路基設(shè)計方案精選(九篇)
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第1篇：路基設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：高速公路；改擴建工程；路基拼接；設(shè)計方案
中圖分類號：X734文獻標識碼： A
一、石家莊至磁縣高速公路情況
河北省石家莊至磁縣（冀豫界）公路于1994年8月開工，1997年12月建成交付使用，是一條功能齊全、全封閉、全立交的四車道高速公路。該高速公路按平原微丘區(qū)技術(shù)標準設(shè)計，路基寬26m，其中：行車道寬4×3.75m，中間帶寬4.5m（其中中央分隔帶寬3m），硬路肩寬2×2.50m，土路肩寬2×0.75m。從原有路面狀況及檢測的情況來看，該高速路面一次建成，路面結(jié)構(gòu)較為統(tǒng)一，面層厚度均為15cm，由4cm中粒式瀝青混凝土上面層+5cm粗粒式瀝青混凝土中面層+6cm瀝青碎石下面層組成；基層厚度為18~20cm水泥穩(wěn)定碎石，底基層為28~40cm石（二）灰土或二灰砂；原有公路養(yǎng)護工作較完善，路基部分及橋面鋪裝路面狀況均較好，發(fā)生橫向裂縫的頻率很低（約1道/260m），縱向裂縫或網(wǎng)裂等現(xiàn)象基本沒有。05年經(jīng)過一次4cm罩面中修后，至今平整度保持得較好。詳細情況請參考路面部分的報告。
總體而言，河北省石家莊至磁縣（冀豫界）公路作為京港澳高速是南北向國道主干線重要的一段，改擴建工程與沿線經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)，各級政府都給予了高度的關(guān)注，選擇合理的實施方案是改擴建工程能否順利實施的基本保障。
二、新舊路基拼接設(shè)計
（一）新舊路基拼接方式
根據(jù)保通期間減少對原路基擾動的要求，參照我國成功經(jīng)驗，本項目擬采用自下而上挖臺階的方式。臺階尺寸根據(jù)原路基土質(zhì)而變化，臺階底面向路中心橫坡3%，分層夯實，臺階挖至與原地面齊平。然后每層都嚴格控制厚度、壓實度、拱度和平整度，并進行檢測。我院對原路邊坡進行了挖臺階試驗，分別選擇了粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土和粉煤灰路基邊坡開挖，挖臺階時已考慮到清坡面土的因素。通過該試驗，獲得了符合本項目特點的臺階尺寸。
（二）拼接實施方案
為增加新舊路基的整體協(xié)調(diào)性，避免或減少橫向錯臺和縱向裂縫的發(fā)生，在加寬填筑路基前，先對老路基邊坡和加寬路基的基底進行30cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，并對基底進行沖擊碾壓，采用的壓實遍數(shù)為20遍，速度12～15Km/h，驗收標準按現(xiàn)行規(guī)范的壓實度提高一個百分點驗收?？紤]到本路段路基填料中有大量粉質(zhì)粘土和砂土，臺階高度不宜太大，因此，對于非粉煤灰路基，坡腳處第一級臺階按按寬1.5m，高1.0m開挖，上部臺階均為寬100cm，高66.7cm。開挖后及時進行拼接填筑，自下而上開挖一階及時填筑一階。開挖拼接至路床底面的臺階時根據(jù)路基填高確定其臺階高度和寬度，臺階面距離路床底面小于70cm時應(yīng)將其作為一個臺階開挖回填，距離路床底面大于70cm時應(yīng)分成40cm和≥30cm兩個臺階高度開挖回填；路床部位作為單獨一個臺階開挖處理，其開挖位置為距離原路基土路肩外邊緣向路中線80cm處，臺階高度為80cm。在路基填筑過程中在基底鋪設(shè)一層土工格室，路床底鋪設(shè)一層鋼塑格柵，并用鋼筋釘固定。
三、特殊路基設(shè)計
（一）路基處治設(shè)計原則及標準
第一，非軟土路段拼寬處理。一是對于普通路基段，按不均勻沉降＜10cm控制，不滿足標準的按照特殊路基進行處理。二是對于樁基橋頭的臺背處理區(qū)，按工后沉降≤10cm，不均勻沉降＜5cm雙指標控制，當不滿足其一時，按照特殊路基進行處理。三是整體式基礎(chǔ)的小構(gòu)造物，考慮與原結(jié)構(gòu)拼接，為保證結(jié)構(gòu)結(jié)續(xù)性，進行復合地基加固處理，工后沉降控制以橋涵構(gòu)造物的拼接要求為準。
第二，軟土段路基拼寬處理。一是沉降標準。本項目軟土路基段落相對較短，軟土埋深較淺，且軟土層厚度較小。由于本項目老路軟基路段的沉降已基本完成，拼接路基施工中過大的總沉降會導致老路的破壞，因此，拼接路基除了控制工后不均勻沉降外，拼接路基的總沉降也需要加以控制。根據(jù)相關(guān)工程的經(jīng)驗，結(jié)合本項目特點，推薦按二項指標進行控制：設(shè)計使用年限內(nèi)（15年）拼寬部分路基計算總沉降不大于15cm；路基橫坡總增加量應(yīng)≤0.5%（其中橫坡變化率均考量范圍為原路路基邊緣至拼寬部分路基重心處）。當不滿足其一時，按照特殊路基進行處理。二是穩(wěn)定標準。采用圓弧滑動法進行穩(wěn)定驗算，對于施工期驗算采用總應(yīng)力法（用快剪指標）和總強度法（用十字板指標）計算，其穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于1.1；對營運期驗算采用有效固結(jié)應(yīng)力法（用快剪和固結(jié)快剪指標），其穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于1.2，否則應(yīng)進行處治。
（二）拼寬路基處治范圍
一是縱向處治范圍：特大橋、大橋、中橋：兩側(cè)橋臺的臺后各50m為處理范圍，按“10m+20m+20m”進行漸變過渡，其中“20m”為橋頭處理，“10m+20m”為橋頭路基過渡段；小橋：兩側(cè)橋臺的臺后各30m為處理范圍，按“10m+10m+10m”進行漸變過渡，其中“10m”為橋頭處理，“10m+10m”為橋頭路基過渡段，臺前處理至錐坡坡腳，承臺下不布樁。另外，就通道、涵洞而言，中心線兩側(cè)各20m。
二是橫向處治范圍：地質(zhì)條件較差路段，當路基填土高度小于等于2.0m時，樁體從老路原坡腳處開始向外布設(shè)；當路基填土高度大于2.0m時，樁體距老路土路肩邊緣外3.0m處開始布設(shè)，對于布設(shè)在老路基坡面的樁體，應(yīng)將加寬路基填筑至樁頂標高時開始打設(shè)，當填筑路基和老路基邊坡強度較大時，可采用引孔等措施進行樁體施工，向外處理至新路基坡腳處。其他路段，樁體從老路原坡腳處開始向外布設(shè)。
三是部分拆除需原地新建橋梁毗鄰的路基：對于部分拆除需要新建的橋梁，由于橋梁毗鄰老路基已經(jīng)基本完成沉降，故同拼寬橋梁一樣，僅對加寬部分路基進行處治。另外，就擋土墻處治范圍而言，擋土墻地基進行樁基處理或換填處理，并進行承載力試驗，以滿足擋土墻地基承載力要求。
（三）處治方案選用原則
一是對于非軟土及軟土處治路段：處治方案的選用，根據(jù)地質(zhì)變化及施工難易程度合理選用。一般當?shù)鼗休d力值大于130KPa且分層厚度大于3.0m時，選用CFG樁進行設(shè)計，否則選用水泥攪拌樁進行設(shè)計。二是對于砂土液化路段：結(jié)合國內(nèi)其他高速經(jīng)驗，重點對橋頭及構(gòu)造物兩側(cè)毗鄰路基進行處治，對于輕微～中等液化的一般路段不做處治，對于中等～嚴重液化路段進行處治。同時考慮到采用的碎石樁復合地基處治，施工也會產(chǎn)生較大震動，同時形成排水通道，可能帶來原有路基的變形，故對于砂土液化路段，選用水泥攪拌樁處治。
參考文獻：
[1] 何藝雄. 高等級公路路基沉降計算方法淺談[J]. 山西建筑. 2009(14)
[2] 張海鵬,劉克志. 高等級公路交通安全設(shè)施設(shè)計的影響因素分析[J]. 黑龍江交通科技. 2009(08)
第2篇：路基設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：瀝青路面；設(shè)計；山區(qū)高速公路；路面；設(shè)計方案
