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道路优化方案

道路优化方案

道路优化方案范文第1篇

关键词:沥表路面;道路养护;问题

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

道路养护具有十分重要的意义,近些年来,道路养护过程中出现的大大小小安全事故不断,这不仅仅是造成了经济损失,更重要的是威胁到了人民人身安全,目前对道路养护有影响的因素非常之多,我们就从宏观角度分析,中国世界人口总数排在世界第一位,伴随着近些年来我国经济的高速发展,车辆数量也日益增多,这就导致了我国的出行率上涨,人、车辆还有道路是发生事故主要因素,由于基数上涨,所以事故发生率自然也就升高,这也给道路养护增加了不少难度;从微观角度出发,具体是指的道路养护技术问题,比如道路养护设备、养护材料以及养护方式等等。道路养护需要考虑的问题多种多样,比如自然环境、人为原因与气候等等,这些因素都会直接导致道路出现质量问题,我们所要做的就是尽可能把事故发生概率降到最小。本文主要就道路养护方案的优化发展当中一些问题进行了分析,并且提出了相应的解决措施。

二、道路养护注意事项

由于道路问题越来越被社会关注,所以在道路的养护方面我国也采取了很多的养护措施,但是目前看来,我国的道路养护还是存在很多的问题没有被解决,养护措施还不够用完善,本文就我国在道路养护当中存在的一些有代表性问题进行了分析,主要有这么几点;

(一)环境污染对于道路护养的影响

因为环境污染严重,所以对于养护到的工人生理以及心理都会造成极大的损害,并且道路养护常常容易把环境问题给忽略掉。道理护养当中的环境问题大致可以分为两大类,一种是物理影响,一种是化学影响,这当中物力影响包括气候、空气湿度、风力以及紫外线等等,化学影响指的是一氧化碳、氮氧化物、空气中的杂质以及铅等等有害物质。道路养护工作人员,常常工作在最前线,劳动强度非常大、作息时间没规律以及工作条件也很差,非常有可能患上各种各样的疾病,比如支气管炎、肺结核等等。根据相关调查显示,工作在一线的道路养护人员,身体各项指标的异常率相对较高,尤其是身体的呼吸系统以及心血管组织,他们的身体健康情况应该引起社会各界的重视,务必对其加强健康教育,让其身心健康有所保障。

(二)道路信息化水平不高

目前,我国道路信息化的程度不高;对于道路情况的检测没有与现代科学技术进行融合,这样就导致信息资源不能及时有效的实现共享,这将成为排除道路隐患的阻碍。

(三)道路养护资金不足

因为道理建设需要的资金数目较多,这就使得道路养护资金投入偏少这一现象普遍存在,在加之一些路段的运营效益本就不好,就更不愿意在花钱在道路养护上,这就让道路养护资金问题得不到及时有效的解决,由于资金投入不足,道路养护问题肯定层出不穷,让其使用年限也有所减少,这就容易导致交通事故的发生,让人民的人生财产安全得不到保障。

(四)道路护养人员不足

道路护养的一线工作人员不足,一般是都是由于护养队伍人员配置不够科学合理造成,就目前情况看来,道路护养队伍的组建当中管理者的数量非常之多,但是就工作在道路护养一线的人员来说,那数量就很少了。而且道路护养的工作人员相对来说素质偏低,个人技术能力不强。

三、道路养护优化方案

(一)结合路段实际情况,建立信息化以及高素质的专业道路护养队伍

各个地域的路段情况都有所不通,我们不能采用统一的护养措施,要结合与当地相符合的实际情况来进行道路护养体系的建设,最大化的利用现代化科技手段来对管辖地域的道路运作情况进行了解以及养护,保证可能出能够及时排除出出现在道路上的安全隐患。另一方面利用当地的人力资源以及其特点组织一支信息化与高素质的专业道路护养队伍。

