道路交叉口附近的車站宜安排在交叉口出口道一側,距交叉口出口緣石轉彎半徑終點宜為 80m~150m。站臺長度最短應按同時停靠兩輛車布置,最長不應超過同時停靠 4 輛車的長度,否則應分開設置。站臺高度宜采用 0.15m~0.20m,站臺寬度不宜小于 2m;當條件受限時,站臺寬度不得小于 1.5m。

3.道路照明

4.人行天橋和人行地道

人行天橋宜建在交通量大,行人或自行車需要橫過行車帶的地段或交叉口上。在城市商業網點集中的地段,建造人行天橋既方便群眾也易誘導人們自覺上橋。

在某些城市的舊城區商業街道,雖然人流多,但道路較窄,機動車輛少,在這種情況下,則不一定要建造人行天橋。

在下列情況下,可考慮修建人行地道:

(1)重要建筑物及風景區附近,修人行天橋會破壞風景或城市美觀。

(2)橫跨的行人特別多的站前道路等。

(3)修建人行地道比修人行天橋在工程費用和施工方法上有利。

(4)有障礙物影響,修建人行天橋需顯著提高橋下凈空時。

5.道路交通管理設施

道路交通管理設施通常包括交通標志、標線和交通信號燈等,廣義概念還包括護欄、統一交通規則的其他顯示設施。

(1)交通標志。交通標志分為主標志和輔助標志兩大類。主標志按其功能可分為警告標志、禁令標志、指示標志、指路標志、旅游區標志、作業區標志、告示標志等。輔助標志系附設在主標志下面,對主標志起補充說明的標志,它不得單獨使用。

標志應傳遞清晰、明確、簡潔的信息,以引起道路使用者的注意,并使其具有足夠的發現、認讀和反應時間。交通標志的設置應以完全不熟悉道路及周圍環境、借助使用有效地圖的交通參與者為服務對象。

交通標志應設置在駕駛人員和行人易于見到,并能準確判斷的醒目位置。一般安設在車輛行進方向道路的右側或車行道上方。為保證視認性,同一地點需要設置兩個以上標志時,可安裝在一根立柱上,但最多不應超過四個;標志板在一根支柱上并設時,應按警告、禁令、指示的順序,先上后下,先左后右地排列。

(2)交通標線。交通標線主要是路面標線,系以文字、圖形、劃線等在路面上漆繪,以表示車行道中心線,機動車、非機動車分隔線,各類導向線以及人行橫道,車道漸變段,停車線等。此外,還有少數立面標記。如設置在立交橋洞側墻或安全島等壁面上的標記。

(3)交通信號燈。普通交通信號燈按紅、黃、綠,或綠、黃、紅自上而下,或自左向右排列。豎向排列常用于路幅較窄的舊城路口。橫向排列則可用于路幅較寬的城鎮道路。信號燈設在進口端右側人行道邊。

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