剖析城市道路沥青混凝土路面中锯齿形偏沟的工程设计.pdf

2 0 1 1 年 2 月第 2 期 城 市道桥 与防洪 道路交通 1 剖析城市道路沥青混凝土路面中锯齿形偏沟的工程设计 吴祖 德 ( 常州 市规 划设 计 院， 江苏 常州 2 1 3 0 0 3 ) 摘要 ： 城 市道路 沥 青混 凝 土路设 计 时 ， 经 常遇 到设 计纵 坡小 于0 3， 按 规 范要 求 必须 设 置锯 齿形 偏 沟 ， 过 去设 置 的锯 齿 形 偏沟宽度为1 5 m， 给沥青路面的施工带来困难。 根据 城镇道路路面设计规范 ( 征求意见稿) 中相关要求和以往经验， 该文剖 析了过去城市道路沥青混凝土路面设计中， 设置的锯齿形偏沟存在的问题 ， 并根据征求意见稿的意见， 进行城市道路设计中 锯 齿形偏 沟 的设计 。 关 键词 ： 城 市道路 ； 沥 青混 凝 土路 面 ； 锯齿 形偏 沟 ； 3 0 c m范 围 ； 设计 中图分 类号 ： U 4 1 7 1 文献 标识 码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 I ) 0 2 0 0 0 1 0 5 O前 言 近年来 ，常州 市城市道路沥青混凝 土路面每 年施工 的数量很大 ， 由于城市道路设 计 ， 受 到多方 面 的限制 ， 避免不 了设计 中有较 多纵坡小 于0 _ 3 的路段 ， 按常 规道路 横坡 为2 ， 为使偏 沟不 出现 倒坡 ， 在 路边 一般 宽度为 1 5 m范 围 内 ， 设 置锯齿 形偏沟 ， 雨水口间距不大于4 0 m， 挑 、 落水点高度 变化 ， 采用 “ 上3 下3 ” 法 ， 满 足锯齿 形偏 沟纵 坡不 小于0 3 的要求 ， 给沥青混凝土 机械化施 工带来 困难 。图1 为锯齿形偏沟设计纵 向示意 图 ，图2 为 现用锯 齿形偏 沟设计横 向示 意图。 雨水 口2 图 1 锯齿 形偏 沟设计 纵 向示意 图 1 = ( 1 一 2 ) ( + 1 ) ( 1 ) 2 = ( l 一 2 ) ( i 2 一 ) ( 2 ) l + 2 40 m 1 2 0 3 = 1 一 2 6 ( c m) 式( 1 ) 、 式( 2 ) 中： 己 相邻雨水口的间距， c m； J已 1 ， 2 分 水点 至 雨水 口的距 离 ， c m； 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 9 1 3 作者简介 ： 吴祖 德( 1 9 4 0 一 ) ， 男， 江苏 无锡 人 ， 教 授 级高 级工 程 师， 享受国务院政府特殊津贴， 长期从事市政工程、 城市规划 设计 和技 术管 理工作 。 图2 现 用锯 齿形 偏沟 设计横 向示意 图 道路 中心线纵坡度 ( 小数 ) ； 1 L 1 段偏 沟底 的纵坡度 ( 小 数 ) ； 2 ，2 段 偏 沟底 的纵坡度 ( 小 数 ) ； l 雨水 口处缘石外露高度， e m； 2 分水点处缘石外露高度， c m。 1 现用方案存在 的问题 现用锯齿形偏 沟宽度一般要在 1 5 m，给沥青 混凝土路面 的摊铺 机械化施工带来难度 。 ( 1 ) 在挑水点处 沥青路面在 1 2 6 c m范围( 扣 去 平石宽度2 4 c m) ，比标准断面增J J u o3 c m 厚 ， 平 石升高3 c m( 见图3 ) 。 ( 2 ) 在落水点处 沥青路面在 1 2 6 c m范 围 ， 比标 准断面减少03 c m厚 ， 平石降低 3 c m( 见图4) 。 ( 3 ) 在L 1 ， L 2 的中间点处 ， 沥青路面在1 2 6 c m 范围， 同标准断面 ， 侧石高度同标准断面( 见 图5 ) 。 ( 4 ) 从 以上可以看 出， 沥青混凝土路面在锯齿 形宽度 范围内的厚度 变化和高程的变化 ，给机械 化施工带来 困难 ，所 以很难保证 在锯齿形偏沟 的 设计宽度 范围内路 面结 构厚度 的连续性 ，也增加 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 道路交通 城 市道桥 与防洪 2 0 1 1 年 2 月第 2 期 图3挑 水点 处沥青路 面增 加部分 图 图4落水 点处 沥青路 面减 少部分 图 图5 中间点处 沥青 路面不增 不减 图 了施工验收时的难度 。 2 改进方 案 改进 方案 结 合 了 以往 的锯齿 形 偏 沟设 计经 验 。以往采用 的是 “ 上 3 下 3 ” ， 满 足雨水 口最大距 离4 0 m， 偏 沟底 纵坡 大于0 3 的要求 ， 为挑水 点 偏沟横坡不 出现倒坡 ， 横坡为O 时 ， 偏沟 的宽度 达1 5 m， 偏沟落水点处 的最 大横坡为4 ( 由总的 落水 高差 Ah = 6 e m，除以偏 沟的宽度 1 5 0 e m得出 为4 ) 。 改 进方 案 为保证 沥 青路 面 的机 械 化正 常 施 工 ， 偏 沟宽度仅设置在平石宽度范 围内， 平石宽度 现为3 0 e m， 受偏沟的最大横坡控制 ， 因最大横坡 是 由偏沟总 的落水 高差( 见表 1 ) 除 以偏沟 的宽 度 得出 ， 只能缩小雨水 口的落水高差 ， 不能再是 “ 上 3 下3 ” ， 来满足雨 水 口最大距离4 0 i n 。 经过方案比 选 ， 确定改进 的方案 。 表 1 不 同落水 高差 时各种情 况 ( 平石 宽度3 0 C lT I ) 总落 水差 经过比选 ， 采用“ 上0 6 下3 4 ” ， Ah = h l h 2 = 4 e m， 雨水 口处偏沟横坡= 1 3 3 ， 适用 的雨水 口最 大距 离L = 2 7 m。见 图6 改进方案锯齿形偏 沟横 向示 意 图。挑 、 落水点 高度变化采用“ 上0 6 下3 4 ” 法 ， “ 上 0 6 ” 是 由于变化 范 围仅 限3 0 e m宽度 ， 由2 改 为 0 ， 按标准 断面挑高 为 ： 2 3 0 e m= 0 6 c m( 注 ： 上挑再 增加 ， 就会 出现横 向倒 坡 ) ， 总差是 “ 上0 6 下 3 4 ” 为 “ 4 ” ， 可适 应雨水 口最大 间距 2 7 m， 平石 在落水 点处最 大横 向坡度为 1 3 3 0 。图7 、 图8 分 别为改进方案的锯齿形偏沟平 面示意 图和立体示 意 图 。 * 蓑 监 蕈 荤 。 侧 石 壁 I ， 0 2 上挑 0 6 c m 一 ：= ： 一 一 下落3 4 c m j 一 藩 瘟 ， 甬 一 暮 f 图6改进 方案的锯 齿形 偏沟横 向示 意图 图7 改进 方案的锯 齿形 偏沟 平面示 意图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 2 月第 2 期 城 市道桥 与防洪 道路交通 3 E 越 嬗 蜒 锯齿形偏 沟立体示 意图 ( 平石 宽3 0 c m) 图8 改 进方 案的锯 齿 形偏沟 立体 示意 图 改进方案采用现有 侧石的情况下 的侧石埋 深 为9 6 e m， 能满 足要求 ( 注 ： 实际施 工可按 “ 上 1 下 4 ” 实施 ， 此时落水点雨水 口处侧石埋深为 1 0 e m) 。 小 区沥青混凝 土路采用现用侧石 时各点外露高度 的3 种情 况 ， 见表2 。 