(二)增加道路养护资金投入,保证道路养护质量

道路养护所需资金无论在哪一个地区都是最为基本的问题。由于人们对道路养护的重视程度好不够高,这就导致相关部门给予道路养护的投入资金也有很大的限制。所以必须加强人们对道路建设重要性的认识,充分调动当地人民道路维护的积极主动性,使其主动参加到道路维护队伍中去,让道路维护发挥其正能力,得到地方政府的肯定。

(三)培养道路维护工作人员

近些年来,我国道路养护人员一直紧缺,如何打造高水准的道路养护队伍,首先要肯定道路养护工作人员在道路工程建设当中的重要,加强其信息,增强组织向心力,第二给予道路护养工作人员关心与鼓励,提高其福利待遇,出台相关的鼓励政策,最后对其进行定期或者不定期培训提高其专业素养以及个人素质。只有科学、专业的养护队伍,才能让道路护养工作得到更好的实施。

四、沥表路面的养护方案

(一)路面裂缝填补

这是一种预防性养护措施,同时也是在沥表路面使用最为广泛的,具体的实施是将密封胶灌到裂缝中去,或者给裂缝涂刷一定量的沥青或是密封胶。

(二)雾状封层

这种方式使用与较为老化的沥表路面,具体指的是将专门的再生剂又或者是乳化沥青喷洒在沥表路面,缺点是需要很长的一段时间,道路才能恢复使用。

(三)碎石封层

这种技术是造通过喷洒沥青类型结合料之后马上铺垫相应的粒径粗集合料,然后产生的薄膜封层。并且使用于新建沥表路面的磨耗层。

(四)微表封层

微表封层说的是将乳化沥青、水、矿粉以及碎集料进行混合,将其均匀的铺垫到员路面与之结合,形成抗磨的养护层。相对普通的稀浆封层要好的多,具有一定的修复功能。

(五)薄层罩面

这种比较使用处理路面早期破坏,就是在沥表路面在铺上一层新的材料,借此来保证行车的安全性。

(六)开槽修补方法

这种方法比较使用与修补较小的沥表路面裂缝,具体的实施就是用灌缝机把乳化沥青以及别的材料灌满裂缝,等到灌缝有一定强度后便可以通车。

(七)坑洞修补

这是一种普遍的矫正养护技术,具体做法就是将坑洞进行清理,然后使用材料修补,进行压实与封边。比较适合于应急措施。

(八)温拌沥青技术

使用这种技术能够有效的解决环境污染问题,具体指的是说的拌合温度在冷拌与热拌沥青之间的一种混合料。其具有节能高、环境染污少、对于一线员工身体伤害也小。

参考文献:

[1] 王静杰.浅谈沥青路面养护技术[J].山西建筑,2010,36(11):263-264.

[2] 季红.分析在道路养护中现代成本管理的应用[J].城市建设,2012,(24).

[3] 陈兆军.道路养护问题与措施分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(12).

道路优化方案范文第2篇

关键词:城市道路建设;优化设计;内涵

中图分类号:TU99 文献标识码: A

系统性和复杂性成为了当下城市道路设计的主要特点,城市道路,它的主要功能是要沟通各个片区,以便于城市中的车辆和人们的出行,这样会给人们的工作和生活带来方便。近年来,随着都市的前进发展和人们生活节奏的加快,城市道路的设计将要迎接越来越严峻的考验,现在的城市道路迎来了一个新的局面,那就是各种各样! 新奇百态的设计样品出现在人们的面前,但是设计样品多了,所出现的问题也就随之加多,那么对于一个道路的设计者来说,这就是一个严峻挑战,面对挑战,设计者们也应该以高标准要求自己,对自己的设计负责,对道路的受用者负责,对城市建设负。

道路优化设计内涵

道路优化设计是在城市总体规划、城市综合道路规划的基础上结合各项道路规划的成果对城市道路建设流程实行宏观调控和微观分析。它是以保证道路畅通,有序,安全为目的,以道路工程学的理论知识和可持续发展的理念为基础,以有效节约资源为优化条件,对城市道路建设流程实行优化。道路优化设计不仅考虑现有的道路建设系统也涵盖了未来道路系统的优化设计,通过科学的优化计算,让道路系统无论在时间还是空间上都能保证车辆正常运行。通过对设计思路的不断改善和探索,最终获得适合目前以及今后城市发展道路运行的最人性,最合理的道路建设方案,从而保证城市道路能够利用人性化的服务和精细化的管理解决现今城市道路建设中出现的一系列问题。

