首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 公路設(shè)計(jì)論文
時(shí)間:2023-03-20 16:26:38
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇公路設(shè)計(jì)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
(1)公路景觀設(shè)計(jì)滯后于路基路面及其他附屬設(shè)施的設(shè)計(jì),有的甚至忽視了景觀設(shè)計(jì),條塊分割,人工雕鑿痕跡明顯。許多已經(jīng)出版的書(shū)籍和已經(jīng)成文的規(guī)定都把公路的景觀設(shè)計(jì)等同于“美化設(shè)計(jì)”或“綠化設(shè)計(jì)”。
(2)設(shè)計(jì)中過(guò)分注重形式美,對(duì)司乘人員實(shí)際的景觀體驗(yàn)重視不足。設(shè)計(jì)者常采取傳統(tǒng)的園林景觀設(shè)計(jì)手法來(lái)設(shè)計(jì)公路景觀,許多公路被“裝飾”成富麗堂皇的綠化帶;缺乏全局意識(shí),過(guò)分注重形式美,忽視了人們?cè)谲?chē)輛高速運(yùn)動(dòng)中的景觀體驗(yàn),造成過(guò)往旅客和駕駛?cè)藛T眼花繚亂,易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞和不良情緒。
2.基于動(dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)的基本思想
公路沿線(xiàn)的周邊環(huán)境不僅要滿(mǎn)通功能,而且還應(yīng)該賦予人們優(yōu)美、宜人的景觀視覺(jué)。公路的景觀設(shè)計(jì),一方面要強(qiáng)調(diào)公路與沿線(xiàn)的自然環(huán)境、交通設(shè)施、車(chē)輛等的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,使公路成為環(huán)境的一部分,實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境的和諧;另一方面也要強(qiáng)調(diào)根據(jù)車(chē)輛高速行駛的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),實(shí)時(shí)調(diào)整景觀的表現(xiàn)形式,既滿(mǎn)足靜態(tài)視覺(jué)的要求,同時(shí)也滿(mǎn)足車(chē)輛行駛中人的動(dòng)態(tài)視覺(jué)的要求,為司機(jī)和乘客提供實(shí)時(shí)變化的審美效果。
動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感、動(dòng)態(tài)中人對(duì)環(huán)境的參與特點(diǎn)和人的心理感受是公路景觀設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的因素,公路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮人的視覺(jué)及行為特點(diǎn),滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)變化的要求?;趧?dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)方法是指根據(jù)司乘人員的動(dòng)態(tài)視覺(jué)特性,充分考慮行車(chē)速度對(duì)景觀尺度、人的美感特性、景觀組合方式等方面的影響,從人的動(dòng)態(tài)體驗(yàn)出發(fā),對(duì)公路沿線(xiàn)各種景觀要素進(jìn)行組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)。
公路景觀設(shè)計(jì)面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題是如何處理速度(V)、時(shí)間(T)與景觀效果的關(guān)系問(wèn)題。這里的V和T不是傳統(tǒng)物理學(xué)意義上的車(chē)速和時(shí)間,不能簡(jiǎn)單的理解為兩地之間的位移跟速度和時(shí)間的線(xiàn)性關(guān)系。動(dòng)態(tài)景觀設(shè)計(jì)理論對(duì)V、T的理解,需從景觀設(shè)計(jì)角度進(jìn)行如下闡釋?zhuān)阂攒?chē)輛為參照物,V可以理解為公路景觀以及與公路相關(guān)的自然景觀(包括大地景觀、氣象景觀、植物季相變化景觀等)、人文景觀(城市、河堤、名勝古跡等)的不斷運(yùn)動(dòng);T應(yīng)該理解為上述一系列運(yùn)動(dòng)景觀的動(dòng)態(tài)組合。也可以這樣表述:公路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該營(yíng)造出一系列閃現(xiàn)在人視野中猶如電影膠片般的動(dòng)態(tài)、連續(xù)的畫(huà)面。由于公路上的車(chē)輛一般都會(huì)經(jīng)歷起步、提速、持速運(yùn)行、減速、再提速、再持速運(yùn)行……這樣一系列不斷反復(fù)的運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的,這一系列動(dòng)態(tài)畫(huà)面景觀也經(jīng)歷著同樣的運(yùn)動(dòng)和變化,設(shè)計(jì)人員進(jìn)行公路景觀設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這種變化,區(qū)分具體情況下人的不同視覺(jué)感受,而不能采取一刀切式的設(shè)計(jì)。
3.基于動(dòng)態(tài)特性的公路景觀設(shè)計(jì)基本要素
3.1.動(dòng)態(tài)中的景觀敏感度
景觀敏感度是指景觀引起人們注意力難易程度的量度,相對(duì)于靜態(tài)景觀而言,車(chē)輛行駛過(guò)程中,公路景觀的動(dòng)態(tài)敏感度在很大程度上將會(huì)被弱化,因此,欲使道路景觀對(duì)行駛中的司乘人員起到與靜態(tài)相同的視覺(jué)效果,就必須通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),彌補(bǔ)車(chē)速對(duì)動(dòng)態(tài)景觀敏感度的弱化影響。動(dòng)態(tài)中景觀敏感度(S)的大小和車(chē)速(v)、司乘人員前方視野中能清晰辨認(rèn)景物的最大距離(Dmax)、清晰辨認(rèn)景物的最小尺度(Hmin)、路側(cè)能清晰辨認(rèn)景物的最小距離(Dmin)四大因素密切相關(guān),其關(guān)系可用下式表示:
S=f(v,Dmax,Hmin,Dmin)
根據(jù)相關(guān)研究成果,為了達(dá)到最佳動(dòng)態(tài)景觀敏感度(Smax),不同車(chē)速(v)與Dmax,Hmin,Dmin之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,見(jiàn)表1。
表1車(chē)速(v)與Dmax,Hmin,Dmin關(guān)系表
(Table.2relationamongspeed-v,Dmax,HminandDmin)
V(km/h)2060100140
Dmax前方視野最大晰辯距離(m)150370660840
Hmin前方視野晰辯最小物質(zhì)尺度(m)0.351.102.003.00
Dmin路側(cè)晰辯最小距離(m)1.715.098.5011.9
以限速60km/h為例(當(dāng)處于特定路段比如起步區(qū)、隧道內(nèi)、急彎區(qū)時(shí),需慢速行駛),司機(jī)前方的景觀或景觀單元的最遠(yuǎn)距離不應(yīng)大于370m;不應(yīng)小于5.09m;它們的高度應(yīng)大于1.10m。當(dāng)景觀或景觀單元的三維尺度超出這些閾值時(shí),司機(jī)的景觀敏感度為零,即對(duì)這個(gè)速度下行駛的司機(jī)來(lái)說(shuō)是“視而不見(jiàn)”的。
導(dǎo)致動(dòng)態(tài)中景觀敏感度變化的因素很多,除了本文列出的v、Dmax、Hmin、Dmin等四大因素外,敏感度的變化還受景物表面相對(duì)于視線(xiàn)的坡度、景物在視域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)率、景物的色彩、質(zhì)感、明度和人的視力、情緒以及天氣的變化等很多不確定因素的影響,由于篇幅所限,本文不再詳細(xì)敘述。
3.2.動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感
靜態(tài)中人的景觀尺度感是在人的生活起居中形成的,包括人的對(duì)周?chē)h(huán)境形成的空間感、場(chǎng)所感,一般是宜人的小尺度;而在車(chē)輛行駛情況下,車(chē)輛的運(yùn)行使人們對(duì)公路沿線(xiàn)景觀的尺度感發(fā)生了變化,進(jìn)而帶來(lái)道路與周?chē)h(huán)境產(chǎn)生新的比例關(guān)系,路邊景物一晃而過(guò),只有尺度較大的物體才能看清,這種大體量的景觀尺度是人們視覺(jué)的需要,符合動(dòng)態(tài)中人的心理感知和生理特點(diǎn)。高速行駛下的汽車(chē)只有穿行于大尺度的景觀空間,司乘人員才能產(chǎn)生融入自然的感覺(jué)而不是被排斥感,所以,動(dòng)態(tài)中人的景觀尺度感常是宜車(chē)的大尺度。因此,公路景觀設(shè)計(jì)中景觀尺度的確定,應(yīng)充分考慮動(dòng)態(tài)中人的視覺(jué)、心理和生理的變化,根據(jù)路段的性質(zhì)、車(chē)速等因素來(lái)綜合確定。
3.3.動(dòng)態(tài)中人的視覺(jué)特性
所謂的模擬計(jì)算法就是針對(duì)建設(shè)地實(shí)際情況以及公路建設(shè)方案進(jìn)行模擬計(jì)算,合理規(guī)劃公路建設(shè)的相關(guān)指標(biāo)和具體數(shù)據(jù),在選擇公路建設(shè)方案時(shí)選取與模擬結(jié)果最為接近的方案。容耀華(2006)在對(duì)某高填方軟土路基特殊路段處治方案進(jìn)行比選時(shí),借助于數(shù)值模擬手段,對(duì)路堤與江堤并行特殊路段的處治方案進(jìn)行模擬,重點(diǎn)研究了路堤施工過(guò)程路基的變形及其對(duì)江堤安全的影響。通過(guò)對(duì)不同設(shè)計(jì)方案計(jì)算結(jié)果的分析,從安全可行及經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行了方案的比選,從而確定了最終設(shè)計(jì)方案。通過(guò)模擬計(jì)算能夠有效分析高速公路建設(shè)過(guò)程中所遇到的技術(shù)問(wèn)題,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的難度,保證建設(shè)質(zhì)量。
1.2優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析方式
不同的環(huán)境下不同設(shè)計(jì)方案都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析法就是針對(duì)特定的環(huán)境下不同方案所產(chǎn)生的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,從而選擇優(yōu)點(diǎn)較多的設(shè)計(jì)方案??等A剛(2007)在研究西康高速公路秦嶺終南山特長(zhǎng)隧道消防設(shè)計(jì)方案比選時(shí),采用優(yōu)缺點(diǎn)列舉對(duì)比分析法對(duì)滅火設(shè)施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關(guān)鍵性方案進(jìn)行了比選。
1.3價(jià)值工程法
針對(duì)公路建設(shè)方案應(yīng)該建立相應(yīng)的價(jià)值評(píng)定指標(biāo)體系,從而判斷各個(gè)方案的工程價(jià)值,確定方案選擇。而價(jià)值工程法就是在這一基礎(chǔ)上構(gòu)建起來(lái)的。在公路建設(shè)過(guò)程中通過(guò)結(jié)合實(shí)際條件客觀的評(píng)價(jià)不同工程的機(jī)制,通過(guò)分析指標(biāo)權(quán)重來(lái)選擇公路設(shè)計(jì)方案。秦志斌(2011)在研究山區(qū)公路對(duì)自然環(huán)境的影響多目標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí),首先構(gòu)建了三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,然后運(yùn)用主觀賦權(quán)法(層次分析法AHP)和客觀賦權(quán)法(熵值法)結(jié)合起來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重大小來(lái)確定其對(duì)于目標(biāo)的重要性和對(duì)實(shí)際問(wèn)題(山區(qū)公路路線(xiàn)對(duì)環(huán)境的影響)的作用大小。
2對(duì)不同公路線(xiàn)路設(shè)計(jì)方案比選方式的評(píng)析
在公路線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇不同的比選方式會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)方案有較大影響,上文所介紹的四種設(shè)計(jì)方案對(duì)比方式在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中是比較常用的,但是不同的對(duì)比方式具有不同的特點(diǎn),具有一定的優(yōu)勢(shì)和缺陷,接下來(lái)就對(duì)這四種方式進(jìn)行深入分析,從而在實(shí)際公路建設(shè)過(guò)程中可以選擇更適合的方式來(lái)進(jìn)行方案對(duì)比分析,提高公路建設(shè)質(zhì)量。
2.1五種對(duì)比方式優(yōu)點(diǎn)
五種對(duì)比方式都有其不同的優(yōu)點(diǎn),比如多指標(biāo)綜合比選法通過(guò)分析公路建設(shè)方案的不同指標(biāo)來(lái)判斷線(xiàn)路方案是否適合當(dāng)?shù)氐墓方ㄔO(shè),這種方式可以利用指標(biāo)來(lái)衡量建設(shè)方案質(zhì)量,更加直觀。而模擬計(jì)算方式可以通過(guò)模擬還原實(shí)際建設(shè)狀況,使建設(shè)方案更加貼近建設(shè)環(huán)境,符合建設(shè)需要。在設(shè)計(jì)方案差別較小,而且方案較多的情況下優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優(yōu)勢(shì)和缺陷,從而根據(jù)實(shí)際需要引導(dǎo)建設(shè)者選擇更為適當(dāng)?shù)姆椒?。通過(guò)衡量方案價(jià)值確定選擇何種公路建設(shè)線(xiàn)路,價(jià)值工程法能夠更精確的判定線(xiàn)路的價(jià)值,從而全面反映不同方案的價(jià)值,為線(xiàn)路選擇提供必要的幫助。