一、我國高速公路現(xiàn)狀及山區(qū)高速公路建設(shè)面臨的問題已超過美國躍居世界第一
中國高速公路發(fā)展從1988年滬嘉高速公路的建成通車實現(xiàn)中國大陸高速公路零的突破，到2013年底，高速公路通車總里程達到10.4萬公里，已超過美國躍居世界第一。中國地域遼闊，地形地貌差別極大，給高速公路的建設(shè)帶來很大的挑戰(zhàn)性。在初期，高速公路的建設(shè)從經(jīng)濟發(fā)達同時修建難度比較小的地區(qū)開始建設(shè)，隨著國家主干道計劃（“五縱七橫”規(guī)劃）的逐步而實施，為實現(xiàn)成網(wǎng)的要求，建設(shè)重點也向地形復雜的地區(qū)轉(zhuǎn)移，長大隧道及高跨、長跨橋梁占的比例也起來越大，同時高速公路的平均造價也大幅度提高。
隨著高速公路的里程的增加，高速公路的建設(shè)不斷向山區(qū)推進，所謂山區(qū)通常是指山地、丘陵和地形比較崎嶇的地區(qū)。在山區(qū)高速公路建設(shè)中遇到不少問題，由于地形的限制，在路線線性選擇上就無可避免的出現(xiàn)許多橋、隧道、陡坡等結(jié)構(gòu)形式，然而這些往往是路面結(jié)構(gòu)形式的薄弱環(huán)節(jié)。而且隨著交通量的不斷增大，并伴隨著許多超載超限的車輛，使得路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)車轍、裂縫、擁抱、泛油、水損害等早期破壞，給國家?guī)砹嗽S多的經(jīng)濟損失。
我國是一個多山的國家，我國的山地占國土面積的 33%，丘陵占 10%，崎嶇高原占 10%以上，大體上講，山區(qū)面積占國土 50%以上，并且山區(qū)大部分地區(qū)經(jīng)濟滯后，為提高人民生活水平，交通便利是一個必要條件，因此，解決好山區(qū)的交通狀況非常的重要。 同時，山區(qū)高速公路的建設(shè)遇到了一些經(jīng)濟技術(shù)問題。因山區(qū)受地質(zhì)和經(jīng)濟因素的制約，在高速公路設(shè)計建造時受到一定的阻力，而且山區(qū)高速公路建設(shè)成套技術(shù)的發(fā)展相對滯后。山區(qū)高速公路地質(zhì)復雜，環(huán)境難以預(yù)測，路面病害多發(fā)。比如陡坡路段車轍嚴重，凌冰路段抗滑性能差以及路面結(jié)構(gòu)水損害嚴重等。面對我國現(xiàn)階段的國情，我國大量的采用的是瀝青混凝土路面，針對山區(qū)高速公路的特點，路面使用中，面臨著很大的挑戰(zhàn)。根據(jù)調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)山區(qū)高速公路瀝青路面在使用過程中，出現(xiàn)了大量的不同程度的早期病害，比如裂縫、車轍、沉陷、龜裂等。山區(qū)高速公路的建設(shè)如此嚴峻，有必要從最常用的瀝青路面的角度分析我國高速公路路面的設(shè)計問題。
二、山區(qū)高速公路特點
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，內(nèi)地的開發(fā)，原有的普通公路已難以承受大量的運輸需求，現(xiàn)在山區(qū)都已開始大規(guī)模的高速公路建設(shè)。 我國是一個多山的國家，所謂山區(qū)通常是指山地、丘陵和地形比較崎嶇的高原。我國的山地占國土面積的 33%，丘陵占 10%，崎嶇高原占 10%以上，大體上講，山區(qū)面積占國土 50%以上，并且山區(qū)大部分地區(qū)經(jīng)濟滯后，為提高人民生活水平，交通便利是一個必要條件，因此，解決好山區(qū)的交通狀況非常的重要。 由于獨特的地形地貌，使得山區(qū)高速公路有著與一般高速公路不同之處。山區(qū)高速公路有以下幾個特點：（1）地形地質(zhì)復雜。山區(qū)高速公路，地勢變化多樣，地質(zhì)復雜多變，對工程建設(shè)來說是一個巨大的考驗。
（2）陡坡路段多。由于山區(qū)的典型特點，地勢高差大而且范圍廣，陡坡路段出現(xiàn)頻繁，由于上下坡車輛制動頻繁，加上重車作用，對路面產(chǎn)生嚴重影響。
（3）橋隧比例高。通常山區(qū)高速公路橋梁隧道的比例大，借助于橋梁跨線，隧道穿越的高速公路形式在山區(qū)中應(yīng)用顯著。
（4）海拔高，凌冰路段多。山區(qū)海拔高，高差明顯，高者可達幾百以上，而海拔越高，氣候越寒冷，凌冰路段時有出現(xiàn)，對瀝青路面具有重大影響。
三、我國高速公路主要形式之瀝青路面的病害
瀝青路面在使用過程中，由于荷載和環(huán)境因素的影響，將使路面逐漸產(chǎn)生各種破損。路面的破損可以分為兩類：一是結(jié)構(gòu)性損壞，包括路面結(jié)構(gòu)整體或部分結(jié)構(gòu)層的破損，使路面失去支承行車荷載的能力；二是功能性損壞，它也有可能并不伴隨著結(jié)構(gòu)性損壞而發(fā)生，但由于平整性和抗滑能力等的下降，使其不再具有預(yù)定的服務(wù)功能，從而影響服務(wù)質(zhì)量。
（1）裂縫。瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因很復雜，按其成因可分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫，按其形式分則有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與網(wǎng)裂幾種。
（2）坑槽?？硬凼怯捎诼访嫠缮ⅰ斄训绕茡p后在行車作用下不斷擴展惡化形成的一種路面損壞。
（3）沉陷。沉陷是由于路基、路面產(chǎn)生豎向變形而導致路面下沉的現(xiàn)象。可以分為三類：均勻沉降、不均勻沉降、局部沉降。
（4）車轍。車轍是瀝青路面的一種主要損壞形式，大都發(fā)生在實行渠化交通的高等級公路上。路面在車輪荷載的反復作用下，由于路面面層、基層和路基的進一步壓密、沉降，特別是高溫下瀝青面層的壓密和側(cè)向流動隆起，使路面沿行車輪跡逐漸產(chǎn)生縱向帶狀凹槽變形，在車道橫斷面方向上多呈W型。當車轍到達一定的深度，轍槽內(nèi)就會積水并影響車速和行車的舒適和安全性。
（5）滑溜?；镏饕鹨蛴诼访婀饣?，這是由于路面在行車水平力的作用下表層骨料被磨光或瀝青路面泛油所造成。
（6）麻面。面層混合料瀝青用量不足，礦料級配偏粗或嵌縫料規(guī)格不當，以及低溫、雨季施工時路面未能成型，致使粒料脫落，即形成麻面。
（7）松散。松散多發(fā)生在瀝青里面使用的初期，其原因是使用的瀝青稠度偏低，用量偏少，與礦料的粘附力不足；或瀝青加熱溫度過高造成瀝青老化等。
（8）泛油。泛油多數(shù)是由于瀝青面層的瀝青用量過大、稠度太低或熱穩(wěn)定性差等原因所致，但有時候有可能因為低溫季節(jié)施工，層鋪法瀝青路面的嵌縫料散失過多，在氣溫轉(zhuǎn)暖后，在行車作業(yè)下多余的瀝青溢至表面而形成。
（9）油包。油包時由于局部泛油處理不當，細料過多，瀝青含量過大，或因瀝青滴流在路面街成油污而形成面積不大的包裝物。
（10）擁包。擁包就是由于材料本身以及設(shè)計的原因到時高溫抗剪強度不足，或?qū)觾?nèi)含水量過大難以蒸發(fā)，或粘結(jié)層不合格等原因，在行車荷載下，路面產(chǎn)生推擁、擠壓在路面形成局部隆起變形的現(xiàn)象。
（11）波浪。波浪是路面表面沿縱向形成的有規(guī)則的凹凸起伏的一種變形。
（12）脫皮。脫皮是瀝青面層在行車作用下產(chǎn)生大塊的片狀剝落現(xiàn)象。
（13）啃邊。路面寬度過窄，邊緣強度不足，路肩碾壓不密實，路肩和路面銜接不當以致路肩積水滲入使其濕軟，在行車作用下，路面邊緣剝落，并逐漸向路中發(fā)展而形成啃邊。
四、從瀝青路面設(shè)計分析我國山區(qū)高速公路路面設(shè)計方案比較