表2 小 区沥 青混 凝土 路采 用现用 侧石 时各 点 外露 高度 的3 种情 况表 3改进方案锯齿形偏沟分水点距离 按雨水 口距 离为2 7 m( 注 ： 主要 因为平石宽度 为3 0 e m的限制 ) ，侧 石高差按上 挑0 6 c m，下落 3 4 c m计 算 为 Ah = h l h 2 = 4 e m， i 1 = i 20 3 的 已 知条件 ， 可制成E x c e l 电子表格 ， 计算 出不 同雨水 口的距 离 、 不 同道路纵坡时 的分水点距离表 。 3 1计算说明 ( 1 ) 一般情况 下的计算公式 ： hl h2 =Ah； L=L1 +L2 1 ： ： L2： i +i l i 2-i l i 1 =一 ah i ： i 2： +i 1 2 ( 2 ) 当设i l = i 2 时 ， 建立方程式 ： Z i h Ah 一 ： +t 1 2 L= 1 +L2 由式( 3 ) 得： 一 丝 ： 2 i 1 2 AhxL2-AhxL1， 、 ， J 1 x L2 t h( L 2 - L1) =2 i x( L1 x L 2l 由式 ( 4) 得 ： L 2 = L L 1 代入式 ( 5 ) 得 ： A h( L - 2 L 1 ) = 2 i x( L 1 x L L 1 2 ) Ahx L一2xAhxL1 =2 i xL1 x L一2 i xL1 2 i x L1 一( 2 x A h + 2 i x L) L1 + Ah x L= 0 其中： a = 2 i ； 6 = 一 ( 2 x A h + 2 i x L ) ； c =AhxL y ( 一 b e 一 4 ) Al - 2 一 尉 * 蘑 ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 道路交通 城 市道桥与 防洪 2 0 1 1 年 2 月第 2 期 ， 1 2 x A h + 2 i x L ) V( 2 x z a h + 2 i x L ) - 4 2 i x A h L 1 一 一 2 2 i L2=L-L1 1 ： 一i l 1 2 ： 竺 + i 2 ( 3 ) 已知 ， ， 根据 1 ， L 2 ， i l ， i 2 的计算公式， 可制成E x c e l 电子表格 ，计算出不同雨水 口的距 离 、 不 同道路纵坡时 的分水点距离表 。 3 2 制成 的表格 表3 为总落差 Ah = 4 c m、 雨水 口距 离为2 7 m的 锯齿形偏沟分水点距离表 ， 表4为总落差 Ah = 4 c m、 雨水 口距 离2 0 I T 的偏沟分水点距离表 。 表3 总落 差A h = 4 c m、 雨水 口距离2 7 m的偏 沟分 水点距 离表 表4总落差 = 4 c m、 雨水口距离2 0 m的偏沟分水点距离表 雨水 口距离 为其他距离 的锯齿形偏 沟表 ， 可 参照表3 、 表4 ， 可制成E x c e l 电子表格计算而得。 4改进方案的延伸方案 从改进方案可知 ， 由于平石宽度 ( 即锯齿形偏 沟 的宽度 ) 为3 0 c m， 受落水 点 的横 坡控制 ( p A h 偏沟宽度= 横坡 ) ， 计算为 1 3 3 ， 其决定 了总的落 水高差 Ah = 4 c m， 又决定 了雨水 口最大间距为2 7 n l ( = 2 Ah 0 0 0 3 = 2 7 m) 。若平石容许做成3 5 c m， 4 0 c m， 4 5 c m， 5 0 c m时 ，则雨水 口的间距 可增加 ， 雨水 口落水点的偏 沟横坡可减小( 见表5 ) 。 