2.2五種對(duì)比方式缺點(diǎn)
不同的對(duì)比方式除了各具優(yōu)勢(shì)以外還存在不同的問(wèn)題和缺陷。多指標(biāo)綜合比選法的卻缺點(diǎn)是過(guò)分偏重于指標(biāo)衡量,雖然涉及的指標(biāo)較多但是仍然缺乏實(shí)踐性,不能夠反映方案是否真正符合實(shí)際建設(shè)需要。而模擬計(jì)算方式雖然可以通過(guò)模擬計(jì)算實(shí)際環(huán)境來(lái)確定方案的實(shí)效性,但是在計(jì)算過(guò)程中如何選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)仍然存在問(wèn)題,特別是計(jì)算過(guò)程中由于計(jì)算較為復(fù)雜,所以經(jīng)常存在計(jì)算錯(cuò)誤。優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比方法能夠直觀的反映各種方案的優(yōu)缺點(diǎn),但是僅僅局限在現(xiàn)有的方案之中,不能通過(guò)對(duì)比判斷實(shí)際建設(shè)所需要的具體方案,從而影響建設(shè)質(zhì)量。通過(guò)衡量方案價(jià)值盡管能夠確定方案的價(jià)值,但是并沒(méi)有規(guī)定何種價(jià)值的方案更符合各地建設(shè)需要,不能夠具體問(wèn)題具體分析,所以仍然具有局限性。
商務(wù)園位于通州新城西北部,瀕臨溫榆河兩岸,地理區(qū)位優(yōu)越,西距北京CBD約12km,北距首都機(jī)場(chǎng)約10km,規(guī)劃面積約2.94km2。商務(wù)園主要服務(wù)于國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)的總部和后臺(tái)服務(wù)部門(mén),是通州實(shí)現(xiàn)“區(qū)域服務(wù)中心”職能的重要功能區(qū)(見(jiàn)圖1)。
總體設(shè)計(jì)理念
商務(wù)園位于溫榆河兩側(cè),自然條件優(yōu)越,猶如樹(shù)葉之脈、人體之脈,道路系統(tǒng)就像是商務(wù)園的脈絡(luò),為園區(qū)輸送著溫榆河綠色生態(tài)走廊的養(yǎng)分,而建筑就像是葉脈上懸掛的露珠,在道路系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)下,與整個(gè)溫榆河生態(tài)走廊有機(jī)融合,形成“自然、建筑、人”各園區(qū)要素的共生合一,道路系統(tǒng)自然成為商務(wù)園的“生態(tài)之脈”(見(jiàn)圖2)。
商務(wù)園是國(guó)際化的金融服務(wù)后臺(tái),“高品質(zhì)、高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)”是其基本要求,“生態(tài)之脈”的總體設(shè)計(jì)理念可以較恰當(dāng)?shù)剡m應(yīng)環(huán)境條件、滿(mǎn)足功能需求。
路網(wǎng)概況
商務(wù)園路網(wǎng)共由33條主干路、次干路和支路組成,各司其職,共同承擔(dān)園區(qū)的交通功能。我們選取了商通大道(主干路)、濱渝東路(次干路)、商務(wù)園七號(hào)路(支路)3條道路作為概念設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究范疇,充分體現(xiàn)“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念,從而形成從自然的溫榆河生態(tài)走廊向人們靈感棲息地———商務(wù)園的過(guò)渡與滲透(見(jiàn)圖3)。
道路概念設(shè)計(jì)
1商通大道
商通大道為貫穿園區(qū)南北的城市主干道,兩側(cè)主要為商務(wù)辦公、商業(yè)金融、市政設(shè)施、科技研發(fā)用地,與周邊建筑及人的關(guān)系尤為緊密。商通大道主要承擔(dān)園區(qū)對(duì)外交通聯(lián)系,是園區(qū)內(nèi)外人流往來(lái)的重要通道。商通大道自然也就成為“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念中的“人脈”。“人脈”象征了商務(wù)園人杰地靈的美好未來(lái)(見(jiàn)圖4)。在保證交通功能的前提下,結(jié)合道路兩側(cè)用地性質(zhì)及地勢(shì)條件,突破常規(guī)的設(shè)計(jì)方法,打破道路規(guī)劃紅線(xiàn)的限制,結(jié)合兩側(cè)建筑退讓紅線(xiàn)的空間,對(duì)平面、橫斷面及豎向進(jìn)行靈活地設(shè)置(見(jiàn)圖5)。采用“分散、消隱”的設(shè)計(jì)手法,將機(jī)動(dòng)車(chē)道布設(shè)成兩幅路,中央設(shè)置5m寬綠化分隔帶,兩側(cè)設(shè)8m寬機(jī)動(dòng)車(chē)道,雙向4車(chē)道。配以道路綠化,弱化了道路空間的空曠感,烘托出舒適宜人的空間氛圍。借用“園林式道路”的設(shè)計(jì)手法,突破傳統(tǒng)的“平行式”布設(shè)方式,隨周邊景觀、建筑布局的不同,靈活布置人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道,便于道路和建筑的人流交換,同時(shí)遠(yuǎn)離機(jī)動(dòng)車(chē)道,體現(xiàn)以人為本。在平面上與機(jī)動(dòng)車(chē)道時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近,在豎向上可隨地勢(shì)起伏錯(cuò)落,使“園林式林蔭道”成為其最主要的特征。
在道路與建筑結(jié)合的方面,充分利用現(xiàn)狀地勢(shì)較低、道路填土高度2~4m的特點(diǎn),靈活處理建筑與道路之間的過(guò)渡空間,將建筑的底層結(jié)合道路布設(shè)、地形地勢(shì)與現(xiàn)狀環(huán)境,處理成停車(chē)與休閑空間,既營(yíng)造了“自然、建筑、人”共生合一的氛圍,同時(shí)又避免了大量的土方填筑(見(jiàn)圖6)。
2濱渝東路
濱榆東路為溫榆河?xùn)|岸的城市次干路,基本與溫榆河?xùn)|巡河路平行。道路西側(cè)緊鄰生態(tài)公園和高爾夫球場(chǎng),東側(cè)比鄰商務(wù)辦公、商業(yè)金融以及科技研發(fā)用地,地理位置得天獨(dú)厚,與自然環(huán)境無(wú)縫銜接,綠色是其主色調(diào),濱榆東路自然成為“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念中的“綠脈”。“綠脈”凸現(xiàn)了其生態(tài)特點(diǎn),使其成為溫榆河生態(tài)走廊的骨干(見(jiàn)圖7)。路幾何線(xiàn)形的布設(shè)上,采用和商通大道類(lèi)似的思路。西側(cè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行步道布置在濕地公園內(nèi),營(yíng)造親水氛圍。東側(cè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行步道采用與商通大道相同的方式布設(shè)。濱榆東路成為一條獨(dú)特的“親水式園林”道路(見(jiàn)圖8)。在排水設(shè)計(jì)方面,修建雨洪利用設(shè)施,結(jié)合生態(tài)公園進(jìn)行雨水收集,通過(guò)水生植物凈化作用形成景觀水體,在兼顧景觀效果的同時(shí),起到防洪調(diào)蓄作用(見(jiàn)圖9)。5.3商務(wù)園七號(hào)路商務(wù)園七號(hào)路是園區(qū)的城市支路,東側(cè)為住宅用地、西側(cè)為科技研發(fā)用地,猶如脈絡(luò)中的“支脈”一樣,是“生態(tài)之脈”設(shè)計(jì)主題中“綠脈”、“人脈”向內(nèi)部空間的延伸。道路設(shè)計(jì)中弱化交通功能,凸顯安靜氛圍,以塑造生活化的道路空間。將8m寬機(jī)動(dòng)車(chē)道靠西側(cè)偏移布設(shè),增加居住區(qū)與道路間的綠地空間,減少機(jī)動(dòng)車(chē)行駛噪聲對(duì)住宅的影響(見(jiàn)圖10)。
人性化設(shè)施
要充分體現(xiàn)“生態(tài)之脈”的設(shè)計(jì)理念,必然要考慮人性化同時(shí)又不乏個(gè)性化的設(shè)施。人性化設(shè)施包括形式各異的公交站臺(tái)、豐富多彩的雕塑和小品、富有個(gè)性化的休閑娛樂(lè)設(shè)施等(見(jiàn)圖11~圖13)。在這些設(shè)施的布設(shè)上,既要強(qiáng)調(diào)其功能性,同時(shí)又要使其富有藝術(shù)性,同時(shí)緊扣“人脈”、“綠脈”、“支脈”的主題,來(lái)塑造獨(dú)特的道路文化氛圍與內(nèi)涵。
結(jié)論
在“生態(tài)之脈”總體設(shè)計(jì)理念的指引下,通過(guò)生態(tài)化、個(gè)性化、人性化的設(shè)計(jì),滿(mǎn)足了“高品質(zhì)、高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)”的總體要求,強(qiáng)化了園區(qū)豐富的景觀構(gòu)成、深厚的文化底蘊(yùn)、國(guó)際化的目標(biāo)定位,必將使通州商務(wù)園獲得創(chuàng)新能力的同時(shí)誕生出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
東莞鎮(zhèn)區(qū)聯(lián)網(wǎng)公路總長(zhǎng)207.7km,公路等級(jí)一級(jí),設(shè)計(jì)車(chē)速60km/h,雙向四車(chē)道或雙向六車(chē)道。包含老路改造加鋪瀝青路面、老路拓寬、新建道路三部分。按區(qū)域劃分為5個(gè)標(biāo)段。本文就一標(biāo)段軟土地基路堤設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)論述。
一、水文地質(zhì)概況
東莞地處珠三角平原區(qū),地勢(shì)低平,降雨充沛,河網(wǎng)縱橫,地下水位受河水及潮水水位的影響。一標(biāo)段內(nèi)主要地表水系為東江及其支流水網(wǎng),縱橫交錯(cuò)。地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水,局部具微承壓性。地下水位8月期間穩(wěn)定水位標(biāo)高介于0.33~2.43m,隨潮汐波動(dòng),但年變化幅度不超過(guò)2m。
原始地貌單元為海陸混合沉積地貌。建設(shè)范圍內(nèi)普遍分布有軟土,主要特征是摘要:天然含水量高,孔隙比大,壓縮性高,強(qiáng)度低,滲透系數(shù)小。軟土工程性質(zhì)差。
二、非凡路基處理方法
本項(xiàng)目主要采用了以下幾種非凡路基處理方法摘要:
1.墊層法(清淤換填)
本方法用于淺層較軟弱地基,即軟土深度不超過(guò)3米。其基本原理是挖除淺層軟土或不良土,換填砂礫,并分層碾壓夯實(shí)。該方法可以提高持力層的承載力,減少沉降量。但是假如換填厚度超過(guò)3m,從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)不可取。
2.塑料排水板
本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在軟基表面施加大于或等于設(shè)計(jì)使用荷載,經(jīng)施工期預(yù)壓后,使被加固土體中的孔隙水排出,軟基完成大部分或絕大部分的沉降,預(yù)壓完成后卸去預(yù)壓荷載,地基有些回彈,交付使用后地基承受使用荷載再次沉降,但沉降量很小(僅為卸載時(shí)的回彈量加剩余沉降量)。達(dá)到減少路基工后沉降、孔隙水排出同時(shí),有效應(yīng)力增加,土中孔隙體積減小,密實(shí)度加大,土體強(qiáng)度提高,地基承載力也得到提高。
本項(xiàng)目中采用等載預(yù)壓。堆載分級(jí)施加,荷載施加按設(shè)計(jì)加載曲線(xiàn)進(jìn)行。每200~300m設(shè)置一個(gè)檢測(cè)斷面,每個(gè)檢測(cè)斷面設(shè)置沉降板三組及邊樁二組。當(dāng)天天地基沉降量小于0.02mm時(shí),可停止預(yù)壓。
3.粉噴樁
本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度大于2m的路段以及橋頭、涵洞等承載力要求較高的路段。其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備將水泥和原狀土的地基土充分?jǐn)嚢瓒纬伤嗤?,通過(guò)水泥的水化反應(yīng)及土顆粒和水泥水化物的凝硬功能、離子交換功能改變軟土的性質(zhì),和樁間土形成復(fù)合地基,可以大大提高承載力,減少沉降。
三、設(shè)計(jì)計(jì)算
1.塑料排水板
本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表3-1摘要:
各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-1
注摘要:該路段地下水埋深0.79m,填土高度2m。
(1)設(shè)計(jì)
井徑及間距經(jīng)多次固結(jié)試算確定為摘要:等效井徑5cm,井距1m,三角形排列。本段軟土層較厚,底層沒(méi)有透水層,排水板的長(zhǎng)度為穿透持力層0.5m。平均長(zhǎng)度為13.0m。路基底部設(shè)置50cm砂墊層。并設(shè)置3%~4%的預(yù)拱度,保證砂墊層的使用質(zhì)量。
(2)計(jì)算
①沉降計(jì)算
總沉降包括瞬時(shí)沉降Sd、固結(jié)沉降Sc和次固結(jié)沉降Ss三部分。瞬時(shí)沉降是在加荷初始,地基土的孔隙水壓力來(lái)不及消散,土的孔隙來(lái)不及調(diào)整,由地基側(cè)向引起的。這種沉降一般不大,不宜精確計(jì)算。固結(jié)沉降是在上覆土壓力功能下,地基中的孔隙水逐漸排出,體積發(fā)生變化引起的,是地基的主要沉降。次固結(jié)沉降是指孔隙水壓力消散后,在一定有效應(yīng)力的功能下,土骨架由于蠕動(dòng)變形引起的,這種沉降很小,持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。
本工程采用壓縮模量(Es)計(jì)算主固結(jié)沉降Sc摘要:
式中摘要:—壓縮模量;
—地基中各分層中點(diǎn)的附加應(yīng)力增量;
—分層厚度;
由上式計(jì)算得本段軟土地基的主固結(jié)沉降為Sc=0.311m,總沉降S=mSc=0.421m。
再根據(jù),
分別計(jì)算出竣工時(shí)及基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí)固結(jié)度Ut1、Ut2,則基準(zhǔn)期(15年)內(nèi)殘余沉降St=(Ut2-Ut1)S=0.163m%26lt;容許工后沉降0.30m.
