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      行業資訊

      市政設計院在進行路面設計需要考慮的問題哪些?

      新聞時間:2024-04-08 文章來源:網絡 文章作者:admin

      路面設計是道路設計的重要組成部分,其任務是確定路面等級,選擇路面類型,進行結構組合設計,計算各結構層厚度及確定材料配合比,達到在不同季節和水文條件下承受各種車輛荷載時具有良好的穩定性和足夠的強度,并能顧及行車速度與安全,道路維修和良好經濟效益等各項要求。

      01路面設計分類

      根據行車作用下路面的力學特性,可將路面分為柔性與剛性兩種。柔性路面多由瀝青類面層和多層結構組成,比較柔韌具有一定塑性,在長期行車作用下,容易產生較明顯的變形,在柔性路面設計中需要考慮它的極限垂直位移和高溫季節面層(采用瀝青面層時)的穩定,同時也要考慮不利季節面層底面的極限拉延和面層的低溫縮裂。剛性路面主要指水泥混凝土路面,在行車下工作于彈性狀態,沒有明顯的垂直變形。剛性路面設計主要取決于混凝土面層的抗彎強度,同時考慮溫度變化對路面內應力的影響。

      02路面設計內容和過程

      一般來說,進行路面設計,需要考慮經濟、國防、政治等對路面的要求,了解當前并預估今后道路需要承擔的運輸任務、交通路和車型的組成情況,查明道路所經地區的氣候條件,路面材料的生產和供應情況,以及沿線的工程地質和水文地質條件??偟膩碚f,路面設計具體內容和工作程序包括以下六點:

      1.根據使用任務的要求和交通情況確定路面等級(高級、次高級、中級或低級),考慮路上車型組成和交通量大小,以及當地自然條件、材料供應情況和施工條件等因素,選定面層類型。

      2.根據面層與基層相互配合的需要,滿足基層承重作用和傳遞、分布荷載的要求,按就地取材的原則,選取基層類型,基層可做成雙層或多層。對冰凍和水文條件不良地區,為防止路面凍脹翻漿,應作墊層設計和土基特殊處理。

      3.各個結構層應取得合理的組合,強度和厚度要配合得當,在各種自然因素的綜合作用下,能在使用期限內始終保持足夠強度,滿足行車需要。

      4.根據路面力學計算方法或其他經驗公式計算確定各結構層厚度。

      5.選配各結構層材料,包括粒料的級配組成、結合料(水泥、瀝青等)的用量計算等。

      6.綜合考慮路面使用性能、壽命估計、維修管理、運輸效益等因素。

      03路面設計方法

      國內外路面設計方法可分為兩大類,柔性路面設計方法和剛性路面設計方法。下面就這兩種方法,對我國瀝青路面和水泥混凝土路面設計提出如下建議。

      瀝青鋪面設計建議:

      1.考慮路面結構在多種綜合損壞條件下的設計控制標準;

      2.考慮瀝青混合料的粘彈性和粒料的非線性;

      3.瀝青路面設計中可以采用材料的動態彈性模量;

      4.考慮路面材料對動態荷載的響應;

      5.將路面結構使用性能和功能特性結合起來;

      6.荷載同時考慮垂直荷載和剎車、轉彎時的水平力;

      7.考慮壽命與費用的關系。

      混凝土鋪面設計建議:

      1.混凝土板板中應力分析可以采用E地基,混凝土板板邊可以采用K地基;

      2.混凝土路面厚度設計中除疲勞外,可以增加沖刷的影響,在重型交通作用下,厚層路面設計用沖刷可以采用分析控制;

      3.考慮溫度和濕度等環境因素對材料的影響;

      4.探討撓度補充指標的引入,以控制唧泥,錯臺和非疲勞斷裂等損壞;

      5.建立考慮高低應力比的混凝土疲勞方程,計入溫度應力的影響;

      6.考慮材料和施工變異性對結構設計的影響,使結構設計方法由確定型改變為概率型;

      7.建立能反映變異水平和可靠度水平的結構設計方法。

      04路面建模

      近年來,工程設計與建模幾乎是分不開的關系,國家政策在推動,業主也在下要求。BIM在一定程度上開拓了工程設計的新紀元。BIM可視化在工程設計中展現了巨大的作用,設計圖紙的三維可視化呈現,讓設計思路清晰明了,使業主和施工單位能在短時間內了解設計意圖,推動施工進展。

      目前,對于路面建模,市面上大多設計院和設計企業會采用道路設計BIM軟件OpenRoads Designer。OpenRoads Designer 引入全新的綜合建模環境,提供以施工驅動的工程設計,有助加快路網項目交付,統一從概念到竣工的設計和施工過程。該應用程序提供完整且詳細的設計功能,適用于勘測、排水、地下設施和道路設計。


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