方案一、采用厚瀝青層的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。該設(shè)計方案可采用 SMA-13 和雙層改性瀝青，路面結(jié)構(gòu)具有較強的表面抗滑性能和抗車轍性能；較厚的瀝青層提高了路面的抗疲勞性能，使路面結(jié)構(gòu)具有較好的耐久性；采用骨架密實型水穩(wěn)碎石可減少基層裂縫，較厚的瀝青層則可抑制和延緩半剛性基層裂縫在瀝青層的反射，從而有效減少路面的裂縫類病害；采用封層和較厚瀝青層，可減小動水壓力對半剛性基層的沖刷破壞，從而減少路面的早期水損壞。推薦方案總體具有較好的抗滑、抗車轍、抗裂縫和抗水損壞性能，能較好地滿足廣樂高速高溫多雨和重載交通對路面結(jié)構(gòu)性能的需求，同時具有較好的長期耐久性，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比壽命周期內(nèi)的直接費用減少 30%～38%，具有良好的長期經(jīng)濟效益。 推薦方案新建費用比傳統(tǒng)半剛性結(jié)構(gòu)增加約 5.4%。
方案二、采用傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面設(shè)計。該設(shè)計方案路面結(jié)構(gòu)具有較強的表面抗滑性能和抗車轍性能；采用骨架密實型水穩(wěn)碎石可在一定程度上減少基層裂縫，從而減少路面的裂縫類病害；采用改性乳化瀝青稀漿封層，可在一定程度上減小動水壓力對半剛性基層的沖刷破壞，從而減少路面的早期水損壞?？傮w來說，該方面總體上具有較好的抗滑和抗車轍性能，但抗裂縫和抗水損壞性能一般，路面的耐久性也一般。方案二路面各項性能在短期內(nèi)基本能滿足廣樂高速高溫多雨環(huán)境和重載交通的需求，但由于瀝青層厚度較薄，基層收縮裂縫向上反射容易形成貫穿型反射裂縫，裂縫進一步則引起其他病害，半剛性基層作為主要承重層，在重載交通作用下容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，維修養(yǎng)護比較困難。該方案壽命周期內(nèi)的直接費用最高，用戶間接成本也最高，長期的經(jīng)濟性最差。
方案三、采用柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。該設(shè)計方案采用 SMA-13 和雙層改性瀝青，路面結(jié)構(gòu)具有較強的表面抗滑性能和抗車轍性能；38cm 厚的瀝青層將瀝青層層底水平拉應(yīng)變減小到疲勞極限以下，避免了瀝青層產(chǎn)生由下至上的疲勞裂縫，路面結(jié)構(gòu)符合長壽命路面設(shè)計理念的要求，具有非常良好的耐久性；基層采用級配碎石柔性基層，因此完全避免了半剛性基層的裂縫反射問題；1.0cm 厚的封層和較厚瀝青層，有效阻隔了動水壓力對基層的影響，從而避免了因動水壓力沖刷引起的基層破壞；38cm 厚的瀝青層還可起到明顯的應(yīng)力擴散作用，減小級配碎石基層和路基頂面壓應(yīng)變，避免基層和路基在荷載作用下產(chǎn)生過大變形。該方案總體具有非常良好的抗滑、抗車轍、抗裂縫和抗水損壞性能，能很好地滿足廣樂高速高溫多雨和重載交通對路面結(jié)構(gòu)性能的需求，同時具有非常好的長期耐久性，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比壽命周期內(nèi)的直接費用減少 28%～37%，具有良好的長期經(jīng)濟效益。 該方案初期投資較高，路面新建費用比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)增加約 15%，該結(jié)構(gòu)在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)驗不夠多，對級配碎石基層施工質(zhì)量和路基強度要求也比較高。
方案四，采用復合式路面結(jié)構(gòu)。 該設(shè)計方案為復合式路面，采用 SMA-13 和雙層改性瀝青，瀝青面層具有較強的表面抗滑性能和抗車轍性能；溶劑型粘結(jié)劑提高了瀝青層與基層的粘結(jié)力，同時有利于路面防水；SBS 改性瀝青封層可對基層形成有效的保護，減小動水壓力對基層的沖刷。該方案總體具有良好的抗滑、抗車轍和抗水損壞性能，對重載交通和路基不均勻沉降具有非常良好的適應(yīng)性，同時也具有非常好的長期耐久性，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比壽命周期內(nèi)的直接費用減少 21%～32%，具有較好的長期經(jīng)濟效益。 該方案的主要缺點是混凝土剛性基層需要設(shè)置施工縫和縮縫，裂縫對瀝青層的長期使用壽命有較大的影響；造價較高，新建費用比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)增加26%，混凝土路面施工要求較高，維修比較困難。
參考文獻：
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第3篇：路基設(shè)計方案范文
【關(guān)鍵詞】公路 軟土地基 勘察 設(shè)計方案 問題 對策
1.引言
相對于其他的土壤結(jié)構(gòu)，軟土地基具有自身的特征。軟土地的土壤強度較低，容易受到壓縮，具有高壓縮性，同時軟土地的流變性較好，但是透水性較差。特別是在新疆地區(qū)，軟土地基沉降量大的特征十分明顯，軟土的固結(jié)速度特別慢，需要沉降的時間較長，這就直接使得工程施工的耗時較多，工程質(zhì)量整體下滑，資金和時間耗費較多，資源浪費嚴重，這給公路施工單位帶來重大的經(jīng)濟損失。
2.公路軟土地基勘察的內(nèi)容以及存在的問題
2.1公路軟土地基勘察的內(nèi)容
軟土地基勘察的工作內(nèi)容主要有：1、對軟土地基形成原因的勘察，以及對軟土層條件、薄層紋理、含砂特征和分布規(guī)律等的探索，同時還要對垂直和水平方向上的均勻性、地表硬殼層的分布和厚度、低下硬土層等進行分析。2、軟土地基勘察還要了解固結(jié)歷史和應(yīng)力水平結(jié)構(gòu)，要明確結(jié)構(gòu)破壞給強度和變性等帶來的可能影響。3、還要對微地貌進行研究，了解埋深和填土的性質(zhì)。4、要提前做好準備，了解開挖回填等施工措施對軟土應(yīng)力狀態(tài)和壓縮性的影響。在進行軟土地基勘察過程中，工作人員要注意勘探點之間的間距，要根據(jù)不同類型和不同復雜程度的軟土進行分類，然后對不同的軟土地基采取不同的布置，設(shè)定好相應(yīng)的最小最大間距，以便提高勘察工作的質(zhì)量和效率。同時，工作人員在勘察軟土地基時要遵守鉆探取樣與原位測試相結(jié)合的原則，還要十分注意勘探點的深度，要嚴謹?shù)母鶕?jù)地質(zhì)條件和周邊建筑物的特點和類型來確定相應(yīng)的勘探點的深度，絕對不能只是根據(jù)地基壓縮層來確定勘察點的深度，這樣直接影響到勘察工作的科學性和整體質(zhì)量。
2.2公路軟土地基勘察過程中有時會出現(xiàn)的問題
2.2.1建設(shè)過程中有時出現(xiàn)沉降不均勻，結(jié)構(gòu)開裂的現(xiàn)象。
有時，在公路前期的勘察過程中，地質(zhì)勘察工作并沒有達到足夠的勘察深度，勘察人員對軟土的厚度和相關(guān)土層分布的了解不夠全面，從而使得在工程建設(shè)過程中不可避免的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)開裂和地基沉降不均勻等現(xiàn)象，嚴重威脅著公路的施工進度和使用情況。
2.2.2地質(zhì)勘探所得信息和資料的可靠性不高。