道路优化设计的必要性

城市道路建设流程包含很多环节,在以往的流程建设中往往会忽略各环节的道路优化,即在道路建设时仅以城市规划、交通规划、建设方案、道路设计、道路施工及交通管理为总主线。这种致命性疏忽导致现今城市道路建设中在各个环节都存在问题,为了有效解决道路建设中的一系列问题,可以从以下几个方面对城市道路建设进行改善,从而保证城市道路的可持续发展。

2.1 对道路规划实行优化设计

随着人们出行需求的增加,城市机动车辆也越来越多,这种增加趋势让城市道路建设不堪载荷。为了有效解决城市道路拥堵的难题,扩充基础设施承载能力以及加大路网建设成为现如今城市改善自身道路问题的首选。而城市管理者也希望通过对道路进行规划达到缓解城市道路问题的局面,但是目前城市道路规划仅仅确定了道路等级,道路横截面面积及红线宽度就直接着手道路施工图的设计,这种不科学的道路规划并没有进行面向规划,也没有施行优化设计,施工与规划衔接不合理必将为未来道路的运行埋下隐患。为了改变这种片面建设的局面,对道路规划实行优化设计至关重要。

2.2 对建设方案实行道路优化设计

对建设方案实行道路优化设计是利用现代研究方法,通过定性与定量相结合的分析将道路方案建设转化为不同类型的道路建设模型,通过这种模型建设来保障各种建设方案的科学性。另外,定量、定性的模型分析可以在科学实验的基础上对建设建设方案的各项具体数据进行合理预测,对各类方案的可行性进行科学判断,通过不同建设方案之间的数据比照,获得最佳优化方案。

2.3 对道路设计实行优化

道路设计旨在为城市打造一幅秩序井然、道路协调的风景图。一般的道路设计都侧重技术性质、道路标志、交叉点类型及道路横截面形式等,这些因素都是道路建设的基本因素。若仅仅考虑这些因素而忽略道路优化设计就很有可能导致施工图出现道路功能不全的现象,如道路几何形状设计不合理,人行横道设置不合理,车辆无处掉头或车辆转弯半径不足,从而出现交通不顺畅甚至带来交通事故。道路优化设计是衔接建设方案和道路设计的关键,它不仅可以对道路设计中的技术、交叉口渠化及道路横截面进行详细的工程设计指导,还可以结合城市合理的方案建设,将实际施工与理论建设模型相结合,打造一个交通安全、顺畅,环境和谐、有序的新城市面貌。

2.4 对待道路施工实行优化设计

考虑道路施工期间的道路优化主要是考虑施工期间的交通组织和交通安全。对道路施工实行优化设计可以从以下两个方面进行考虑:1)完善施工周边交通组织,根据道路施工的影响范围,对施工周边交通设施进行合理部署,确保将道路施工的影响降到最低;2)实行分流措施,为施工处交通减压,如施工队可以在施工附近设置交通标志牌,提醒行人和机动车辆从其他处通车,确保施工道路的顺利进行。

2.5 对道路管理实行优化设计

随着机动车辆的增加,城市交通管理压力也愈大,因此建设一个更强而有力的道路管理机制和决策机制刻不容缓,若能够将优化设计融入道路管理中就能够从根本上改变传统道路管理以单纯的基础设施扩充为主的局面,形成建管并重的管理机制,通过对城市道路进行合理布置和引导以及完善的道路管理机制来均匀交通负荷,缓解交通压力。另外合理的优化设计还可以进一步完善交通指挥,实现对交通的实时监控,从而将现今的道路设施运营管理提升到量化分析,科学决断,智能管理的层面。