②穩(wěn)定計(jì)算
采用有效固結(jié)應(yīng)力法對(duì)打排水板前后的路基滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算,比較其平安系數(shù)。
路基滑動(dòng)平安系數(shù)采用下式計(jì)算摘要:
式中摘要:—地基土內(nèi)抗剪力,,;
—路堤內(nèi)抗剪力;
—當(dāng)?shù)趈圖條的滑裂面在路基填料內(nèi)時(shí),若該土條滑裂面和設(shè)置的屠工織物相交,則P為該層土工織物每延米寬(順路線(xiàn)方向)的設(shè)計(jì)拉力;
—各土條在滑弧切線(xiàn)方向的下滑力的總和,;
經(jīng)過(guò)計(jì)算,打排水板前后該段路基的滑動(dòng)破壞最危險(xiǎn)滑裂面平安系數(shù)分別為1.071,1.278,說(shuō)明打排水板后路基才穩(wěn)定。
2.粉噴樁
本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表3-2摘要:
各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-2
注摘要:該段地下水埋深1.05m,填土高度6m,為橋頭路段。
(1)設(shè)計(jì)
樁徑500mm;多次試算確定樁距1.2m,正方形排列;樁長(zhǎng)須穿透持力層0.5m。樁噴粉量50kg/m(32.5R普通硅酸鹽水泥),摻入比約15%。90d齡期無(wú)側(cè)限極限抗壓強(qiáng)度為1200Kpa。單樁容許承載力為110KN,復(fù)合地基承載力為150Kpa。
(2)計(jì)算
①單樁承載力及復(fù)合地基承載力計(jì)算
單樁承載力計(jì)算公式摘要:;
式中摘要:—強(qiáng)度折減系數(shù),可取0.35~0.50;
—樁的截面積;
復(fù)合地基承載力計(jì)算公式摘要:;
式中摘要:—面積置換率;
—樁間土天然承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
—樁間土承載力折減系數(shù),當(dāng)樁端為軟土?xí)r,可取0.5~1.0;當(dāng)樁端為硬土?xí)r,可取0.1~0.4;當(dāng)不考慮樁間軟土功能時(shí),可取0。
根據(jù)地質(zhì)資料,計(jì)算得單樁承載力,復(fù)合地基承載力。
②沉降計(jì)算
樁土復(fù)合層壓縮變形按下式進(jìn)行計(jì)算摘要:
式中摘要:—樁土復(fù)合層頂面的平均壓力
—樁土復(fù)合層地面的附加應(yīng)力,其值為,其中為樁土復(fù)合體的平均容重。
—樁長(zhǎng);
—樁土復(fù)合體的變形模量,其值為,分別為樁身灰土和樁間土的變形模量??扇。?00~200)。
復(fù)合體底面以下未加固土體的壓縮變形,采用分層綜合法進(jìn)行。
總沉降。
四、結(jié)語(yǔ)
軟土地基在選擇處理辦法時(shí),應(yīng)考慮地基條件、公路條件及施工條件,尤其要考慮處理辦法的特征、對(duì)地基的適用性和效果,以確定符合處理目的的處理辦法。
參考文獻(xiàn)
二級(jí)公路與其他等級(jí)公路存在共同特性,也有自身特有的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),各類(lèi)等級(jí)公路均需共同的技術(shù)指標(biāo)來(lái)表征公路等級(jí)特性。相比其他等級(jí)公路,二級(jí)公路為供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路,車(chē)道寬度根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)速確定,一般為8.5~12m,設(shè)置的車(chē)道寬度和車(chē)道數(shù)應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量5000~10000輛,且按15年預(yù)測(cè)交通流量設(shè)計(jì)。根據(jù)湖南的地形特點(diǎn),結(jié)合交通流量和行車(chē)速度,丘陵區(qū)干線(xiàn)公路大多采用二級(jí)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)作為集散公路時(shí),對(duì)于混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段,二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度宜采用60km/h;若位于地形、地質(zhì)等自然條件復(fù)雜的山區(qū),經(jīng)論證,路段設(shè)計(jì)速度可采用40km/h。橋涵等結(jié)構(gòu)物均采用公路-Ⅱ級(jí)荷載;平面交叉應(yīng)作渠化設(shè)計(jì)。即便二級(jí)公路設(shè)計(jì)時(shí)可以依靠良好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但設(shè)計(jì)時(shí)不能照搬標(biāo)準(zhǔn)圖,而應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)圖為參考,在合理造價(jià)指導(dǎo)下進(jìn)行優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
1.2二級(jí)公路設(shè)計(jì)內(nèi)容
二級(jí)公路設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及面較廣,涵蓋總體設(shè)計(jì)、公路用地圖、路線(xiàn)、路基、路面、橋涵、隧道、路線(xiàn)交叉、交通工程及沿線(xiàn)設(shè)施等。每篇章內(nèi)容均需體現(xiàn)與二級(jí)公路相適應(yīng)的服務(wù)水平,但選擇的指標(biāo)較多,指標(biāo)相應(yīng)指數(shù)可在小范圍內(nèi)變動(dòng)。
2公路造價(jià)指導(dǎo)設(shè)計(jì)
眾所周知,設(shè)計(jì)與造價(jià)并不分家。常規(guī)的公路項(xiàng)目一般是在設(shè)計(jì)各項(xiàng)工程后,根據(jù)相應(yīng)計(jì)價(jià)規(guī)則并查閱圖紙進(jìn)行造價(jià)編制,若工程造價(jià)不合理,則修改設(shè)計(jì)方案及工程量,形成新的造價(jià)。實(shí)際上,大多數(shù)公路設(shè)計(jì)與造價(jià)總需要通過(guò)幾個(gè)修改過(guò)程才能達(dá)到統(tǒng)一,即自我審查、組織評(píng)審及院外專(zhuān)家評(píng)審、修改后評(píng)審等環(huán)節(jié),雖然經(jīng)歷反復(fù)修改后會(huì)提高工程設(shè)計(jì)水平,但這些修改讓相關(guān)工程人員承受相當(dāng)繁瑣的工作,甚至出現(xiàn)長(zhǎng)周期的修改,如有些公路項(xiàng)目反復(fù)修改過(guò)10余次。把握好公路整體造價(jià)是提升設(shè)計(jì)水平的重要方法,可避免反復(fù)修改圖紙,提高設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)階段是工程造價(jià)控制的關(guān)鍵階段,對(duì)建設(shè)工期、工程造價(jià)、工程質(zhì)量及建成后能否產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和使用效益起著決定性的作用。但較多工程人員對(duì)二級(jí)公路造價(jià)把握不清,致使設(shè)計(jì)的公路造價(jià)太高,如同高速公路,造成資金浪費(fèi);或價(jià)格太低,致使施工招標(biāo)困難。對(duì)二級(jí)公路造價(jià)的大致把握能減少設(shè)計(jì)盲區(qū),提高設(shè)計(jì)單位的效益。
2.1公路造價(jià)的內(nèi)容指導(dǎo)設(shè)計(jì)
公路造價(jià)可以體現(xiàn)公路設(shè)計(jì)結(jié)果,在每個(gè)階段相互對(duì)應(yīng),即項(xiàng)目建議書(shū)與投資估算、可行性研究與投資估算、初步設(shè)計(jì)與概算、施工圖設(shè)計(jì)與預(yù)算、設(shè)計(jì)變更與結(jié)算對(duì)應(yīng)等(見(jiàn)圖1)?,F(xiàn)行公路造價(jià)由分部和分項(xiàng)工程組成,根據(jù)JTGB06-2007《公路工程概算預(yù)算編制辦法》、JTG/TM21-2011《公路工程估算指標(biāo)》,公路造價(jià)第一部分為建筑安裝工程費(fèi),第二部分為設(shè)備及工具、器具購(gòu)置費(fèi),第三部分為工程建設(shè)其他費(fèi)用,其中第一、第三部分費(fèi)用較靈活,尤其是建筑安裝工程費(fèi),為公路造價(jià)主體,而公路設(shè)計(jì)主體也是由第一部分費(fèi)用來(lái)表征。工程人員可通過(guò)熟悉公路造價(jià)中的工程估算指標(biāo)、公路工程概算定額、公路工程預(yù)算定額及編制辦法,了解每個(gè)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容及其工程量計(jì)量形式。以涵洞設(shè)計(jì)為例,在工程可行性研究階段,其造價(jià)為估算,按估算指標(biāo)僅需設(shè)計(jì)出多長(zhǎng)涵洞及幾個(gè)洞口的涵洞即可;在初步設(shè)計(jì)中,其造價(jià)為概算,需按概算指標(biāo)設(shè)計(jì)出涵洞洞身、洞口材料用量;在施工圖設(shè)計(jì)中,需作進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)涵洞涵身、基礎(chǔ)(含基礎(chǔ)處理)、蓋板、鋼筋布置形式、出口形式(八字墻或一字墻)等。公路造價(jià)可反彈琵琶指導(dǎo)工程設(shè)計(jì),加快設(shè)計(jì)進(jìn)度,提高設(shè)計(jì)效率。但往往工程人員設(shè)計(jì)時(shí)按常規(guī)思維,先設(shè)計(jì),后造價(jià),從而出現(xiàn)僅通過(guò)初步設(shè)計(jì)卻做成了施工圖設(shè)計(jì)等現(xiàn)象,而最后還是要通過(guò)造價(jià)來(lái)修改設(shè)計(jì)。
2.2公路造價(jià)區(qū)域性指導(dǎo)設(shè)計(jì)
工程建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)主要為人、材、機(jī)費(fèi)用,工程項(xiàng)目所處環(huán)境區(qū)域不同,所采用的設(shè)計(jì)形式及施工工藝也會(huì)有所不同,人、材、機(jī)需求量也不盡相同,工程造價(jià)也就不相同。但同類(lèi)區(qū)域的工程項(xiàng)目,因所處環(huán)境相同,工程造價(jià)會(huì)呈現(xiàn)一定的相似性,山嶺重丘區(qū)和平原微丘區(qū)的各自工程造價(jià)有著相似的水平。而如今二級(jí)公路施工工藝已成熟,有的地區(qū)二級(jí)公路工程整體造價(jià)或分部分項(xiàng)工程造價(jià)已較為明確,部分省市也已出臺(tái)相關(guān)政策針對(duì)本地區(qū)的公路整體造價(jià)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如湖南省交通運(yùn)輸廳出臺(tái)湘交計(jì)統(tǒng)[2012]567號(hào)《關(guān)于湖南省公路建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行限額設(shè)計(jì)的通知》,其中限額設(shè)計(jì)是指按照投資或造價(jià)的限額進(jìn)行滿(mǎn)足規(guī)范要求的設(shè)計(jì),表1為其中部分限額設(shè)計(jì)指標(biāo)。雖然表1所示限額設(shè)計(jì)指標(biāo)現(xiàn)在已不再實(shí)施,但公路整體造價(jià)可以此為參考,加強(qiáng)對(duì)公路分部分項(xiàng)工程整體造價(jià)的研究,結(jié)合各條公路所在地區(qū)實(shí)際情況開(kāi)展有效的勘察設(shè)計(jì),通過(guò)地區(qū)造價(jià)總結(jié),合理控制造價(jià)并最大限度地做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一。工程人員需加強(qiáng)公路造價(jià)與設(shè)計(jì)的聯(lián)系,掌握區(qū)域性設(shè)計(jì)下的整體公路造價(jià)水平,以造價(jià)水映設(shè)計(jì)合格與否。公路造價(jià)的區(qū)域性不僅體現(xiàn)在整體部分,分部分項(xiàng)工程也呈現(xiàn)一定的統(tǒng)一性。如湖區(qū)的橋梁或擋土墻的單價(jià)往往較高,因?yàn)楹^(qū)的樁基礎(chǔ)往往較長(zhǎng),擋土墻一般需采用砼材料。益陽(yáng)市幾條二級(jí)公路的部分分部分項(xiàng)工程單價(jià),可供益陽(yáng)市周邊公路設(shè)計(jì)時(shí)參考。