地質(zhì)勘探工作中對軟土地基進行深度勘察可以更加全面的獲得地質(zhì)資料，但是由于勘察的技術(shù)限制或者是勘察方案設(shè)計的不夠合理，使得軟土地基的勘察深度不夠，所獲得的地址資料不夠全面和詳細，精確度較低，這樣就直接導致地質(zhì)勘察所獲取的信息和資料的可靠性不高，也就會使得后期的設(shè)計人員在進行勘察決策時沒有可靠的地質(zhì)信息作為理論基礎(chǔ)，決策時容易出現(xiàn)失誤，進而影響到公路工程的質(zhì)量。
2.2.3施工時容易發(fā)生質(zhì)量事故。
由于軟土地基的特殊性使得軟土地基的承載能力較差，負荷承載量較低，這些不良的物理性質(zhì)直接使得軟土地基的穩(wěn)定性。在公路的施工過程中剪切破壞現(xiàn)象時有發(fā)生，從而使得地基會不均勻沉降，給上部結(jié)構(gòu)帶來一定的損害，這樣就會直接影響到工程的整體質(zhì)量，增加了質(zhì)量事故的發(fā)生率，這就間接或者直接給公路施工建設(shè)單位帶來經(jīng)濟效益的損失，不利于施工單位的長遠發(fā)展。
3.解決軟土地基勘察中問題的方法和措施
在公路的施工過程中，勘察工作人員在設(shè)計勘察方案時要根據(jù)軟土地基的不同構(gòu)造和特點進行分類，然后謹慎分析勘察設(shè)計方案中存在的問題，并根據(jù)不同的公路類型和不同問題采取不同的處理措施。
3.1在公路施工前期要提高地基的強度。
在公路工程施工的前期，施工單位可以通過預(yù)壓法來提高地基的強度，在公路的軟土地基上可以預(yù)先施加與方案設(shè)計相同的負載量或者是相對較大的負載量，這樣就可以提高地基的強度，使得軟土地基的固結(jié)速度增快，同時也使得在工程后期的使用過程中的沉降值下降，提高工程施工的效率。同時，也可以通過在公國軟土地基上面鋪設(shè)高質(zhì)量的砂墊層以達到加快軟土固結(jié)速度的目的，這一措施還可以加速地基的沉降速度，從而進一步的提高了地基的強度，為后期的施工工程帶來便利。
3.2在公路施工時要注意加強軟土地基的穩(wěn)定性。
地基的穩(wěn)定性直接影響公路建設(shè)工程的進度和質(zhì)量，要加強軟土地基的穩(wěn)定性，可以運營置換地基方式來改善軟土地基穩(wěn)定性較差問題。施工單位可以將不夠穩(wěn)定的地基挖出，將淤泥進行清理，然后填充具有高抗強度的工業(yè)材料對軟土地基進行加固，然后將填充物與原來的地基進行粘合，提高兩者之間的粘合性，從而可以形成相對穩(wěn)定的復合地基，這樣就可以大大提高軟土地基的穩(wěn)定性。提高軟土地基穩(wěn)定性的又一方法就是在軟土地基中添加強度較高的化學材料，使得原有的地基與先加入的化學材料進行化學反應(yīng)，將軟土中的水分吸收掉，提高固結(jié)速度，可以通過大家熟悉的硅化法和水泥攪拌法等進行地基復合處理，從而提高地基的承載能力。
3.3要選擇適合的勘察設(shè)計方案
公路建設(shè)前期要選擇合適的地址勘察設(shè)計方案，在地址勘察過程總要善于選擇鉆探工藝，不能采取猛烈的沖擊式鉆探手段，因為鉆探工藝太過猛烈會使得塌孔和孔內(nèi)縮頸現(xiàn)象嚴重，使得殘留的沉渣增多，提高了施工和取土試樣等工作難度。因此，施工單位要保證在進行鉆探工作時軟土地基中的軟粘土和淤泥土不會受到相應(yīng)的牽動，要盡量選擇泥漿護壁和根管護壁等手段進行回轉(zhuǎn)鉆探，從而提高勘察設(shè)計工作的有效性和合理性。其次，在鉆孔取樣時要注意對底層進行甄別，并提高對底層劃分的精確度，降低樣品受到外界因素干擾的程度，保證樣品測試的質(zhì)量。鉆孔取樣時一定要在設(shè)計的范圍內(nèi)進行，滿足繪制典型地質(zhì)分段的詳細地質(zhì)斷面對靜力觸探和鉆孔之間的間距要求。再者，工作人員還要重視現(xiàn)場原位測試，要詳細了解軟土地基的特點，采用科學的測試手段對軟土進行必要的現(xiàn)場原位測試，全面掌握軟土的化學性質(zhì)和物理特性。工作人員在對軟土地基設(shè)計勘察方案時要在保證建設(shè)質(zhì)量的前提下注重經(jīng)濟效益，以便為施工單位的長遠發(fā)展鋪墊基礎(chǔ)。
【結(jié)語】 施工單位在公路的建設(shè)過程中要重視對軟土地基的勘探工作的重要性，要采用科學的方法對軟土地基進行必要的勘察，同時要對勘察設(shè)計方案的合理性進行評估，詳細了解不同的勘察設(shè)計方案給公路施工工程質(zhì)量帶來的影響。軟土地基的勘察人員要十分謹慎的了解軟土地質(zhì)的特性，要及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計勘察方案時出現(xiàn)的問題并要根據(jù)相應(yīng)的問題采取積極有效的措施，從而保證公路建設(shè)的施工質(zhì)量，提高公路建設(shè)的使用效率和使用壽命。
參考文獻：
[1] 王翔：軟土地基處理技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用[J].西部探礦工程， 2006 ，（ 3 ）： 117-119.
第4篇：路基設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞:公路；涵洞；探討
引言
路基路面的強度及穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切,路基路面的病害大部分是由水害引起的,因此路基路面設(shè)計、施工、養(yǎng)護中,必須高度重視路基路面排水工程。作為高速公路排水系統(tǒng)的重要組成部分,涵洞是公路跨越溝渠及排除地表徑流的重要設(shè)施,也是溝通公路沿線原有農(nóng)田排灌體系的重要手段。山區(qū)地形復雜,高速公路路線線形標準要求高,高填深挖路段較多,涵洞布設(shè)數(shù)量較多,涵洞設(shè)置的恰當與否,直接關(guān)系到路基的穩(wěn)定及工程造價。在涵洞的設(shè)計中,對于其結(jié)構(gòu)設(shè)計,每個工程設(shè)計人員都能給予足夠的重視,而且有標準圖套用,一般不會出現(xiàn)很大的問題,但在涵洞的詳細勘察、細部及附屬設(shè)施設(shè)計方面往往重視不夠,導致涵洞設(shè)計疏漏較多,不能有效地服務(wù)于施工。
一、涵洞勘察設(shè)計問題出現(xiàn)原因
1) 勘察周期過短,勘察深度不足。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的增加,高速公路建設(shè)的速度明顯加快,測設(shè)周期和建設(shè)周期逐步縮短,時間緊、任務(wù)重,且山區(qū)地形、地質(zhì)條件復雜,經(jīng)常會遇到很多復雜地形,導致設(shè)計單位在公路勘察方面容易出現(xiàn)詳勘不詳?shù)葐栴}。
2) 設(shè)計拘泥于標準規(guī)范,未考慮沿線居民要求。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,山區(qū)人民生活水平顯著提高,農(nóng)業(yè)機械化程度大幅提高,大型農(nóng)業(yè)機械跨越式增長,山區(qū)群眾維權(quán)意識不斷增強,高速公路沿線群眾對涵洞、通道等小型構(gòu)造物的標準提出了越來越高的要求,而設(shè)計人員勘察設(shè)計階段未能廣泛而深入地征求沿線居民的意見,涵洞設(shè)計滿足標準、規(guī)范要求而不符合群眾使用要求的現(xiàn)象時有發(fā)生。
3) 勘察設(shè)計與施工是有一定差別的,實際施工中有些問題是設(shè)計中考慮不到或無法預(yù)知的。另外,勘測設(shè)計與施工有一定的時間間隔,地方道路、灌溉系統(tǒng)的變化可能要求增加涵洞或者對原有的涵洞(通道) 位置進行調(diào)整。
二、涵洞勘察設(shè)計常見問題
1) 地質(zhì)勘探試驗工作量不足,地質(zhì)物理力學參數(shù)不足,基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)不準確,導致涵洞基底處理方案設(shè)計不當;
2) 涵洞平面布置時,設(shè)計方案未經(jīng)反復比選,涵位一味沿溝谷中心布設(shè),導致施工時移位;