道路优化设计的建议

为了让道路优化设计融进城市道路建设的各个流程中,可以从以下几个方面进行考虑:1) 政府能够完善城市道路规划的管理体系,引导各个城市将道路优化设计引入道路建设项目流程;2) 建设道路行政管理机构,如城市道路整治委员会,从行政管理体制上把握城市建设流程的总体设计,实现对道路资源的统筹,通过建立相关道路法规协调道路建设中各方面的关系;3) 建立道路工程设计审查及道路优化设计程序,要认真对每个流程都进行严格审查,只有满通优化设计的理念才可进入下一个流程的设计。

4、结语

对城市道路建设流程进行合理优化设计是保证道路建设流程之间有效衔接,保证道路规划和道路流程顺利实行的关键点。因此,只有积极开展道路优化设计,将科学的优化设计理念融进城市道路建设流程中,才能够从根本上保证城市道路的功能和后续使用。

参考文献:

道路优化方案范文第3篇

【关键词】变电站;高架桥;高边坡;台阶布置;

1、 概述

随着电网建设的快速发展,土地资源的日益紧缺,变电站站址选址愈发困难,越来越多的变电站建造在山坡或丘陵上。依据站址土方平衡原则,建造在山坡和丘陵上的变电站站址设计标高会比周围场地高,变电站的站区和进站道路土方开挖及回填工程量巨大,同时形成深填方区和高边坡。对于深填方区,通常采用分层碾压加强夯处理,对于高陡的填方边坡,通常采用扶壁式挡土墙联合填筑加筋土等方案,对地基承载力要求较高,通常也需经过地基处理方能修筑边坡。上述方案施工工期长,造价较高,因此土建方案优化设计尤为重要。

本文将结合某500kV变电站工程设计实例,通过经济技术比较,浅析台阶布置与高架桥方案在丘陵地区变电站土建优化设计中的应用。

2、 工程优化分析

2.1 工程概况

某500kV变电站位于广东省云浮市,站址属丘陵地貌,地势整体中间高四周低,微地貌由一剥蚀残丘及冲沟组成,冲沟位于场地的东西两侧,近南北走向。场地地形起伏较大,现地面高程38~98m,最大相对高差约60m。场地平整采取就地土方平衡原则,竖向布置采用多台阶场地方案,依据站区总体规划布置图,从站址东南侧新建长594m的进站路与站址东南侧乡村公路连接。

2.2 竖向布置优化方案

根据系统规划、规模和电气布置方案,考虑了水土保持、土方平衡原则、站址处百年一遇水位为42.4m,合理确定场地设计高程。站址地势东南高西北低,场地地形起伏较大。根据站址地形及土方平衡原则,兼顾现场进站道路,站址竖向布置可采用平坡式、台阶式两种布置方式。

两种布置方式经济指标对比见表1。通过对比,台阶式布置方式的变电站节约占地面积,减少土方开挖及回填,降低边坡工程量。综合比较后,本工程采用台阶式布置方案,比平坡式布置节省费用184.4万。

表1 经济指标对比表

序号 项目 单位 数量 费用 备注

台阶式布置(3个台阶),场地设计标高77.5m、79.5m、82.5m 平坡式布置,场地设计标高79.4m 单价(元) 台阶式布置合计(元) 平坡式布置 合计(元)

1. 变电站站区用地面积 m2 80917 85030 台阶式布置占地面积小

2. 站区围墙内占地面积 m2 45165 44145 225 10162125 9932625 平坡式布置围墙内面积小

3. 站区边坡及挡墙占地面积 m2 35752 40885 180 6435360 7359300 台阶式布置边坡及挡墙占地面积小

4. 坡顶排水沟长度 m 589 1000 167.81 98840 167810 0.4x0.4以上规格,浆砌块石

坡脚排水沟长度 m 3170 2500 167.81 531958 419525 0.4x0.4以上规格,浆砌块石

5. 站内挡土墙 m3 5950 0 424.54 2526013 0 浆砌块石,含墙上钢梯、钢栏杆

6. 坡面防护 m3 4349 5882 325.57 1415904 1915003 浆砌块石

植草 m2 27258 36867 40.87 1114034 1506754 铺草皮

7. 场地平整挖方量 m3 255162 303200 36 9185832 10915200 未考虑松散系数,台阶式布置土石方工程量小,按土石方综合单(含挖、填、运)