一般而言,設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分考慮到經(jīng)濟(jì)因素,僅僅只是按照批準(zhǔn)的任務(wù)書(shū)工作,工作存在著很大的缺陷。在執(zhí)行該方案的時(shí)候,施工方案由施工的單位制定,因此,對(duì)于一些費(fèi)用的考慮不夠全面,容易給公路工程造成嚴(yán)重的損失。施工單位忽視了設(shè)計(jì)階段造價(jià)控制的重要性,將這項(xiàng)任務(wù)安排給造價(jià)管理人員,在方案上的制定上缺乏對(duì)經(jīng)濟(jì)的考慮,進(jìn)而造成了施工成本的加大。在設(shè)計(jì)階段,造價(jià)管理工程的人員只是依據(jù)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)的定額、取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等編制造價(jià)文件辦事,沒(méi)有自覺(jué)地考慮造價(jià)控制的合理性以及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,使得工程的投資費(fèi)用不斷增加。
(2)各部門(mén)工作配合不協(xié)調(diào)
在進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制時(shí),由于概預(yù)算人員與工程設(shè)計(jì)人員缺乏交流,因而合作相當(dāng)困難,往往會(huì)漏掉一些關(guān)鍵性因素,給公路工程造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,在進(jìn)行路面標(biāo)路面工程計(jì)價(jià)時(shí),概預(yù)算人員必須與設(shè)計(jì)人員展開(kāi)討論,必須分析在路面工程數(shù)量表中,橋面鋪裝部分瀝青混凝土路面的數(shù)量是否已經(jīng)包含在內(nèi),這樣有利于找出漏洞,避免工程造價(jià)控制出現(xiàn)誤差。
(3)設(shè)計(jì)人員思想的局限
在設(shè)計(jì)階段,工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的思想觀,一味地沿用傳統(tǒng)的工作方式。在橋涵設(shè)計(jì)中,為了保證橋梁工程的安全,采取一系列的傳統(tǒng)措施,比如增大梁柱截面、增加配筋率等保守的設(shè)計(jì)方法。這樣,工程的質(zhì)量雖然得到了可靠的保證,但是這給工程帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)缺口,容易導(dǎo)致投資出現(xiàn)失控的現(xiàn)象。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,這是非常不利于工程建設(shè)的。
(4)專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平不高
在公路工程的建設(shè)中,技術(shù)設(shè)計(jì)人員和造價(jià)管理人員缺乏工作經(jīng)驗(yàn),只會(huì)按照一些設(shè)計(jì)文件以及相關(guān)部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和套用定額編制概預(yù)算,工作存在嚴(yán)重的缺陷。對(duì)于公路工程具體的施工工藝、流程等。技術(shù)設(shè)計(jì)人員和造價(jià)管理人員認(rèn)識(shí)不全面,所以這樣容易忽視實(shí)際情況,導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制不合理。
(5)設(shè)計(jì)招標(biāo)不盡全面
由于設(shè)計(jì)單位存在差異,所以工程造價(jià)也是不一致的。一般來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)人員不同,他們的設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)水平差距相對(duì)較大,所以在設(shè)計(jì)階段選擇合理的工程造價(jià)可以進(jìn)行多方面的比較。在我國(guó)的公路工程建設(shè)中,招、投標(biāo)的方式是選擇設(shè)計(jì)單位的常用途徑,但是這也帶來(lái)了一些問(wèn)題。在招標(biāo)文件中,一些工程項(xiàng)目沒(méi)有針對(duì)后期設(shè)計(jì)過(guò)程中,合理地控制工程造價(jià),這造成了設(shè)計(jì)單位沒(méi)有形成完整的工程造價(jià)控制觀念,所以在設(shè)計(jì)中,往往容易出現(xiàn)漏洞,增加建設(shè)工程項(xiàng)目成本。
(6)現(xiàn)行設(shè)計(jì)費(fèi)計(jì)算方式無(wú)法適應(yīng)工程需求
在現(xiàn)階段,工程設(shè)計(jì)費(fèi)的計(jì)算依據(jù)的內(nèi)容都是工程總造價(jià)或建設(shè)項(xiàng)目的工程總規(guī)模,這給設(shè)計(jì)單位提供了虛報(bào)規(guī)模的機(jī)會(huì)。為了贏取更多的利益,一些設(shè)計(jì)人員有意擴(kuò)大工程規(guī)模,進(jìn)而導(dǎo)致工程造價(jià)不斷提高。在后期的工程建設(shè)中,暴露出的問(wèn)題將會(huì)更加嚴(yán)重。由此可見(jiàn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了保證工程造價(jià)控制的合理性,必須對(duì)現(xiàn)有的工程造價(jià)控制方法進(jìn)行完善、創(chuàng)新。
二、公路工程設(shè)計(jì)階段造價(jià)控制的具體措施
1.加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)階段的招、投標(biāo)管理工作
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的層次,實(shí)行工程項(xiàng)目招、投標(biāo)制度變得十分必要。它的主要目的是通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的手段,淘汰掉那些不合理的工程造價(jià),進(jìn)而選擇出利于工程建設(shè)的單位。在公路工程的設(shè)計(jì)階段,通過(guò)招、投標(biāo)制,設(shè)計(jì)單位的水平將會(huì)不斷得到提高,進(jìn)而設(shè)計(jì)出更加符合實(shí)際的工程造價(jià)。在設(shè)計(jì)招標(biāo)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)單位必須提出不同的設(shè)計(jì)階段下投資控制的要求,尤其是在方案的設(shè)計(jì)上,要進(jìn)行一個(gè)全面、具體的說(shuō)明,減小誤差的產(chǎn)生。只有這樣,設(shè)計(jì)單位為了提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,對(duì)于每一個(gè)細(xì)節(jié)才會(huì)嚴(yán)格把關(guān)。除此之外,在設(shè)計(jì)階段的評(píng)標(biāo)、定標(biāo)中,建設(shè)單位必須完善工程評(píng)審機(jī)制,除了考慮經(jīng)濟(jì)效益的影響外,還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的審核,其中安全性、先進(jìn)性等都是審核應(yīng)該考慮的重要內(nèi)容。工程設(shè)計(jì)方案的評(píng)審是為了完善工程造價(jià)控制,防止后期的工程建設(shè)出現(xiàn)問(wèn)題。
2.實(shí)行限額動(dòng)態(tài)控制
加強(qiáng)設(shè)計(jì)變更的管理。從表面上看,加強(qiáng)設(shè)計(jì)變更,實(shí)行限額動(dòng)態(tài)控制比較復(fù)雜,難以理解。但是它有一個(gè)明確的定義,限額控制是指按批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告、投資估算控制初步設(shè)計(jì)等,結(jié)合批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)概算控制施工圖對(duì)工程的造價(jià)進(jìn)行合理的控制。限額設(shè)計(jì)與節(jié)約投資有一定的關(guān)系,但是不完全等于節(jié)約投資,對(duì)于盲目經(jīng)濟(jì)效益的行為必須堅(jiān)決抵制。在進(jìn)行公路工程設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制時(shí),必須堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析,一切從實(shí)際出發(fā)等原則,按分配的投資限額控制設(shè)計(jì),對(duì)于各階段的不合理變更要進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)也要保證公路工程的工程造價(jià)控制不超過(guò)總投資限額。3.嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。此外,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)階段公路工程造價(jià)控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容,它主要是指經(jīng)國(guó)家或省、市、自治區(qū)批準(zhǔn)的建筑、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件等整套標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件圖紙。工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),主要是根據(jù)實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的成果,許多工程案例都證實(shí)它適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及工程建設(shè)的需要。據(jù)天津市的調(diào)查數(shù)據(jù),應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件,能夠降低建筑安裝工程造價(jià)16%,這大大減少公路工程建設(shè)的投資成本。上海的一項(xiàng)調(diào)查材料顯示,采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件的建筑工程可降低費(fèi)用10%~15%。無(wú)論是從哪個(gè)角度上分析,都可以證實(shí)一個(gè)結(jié)論:嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)有利于對(duì)公路工程設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制。
2常規(guī)瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層
路面厚度是使用特殊的程序APDS97來(lái)計(jì)算,采用多層彈性連續(xù)介質(zhì)理論,均布荷載作用下的雙圓,以設(shè)計(jì)的路面彎沉的整體剛度指標(biāo)計(jì)算設(shè)計(jì)和瀝青路面和半剛性的基礎(chǔ),檢查底板的拉伸應(yīng)力,結(jié)合各結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)的最小厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。交通特別繁忙的特重車(chē)道路面結(jié)構(gòu)如下:上層是由密級(jí)配4cmAC-13SBS改性瀝青混凝土組成,中面層采用6cm中粒式密級(jí)配AC-20瀝青混凝土,下面層是12cmATB-30粗粒式瀝青碎石,基層為38cm水泥穩(wěn)定碎石,最后為20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+30cm穩(wěn)定碎石穩(wěn)定土;交通繁忙的重車(chē)道路面結(jié)構(gòu)如下:上層是由4cmAC-13SBS改性瀝青混凝土組成,下面層采用6cm中粒致密級(jí)瀝青混凝土AC-20,基層為34cm水泥穩(wěn)定碎石,底基層為20cm水泥穩(wěn)定碎石或30cm穩(wěn)定土。
3兩種路面結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)分析
1)初始成本。參考最近的公路建設(shè)材料價(jià)格及相關(guān)的機(jī)械成本,長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)比傳統(tǒng)一般瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的造價(jià)高234.1元/m2。