3) 涵洞跨徑及凈空設(shè)計不足,能夠滿足相關(guān)標準、規(guī)范要求,但不能滿足沿線居民生產(chǎn)、生活要求,待施工單位施工完畢,沿線居民發(fā)現(xiàn)問題,要求調(diào)整斷面尺寸或進一步要求增加涵洞,導致后續(xù)施工受阻或已建成涵洞廢棄;
4) 涵底標高設(shè)置不當,導致涵洞基礎(chǔ)懸空,或者涵洞使用功能不能得到完全發(fā)揮,過人兼過水涵洞只能過人或者只能過水;
5) 涵洞進出水口設(shè)計不合理,不能做到因地制宜,教條化地選用進出口形式,影響涵洞排水能力和排水效果。設(shè)計時僅考慮周邊自然排水斷面,未考慮與原有人工排水設(shè)施銜接,導致涵洞進水口標高低于原地面標高但高出原有排水溝渠底面標高,影響涵洞排水功能的發(fā)揮,引起排水不暢,造成壅水,導致已建涵洞廢棄,重新增加涵洞。
三、對施工單位的不利影響
由于設(shè)計單位在勘察設(shè)計階段的疏漏,導致設(shè)計對施工的服務(wù)水平明顯下降,涵洞基底處理、移位、標高調(diào)整、新增、取消的變更比較多,這些因素往往對工期的影響較大。特別是目前大型工程變更程序復雜、變更設(shè)計需要一定周期,業(yè)主、設(shè)計代表、監(jiān)理、施工單位、當?shù)卣谝黄鸸餐芯坎拍苄纬山y(tǒng)一意見,受多方面因素的制約,對工程建設(shè)的不利影響就更明顯。而山區(qū)高速公路,由于線形標準高,深挖高填路段較多,且部分涵洞設(shè)置在高填方路段,高填方又屬于控制性工程,待涵洞變更設(shè)計、施工完畢,剩余有效路基填筑時間大幅減少,造成工程質(zhì)量與工程進度之間的矛盾顯著加大,要保證工期就要加快路基加載速率,路基加載速率加快必然引起質(zhì)量隱患,要保證路基施工質(zhì)量,就必須按照相關(guān)標準、規(guī)范要求控制加載速率,則必然導致工期嚴重滯后。
四、問題解決辦法
質(zhì)量是工程的生命,設(shè)計是工程的靈魂,提高設(shè)計質(zhì)量是提高整個工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。為了最大限度地避免設(shè)計疏漏,設(shè)計人員應(yīng)提升理念,加強勘察,優(yōu)化設(shè)計,提高設(shè)計質(zhì)量,提高設(shè)計對施工的服務(wù)水平,盡量減少變更,給施工創(chuàng)造良好的先決條件。
設(shè)計單位應(yīng)重視以下幾個方面的工作:
1) 增加地勘工作量,確保地勘質(zhì)量。在布置地質(zhì)試坑或探孔時需要根據(jù)實地情況沿涵軸方向布設(shè)2 個～4 個孔,而不能采用傳統(tǒng)的一涵一孔,以確保地質(zhì)資料的準確性;
2) 加強方案比選,優(yōu)化設(shè)計方案。對于一些不良地質(zhì)路段的涵洞,當?shù)匦螚l件允許時,可考慮前后移動以盡量避開不良地質(zhì),特別對于過深過彎的山溝,可考慮將涵洞較高、地質(zhì)穩(wěn)定的地方,原溝堵死,建壩引水入涵,具體勘察設(shè)計過程中應(yīng)先在紙上定位,再到現(xiàn)場精確放樣,實地布設(shè),反復比較,擇優(yōu)確定;
3)深入調(diào)查、加強協(xié)調(diào),減少外部干擾或變更。對于一些通道涵的設(shè)置,在勘測階段應(yīng)就位置、形式、跨徑及功能進行詳細調(diào)查和比
選,權(quán)衡利弊,必要時邀請業(yè)主、當?shù)卣黄鹧芯看_定,并形成
正式的書面協(xié)議或者會議紀要,以指導下階段設(shè)計;
4) 在外業(yè)測量中,要根據(jù)山區(qū)高速公路所在區(qū)域的自然地理環(huán)境,針對其地形特點采用靈活的測設(shè)方法,力求測量成果準確可靠,滿足內(nèi)業(yè)設(shè)計的需要,使涵洞設(shè)計更加趨于合理、適用,從而取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益;
5) 由涵洞進水口和出水口組成的洞口工程是排水的主要工程,是調(diào)節(jié)水流流速、形成良好流態(tài)、避免壅水和沖刷的重要設(shè)施。在涵洞的設(shè)計中不應(yīng)該僅僅把進出口設(shè)計作為涵洞的附屬部分來考慮,而應(yīng)將其放在自然排水斷面和人工排水斷面相銜接的大系統(tǒng)中加以設(shè)計,確保水流順暢、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、養(yǎng)護簡單。
當然,實際施工中有些問題是設(shè)計中考慮不到或無法預(yù)知的,涵洞設(shè)計疏漏是不可能完全避免的,這就要求施工過程中勘測、設(shè)計和施工三方密切配合。設(shè)計單位通過技術(shù)回訪和派駐設(shè)計代表了解施工方面的要求和需要,參與涵洞設(shè)計修改,進行補充完善,來提高設(shè)計對施工的服務(wù)水平;施工單位需要認真復核圖紙,深入現(xiàn)場詳測,積極發(fā)現(xiàn)設(shè)計漏洞,提供處理意見,優(yōu)化完善設(shè)計方案,避免工期拖延及成本增加給自身帶來的負面經(jīng)濟效益和社會效益。
設(shè)計單位與施工單位之間建立信息反饋制度,將施工準備階段作為再勘察過程對待,通過建立設(shè)計施工問題動態(tài)跟蹤表,及時了解并解決原有勘察設(shè)計存在的問題,動態(tài)設(shè)計、信息化施工,大大提高了工作效率,為后續(xù)施工贏得了工作時間,值得其他工程借鑒。
第5篇：路基設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：高速公路；照明系統(tǒng)；設(shè)計方案
引言
當代社會，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高。經(jīng)濟的發(fā)展以及人們生活水平的提高，使得人們已經(jīng)不滿足于自己所屬地區(qū)的經(jīng)濟和設(shè)備條件，而且與其他地區(qū)互通有無是促進經(jīng)濟發(fā)展的重要方式，在此背景下，交通運輸起到了十分重要的作用。雖然目前我國鐵路、航空、海上運輸?shù)冉煌ǚ绞将@得了廣泛地應(yīng)用，但是這些交通方式相比于公路運輸，仍然存在一定的短板，如買票這一問題，限制了這些交通方式的應(yīng)用。而公路運輸，具有更加方便和簡單的特點，不管是對于公共出行還是普通百姓的日常出行，都是很好的選擇。由此可見，公路在人們生活和社會發(fā)展中的重要作用是不可替代的，人類自身發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展需求的滿足都離不開高速公路這一連接性紐帶。然而在高速公路建設(shè)中，照明系統(tǒng)是相當重要的。照明系統(tǒng)是否符合具體高速公路工程的實際狀況，對高速公路的正常運行是至關(guān)重要的。只有根據(jù)高速公路的實際情況，設(shè)計技術(shù)合理可行、成本預(yù)算符合整個工程預(yù)算、控制方式符合實際情況、并且節(jié)能效率較高，符合可持續(xù)發(fā)展觀的照明系統(tǒng)才是照明工程應(yīng)該達到的目標。本論述以我國某高速公路的具體實際情況為例，從技術(shù)分析、成本、總體設(shè)計理念、照明設(shè)備選擇節(jié)能和控制方式、供配電設(shè)備以及照明設(shè)備防雷接地保護等方面出發(fā)，對該高速公路擬采用的照明系統(tǒng)設(shè)計方案進行了比較。
1某高速公路的具體實際情況概述