平石宽度3 5 c m， 可见按江苏省工程建设标准 设计 图集 “ 城市道 路标准 图 ” ( 苏 Z 0 1 2 0 0 2 ) 页次 1 2 4 ， 平石 编 号 P s 一 7 5 3 5 ( 无 筋 ) ， J P S 一 7 5 3 5 ( 有 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 2 月第 2 期 城 市道桥 与 防洪 道路交通 5 表5不 同平石 宽度 、 不 同落水 高差 的各 种情 况 筋 ) ， 厚度 l 2 5 c l n ， 长度7 4 c m ， 宽度 3 5 c m，C 3 0 水 泥混凝 土。至于采用平石宽度4 0 e m， 4 5 e m， 5 0 c m 时的平石 ， 则要经过论证 和设计 ， 必须满 足所处环 境的交通要 求 。 5 结 语 改进 方案采用锯齿形 偏沟宽度为3 0 e m， 锯齿 形偏 沟最大横 向坡度 为 1 3 3 0 ， 此 是临雨 水 口处 的局部最 大纵坡 ， 不会对行人穿越 ( 特别是交叉 口 进 口坡等处 ， 落水点 附近 ) 和有非机动车通行 的道 路有影 响 ， 希望能通过实施施工 的道路上 ， 进行试 用 、 观察 ， 总结经验。 在取得 实践经验 的基础上 ，对 于城市沥青路 面的其 他道 路 ， 纵 坡小 于0 _ 3 的路 段 ， 可采用 平 石宽度 为3 0 c m， 做 出锯齿 形偏沟 ， 不再 在沥青 路 面结构层 中设置锯齿形偏沟 。 这样 ， 便于沥青混凝 土路面的机械化施工 ，因为原办法施工 时很难保 证在锯齿形偏沟设 计宽度 内路面结构厚度 的连续 性 ， 也增加 了施 工验 收时的难度。 采用此 改进方案 能确保锯 齿形偏沟的真正实施 ， 方便施工 ， 保证沥 青混凝土路面的施工质量， 保证路面的排水要求。 改进 方案的延伸方案 ，可供 在设计可行及需 要 时参考 。 为保证排 水畅通 ， 雨水 口的施工 ， 应遵循 城 镇道 路路 面设计规 范 ( 征求 意见稿 ) 9 1 4( 3 ) 平 篦式雨水 口的篦面应低 于附近路 面12 c m， 并使 周 围路面坡 向雨水 口；立式雨水 口进水孔底 面应 比附近路面低1 e m。 因为由于施工不当， 有时的雨 水 口的篦面反 比附近路面高 。 军工路越江隧道东线竣工通车 本刊讯近 日， 由上海市市政工程建设发展有限公司组织代建的军工路越江隧道竣工通车 。由于浦 东 中环线金桥路将于近期施工 ， 此次开通的为东线隧道双向 4个车道 。 军工路越江隧道的浦西 出入 口位于军工路 、 黎平路 附近 ， 浦东 出入 口位 于金桥路 、 栖 山路交叉 口。 隧 道穿越定海港 、 复兴 岛和黄浦 江 ， 全长 3 0 5 0 m。隧道分东线 、 西线 ， 布置上下两层 车道 ， 共设双 向 8个车 道 ，与上 中路越 江隧道组成 了中环线快速路 南北两个重要越 江节点 ，通 车后将使 中环线 的整体交通 功 能得到进一步发挥 ， 缓解杨浦 区东北地 区出行矛盾 ， 减轻杨浦大桥 、 翔殷路隧道 的交通压力 。 隧道施 工采 用直径 1 4 8 7 i n的超 大 型泥水平衡 盾构 ， 盾构 共穿越 8道 防汛墙 ， 2次穿 越黄 浦江及 复兴 岛运河 ， 并成 功穿越浦 东地 区 民居等 高风险建 筑 。施 工期 间采 取各种措 施 ， 将 地面沉 降控制在 了 2 e m以 内 ， 确保 周 围居 民居住环境 安全 。在设计 阶段 ， 将 节能减排 理念贯彻 各个 环节 ， 如将风 塔与管 理中心合建 ， 与复兴岛隔水相望 ， 互为景观， 并采用无极灯调光等新材料和新技术 ， 使隧道的照明更 加节能 。( 姜开城 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m