2)維護(hù)成本。傳統(tǒng)一般瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為15年,假設(shè)在其運(yùn)營(yíng)期間,更換3次上層,中間層改變2次的總成本為52元/(m2•年);而長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為30年,以更換5次磨耗層,更換3次抗剪切層,更換1次聯(lián)結(jié)層,費(fèi)用總計(jì)為44元/m2。
3)殘值。從工程經(jīng)濟(jì)分析的角度來(lái)看,按照1/3的初期建設(shè)成本考慮,對(duì)傳統(tǒng)一般瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剩余價(jià)值的原設(shè)計(jì)是164元/m2,長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為208元/m2。
4結(jié)語(yǔ)
在本文中,通過(guò)傳統(tǒng)一般瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成本的比較得出結(jié)論如下:
常安高速公路工程項(xiàng)目所處地區(qū)為最高氣溫超過(guò)40℃的夏炎熱區(qū)。在這種苛刻的環(huán)境下,必須要求路面混合料擁有極高的抗變形性能。同時(shí),因?yàn)樵谶@一個(gè)高速公路段,交通量較大且重載車(chē)比例高,這些都加重了公路路面負(fù)荷。此外,有部分路段為長(zhǎng)大縱坡路段,高溫條件下重載交通對(duì)長(zhǎng)大縱坡段層間剪切滑動(dòng)也產(chǎn)生不利影響。因此,在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)時(shí),需要重點(diǎn)關(guān)注在高溫條件下路面的抗車(chē)轍性能與抗剪性能。
1.2水穩(wěn)定性
工程項(xiàng)目沿線(xiàn)年降雨量約為1500mm左右,屬于年降雨量>1000mm的潮濕區(qū)。通過(guò)對(duì)湖南地區(qū)整體高速公路使用情況的分析,可看出部分路段的早期水損害問(wèn)題仍然比較嚴(yán)重。因而,在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮到混合料設(shè)計(jì)、原材料指標(biāo)控制等對(duì)水穩(wěn)定性方面問(wèn)題。
1.3低溫抗裂性
常安高速公路工程項(xiàng)目所處地區(qū)的年極端最低氣溫低于-10.0℃,屬于冬冷區(qū)。因此,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),既要保證路面擁有足夠高溫穩(wěn)定性,又要確保其具備一定的低溫抗裂性能。
1.4抗疲勞性
高速公路的交通量大,且重載車(chē)較多,極易造成瀝青路面結(jié)構(gòu)層疲勞破壞現(xiàn)象的形成,因此,需在優(yōu)化方案中采取相應(yīng)的措施提高其抗疲勞性能??傊?,在常安高速公路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中,需要以解決重載交通下車(chē)轍病害問(wèn)題和早期水損害的問(wèn)題為主要方向。通過(guò)優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計(jì)混合料、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,并對(duì)特殊路段特殊處理,達(dá)到減少早期病害、提高路面耐久性、降低全壽命周期成本的目的。
2瀝青結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化分析
在原設(shè)計(jì)中,瀝青路面結(jié)構(gòu)層為:上面層為4cm改性瀝青SMA-13;中面層為6cm改性瀝青AC-20C;下面層為8cm普通瀝青AC-25C。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合路面結(jié)構(gòu)層的厚度及路用性能,對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行如下優(yōu)化。
2.1瀝青上面層優(yōu)化
根據(jù)常安高速公路通車(chē)后的交通量預(yù)測(cè),在初期沒(méi)有太大交通量的情況下,路面荷載的影響深度主要在于中面層,因此從功能性和經(jīng)濟(jì)性這兩方面考慮,在優(yōu)化中,在上面層采用4cm厚AC-13C,瀝青采用SBS改性瀝青,在有效降低工程造價(jià)成本的同時(shí),也能充分滿(mǎn)足其功能要求。AC-13C采用石質(zhì)較堅(jiān)硬、耐磨耗的集料,如玄武巖和輝綠巖等,以確保抗滑磨耗表層的功能(如表1)。在此基礎(chǔ)上,將地產(chǎn)的輝綠巖材料用于上面層,相比于SMA-13所需要的外購(gòu)的玄武巖便宜,造價(jià)有所降低。并且,考慮到工程項(xiàng)目所在地為高溫多雨潮濕區(qū),在上面層采用AC-13C型瀝青混凝土。
2.2瀝青中、下面層優(yōu)化
原施工圖設(shè)計(jì)方案的中、下面層結(jié)構(gòu)為:中面層6cm的AC-20C、下面層8cm的AC-25C,瀝青的中面層所在層處于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的高剪應(yīng)力受力區(qū)域,在高溫地區(qū)重載交通條件下,中面層應(yīng)具有較好的高溫穩(wěn)定性,因此,中面層需要采用高溫穩(wěn)定性較好的瀝青混合料,瀝青膠結(jié)料采用SBS改性瀝青。瀝青的下面層主要起承重層及粘結(jié)層的作用,同時(shí)還必須具有較好的抗疲勞性能和抗水損害性能,因此需要采用50#A級(jí)道路石油瀝青。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中,將原方案中面層6cm的AC-20C調(diào)整為6.0cm的Sup-20,膠結(jié)料采用改性瀝青,并要求達(dá)到PG70-22級(jí)性能標(biāo)準(zhǔn);下面層8cm的AC-25C調(diào)整為8cm的Sup-25,采用50#道路石油瀝青,要求達(dá)到PG64-16級(jí)性能標(biāo)準(zhǔn)。
2.3水穩(wěn)基層優(yōu)化
在原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于水泥劑量用量較高,水穩(wěn)易產(chǎn)生裂縫,1cm的石油瀝青表處不能起到抗反射裂縫的作用。因此,在優(yōu)化設(shè)計(jì)中,水穩(wěn)基層通過(guò)降低水泥劑量的方式來(lái)控制水穩(wěn)裂縫的產(chǎn)生,同時(shí)采取有效的工程措施來(lái)延緩瀝青路面的反射裂縫。在水穩(wěn)基層和瀝青面層之間設(shè)置防水粘接層,以便瀝青面層的應(yīng)力和應(yīng)變因離開(kāi)應(yīng)力集中的接縫或者裂縫端部而得到降低。同時(shí),加強(qiáng)加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉能力與抗剪能力。其中,在防水粘接層類(lèi)型的選擇方面,結(jié)合高性能聚酯玻纖布、稀漿封層、橡膠瀝青應(yīng)力吸收層(SA-MI)等三類(lèi)防水粘接層的特點(diǎn)分析,優(yōu)先選用1cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層來(lái)延緩瀝青路面的反射裂縫。
3常安高速公路路面優(yōu)化設(shè)計(jì)的對(duì)比分析
3.1技術(shù)分析
傳統(tǒng)的AC型瀝青混合料采用懸浮密實(shí)型連續(xù)級(jí)配,高溫穩(wěn)定性較差,即使對(duì)其級(jí)配進(jìn)行調(diào)整,也難以避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺陷。而傳統(tǒng)的馬歇爾設(shè)計(jì)方法采用擊實(shí)成型試件,不能準(zhǔn)確模擬路面壓路機(jī)實(shí)際碾壓的揉搓效果,因此導(dǎo)致試件油石比往往較實(shí)際路面大0.3%至0.5%。而在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中,引入Superpave技術(shù)從施工檢測(cè)及工程應(yīng)用效果來(lái)看,Superpave設(shè)計(jì)的瀝青混合料表面均勻、密實(shí),高溫性能有較大程度的提高,抗水損害性能良好,其各方面性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的懸浮密實(shí)型AC混合料,能提高整體的路面性能,特別是高溫抗車(chē)轍性能。
3.2路面基本建設(shè)費(fèi)用分析
優(yōu)化方案較原設(shè)計(jì)方案將有效提高路面性能和延長(zhǎng)路面使用壽命。并且,通過(guò)清單報(bào)價(jià)計(jì)算,優(yōu)化后的主線(xiàn)路面結(jié)構(gòu)比原設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)可節(jié)約基本建設(shè)費(fèi)用2219萬(wàn)元。
3.3使用效果分析
目前,我國(guó)高速公路瀝青路面的研究和發(fā)展方向是,延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命,減少早期損害,更好的體現(xiàn)全壽命周期成本設(shè)計(jì)理念。通過(guò)上述分析所得,常安高速公路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化將在解決原工程項(xiàng)目中的特點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題,在保證路面優(yōu)質(zhì)服務(wù)功能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)路面“耐久、節(jié)約、環(huán)?!钡哪繕?biāo)。
1老路現(xiàn)狀調(diào)查
由于是對(duì)原有公路改造,對(duì)老路現(xiàn)狀調(diào)查十分重要,老路的現(xiàn)狀直接影響到改造方案、工程投資。
1.1平、縱線(xiàn)形現(xiàn)狀
本區(qū)域內(nèi)老路一般建于20世紀(jì)六、七十年代,建造時(shí)一般無(wú)正規(guī)的平、縱線(xiàn)形設(shè)計(jì),所以老路的平縱線(xiàn)形通常達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,需要部分調(diào)整。只有對(duì)老路的平縱線(xiàn)形有基本了解,才能決定線(xiàn)形調(diào)整的幅度,一般情況下,對(duì)老路平面需測(cè)試彎道數(shù)、偏角大小、彎道半徑、交點(diǎn)間距等,對(duì)老路縱斷面需測(cè)試坡度、坡長(zhǎng)等指標(biāo)。老路如果線(xiàn)型較好或者可以通過(guò)微調(diào)能達(dá)標(biāo)的,在平縱面設(shè)計(jì)中均考慮充分利用老路;如果老路線(xiàn)形極差,如彎道多、偏角大、半徑小、交點(diǎn)間距極短,且受地形、地物的限制,則考慮改線(xiàn)。
1.2路基、路面現(xiàn)狀
路基、路面現(xiàn)狀調(diào)查包括路基、路面寬度、結(jié)構(gòu)形式及近幾年大修改造情況等。只有對(duì)老路路基、路面情況充分了解,在路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)才能心中有數(shù),設(shè)計(jì)方案才能經(jīng)濟(jì)合理。
1.3彎沉測(cè)試
為評(píng)價(jià)老路路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度,應(yīng)對(duì)老路面進(jìn)行彎沉測(cè)試,對(duì)測(cè)試結(jié)果應(yīng)根據(jù)彎沉值大小、路面結(jié)構(gòu)情況分段整理計(jì)算,以便于下階段路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。
1.4橋涵現(xiàn)狀
區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密集,一般公路上橋涵較多,對(duì)老橋涵拓寬改造還是拆除重建由老橋涵現(xiàn)狀決定,所以應(yīng)對(duì)老橋涵的跨徑、凈寬、荷載標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形式、使用情況、是否為礙航建筑物、橋頭接線(xiàn)線(xiàn)形等做充分、詳細(xì)的調(diào)查,對(duì)大、中橋荷載標(biāo)準(zhǔn)不能確認(rèn)時(shí),應(yīng)做承載能力試驗(yàn)。
2主要技術(shù)指標(biāo)的選用
2.1公路等級(jí)
公路等級(jí)應(yīng)根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃和遠(yuǎn)景交通量,結(jié)合公路的功能、性質(zhì)從全局出發(fā)綜合確定。
2.2設(shè)計(jì)車(chē)速
