城市道路工程
道路
含义:供各种车辆和行人等通行的工程设施
分类:公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路等
城市道路
组成:供各种车辆行驶的车行道。其中供机动车行驶的称为机动车道,供自行车、三轮车等行驶的为非机动车道;
专供行人步行交通用的人行道(地下人行道、人行天桥); 交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠站台;
交通安全设施。如交通信号灯、交通标志、交通岛、护栏等; 排水系统。如街沟、边沟、雨水口、雨水管等;
沿街地上设施。如照明灯柱、电杆、邮筒、清洁箱等; 地下各种管线。如电缆、煤气管、给水管等; 具有卫生、防护和美化作用的绿带;
交通发达的现代化城市,还建有地下铁道、高架道路等。
道路网形式:
方格网式:优点是布局整齐,便于建筑物布置;土地规划;道路定线方便;交通组织简单便利,系统明确,易于识别方向等。缺点是对角线两点间的交通绕行路程长,非直线系数较大,增加市内两点间的行程,降低了交通工具的使用效能。
环形放射式:优点是中心区与各区以及市区与郊区都有短捷的道路联系,非直线系数小,有利于解决过境交通对城市中心区的影响,道路分工明确,路线曲直均有,较易适应自然地形。 缺点是街道划分不规则,交叉口不够规则,交通组织不够灵活;规划不当,城市规模进一步扩大会形成“摊大饼”的城市布局;很容易造成市中心交通压力过重、市中心交通阻塞问题。 自由式:优点是能充分利用自然地形,节省道路建设投资和工程造价,形式自然活泼。缺点是道路弯曲没有一定的几何形状,不利于城市规划和土地利用;不规则街坊多,影响建筑物的布置,路线弯曲不易识别方向,非直线系数大。 混合式
行车稳定性:不翻车、不倒溜、不侧滑 横向稳定性:抵抗横向倾覆和侧向滑移 纵向稳定性:抵抗倒溜和纵向倾覆
横断面:机动车道、非机动车道、人行道、分车带、绿化带
宽度:机动车每条车道宽度,一般为3-3.75m,双车道多用7.5-8.0m;三车道用10-11m;四车道用13-15m;六车道用19-22m ,人行道宽度与道路路幅宽度之比大体上在1:7-1:5范围,分车带最小宽度不宜小于1m,如果在分车带上考虑设置公共交通车辆停车站台时,共宽度不宜小于1.5—2.0m。
路拱的形式:折线形:点是用折线形的直线段比用屋顶式的直线段短,可在行车最多的着力处选择为转折,即使行车后路面稍有沉陷,雨水也能排除,符合设计、施工和养护的要求。缺点是转折处有尖峰突出,一般适用于道路较宽的黑色路面。
直线接抛物线型:优点是汽车轮胎和路面接触较为平均,路面磨耗也较小;缺点是排水效果不如抛物线流畅
抛物线型:越到路的两边坡度越大,排除雨水十分有利;从形式上看,也较美观。如能根据路面宽度、横坡度等,选用不同方次的抛物线型路拱,可得到对行车和排水都较为有利的效果。缺点是车行道中间部分坡度过于平缓,行车易集中中央,使中央部分路面损坏较快,横断面上横坡度不同增加施工难度。 城市道路横断面的布置形式: 单幅路、双幅路、三幅路、四幅路 交叉口三点:分流、冲突、合流 解决冲突点的方法:
1.实行交通管制 用信号灯或交通警察指挥交通,使进入交叉口的车流在时空上分离,直行与左转弯车辆错开通行时间或禁止左转弯以减少冲突点。
2.设置调顺交通设施,采用渠化交通,布置交通岛,使车流分道行驶,将冲突点变为交织点。
3.立体交叉 使车辆不在同一平面交叉,这是最砌底的办法。 路基 作用:主要承受路面重量及由路面传递下来的行车与行人荷载,是城市道路的重要组成部分,贯穿城市道路全线,构成城市道路的主体。由于城市道路地下管线多,路基不仅为路面及道路附属设施施工提供场地,而且为地下管线施工提供场地,并对各种地下管线设施起保护作用。
要求:1具有足够的强度,路基具有足够的强度,保证在车辆、路面及路基自重作用下,变形不超过允许值。2具有足够的整体稳定性,路基是直接填筑在地面上(称路堤)或挖去一部分地面(称路堑)构成的。路基修筑后改变了原地面的天然平衡状态。在某些地形、地势条件下,路堑边坡可能滑塌,路堤可能沿陡坡下滑。为使路基具有抵抗自然因素侵蚀的能力,必须采取一定的技术措施确保路基的整体结构的稳定性。3具有足够的水温稳定性,路基在地面水和地下水的作用下,其强度将显著地降低。特别是在季节性冰冻地区,由于水温状况的变化,会发生周期性冻融作用,使路基强度急剧下降。因此,路基应保证在最不利的水温状况下,保持其强度特性,即强度不显著降低,具有足够水温稳定性。
路基段面形式:填方路基、挖方路基、半填半挖路基 土的类别:砂性土、粘性土、粉性土
路基变形和破坏:1、路基沉陷;2、边坡滑塌(溜方、滑坡);3、剥落、碎落、崩塌;4、路基沿山坡滑动;5、不良水文地质条件造成的路基破坏。
路面:
要求:承载能力、稳定、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能、少尘性、低噪性