8. 场地平整填方量 m3 232427 297800 0 0

9. 其中石方量 m3 35000 50000 0 0 包括基槽开挖,不考虑使用,台阶式布置石方量较小

10. 场地强夯区面积 m2 14900 15500 41.75 622075 647125 台阶式布置强夯区面积小

11. 基坑开挖余土石方 m3 25000 25000 36 900000 900000 不外运,未考松散系数,用于场地回填,

12. 表土清除 m3 36146 38000 36 1301256 1368000 全部外运,清表需补土。清表厚度按照300mm考虑。

13. 取土 m3 8870 42210 18 159660 759780 运距15km

14. 外运石方量 m3 22000 43000 54.47 1198340 2342210 有7000m3用于场地边坡和挡土墙,其他外运,运距15km

15. 围墙总长度 m 873 871 961.28 839197 837275 平坡式布置围墙长度最小,差别不大

16. 总计 3649 3907

2.3 进站道路方案优化

进站道路连接站址与地方道路,起点位于长冲村附近道路三岔口处,终点接变电站站址。起点处现状道路与站址设计高程的高差约30米,进站道路中间路段为天然山谷,主要分布有水田、耕地、鱼塘等农用地。从工程技术的角度来考虑,进站道路可采用桥梁方案或路基方案。桥梁方案采取桥梁、道路相结合的方式,通过设置桥梁跨越山谷;路基方案则全程采用土方进行路基填筑。

(1)路基方案:

新建进站道路回填边坡高度最高为25m。整条新建进站道路,除了与站区斜街段为挖方边坡外,其余均为填方边坡。回填边坡的填料主要为现场场地平整开挖出的土方,由于回填高度较大,边坡填土必须经过夯实或分层碾压处理,并放缓坡率以保证边坡稳定。由于进站道路主要穿越水田、鱼塘等低洼地区,道路回填边坡区域存在厚度不等的软土层,会影响边坡的稳定,所以在边坡设计中采用了换填、旋喷桩加固的地基处理方式,以加固边坡的稳定性。

路基方案存在如下缺点:

(a)路基填筑将天然的山谷(天然泄洪道)一分为二,对原有的排水系统产生不利影响,同时洪水也对路基构成一定危险;

(b)路基最大填高约25m,坡面防护施工难度较大,运营后可能会出现较大工后沉降,影响行车舒适性和安全性;

(c)路基放坡占用了较长路段的村道,对该路进行改线的长度较长,和桥梁方案相比,改路增加的用地为3.9亩。

(d)地基处理难度大。

(e)施工周期长。

(2)桥梁方案:

综合施工场地、施工工期、桥梁规模、平曲线形状、结构安全等因素考虑,上部结构采用20m预应力砼连续箱梁,桥跨组合为(4x20+5x20+5x20+5x20)m预应力砼连续箱梁,桥梁全长380m。

预应力砼连续箱梁采用等高直腹板单箱单室连续箱梁,梁高1.5m,顶板宽度8m,底板宽度4.5m。

桥墩为矩形截面双柱式墩,截面尺寸为1x1m,桥台采用柱式台,台后设置5m搭板。桩基采用D130cm钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计。

相对于路基方案,桥梁方案的优点显著:

(a)桥梁结构为预应力砼连续箱梁,施工工艺成熟,施工质量容易保证;

(b)相对于路基方案,工后沉降极小,能有效保证行车舒适性和安全性;

(c)相对于路基方案,桥梁方案无需填土,施工工期受雨季影响较小,节约工期;

(d)从环保性来看,桥梁方案能最大限度地减少用地面积,减少沿线农田、耕地、鱼塘等农用地的征用,节约宝贵的土地资源;解决了进站道路截断天然沟渠的问题,不影响该区域原有的排水系统;