設(shè)計(jì)車(chē)速一般根據(jù)公路等級(jí)采用,但是在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合公路的功能、性質(zhì)、交通組成等綜合確定,特別是對(duì)于老路改造工程,應(yīng)順應(yīng)地形地物,在保證行車(chē)安全、舒適的前提下,從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),靈活地選用。對(duì)位于城市出入口的一級(jí)公路,混合交通嚴(yán)重,車(chē)速不宜太快,可參照城市道路標(biāo)準(zhǔn),采用80km/h的設(shè)計(jì)車(chē)速;對(duì)于二級(jí)公路,一般情況下應(yīng)采用80km/h設(shè)計(jì)車(chē)速。
2.3路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
路基橫斷面直接影響到工程的規(guī)模和投資,路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通量預(yù)測(cè)分析結(jié)果選擇,同時(shí)又應(yīng)綜合考慮路段功能性質(zhì)及交通組成,結(jié)合地形、地物、城鎮(zhèn)規(guī)劃,注意到綠化美化和環(huán)保,采用既能滿(mǎn)足道路通行能力、與城鎮(zhèn)規(guī)劃相適應(yīng)又經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)地形地物的橫斷面。
2.3.1一級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
區(qū)域內(nèi)改造為一級(jí)公路的均為區(qū)域間干線(xiàn)公路,不但交通量大,而且本區(qū)域內(nèi)一般公路沿線(xiàn)村莊密集,混合交通比較嚴(yán)重,根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和本地區(qū)經(jīng)驗(yàn),為適應(yīng)集鎮(zhèn)城市化的發(fā)展,一般采用快慢行道分開(kāi)的三塊板形式??燔?chē)道采用雙向4車(chē)道,單向行車(chē)道寬2×3.75m,中央采用雙黃實(shí)線(xiàn)分隔對(duì)向行駛的交通流,兩側(cè)各2m的綠化分隔帶,2×5m慢車(chē)道,2×1m路肩,路基全寬為32m。見(jiàn)圖1。
2.3.2二級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
二級(jí)公路路基橫斷面一般采用一幅路形式,寬度根據(jù)交通量及交通組成采用,一般分三種情況:⑴、如交通量較小,混合交通也不太嚴(yán)重,則路基全寬12m,路面寬9m;⑵、如交通量一般,混合交通一般,則路基全寬15m,路面寬12m;⑶、如交通量較大,混合交通也較嚴(yán)重,則路基全寬17m,路面寬14m,并且用車(chē)道線(xiàn)劃分快慢行道。路肩可根據(jù)實(shí)際情況采用土路肩或采取硬化措施。
3路線(xiàn)線(xiàn)形設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)原則
公路是一種帶狀構(gòu)造物,在保證使用任務(wù)和經(jīng)濟(jì)合理的前提下,應(yīng)盡可能保持較高的安全性和舒適性。公路線(xiàn)形是三維的立體線(xiàn)形,為方便設(shè)計(jì)施工操作,將其簡(jiǎn)化為平、縱、橫三方面描述,線(xiàn)形設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)這三方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),保持各要素間的協(xié)調(diào)一致,做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理。公路的線(xiàn)形運(yùn)用在很大程度上取決于工程投資與線(xiàn)形舒適性的平衡。在線(xiàn)形設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮線(xiàn)形的連續(xù)流暢和立體線(xiàn)形設(shè)計(jì),并應(yīng)順應(yīng)地形,地物,注意和環(huán)境協(xié)調(diào)一致,對(duì)于老路改造工程應(yīng)靈活運(yùn)用線(xiàn)形設(shè)計(jì)指標(biāo),在困難地段適當(dāng)調(diào)整,在滿(mǎn)足線(xiàn)形要求的前提下,充分利用老路。
3.2平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)
平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí),在一般較為順直的路段,盡可能采用較高的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,以求改造后的良好行駛條件下;在較困難路段,應(yīng)充分利用規(guī)范允許的曲線(xiàn)組合,在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的前提下,充分利用老路;在老路線(xiàn)形極差且又受地形地物限制無(wú)法調(diào)整時(shí),應(yīng)考慮改線(xiàn)方案。
對(duì)于老路改造工程,路線(xiàn)定線(xiàn)時(shí),應(yīng)以老路為主要控制物,充分利用老路,同時(shí)還應(yīng)將大型建筑物、大河等作為控制點(diǎn)。穿越城鎮(zhèn)區(qū)時(shí),應(yīng)注意結(jié)合地方發(fā)展,盡量與城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在平面線(xiàn)形方案初步形成后,應(yīng)征求沿線(xiàn)地方政府及交通主管部門(mén)意見(jiàn),盡量讓路線(xiàn)方案使各方滿(mǎn)意。
3.3縱斷面設(shè)計(jì)
縱斷面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意以下幾方面:
1、滿(mǎn)足各控制點(diǎn)的高程要求
縱斷面控制點(diǎn)一般有橋梁、相交道路、城鎮(zhèn)等。橋梁設(shè)計(jì)高程應(yīng)滿(mǎn)足橋下通航凈空要求及設(shè)計(jì)洪水頻率要求的泄洪斷面要求;對(duì)立體相交的道路要滿(mǎn)足本路和被交路的行車(chē)凈空要求,對(duì)平面交叉的道路要順適銜接;路線(xiàn)穿越城鎮(zhèn)時(shí)應(yīng)盡量和地形、地物相一致。
2、充分利用老路路面結(jié)構(gòu)
在一般路段,路線(xiàn)的縱斷面設(shè)計(jì)與路面結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)是相輔相成的,縱斷面拉坡時(shí),應(yīng)盡量擬合老路,避免大填大挖。在老路路面情況較好時(shí),為充分利用老路路面結(jié)構(gòu),盡量不要開(kāi)挖老路,使補(bǔ)強(qiáng)厚度最大限度地接近填高。
3、其它
老路改造縱斷面設(shè)計(jì)時(shí),為充分利用老路,一般縱坡較碎,坡長(zhǎng)較短,但在有條件時(shí),還應(yīng)盡可能取較高的指標(biāo),以求良好的行駛條件,并適當(dāng)注意平縱組合,使縱斷面方案不但經(jīng)濟(jì)合理,而且有良好的線(xiàn)形。
4路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)
路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)原老路路面結(jié)構(gòu)具體處理。
4.1舊水泥混凝土路面
當(dāng)老路路面為水泥混凝土路面時(shí),一般先測(cè)試混凝土板塊彎沉,根據(jù)彎沉測(cè)試結(jié)果綜合路面其它情況先對(duì)老路面進(jìn)行處理。當(dāng)老路面較好時(shí),對(duì)老路面不予處理;當(dāng)老路面一般時(shí),對(duì)混凝土板塊進(jìn)行鉆孔壓漿處理;當(dāng)老路面較差時(shí),應(yīng)新澆砼板塊。在對(duì)老路面處理后,一般要在上面加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。本地區(qū)一般采用瀝青面層作為老路面的加鋪層,這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn),“剛?cè)嵯酀?jì)”,即舊水泥砼提供了穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的基層,瀝青路面提供了行駛舒適的面層。為防止和延緩舊水泥混凝土板的反射裂縫的發(fā)生,通常要在舊水泥混凝土裂縫和接縫位置鋪設(shè)土工格柵、土工布或粘貼改性瀝青油毛氈。有條件時(shí)瀝青表面層采用改性瀝青SMA結(jié)構(gòu),其防反射裂縫的效果更好。
4.2舊瀝青路面
舊瀝青路面對(duì)病害較嚴(yán)重路段應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況處理。當(dāng)面層、基層裂縫較嚴(yán)重時(shí),應(yīng)開(kāi)挖處理,然后在瀝青補(bǔ)塊上鋪設(shè)玻璃纖維格柵;對(duì)較大的沉陷,應(yīng)查明原因,翻挖處理。一般路段利用老路路表彎沉測(cè)定結(jié)果,計(jì)算出代表彎沉值,并反算成老路路面當(dāng)量土基回彈模量,再按彈性層狀體系理論計(jì)算加鋪補(bǔ)強(qiáng)層厚度。在加鋪前需刨毛老瀝青面層。
4.3舊碎石路面
對(duì)泥結(jié)碎石、級(jí)配碎石路面改建成高級(jí)路面時(shí),一般將舊路豁松、打碎,摻灰處理,使其成為底基層,然后再根據(jù)彎沉情況加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。
5橋涵改造設(shè)計(jì)
對(duì)老路改造工程,橋涵一般需拆除重建或拓寬改造,決定橋涵拆除重建還是拓寬改造主要從以下幾個(gè)方面考慮:
1、原橋涵是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn),不滿(mǎn)足,能否通過(guò)適當(dāng)加固達(dá)標(biāo);
2、原橋涵是何種結(jié)構(gòu)形式,服務(wù)年限多長(zhǎng),使用狀況如何,利用價(jià)值是否大;
傳統(tǒng)公路設(shè)計(jì)中將行車(chē)安全作為設(shè)計(jì)重點(diǎn),更加注重公路的構(gòu)造物和公路的幾何線(xiàn)性設(shè)計(jì)。而生態(tài)公路在設(shè)計(jì)過(guò)程中,將公路沿線(xiàn)的環(huán)境也考慮在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),分析了每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)有可能對(duì)環(huán)境造成的影響,是一種以生態(tài)保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。
1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)不同
傳統(tǒng)公路在設(shè)計(jì)中,更加注重公路設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、便利性和安全性,沒(méi)有考慮環(huán)境和公路之間的協(xié)調(diào)性。而生態(tài)公路設(shè)計(jì)是在考慮上功能的基礎(chǔ)上,要求環(huán)境和公路的統(tǒng)一性。降低公路施工對(duì)環(huán)境造成的影響,維護(hù)沿線(xiàn)生物的多樣性,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。
1.3設(shè)計(jì)方法不同
傳統(tǒng)公路設(shè)計(jì)時(shí),主要使用模擬圖解的方式來(lái)測(cè)繪大比例地形圖,然后利用數(shù)字化設(shè)備對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。而生態(tài)設(shè)計(jì)多使用CAD技術(shù)、3S技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù),可以有效提高公路設(shè)計(jì)的效率,為建立和諧公路、環(huán)境關(guān)系提供了一個(gè)良好的技術(shù)平臺(tái)。
2生態(tài)公路設(shè)計(jì)理念
2.1環(huán)境破壞最小化
按照我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)條件、施工水平,公路施工必然會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。即便是將來(lái)技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)水平提高,想要在零破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上完成公路建設(shè)也是非常困難的。因此,對(duì)于生態(tài)公路來(lái)說(shuō),其根本目的是盡可能降低對(duì)環(huán)境造成的破壞,并對(duì)破壞的環(huán)境進(jìn)行最大限度的恢復(fù)。