本論述以我國某省的一個高速公路重點建設(shè)項目為背景，該高速公路項目所處的位置距離市中心較近，因此預(yù)計該高速公路建成后，將成為承載城市主要車輛的高速公路并且是交通要道。具體地，該高速公路項目設(shè)計為雙向的六車道，設(shè)計的理論速度為110km/h，標準的道路基準寬度為35m，且在該項目中有10處互通的立交并且設(shè)有10個收費站以及1個隧道。根據(jù)以上高速公路的實際路況可知，照明系統(tǒng)整體設(shè)計的關(guān)鍵在于這10個互通的立交和10個收費廣場以及隧道照明。
2高速公路照明系統(tǒng)設(shè)計總原則
高速公路照明系統(tǒng)的設(shè)計是一項專業(yè)性很高的工作，國際照明委員會出版了較多的著作，說明了公路照明系統(tǒng)設(shè)計的一些原則以及標準，我國也結(jié)合國內(nèi)高速公路建設(shè)的實際情況，出臺了一些相關(guān)的標準?？傮w來說，通常每一個高速公路照明系統(tǒng)的設(shè)計都應(yīng)該符合“經(jīng)濟、合理、高效”的總設(shè)計原則。具體來說，公路照明系統(tǒng)的設(shè)計都應(yīng)該遵照且符合以下幾項總的設(shè)計原則：（1）首先要確保車輛的行車安全；（2）符合高效節(jié)能的環(huán)保理念，照明體系應(yīng)根據(jù)實際情況采用節(jié)能燈具；（3）整個照明系統(tǒng)的控制方式要合理，做好相關(guān)的成本控制。
3高速公路照明系統(tǒng)設(shè)計方案比較
根據(jù)上述高速公路實際狀況，全線照明成本較高，因此主要在立交橋、收費廣場區(qū)域及隧道設(shè)置照明。
3.1立交區(qū)域的照明方案設(shè)計比較
立交區(qū)域在高速公路中非常常見。這樣的路段相比于正常的平坦路段，起伏較大、迂回盤旋處較多，因此具有較多的盲區(qū)，這樣的路段在夜間行車需要極好的照明條件。與此同時，由于這樣的路段需要良好的照明，相對應(yīng)地投資成本也就較大，所以在設(shè)計立交互通區(qū)域的照明系統(tǒng)時，既要保證該區(qū)域良好的照明條件，又要兼顧成本以及投資的合理性，二者要合理兼顧。具體有以下三種方案。方案一是在立交道路的路基段設(shè)置單側(cè)的普通路燈，燈桿高為10m，單燈功率為135W；方案二是在立交道路的路基段設(shè)置普通路燈，立交互通區(qū)域的中間設(shè)置高桿照明；方案三是在各個互通立交分流會交點處設(shè)置高桿照明，單燈功率為12kW。這三個方案中，方案一符合成本控制的條件，但是照明效果不夠理想；而方案二整體的照明效果是三者之中最好的，但是成本太高；方案三較方案一照明效果更好，可以良好地避免眩光，且照射面積較大，是最合理可行的一個照明設(shè)計方案。圖1為城市中常見的高速路立交區(qū)域的路燈。
3.2收費廣場的照明方案設(shè)計比較
收費廣場是高速公路的重要組成部分，在夜間須具有良好的照明使得車輛能夠在進入收費站時可以看清對應(yīng)的收費窗口以及準確了解收費站的車輛情況。只有這樣才能保證收費工作快速、有秩序地進行，避免發(fā)生車輛碰撞和擁堵事故。該區(qū)域的照明設(shè)計方案和比較見表1和表2所示。經(jīng)過比較，收費廣場通常情況下選擇兩邊對稱的排列方式進行收費廣場照明燈具的合理布置，而具體是采用高桿照明還是低桿照明要根據(jù)路燈的具體安放位置和兩種照明方式的特點來定。
3.3隧道的照明方案設(shè)計比較
通常情況下，隧道由于隧道頂?shù)淖饔?，除了隧道兩端能夠有較好的光照條件外，隧道內(nèi)部缺少光照，各處都是黑暗的，并且有一些隧道不是直線型的，因此拐彎處的盲區(qū)將會比在正常路段盲區(qū)更大。并且當車輛駛?cè)牒婉傠x隧道時，車輛駕駛?cè)说囊曈X會經(jīng)過暗適應(yīng)和亮適應(yīng)兩個過程。為使司機在隧道中具有良好的視覺效果，公路隧道要提供符合司機視覺生理要求的適應(yīng)照明。根據(jù)以上所述隧道中的視覺特點以及結(jié)合目前的高速公路隧道照明系統(tǒng)的實際設(shè)計情況，通常情況下在隧道內(nèi)設(shè)計照明系統(tǒng)時，可以有兩種選擇方案。方案一是直接采用專用隧道燈，并合理搭配高壓鈉燈；方案二是在隧道內(nèi)安裝熒光燈防水支架。對于方案一來說，通常用到的高壓鈉燈投資成本較低，并且具有長壽命以及照明效果好、維護方便等優(yōu)點，但是這種燈具通常情況下達不到較高的安裝高度，從而導致了照明時光亮的均勻度達不到隧道照明的要求，同時眩光指標較差；方案二采用的熒光燈防水支架光線柔和，但是成本較高。因此，通常情況下，使用隧道燈搭配高壓鈉燈即可以符合一般隧道的照明要求。圖2為常見的高速路隧道路燈。
3.4其他條件的選擇
除了結(jié)合高速公路立交橋、收費廣場和隧道等具體實際情況來選擇合適的照明系統(tǒng)之外，在公路其他地方設(shè)計照明系統(tǒng)時，首先要符合節(jié)能減排的科學理念，并且要合理選擇適合的燈具和燈桿的高低、控制方式和供配電設(shè)備以及照明設(shè)備防雷接地保護等，充分合理地從實際情況出發(fā)，做好公路照明系統(tǒng)的設(shè)計和選擇。
4結(jié)束語
良好的照明系統(tǒng)對于高速公路的建設(shè)和發(fā)展是相當重要的，對保證車輛在高速公路中安全、有秩序地行駛是必要的。我國對于照明系統(tǒng)標準的相關(guān)文件尚未出臺，而如果對整條高速公路都設(shè)置照明，這無疑會加大能源的消耗，增大成本。因此，結(jié)合公路實際情況，在隧道、立交互通和收費廣場處設(shè)置照明，是可行的。在這些特殊區(qū)域進行照明系統(tǒng)設(shè)計時，首先需要根據(jù)具體高速公路施工項目中這些特殊場合的實際需要，充分了解在什么地方設(shè)置怎樣的燈具、選擇什么樣的控制方式，進而達到照明效果符合實際需要同時兼顧設(shè)計成本，切實做好高速公路照明工作，保證公路車輛行駛安全、舒適。
參考文獻：
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第6篇：路基設(shè)計方案范文
杭州灣大橋北接線連接杭州灣和滬杭高速公路，是杭州市通往江蘇省的高速通道，車道為雙向六車道，設(shè)計速度為120km/h。在杭州市往滬杭新區(qū)方向設(shè)置了杭州灣滬杭高速公路，在對杭州灣滬杭高速公路的車道進行設(shè)計時，采用了雙向六車道的設(shè)計方案，并將速度設(shè)計為120km/h。在浙江省通往江蘇省方向上，設(shè)計了浙江高速公路，而在對其進行車道設(shè)計時，采用了雙向四車道的設(shè)計方案，并將其速度設(shè)計為120km/h。浙江高速公路、杭州灣高速公路、杭州灣大橋北連接線和滬杭高速公路在浙江省交匯，形成6肢交叉多肢樞紐。該區(qū)域內(nèi)地方道路東西大道與高速公路相銜接，形成了該區(qū)域內(nèi)交通流的重要節(jié)點。
2各方向高速公路交通流量
杭州灣大橋北連接線高速公路與杭州灣滬杭高速公路方向、杭州市到滬杭新區(qū)方向是交通流的主要方向。杭州灣跨海大橋到浙江省方向、杭州灣滬杭高速公路到杭州灣市方向是交通流的次方向。其它方向的交通流可忽略不計。對圖1中的3條高速公路的交通運輸情況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并對其未來的交通運輸流量進行預(yù)測分析，并將分析結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式進行表現(xiàn)。預(yù)計在未來15年內(nèi)，該樞紐內(nèi)杭州灣滬杭高速公路的流量為19694pcu/東西，杭州灣大橋北連接線高速公路一級杭州灣跨海大橋的交通量為18598pcu/東西，江蘇省到杭州灣市的交通量為9352pcu/東西［1］。
3方案思路
3條高速公路集中在統(tǒng)一樞紐，通過的交通量巨大。而為了滿通的安全、暢通、舒適以及滿足該區(qū)域范圍內(nèi)交通流的正常由于，在設(shè)計方案階段時綜合考慮了各方面的因素。
3．1設(shè)置的樞紐交叉肢數(shù)要盡量減少