综上比较,相对于路基方案,在占地指标、施工周期、地基处理难度和环保方面,桥梁方案均占有优势,本工程采用桥梁方案。

3、结论

综上所述,在丘陵地区变电站土建方案设计过程中,由于方案施工工期长,造价较高,因此通常要考虑到对变电站土建方案进行优化。本文结合工程实例,主要从竖向布置优化和进站道路优化两个方面探讨了丘陵地区500kV变电站工程设计中优化措施,通过经济技术比较,优选最佳的设计方案,以提高变电站施工周期、减少地基处理难度和实现环保的目标。

【参考文献】

道路优化方案范文第4篇

关键词:立交,比选,择优

Abstract:Analysis of the variation of single trumpet interchange design scheme selection and construction key points and difficult points Key word: crossingroad,selection,decision

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一、工程概况

珠江三角洲外环高速公路黄岗至花山段(下简称“肇花高速”),是国家高速公路网布局中珠江三角洲环线高速公路的组成部分,是广州市区域高等级路网整体规划“四环十八射”中的第四环的一部分。本合同段为第2合同段,全程设计时速120km/h,双向六车道,路基宽度34.5m。本项目自西向东布设,根据本项目工程可行性研究报告,结合地方经济发展、路网规划及地方意见,本合同段推荐线设置了9处立体交叉, 其中本项目在K53+520处与芙蓉大道交叉,设置芙蓉嶂互通立交,本互通的设置主要是解决芙蓉大道及其附近区域交通流上下高速公路的问题。目前芙蓉大道现状为双向四车道,城市主干道,路基宽24.5m,目前花都区已规划为双向八车道城市快速路,规划红线宽60m,设计速度80km/h。

二、交通量预测

根据交通量预测,本互通2032年的匝道出入交通量为12250辆/日,其中主流向为花都区与肇庆、花山方向,交通量占72.3%。根据未来出入交通量的预测,本互通匝道设计速度采用40km/h,收费征地车道数为2入4出。

图1芙蓉嶂立交转向交通量分布图

三、方案比选择优

在设计阶段,笔者进行了两个方案的综合比较。方案一为变异的单喇叭方案,由于传统的单喇叭立交型式,连接线、被交道路、主线三者间所谓的三角用地占地面积比较大,加上立交位置的土地比较有价值,地方较为反对该形式立交方案。因此,现阶段对传统的单喇叭立交型式进行了变化,立交连接线靠近主线平行布设,肇庆至花都区或佛冈方向的匝道右转改为上跨立交连接线、下穿主线稍微绕行的左转匝道,这样大大减少了三角区占地。该方案的优点有:仅设一处平交口和收费站,有利于地方路的交通组织,一处收费站方便管理,占地也较为适中。缺点为肇庆至花都区方向为主交通流,存在一定的绕行。

图2 芙蓉嶂互通方案一平面图

方案二为变异的菱形立交方案,为四条上下匝道,与东向进行转换的两条匝道与芙蓉大道相连接;与西向进行转换的两条匝道与山前大道相连接,其平交口采用渠化T型平交,匝道均下穿主线。该方案优点是平面线形顺适,匝道间紧贴布设,占用耕地很小,工程规模也较小。缺点是需要设置两处平交口,并且需要设两处收费站,不方便集中管理,设两处平交口对地方路交通有一定的影响;主交通流为花都区往返肇庆方向,即主交通流需要从芙蓉大道走到山前大道上来上下高速,绕行较多,同时三个平交口相邻,比较难标识,容易造成车辆误行。

图3 芙蓉嶂互通方案二平面图

综合各方案立交功能、通行能力、工程规模、节约耕地等因素的比选,考虑方案二占地最小,但桥梁规模最大,设两处平交口和收费站,主交通流要绕行;方案三占地居中,桥梁规模也居中,但是收费站分别设于匝道上,更不方便管理,主交通流也要绕行。方案一占地最大,但桥梁规模最小,仅设一个平交口和收费站,集中收费方便管理,主交通流也存在一定的绕行,但是与方案二、三相比绕行距离要短些。经综合比选后,初步设计阶段推荐采用方案一,即变异单喇叭+T型渠化平交方案,各方案技术经济比较如下表所示:

四、施工图设计

在施工图阶段,考虑到芙蓉嶂立交主线左侧厂房密集,为减少拆迁数量,设计时在保持美观的前提下,喇叭口尽量压缩靠近主线,CZ匝道与CC匝道衔接,采用R=60m的半径,搭配A值为85的缓和曲线汇入主线。ZC匝道需下穿主线然后汇入CC匝道,由于ZC匝道从下穿主线点到汇入CC匝道的距离太短而高差较大,会不可避免的造成CC匝道、CZ匝道位置较高而ZC匝道位置较低的情况,形成高低式路基。

图4 高低式路基断面

考虑到匝道错台的最大高差仅为4.85m,而且该立交路段地质情况较好,多为砂型土质,采用加筋悬臂式挡墙布设。为了给布置挡墙和排水设施留下一定空间,ZC匝道和CC匝道设计线间距按最小距离1m控制,ZC匝道内侧布置集水井汇水,最后用横向管引出积水,从ZC匝道的外侧排出。

图5 芙蓉嶂立交平面图(施工图阶段)

五、结论

本文给出了立交方案比选的一般方法,针对传统单喇叭方案结合地形、地物进行线形局部变化,得到了变异单喇叭的立交方案。须注意的是,若立交范围内主线均为路基时,由于变异单喇叭两条匝道同时下穿,须设置两座主线桥,相对传统单喇叭方案会增加一座主线桥的造价,经济上来看这种变异方案没有明显优势;若立交范围内主线为桥梁时,采用变异单喇叭方案虽然部分匝道有绕行,但大大节省了三角区的占地,尤其是在经济发达地区耕地寸土寸金的情况下,优势更加明显。

参考文献

1、《新理念公路设计指南(2005版)》交通部公路司编著

道路优化方案范文第5篇

关键词:遗传算法;管网优化;污水干管;爆破顶管

1项目概况

某污水处理厂,总面积32.08km2,设计规模16万m3/d,总投资约3亿元。其中近期8万m3/d厂区现已建成投产。而负责收集运输其一半污水干管尚未建设,这部分污水的天然排泄方向为某水库上游,上游附近靠近森林公园,少量污水的排入就会产生较大污染和影响。现状污水量已经较大,约4万m3/d,而且其中较大部分为工业废水。

2 现状分析

本污水干管承接的上游21km管道已经建成,下游污水厂前d1500m管道也已敷设完成,惟独樊环交口至清溪西路东新庄段未建。本工程分为A~C段和D~C段两段,A点上游21km管道和C点下游d1500管道的埋设形同虚设,大笔资金投入下去无任何效益。A~C段被搁浅的主要原因是:(1)管道沿线地形地貌复杂,地面高差起伏较大。A点地面高程24. 00m,F点35. 00m,C点17. 00m,管道埋深6~15. 5m,而此段樊洼路路面狭窄曲折,两侧建筑物密集、杂乱,路北采石坑和监狱围墙紧压红线。大开挖法无法实施。(2)B~C段位于非城市规划道路下,管道定线和征地问题很难解决。针对以上问题,笔者突破常规设计思路的约束,大胆尝试从管网优化和施工方法改进两个方面寻找对策。

3 管网优化

污水管道的优化设计包括两方面内容,一是管线布置的最优方案;二是管线布置给定下管系的优化设计。对于这两方面,国内外做了大量开拓性工作,取得了巨大成果。根据目前国内外已有的优化设计方法,本文采用遗传算法进行管网优化设计。计算步骤如下:(1)在详细搜集现状资料和地形图,深入现场踏勘的基础上,找出可供选择的平面布置方案。共有3种。方案1(原规划设计方案):A ~F~B~C路线,A ~B段重力自流。方案2(为方案1改进方案):A ~F~B~C路线,A点设提升泵站提升后重力自流至B点。方案3:A~E~D~C路线,A~E~D位于冲沟处地势低,D~C段为高岗。(2)根据平面位置已定情况下的遗传算法优化设计方法,以总工程费用为目标函数,通过编码、适应度函数建立、选择、交换、变异等循环操作,求出该路线方案中各设计管段的流量、管径、坡度、埋深,以及计算出总工程费用。(3)比较总工程费用,最小的布置方案作为最优方案。经计算最优为方案3,比传统方法计算出的原规划设计方案直接工程费用降低11%。计算中采用的遗传算法参数如下:种群数50,遗传代数20,交换概率0. 55,变异概率0. 1。