结构层次:1、面层:应具有较高的力学强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性,
还要耐磨、不透水、抗滑和平整。(水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料) 2、基层:足够的强度和刚度、能扩散应力、水稳定性好
3、垫层:作用:改善土基温湿、扩散基层应力 要求:水稳定性和隔温性要好 强度构成原理:1、铺砌法(多用于块石路面)
2、嵌挤法:利用粒料相互嵌挤、摩阻和粘结,如泥结碎石、沥青贯入式、
沥青稳定碎石基层
3、级配法:粒料摩阻力和结合料粘结力 4、结合法
Attention:泥结碎石——嵌挤为主
水泥(沥青)混凝土路面——级配和结合兼重 路面分类:按结构强度——高级、次高级、中级、低级
按力学性质——刚性:用水泥混凝土作面层或者基层的路面
半刚性:前期柔性、后期增长,如水泥(石灰)处治碎石 柔性:非刚性基层上的各种沥青、碎石路面,土受压力较大
沥青路面:特点——1、黑色路面
2、平整耐磨、耐久、不扬尘、不透水噪声小、平稳舒适 3、易被履带车辆和坚硬物体破坏,表面常被磨光而影响安全 4、温度稳定性差,夏天易软,冬天易脆并开裂 5、施工气候要求温暖干燥 6、易修补,适于分期修建
分类——1、沥青表面处治:薄,层厚1-3cm
2、沥青贯入式路面:嵌挤原理,环境污染,裂缝较少 3、沥青碎石路面:有一定级配或者同粒径 4、沥青混凝土:严格级配、必须加矿粉
对基层的要求——1、具有足够的强度和刚度(薄面强基稳土基) 2、具有良好的稳定性
3、基层表面必须平整、密实,拱度与顶层一致
4、与面层结合良好(避免面层推移活动,基层表面应有一定
粗糙、结构均匀,无松散颗粒,干燥无尘)
对沥青材料的要求——1、适当稠度:代表粘结性,固体或半固体沥青用针入度
表示,液体和软沥青用粘度表示
2、一定的塑性,保证不开裂,用延度表示 3、稳定性:(1)、温度稳定性和气候稳定性:软化点和
脆点温差;(2)、大气稳定性:防老化(3)、水稳定性:采用碱性岩石。如石灰岩、玄武岩
水泥路面:优点:强度:抗压抗弯啦抗磨耗;水温稳定性;强度增长,无老化;耐久性,可
通过各种交通工具;夜间行车有利。
缺点:水、灰需求大;接缝多:施工和养护增加苦难,行车舒适性,道路破坏;
开放交通较迟,28d湿法养生;修补苦难,且影响交通。
横断面形式:等厚:板边配筋加固
厚边:安装模板、基层整形较为困难,较少采用。
接缝:设置原因:由于板体热胀冷缩造成的变形受到板和基础间的摩阻力、粘
结力,以及板的自重、车辆荷载等的约束,导致板内产生过大的应力,为避免这种情况,需在横纵两向设置接缝,分隔板。
横缝:缩缝:4-6m设置一道,1/4~1/5h,宽度为3~8mm,必要时设传
力杆,缩缝不贯通到底,因此缩缝也称假缝
胀缝:同时起到伸缩膨胀的作用,胀缝间距为24-30m,缝宽为
20-25mm,包括传力杆式、垫枕式、基层垫枕式
施工缝:缩缝处平口传力杆,胀缝处与胀缝同,缩缝间采用拉杆
的企口缝形式
纵缝:假缝:可设拉杆
施工缝:平缝或者企口缝+拉杆
拉杆与传力杆:拉杆:防止板块横向移动,采用螺纹钢筋
传力杆:避免或减轻错台,保证路面的平整度和接缝的传
荷能力,采用光圆钢筋
路面病害:
沥青:泛油:用油量过大,沥青稠度偏低,矿料用量不足 壅包:沥青面层抗剪强度不足
波浪:矿料偏细偏多、抗剪强度不足、油料偏多等 松散 坑槽 脱皮 裂缝 麻面 啃边
水泥: 接缝病害:挤碎、拱起、错台、纵缝拉宽、填缝料脱落 路面板:主要是裂缝,其它还有表面的麻孔、剥落、磨损、
板的折断与沉陷等。
排水工程
排水含义:用完善的管渠系统、泵站、处理厂等各种设施、将城镇各种污水和雨水进行收集、输送、处理和利用 排水体制:
含义:城市中污水的收集和排除方式 分类:分流制:
完全分流制:分设雨水和污水两个管网系统,新建的城市、工业区和开发
区,一般应采用该形式
不完全分流制:只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统,污水通过
污水排水系统流至污水处理厂,经过处理利用后,排入水体;雨水通过地面漫流进入不成系统的明沟或小河,然后进入较大的水体。该种体制投资省,主要用于有合适的地形,有比较健全的明渠水系的地方,以便顺利排泄雨水。
半分流:设雨水管网和污水管网,截流干管处设跳越井,把初期雨水引入
污水管道,可以更好地保护水环境,卫生条件好,但投资大
污水排水系统的组成——室内污水排水系统
室外污水排水系统:包括街坊污水系统和街道污水系统(支管、干
管、主干管)
污水泵站及压力管道:中途泵站(管道埋深超过允许最大埋深时)
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