2.2節(jié)約資源
在生態(tài)公路建設(shè)中,更加重視對(duì)物資和能源的利用,不隨意增加環(huán)境壓力,盡可能對(duì)資源進(jìn)行循環(huán)利用,根據(jù)環(huán)境情況,充分發(fā)掘可以使用的資源。盡量少占用農(nóng)田、耕地、林地等價(jià)值比較高的土地資源,將公路工程的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益充分發(fā)揮出來(lái)。
2.3可持續(xù)發(fā)展理念
生態(tài)公路的建設(shè)要認(rèn)真貫徹可持續(xù)發(fā)展的基本理念,要尊重自然,按照自然規(guī)律開(kāi)展建設(shè)。不能以犧牲其他動(dòng)植物的生存環(huán)境為代價(jià)。站在自然環(huán)境、道路、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)整體性的角度進(jìn)行全局考慮,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的最大化。
2.4重視公路景觀設(shè)計(jì)
一直以來(lái),公路設(shè)計(jì)中都偏重于設(shè)計(jì)的安全性,沒(méi)有將公路景觀的設(shè)計(jì)理念考慮進(jìn)來(lái),不重視公路景觀設(shè)計(jì)。在生態(tài)公路設(shè)計(jì)、建設(shè)過(guò)程中,除了要將環(huán)境保護(hù)理念體現(xiàn)出來(lái)還要營(yíng)造一個(gè)良好的公路景觀環(huán)境。在保證環(huán)境功能和交通功能協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步美化公路景觀,為廣大出行者提供一個(gè)愉悅、舒適的行車(chē)環(huán)境。
3生態(tài)公路的實(shí)現(xiàn)
某公路建設(shè)項(xiàng)目屬于丘陵地區(qū),植被比較發(fā)育,地勢(shì)平坦。公路沿線(xiàn)經(jīng)河流、坡地、山嶺等地帶,風(fēng)景宜人。本生態(tài)公路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是將自然景觀和公路景觀有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái),降低公路施工對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響。
3.1公路邊坡生態(tài)設(shè)計(jì)理念
傳統(tǒng)公路在設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中,為了節(jié)約土地使用量,一般將邊坡設(shè)計(jì)為陡邊坡,然后使用強(qiáng)防護(hù)措施來(lái)避免邊坡對(duì)人造成危害。由于邊坡防護(hù)多使用漿砌片石或混凝土護(hù)坡,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞,導(dǎo)致公路沿線(xiàn)的種群數(shù)量降低,物種嚴(yán)重退化。本生態(tài)公路設(shè)計(jì)過(guò)程中,根據(jù)生態(tài)公路的基本理念以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際環(huán)境,對(duì)坡率進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì),并對(duì)生態(tài)邊坡進(jìn)行了防護(hù)。
3.1.1設(shè)計(jì)邊坡坡率
本工程沿線(xiàn)主要呈圓型、半圓形和長(zhǎng)月型,如果按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),公路景觀過(guò)于單調(diào),達(dá)不到和自然景觀和諧統(tǒng)一的效果。綜合分析后,本工程在設(shè)計(jì)時(shí),按照沿線(xiàn)山體的填挖高度、山體坡度,靈活的對(duì)邊坡坡率進(jìn)行確定。由于公路沿線(xiàn)的山體坡度多數(shù)都在15°以下,為了防止自然坡面和開(kāi)挖坡面的坡度變化過(guò)于明顯,決定將挖方邊坡設(shè)計(jì)為緩坡。并且設(shè)計(jì)緩邊坡可以有效提升坡面植物的存活率,為沿線(xiàn)邊坡公路景觀的設(shè)計(jì)以及邊坡的防護(hù)提供更充足的空間。設(shè)計(jì)時(shí),將路塹邊坡的路堤坡角和邊坡坡角的折角取消。使用弧線(xiàn)形設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)邊坡進(jìn)行橫向布置。使用圓弧過(guò)渡的方式和原地面線(xiàn)進(jìn)行銜接。隨著自然坡度的變化將圓弧半徑設(shè)計(jì)為2~8m。在處理縱向邊坡時(shí),將邊坡率逐漸從最大坡率過(guò)渡到自然山體坡率。從而使坡面可以更加接近地形的變化。通過(guò)使用緩坡比、漸變型的設(shè)計(jì)措施,使邊坡和山坡更加接近。自然坡面和開(kāi)挖面之間的連接也更加的平順、圓滑,整個(gè)設(shè)計(jì)顯得更加的自然、和諧。
3.1.2邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)
和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不同,本公路工程在邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),主要利用本地的植被來(lái)對(duì)人工施工的痕跡進(jìn)行掩蓋,拋開(kāi)了以往強(qiáng)防護(hù)的設(shè)計(jì)措施。主要設(shè)計(jì)方案如下:①對(duì)于有穩(wěn)定石質(zhì)的邊坡不予防護(hù),可以在其頂部和底部用土覆蓋后種植攀藤、草皮等植被;②對(duì)于土質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的邊坡使用“植被+緩坡度防護(hù)措施,并在坡面8m的高度上設(shè)置了三維網(wǎng)。在使用以上防護(hù)措施后,使本公路邊坡和自然環(huán)境更好地融合在一起,增加了公路的景觀效果。
3.2排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本公路工程在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí),主要按照綠、隱、淺、寬的基本原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),使用了比較多的地下排水設(shè)施。
1)綠色截水溝和排水溝的設(shè)計(jì)。本公路項(xiàng)目沿線(xiàn)有很多地方都是水田,為了在達(dá)到生態(tài)設(shè)計(jì)的要求基礎(chǔ)上,節(jié)約耕地,對(duì)于無(wú)排罐要求的路段設(shè)計(jì)草溝作為排水溝,草溝的頂部寬度設(shè)計(jì)及為1.2m,兩側(cè)的坡度控制在1∶0.5~1∶1之間。對(duì)于有排灌需求的路段,修建漿砌矩形溝,并在排水溝的兩側(cè)種植灌木。
2)使用生態(tài)淺碟形邊溝。對(duì)于淺挖、低填路段,設(shè)計(jì)使用碟形邊溝,使用黏土將邊溝夯實(shí)后,為了避免雨水沖刷溝壁,使用椰纖維網(wǎng)種植草皮。通過(guò)使用碟形邊溝,使邊溝路側(cè)的安全凈寬在8m以上,安全性佳。并且平緩、寬闊、帶弧形的綠色水溝也增加了自然的美感,可以緩解駕駛員的疲勞,使公路和自然景觀更加和諧。
3.3公路兩側(cè)的綠化設(shè)計(jì)
1)為了對(duì)公路綠化設(shè)計(jì)中景觀單一的情況進(jìn)行解決,在進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí),主要按照“散叢結(jié)合、草灌結(jié)合”的基本原則,借鑒自然界植物群落的分布特征,在坡面上構(gòu)建出錯(cuò)落有致、高低不平的景觀效果。
2)以往很多公路工程在綠化時(shí),為了達(dá)到預(yù)期的綠化效果,會(huì)購(gòu)買(mǎi)一些進(jìn)口的花草進(jìn)行種植,這類(lèi)植物雖然有著比較快的生長(zhǎng)速度,但是適應(yīng)能力差,存活率低。并且不能很好地和周?chē)木坝^相協(xié)調(diào)。所以,在對(duì)本公路綠化設(shè)計(jì)時(shí),多選用當(dāng)?shù)爻R?jiàn)的植物,不僅保留了原有的生態(tài)景觀,而且也節(jié)約了綠化成本。
高速公路的建設(shè),除了進(jìn)行功能、環(huán)保設(shè)計(jì)外,還應(yīng)進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)。所謂景觀,是指人類(lèi)(景觀主體)所感受到的給人帶來(lái)視覺(jué)享受和情感上認(rèn)同的物質(zhì)形態(tài)及空間氛圍的綜合構(gòu)成體。而高速公路為了達(dá)到“高速”目的,建設(shè)中往往“逢山劈山、遇水架橋、過(guò)村拆房”,成為附著在大地上的一條超長(zhǎng)的“黑色拉練”,導(dǎo)致巖石,水系紊亂,森林減少;有的村落一分為二,改變了原有的自然形態(tài);施工中的取土和棄土缺少統(tǒng)一規(guī)劃和管理,亂挖亂堆;甚至有的地質(zhì)景觀和文物古跡也難逃厄運(yùn),破壞了高速公路沿線(xiàn)的自然景觀和人文景觀景,與原始的大地景觀極不相融。高速公路的興建不僅要給人類(lèi)帶來(lái)物質(zhì)文明,而且應(yīng)該帶來(lái)精神文明,使其成為展示地方文化特色、經(jīng)濟(jì)特色和精神風(fēng)貌的長(zhǎng)廊。因此,高速公路必須結(jié)合原始的大地景觀進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),營(yíng)造良好的視覺(jué)形象,使乘客有“人在車(chē)中坐,車(chē)在畫(huà)中行”的良好情感,帶來(lái)一種審美愉悅,使其成為匍匐在大地上的一條綠色長(zhǎng)龍。
2.高速公路景觀的空間層次
高速公路景觀空間主要由景觀廊道和景觀節(jié)點(diǎn)組成,與城市街景有一定的相似性,二者均為帶狀空間,但又不同于城市街景的功能和特征。城市街景人工性、圍合性強(qiáng),視域有限,而高速公路景觀空間自然性強(qiáng),圍合性弱,視域?qū)拸V,同時(shí)要求有很強(qiáng)的導(dǎo)向性。
2.1景觀廊道。景觀廊道是高速公路景觀空間的主體,它由三個(gè)空間層次組成,第一層次為道路空間,其環(huán)境生態(tài)組成要素有行車(chē)道、路肩、隔離帶、防護(hù)欄、隔音屏、指示牌、天橋及橋身廣告、路基邊坡和行使的車(chē)輛;第二空間層次為道路兩側(cè)的帶狀綠化空間,其環(huán)境生態(tài)組成要素有喬木、灌木等樹(shù)木及花草等地被植物、道路兩側(cè)的山體護(hù)坡、廣告等,其寬度一般10-15米;第三空間層次為高速公路兩側(cè)的視域空間,其環(huán)境生態(tài)組成要素有田野、村莊、山體、水體和勞作的人們及各種動(dòng)植物。第一空間層次包容在第二空間層次中,第二空間層又包容在第三空間層次中,共同營(yíng)造景觀廊道,構(gòu)筑新的大地景觀。
2.2景觀節(jié)點(diǎn)。高速公路景觀節(jié)點(diǎn)包括三種類(lèi)型:第一種為高速公路的進(jìn)出站口,是高速公路整體景觀空間序列的起點(diǎn)和終點(diǎn),是進(jìn)入一個(gè)城市或地區(qū)的門(mén)戶(hù),其景觀環(huán)境決定著人們感受一座城市或地區(qū)的第一印象,它的環(huán)境生態(tài)組成要素有收費(fèi)亭、防撞設(shè)施、廣告牌、車(chē)輛、工作人員、其它服務(wù)性建筑及小品等;第二種為高速公路服務(wù)區(qū),按照高速公路適當(dāng)?shù)睦锍滩⒔Y(jié)合兩側(cè)的地形地貌來(lái)設(shè)置,其環(huán)境生態(tài)組成要素有停車(chē)場(chǎng)、加油站、維修站、廁所、車(chē)輛、司乘人員、服務(wù)人員、綠化、廣告、小品建筑及住宿、餐飲、購(gòu)物的主體建筑等;第三種為互通區(qū),它是由道匝及橫跨的橋梁和涵洞圍合而成的內(nèi)向型空間,其環(huán)境生態(tài)組成要素與景觀廊道的道路空間層次生態(tài)組成要素相同。
3.高速公路的景觀元素
3.1山體。山體類(lèi)似于城市中的建筑,是空間的垂直界面,對(duì)分隔空間、豐富空間層次發(fā)揮著重要作用。高速公路兩側(cè)沒(méi)有山體,其空間層次單一而缺少變化,如湖北宜黃高速公路武漢至荊州段穿過(guò)江漢平原,雖然視野開(kāi)闊,但景觀單一,知其一而知其二,容易使人困乏。同時(shí)山體作為景觀元素又優(yōu)于生硬的城市建筑,其自然和諧、優(yōu)美酣暢的曲線(xiàn)加上山體上的奇峰異石、綠樹(shù)蔥蘢,給人帶來(lái)賞心悅目的感受,是在城市當(dāng)中享受不到的大自然的美。
3.2水系。水系和山體一樣,既是大地景觀的重要組成要素,也是高速公路的景觀元素。水系或曲折或開(kāi)張,富有動(dòng)感。有的高速公路跨過(guò)水系,形成水系和高速公路的節(jié)點(diǎn),把人的視線(xiàn)切換到另一景觀空間。高速公路沿線(xiàn)山水交融,湖光山色,婉若一幅美麗的圖畫(huà)。