“互通交叉肢數(shù)與匝道數(shù)量間的關(guān)系表示，6肢交叉全互通樞紐的匝道數(shù)為24條，5肢交叉全互通樞紐的匝道數(shù)為16條，4肢交叉全互通樞紐的匝道數(shù)僅為8條”［2］。因此減少匝道設(shè)置數(shù)量有必要減少互通交叉肢數(shù)。如果條件允許減少交叉肢數(shù)，則盡可能減少交叉肢數(shù)。如果所示交通樞紐所處區(qū)域有支撐的條件，要適當減少互通布設(shè)的肢數(shù)。結(jié)合圖1路網(wǎng)布置，改交通樞紐中，浙江高速公路與東西大道間路線距離不長。同時也要在，杭州灣跨海大橋北連接線高速公路與東西大道之間設(shè)置互通匝道，實現(xiàn)兩條高速公路的連接。因此，在進行樞紐平面設(shè)置時將2肢合為1肢。整體樞紐額肢數(shù)降低了1肢，匝道布設(shè)數(shù)量也相應(yīng)的減少了8條。
3．2減少零交通量方向的匝道設(shè)置作為多肢交叉的樞紐互通
對該區(qū)域內(nèi)樞紐互通在各個方向上的交通量進行考慮，并結(jié)合圖1所示交通樞紐中的路網(wǎng)關(guān)系，綜合該路網(wǎng)所處地域周邊的道路情況，浙江高速公路通往浙江省、杭州灣滬杭高速公路通往杭州市、杭州灣跨海大橋北連接線連接江蘇市的交通量，可以發(fā)現(xiàn)通過本樞紐轉(zhuǎn)換的數(shù)量很小，并存在繞行的情況。對區(qū)域內(nèi)部的交通道路進行探測，其中與高速公路互通連接的道路多為公路，此兩方向的小交通流只需要憑借地方路網(wǎng)的運輸能力就能夠解決。在考慮到改建時，需要布置的匝道數(shù)量，以及布置匝道的難度，同時也為了實現(xiàn)最低的工程造價。在對圖1交通樞紐進行改建方案設(shè)計時，不考慮杭州市到江蘇省方向匝道數(shù)量以及浙江省到滬杭省匝道數(shù)量。
3．3對樞紐匝道布置要堅持以人為本
該樞紐為5肢高速公路交叉的復雜型樞紐互通。交通運輸過程中的安全性、人員在高速路上通行時的方向識別性、高速公路對于交通運輸能承受的通行能力都對樞紐匝道布置提出了新的要求。
(1)依據(jù)交通流分布在各個方向上的大小，具體對匝道的主次方向進行設(shè)置，同時在設(shè)置匝道時還要遵循相關(guān)技術(shù)標準，如設(shè)計方案中的速度、平曲線半徑以及縱坡度等。
(2)對樞紐區(qū)高速公路的出入口進行設(shè)計時，盡量采用單一出入口形式，采用合理方式歸并各個方向上的匝道出口位置，如果條件允許，應(yīng)盡可能在主線右側(cè)進行出口的設(shè)置，將高速公路的出口歸并，提高高速公路的通信識別性。
(3)對樞紐區(qū)匝道進行布設(shè)時，以合理指標、較優(yōu)平縱面線優(yōu)先對大交通量、主交通流的匝道進行布設(shè)，實現(xiàn)主交通流放線的舒適性和便捷性。
(4)本樞紐互通設(shè)計的匝道路基寬度進行設(shè)計時，依據(jù)各個匝道的實際交通量和匝道長度確定。設(shè)計中主要采用了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等匝道斷面形式對樞紐處的匝道路基寬度進行設(shè)計，以滿足樞紐各匝道通行能力與實際交通量相協(xié)調(diào)的要求。
(5)為滿足匝道與主線的良好銜接，在銜接段設(shè)計了適當長度的輔助車道、加減速車道等設(shè)施，有效保障了各條高速公路在樞紐內(nèi)通行和轉(zhuǎn)換的交通流平穩(wěn)、順暢。
3．4完善交通工程設(shè)施
高速公路的路基工程、土建工程是保障該區(qū)域內(nèi)交通工程安全性的重要因素。其他交通工程設(shè)施如交通預(yù)告、交通引導等，同樣是保障樞紐區(qū)車輛運輸過程中安全和暢通的重要因素。如在交通樞紐區(qū)設(shè)置預(yù)告方向標志、增設(shè)門架式標志牌等，提高車輛運輸安全性、暢通性。加強運營中的交通管理，也是提高樞紐區(qū)交通運營安全和順暢的重要手段，如對復雜樞紐區(qū)進行交通工程的專項設(shè)計。
4方案設(shè)計
4．1方案設(shè)計過程
(1)綜合考察樞紐互通所處區(qū)域的地形、地位以及現(xiàn)場情況，對各條高速公路主線間的相關(guān)關(guān)系進行分析，確定樞紐地面一層為浙江高速與杭州灣大橋北接線，地面二層為滬杭高速跨浙江高速公路以及杭州灣大橋北接線高速公路。然后依據(jù)各匝道主、次交通流方向和交通量大小，對主交通匝道的布設(shè)位置和縱斷面優(yōu)先確定。將杭州灣跨海大橋與滬杭高速公路東方向設(shè)置為帶硬路肩單向雙車道A、B匝道，設(shè)置杭州灣跨海大橋與浙江高速公路浙江省放線為帶硬路肩單向雙車道C、D匝道。
(2)在交通流方向設(shè)置匝道平、縱面線形6條，依次為G、H、I、J、K、L。再根據(jù)已設(shè)置的主交通匝道和次交通匝道對平面布設(shè)位置、縱斷面設(shè)計進行綜合考慮，處理好線路之間的跨越關(guān)系、匝道與主線高速公路的銜接位置，對出入口進行統(tǒng)一合并，盡可能減少樞紐的占地面積。
(3)處于地面層的A匝道為右轉(zhuǎn)彎匝道，在對第三層的B匝道進行設(shè)置，綜合考慮了上跨所有主線和匝道以及減少縱坡起伏的可能而設(shè)置;C匝道上跨A匝道后與杭州灣跨海大橋北接線高速公路相接，再與浙江高速公路對接;處于地面層的D匝道與浙江高速公路順接后，在于杭州灣跨海大橋北接線高速公路相接［處于第三層的E匝道上跨C匝道、D匝道、滬杭高速公路、G匝道，后與杭州灣跨海大橋北接線相接;F匝道為右轉(zhuǎn)匝道，并于北接線和滬杭高速公路連接;處于第三層的G匝道下穿B、E匝道，上跨北接線和F匝道，連接滬杭高速公路和浙江高速公路;位于第二層的H匝道下穿滬杭高速公路主線橋，上跨浙江嘉蘇和杭州灣跨海大橋高速公路，后與滬杭高速公路連接。I、L匝道通過圓環(huán)匝道連接北接線和滬杭高速公路間相應(yīng)方向;位于第一層的J、K匝道為右轉(zhuǎn)彎匝道，與滬杭高速公路和北接線高速公路間相應(yīng)方向連接。
4．2方案設(shè)計技術(shù)指標
4．2．1帶硬路肩單向雙車道設(shè)計在對主要交通流方向的A、B、C、D進行車道進行設(shè)置時，車道設(shè)計主要采用帶硬路肩單向雙車道。設(shè)計參數(shù)見表1。在對A、B匝道與北接線以及滬杭高速公路連接部進行設(shè)置以及對D匝道與杭州灣跨海大橋高速公路連接埠進行設(shè)置時，均采用單向雙車道與高速公路連接的直接式加、減車道，并設(shè)置了相關(guān)規(guī)范中要求的600m長度的輔助車道。浙江高速公路與C、D匝道直接連接，并按照主線分布方式在A、C匝道分岔處設(shè)置了減速車道和漸變段。
4．2．2不帶硬路肩單向雙車道設(shè)計在對F、E、G、H匝道車道設(shè)計時，采用不帶硬路肩單向雙車道設(shè)置方法進行設(shè)計，設(shè)計參數(shù)見表2。單向雙車道匝道的交通量低于1200pcu/h時，對其與高速公路連接部的加、減車道設(shè)置時，主要按照單向單車道連接方式設(shè)置。并用標線虛化的方式對端部附近的內(nèi)側(cè)車道進行標記，且主線上不設(shè)置輔助車道。
4．2．3單向單車道設(shè)計對I、J、K、L匝道設(shè)計時，主要采用單向單車道設(shè)計方法。設(shè)計參數(shù)見表3。同時按照相關(guān)規(guī)定對設(shè)置加、減車道。
5結(jié)語
第7篇：路基設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：山區(qū)公路險要路段；路側(cè)護欄；非線性有限元；仿真；碰撞
中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0094-01