污水管网优化设计的目标应该是经济性、可靠性和安全性的全面优化。由于安全可靠性不易量化和污水管网拓扑结构的复杂性,本程序尚未计算分析安全性,程序计算中只包括管道和泵站工程的费用。而采用人工列表法弥补这一不足,各方案计算结果和综合比较见表1。由表可知:如方案3中D~C段能用顶管法施工,则此方案不但初期建设费用省,常年运行费用低,而且运行维护方便,安全可靠性高。因此,根据本次设计计算结果,修改了原规划,选定了方案3。

4 爆破顶管设计

随着城市建设的大规模发展和人们环保意识的增强,对市政管线施工技术的要求也不断提高。顶管施工技术1986年始于美国,北京从1953年即开始使用。因其无需隔断交通、噪音以及震动小、可以在很深的地下敷设、可以穿越障碍物、对施工周围的影响很小等优点,越来越受到城建部分的青睐。一般应用于管道埋深过深、穿越城市已建道路或铁路、房屋等障碍物。本工程D~C段污水管位于快车道下,约有500m长埋深5~13m,岩石地质,路下为水厂原水输水管、配水管、电信、电力等市政管线密集,污水管顶管方式可以概括为开放型和封闭型两种,通常应根据土质和地下水位选择顶管方式和掘进机型。本工程D~C段地下水位较低,土质坚硬,地质报告反映为该市最坚硬岩石,普通顶管法无法实施。可采用机械顶管中的“岩盘顶管机”。该机型的刀头类似于牙轮钻,可在岩石中顶进。但该机种造价很高,目前在国内还是一项空白。若不建中途提升泵站就只剩唯一选择———爆破顶管。

我国的综合控制爆破技术早在20世纪90年代已进入世界先进行列,但在城市污水管道施工中的运用尚无先例。该市虽早在上个世纪就已引进顶管技术,先后在不少城市道路排水中得以运用。但是如此大埋深长距离爆破顶管尚无先例可寻,无成功经验可以借鉴。因此本工程设计风险大,施工压力更大。

爆破顶管是人工顶管的一种特殊形式,普通人工顶管为人工掘土成孔,而爆破顶管是爆破岩石成孔。爆破顶管的关键在爆破,爆破药量应根据岩石硬度确定。D~C段地质为“中风化泥质砂岩、砂岩和砂质泥岩互层”,药量控制难度大。采取对策为:药量少、(爆破)次数勤,尽量减小超爆量,以保证施工安全和工程质量。同时采用多个工作坑同时爆破顶进的措施,以缩短工期。

工作井选用圆形,钢筋砼护壁倒挂成坑,工作井间距100m。

5 结论

本工程自投入运行以来,使用情况良好,截污效果显著,环境效益明显。沿线路面下自来水等其他市政管线、砼路面、周边建筑物无工程影响痕迹。总结设计体会有以下几点:

(1)管网优化在污水管道设计中意义重大,应该受到城建部门的重视,并大力推广。

(2)污水干管应该布置在地势较低处,以便于污水自流入内,既可以减小管道埋深,又可以减少中途提升泵站数量。

(3)顶管施工具有影响小、投资省、无需阻断交通、适用于不同土质等常规施工方法无法比拟的优点。为了切实做到保护环境,应加大推广顶管施工技术力度。

参考文献:

[1]李树平,刘遂庆,城市排水管道系统设计计算的进展[J]给水排水