3.3綠化。綠化是大地的肌膚,綠色是大地景觀的主色調(diào),在高速公路景觀空間中,綠化景觀包含行車(chē)道中間的隔離帶、兩側(cè)的綠化帶和相鄰大地空間上的森林植被、農(nóng)作物等三個(gè)層次。特別是隔離帶和兩側(cè)的綠化帶,經(jīng)過(guò)有規(guī)律的種植、養(yǎng)護(hù),成為重要的人工景觀元素。
3.4橋涵。橋涵是高速公路兩側(cè)居民及動(dòng)物的生命通道,是高速公路空間中不可缺少的組成部分。因此,橋涵在滿(mǎn)足流通功能要求的同時(shí),應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)技術(shù)和地方文化特色,加強(qiáng)造型設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì),使其成為高速公路景觀元素。
3.5邊坡。高速公路在興建過(guò)程中,難免開(kāi)山填土,形成了山體的邊坡和路基的邊坡。為了避免山體滑坡和路基崩塌,需將邊坡上的巖石和土壤進(jìn)行加固。隨著新技術(shù)、新材料的誕生及邊坡的垂直高度不同,邊坡的加固方法有多種多樣,常見(jiàn)方法有塊料護(hù)岸、輪胎固土、混凝土漿錨噴等,不同的加固方法其構(gòu)造形式也不相同。邊坡是高速公路空間的垂直界面,是人們的視線(xiàn)不可回避的地方,也是形成該道路印象的最重要的因素。因此,不管是那一種形式,在滿(mǎn)足加固要求的同時(shí),應(yīng)將其進(jìn)行景觀化設(shè)計(jì),如京珠高速湖北段兩側(cè)的邊坡有的采取巖石或混凝土預(yù)制塊等塊料護(hù)岸,有的采用混凝土漿錨噴,在其表層都進(jìn)行了景觀化處理,塊料護(hù)岸通過(guò)塊料有規(guī)律的排列形成豐富的肌理,并在其表層雕上具有楚文化的圖案,混凝土漿錨噴的邊坡在其表層繪上色彩明快的卡通畫(huà),使其具有較強(qiáng)的觀賞性。
3.6建筑。高速公路景觀空間的建筑包括高速公路兩側(cè)的民居或其他建筑、服務(wù)區(qū)建筑、進(jìn)出站口建筑等。高速公路在線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)不可避免的要穿過(guò)一些村落,破壞了原有的自然形態(tài),對(duì)自然景觀帶來(lái)了負(fù)面影響,而高速公路兩側(cè)的民居是展示當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、歷史文化、精神風(fēng)貌的窗口,代表了一個(gè)地方的形象,無(wú)論高速公路和地方都有必要將其景觀化處理。但民居產(chǎn)權(quán)歸屬各異,是高速公路建設(shè)中最難協(xié)調(diào)的問(wèn)題。高速公路建設(shè)主管部門(mén)和當(dāng)?shù)卣畱?yīng)在加強(qiáng)對(duì)兩側(cè)民居建設(shè)管理的同時(shí),給予適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)扶持,統(tǒng)一設(shè)計(jì),統(tǒng)一改造或興建,使其具有一定的地域特色。服務(wù)區(qū)建筑是司乘人員可以親密接觸的建筑,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)有地形地貌,在完成基本功能的同時(shí)注重造型的奇特性和色彩的刺激性,使其既發(fā)揮商業(yè)效應(yīng),又豐富道路景觀。目前高速公路服務(wù)區(qū)建筑多為“歐陸”風(fēng)格,主色調(diào)一般為紅色,具有一定的觀賞效果,但過(guò)于重復(fù)反而喪失了特色,因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)個(gè)性化設(shè)計(jì)。出入口處服務(wù)性建筑位于城市和高速公路的過(guò)渡空間中,一般納入城市的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)之中,而收費(fèi)亭的設(shè)計(jì)以安全、簡(jiǎn)潔明快為主,以免分散駕駛員的注意力,但其構(gòu)圖和材質(zhì)應(yīng)以新穎,具有時(shí)代特色為旨,使其成為道路一景。
3.7防護(hù)及引導(dǎo)設(shè)施。該元素位于廊道空間的第一空間層次內(nèi),離司乘人員最近,重復(fù)頻率最高。主要有高速公路兩側(cè)的防撞欄、隔離墩、隔音屏、里程牌、安全指示牌、安全線(xiàn)、反光板(器)等,其有規(guī)律的重復(fù)、特有的形狀和色彩構(gòu)成了高速公路特有的景觀,使人從中得到了快速、高效的體驗(yàn)。
3.8其他景觀元素。包含高速公路兩側(cè)的雕塑、壁畫(huà)、浮雕、廣告等,壁畫(huà)和浮雕一般附著在邊坡上,前面已經(jīng)闡述。雕塑是最直觀的形體語(yǔ)言,她凝聚了當(dāng)?shù)氐臍v史文化、產(chǎn)業(yè)特色、民族風(fēng)情等,同時(shí)具有較強(qiáng)的藝術(shù)性、觀賞性,提升了高速公路的品質(zhì),使其成為文化長(zhǎng)廊。如京珠高速湖北段是湖北境內(nèi)的第一條景觀高速公路,在其節(jié)點(diǎn)空間上設(shè)置了具有不同象征意義的雕塑,令司乘人員回味無(wú)窮。高速公路廣告是時(shí)代的產(chǎn)物,其形式主要有高速公路兩側(cè)的廣告和橋身附著廣告,廣告豐富的色彩和構(gòu)圖及具有趣味性的廣告詞形成了高速公路的另一道風(fēng)景線(xiàn),展現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)特色。
4.高速公路的景觀設(shè)計(jì)
高速公路景觀設(shè)計(jì)就是在完成“高速”功能的前提下,利用上述道路組成要素及周?chē)牡匚铩⒌孛驳茸匀灰睾捅镜赜虻娜宋囊氐染坝^元素,按照一定的尺度、比例、線(xiàn)形、形態(tài)、色彩、質(zhì)地、韻律、節(jié)奏等基本法則進(jìn)行構(gòu)圖,創(chuàng)造良好的視覺(jué)形象和生態(tài)環(huán)境,給人帶來(lái)一種審美愉悅和良好的情感反響。
4.1高速公路景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)
4.1.1借景。高速公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí),在滿(mǎn)足“平、直、緩”的同時(shí),應(yīng)避開(kāi)風(fēng)景名勝區(qū)和其它歷史古跡,以保護(hù)現(xiàn)有的自然景觀、人文景觀和生態(tài)環(huán)境,同時(shí)合理借用這些自然景觀和人文景觀,將其引入到高速公路景觀空間中來(lái),或?qū)⒏咚俟返墓?jié)點(diǎn)延伸到景區(qū)當(dāng)中,如寧杭高速公路宜興太湖服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)借用太湖風(fēng)景,主體建筑遠(yuǎn)離公路,依湖而建,變成了寧?kù)o的觀賞太湖秀麗景色的好去處;南京東蘆山服務(wù)區(qū)借用山勢(shì)建在山腰之間,司乘人員可盡情享受登高遠(yuǎn)望的愜意,把山水美景盡收眼底,消除旅途的疲勞。并在建設(shè)中和地方政府協(xié)調(diào),將道路紅線(xiàn)以外的山體和農(nóng)田納入整體規(guī)劃,將其借入到道路景觀中來(lái),如寧杭生態(tài)大道沿線(xiàn)500米范圍內(nèi)的采石場(chǎng)都全部關(guān)停,并進(jìn)行了封山育林,全面對(duì)荒山禿嶺、采石塘口進(jìn)行綠化美化、恢復(fù)植被。同時(shí),結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,大面積種植經(jīng)濟(jì)林帶和發(fā)展生態(tài)觀光農(nóng)業(yè),使其兩側(cè)形成了一幅綿延的畫(huà)卷。
4.1.1形成有序的景觀序列。高速公路線(xiàn)形選定后,根據(jù)兩側(cè)的地形、地貌、地質(zhì)、水文等條件和服務(wù)區(qū)設(shè)置要求(一般50公里設(shè)置一個(gè))合理地設(shè)計(jì)景觀節(jié)點(diǎn),形成有序的景觀序列。其景觀序列形式為起景(入口)——廊道——節(jié)點(diǎn)(服務(wù)區(qū)、小型互通)——廊道——(大型互通或風(fēng)景名勝區(qū))——廊道——結(jié)局(出口),具有較強(qiáng)的節(jié)奏感,各個(gè)節(jié)點(diǎn)形似鑲嵌在景觀廊道上的珍珠,達(dá)到引人入勝的效果。
4.2高速公路景觀形態(tài)設(shè)計(jì)
4.2.1沿路帶狀景觀。廊道空間上人們是在快速移動(dòng)中感受物體,瞬間一逝而過(guò),根據(jù)人的視覺(jué)感受活動(dòng)特征,只有這種物體不斷重復(fù),才能給人產(chǎn)生印象。因此,廊道空間景觀通過(guò)其景觀元素(綠化、防護(hù)欄、反光器等)有規(guī)律的重復(fù)形成帶狀景觀形態(tài),產(chǎn)生較強(qiáng)的封閉性和導(dǎo)向性,同時(shí)也具有一定的韻律感。
4.2.2節(jié)點(diǎn)景觀斑塊。互通節(jié)點(diǎn)是公路景觀設(shè)計(jì)中場(chǎng)地最大、立地條件最好、景觀設(shè)置可塑性最強(qiáng)的部位,其景觀形態(tài)為斑塊。骨架部分由直線(xiàn)和流線(xiàn)道路圍合而成,直線(xiàn)是交叉干道的主線(xiàn)形,一般位于立交的底部,流線(xiàn)是兩條或多條分流路線(xiàn)的連接道路,具有與其它干道相適應(yīng)的立體特點(diǎn)。此處車(chē)速減緩,相對(duì)廊道來(lái)說(shuō)感受時(shí)間增長(zhǎng),且可以居高臨下,其景觀構(gòu)圖可以草坪、小灌木、大灌木等元素為主,其圖案有完全模紋式、模紋式和自然式的結(jié)合式、自然式等,具有較強(qiáng)的藝術(shù)性。
4.2.3景觀元素形態(tài)設(shè)計(jì)。高速公路路面的引導(dǎo)、隔離、防護(hù)設(shè)施具有較強(qiáng)的安全性要求,其形態(tài)、尺寸有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn),而兩側(cè)的雕塑、壁畫(huà)、浮雕等有較大的自由創(chuàng)作空間。壁畫(huà)一般附著在兩側(cè)的邊坡上,并且提供快速前進(jìn)的乘客觀賞,其圖案應(yīng)用夸張的手法,擴(kuò)大尺度并沿前進(jìn)方向伸展。雕塑一般設(shè)置在節(jié)點(diǎn)空間,不可能象其它元素不斷重復(fù),要使其能給司乘人員留下深刻印象,必須有較大的體量,其高度在15—20米之間,并用抽象的體塊進(jìn)行構(gòu)圖,不宜精雕細(xì)琢。
4.3高速公路景觀色彩設(shè)計(jì)
高速公路景觀不同于城市景觀,其組成要素和界面以自然因素為主,人工因素為輔,是大地景觀不可分割的組成部分。除了路面的黑色外,其它色調(diào)以綠色為主,如路面上的里程牌、指示牌、防護(hù)欄等均為綠色,與大自然色彩統(tǒng)一協(xié)調(diào)。但為了豐富道路景觀,消除司乘人員的疲勞,可以點(diǎn)綴其它色彩。如服務(wù)區(qū)建筑、雕塑敷上紅色后,“萬(wàn)綠叢中一點(diǎn)紅”,活躍了景觀氣氛。橫跨路面的橋涵也可以敷上與綠色協(xié)調(diào)的冷色調(diào),如蛋清色、淺灰色等。邊坡上的壁畫(huà)因?yàn)樯珘K面積大更是滿(mǎn)目畫(huà)卷、洋洋大觀,給司乘人員帶來(lái)視覺(jué)享受,提升道路形象。
4.4高速公路綠化景觀設(shè)計(jì)
4.4.1兩側(cè)綠化帶景觀設(shè)計(jì)。兩側(cè)帶狀綠化是建設(shè)綠色通道工程的主體,是景觀環(huán)境再造、協(xié)調(diào)公路與周?chē)h(huán)境關(guān)系的基本措施,其綠化配置的好壞不僅影響到生態(tài)環(huán)境,而且關(guān)系到高速公路的建筑美和景觀美能否充分展現(xiàn)。這部分綠化要達(dá)到一定的規(guī)模才能形成一道壯觀的綠色風(fēng)景線(xiàn),其寬度根據(jù)兩側(cè)的地物、地貌確定,一般10-15米為宜。同時(shí),綠化設(shè)計(jì)要根據(jù)公路的線(xiàn)型特征以及高速公路的特點(diǎn),營(yíng)造出一種韻律感,植物配置應(yīng)以行列式為主、大塊面組合,樹(shù)種根據(jù)土壤、氣候等特征和樹(shù)種的人文寓意來(lái)選定,一般以常綠為主,如杜英、樟樹(shù)、竹林、茶樹(shù)等,且為了視線(xiàn)通透,分枝節(jié)點(diǎn)在6米左右。樹(shù)林下面可以種植一些地被植物或花灌木等,豐富綠化帶的景觀層次。
4.4.2中央綠化景觀設(shè)計(jì)。中央隔離帶綠化除了遮光防眩、誘導(dǎo)視線(xiàn)外,還可以改善道路景觀。防眩樹(shù)種應(yīng)選擇抗逆性強(qiáng)、枝葉濃密、常綠、耐修剪的樹(shù)種,按防眩效果和景觀要求,一般選擇刺柏,其高度1.6米為宜,單行株距2.0米,刺柏有規(guī)律的排列,形成了一定的韻律感。中央分隔帶的地表綠化,種植草坪和地被植物,使地表得以有效覆蓋,防止土層污染路面,達(dá)到保濕效果,同時(shí)通過(guò)花灌木的不同花期、花色以及葉色變化,減少刺柏的單調(diào)感,豐富隔離帶的景觀。