按照有關(guān)部門統(tǒng)計，我國每年由于交通事故傷亡人數(shù)超過10萬，交通安全已經(jīng)成為我國現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)過程中不可避免的問題。山區(qū)公路由于所處地形與其他地區(qū)相比較，較為特殊，存在嚴重安全隱患。車輛在形式山區(qū)險要路段上，非常容易沖出路外，所造成的后果將無法預(yù)計。對山區(qū)險要路段護欄分析研究，采取離散分析方法，突破時間及空間的限制，對汽車與護欄之間碰撞流程進行仿真性研究，提高山區(qū)公路安全性能。
1 護欄結(jié)構(gòu)設(shè)計
本文在對山區(qū)公路險要路段側(cè)護欄優(yōu)化設(shè)計方案設(shè)計過程中，就采取間斷式混凝土護欄形式，重點對山區(qū)公路險要路段軟弱路基上護欄設(shè)計問題進行分析，以F型護欄作為前提條件，對山區(qū)險要路段護欄固定問題進行設(shè)計。
山區(qū)公路險要路段路側(cè)護欄優(yōu)化設(shè)計方案為：在F型護欄作為前提，安裝底座，底座上面具有3個固定孔，其中兩個固定孔安裝鋼筋混凝土樁，剩下一固定孔安裝三角形肋板，進而有效對護欄進行支撐固定。護欄主要分為兩種設(shè)計形式，這兩種護欄形式在混凝土設(shè)置相似，僅僅在鋼筋混凝土樁固定上面存在一定差異。
護欄上面所具有的3個固定孔主要作用就是對混凝土樁進行安裝固定，迎撞面樁材料為鋼筋混凝土，在實際應(yīng)用過程中具有良好抗剪能力及抗拉能力。與此同時，車輛在撞擊到護欄上面，護欄能夠有效承受車輛剪力及壓力。護欄底座與樁主要作用就是在護欄遭受到撞擊之后，具有受力點，車輛向道路方向進行移動，充分發(fā)揮出護欄所具有的防護作用[1]。
2 山區(qū)公路險要路段防護整體碰撞模型
整體碰撞模型內(nèi)，車輛自身重量大約為4噸，車輛配重為3噸，整體重點大約為7噸，車輛整體高度約3m，車輛整體寬度約2m，車輛整體長度約8m。整體碰撞模型采取殼單元形式，單元材料型號為24號，車輛車門及駕駛室都為殼單元，厚度大約為1mm，依舊應(yīng)用24號單元材料。整體碰撞模型內(nèi)車輛在碰撞上最開始行駛速度為50km/h，開始碰撞角度為20°。整體碰撞模型內(nèi)護欄采取間斷式結(jié)構(gòu)，護欄施工材料為鋼筋混凝土，研究過程中一共具有6斷鋼筋混凝土護欄，為了能夠有效提高研究精確度，所以對護欄進行了標記，一共進行8次碰撞[2]。
在對碰撞試驗仿真性計算上，需要遵守以下條件：首先，護欄與車輛在第一次碰撞過程中，并不對車輛與護欄之間再次出現(xiàn)碰撞因素進行分析；其次，需要對車輛碰撞護欄過程中所產(chǎn)生的摩擦力進行分析研究，但是忽略空氣阻力；再次，車輛與護欄在碰撞過程中混凝土樁可能出現(xiàn)的破壞情況進行考慮。但是由于護欄材料為鋼筋混凝土，變形難度較高，所以本文在分析研究過程中暫時不進行分析，僅僅對車輛與護欄之間所產(chǎn)生的碰撞力進行研究；最后，車輛駕駛?cè)藛T在護欄碰撞各個時間段內(nèi)要是都不采取防范措施，車輛在整個碰撞過程中屬于自由運動。
3 碰撞結(jié)果分析
在對碰撞試驗進行仿真性分析研究過程中，主要通過LS-DYNA進行分析，在分析完畢之后采取LS-PREPOSSTUI碰撞試驗結(jié)果進行研究。在對碰撞試驗結(jié)果分析上，從多個指標進行研究，例如車輛行駛速度、車輛位移、車輛行駛軌跡、車輛損壞程度，進而能夠得到最佳山區(qū)公路險要路段護欄優(yōu)化設(shè)計方案[3]。
在前四次碰撞試驗過程中，鋼混混凝土樁帽安裝在底座之上，車輛對碰撞過程中，都與樁帽接觸，進而車輛出現(xiàn)不同程度損傷，同時車輛還存在甩尾情況。雖然鋼筋混凝土樁帽能夠有效緩解車輛碰撞情況，車輛行駛速度有效降低，但是鋼筋混凝土樁在更換上難度較高。在第五次碰撞試驗內(nèi)，車輛與護欄之間碰撞十分強烈，護欄所發(fā)生的位移較大，道路變形情況嚴重，車輛受到嚴重損壞，對車輛駕駛?cè)藛T造成嚴重影響，所以可以排除在外。在第六次碰撞試驗內(nèi)，傷害指標系數(shù)較小，護欄所具有的導向作用并不顯著[4]。
4 結(jié)語
本文在對山區(qū)公路險要路段側(cè)護欄優(yōu)化設(shè)計方案分析研究內(nèi)，采取碰撞仿真分析結(jié)果，按照車輛行駛軌道對護欄設(shè)計方案進行了解，判斷車輛在護欄碰撞之后是否能夠正常運行，對F型護欄應(yīng)用可行性進行研究。研究之后發(fā)現(xiàn)，第七次碰撞試驗護欄設(shè)計方案效果最為理想，能夠有效提高山區(qū)險要路段安全性能，保證車輛安全行駛。
參考文獻
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第8篇：路基設(shè)計方案范文
Abstract： In this paper， the value engineering method is adopted to evaluate the design scheme of highway inter-change and expansion.By using the functional analysis of the design scheme， AHP is used to calculate the function weight and reduce the subjective factor. The empirical analysis of the Guangzhou Qingyuan highway project， the new method of the project is carried out. The results show that the method is effective.
關(guān)鍵詞：價值工程；層次分析法（AHP）；互通式立交；改擴建
Key words： value engineering；analytic hierarchy process （AHP）；interchange；modification and extension
中圖分類號：U412.35+2.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）02-0224-03
0 引言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國已建成的高速公路已經(jīng)無法滿足迅速增長的交通量需求，原有交通路已經(jīng)成為“瓶頸路”，車速大大降低，甚至擁堵嚴重，迫切需要改擴建。作為交通轉(zhuǎn)換節(jié)點的互通式立交的改擴建是高速公路改擴建工程中重要的組成部分，不同的互通式立交改擴建設(shè)計方案對通行能力、服務(wù)水平、交通組織、社會環(huán)境、自然環(huán)境等影響是不同的，因此對互通式立交改擴建設(shè)計方案的研究是十分重要的[1]。然而互通式立交改擴建設(shè)計方案評價是個復雜的系統(tǒng)工程，本文從價值工程的角度出發(fā)，對設(shè)計方案的功能及費用進行分析，在技術(shù)和經(jīng)濟的層面上對方案進行評價。在功能權(quán)重的確定中引入AHP法，運用AHP法能夠有效避免功能權(quán)重確定的主觀性等特點，從而使方案的評價更具科學性、系統(tǒng)性。
1 基于AHP的價值工程
價值工程是指通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，旨在提高研究對象價值的思想方法和管理技術(shù)[2]。價值的一般表達式為：
V=F/C （1）
式中：V―價值；F―功能；C―壽命周期費用。
1.1 AHP法計算功能權(quán)重 價值工程中對各功能進行相互比較可以運用AHP法中的標度[3]。AHP根據(jù)建立的功能層次分析模型，在各層元素中進行兩兩比較，構(gòu)造出比較判斷矩陣，計算矩陣的特征向量和特征根，并進行一致性檢驗得出各指標的權(quán)重。
首先，構(gòu)造功能層次分析模型，進而確定兩兩比較判斷矩陣。為了使決策判斷定量化，需要把判斷矩陣數(shù)值化，兩兩比較結(jié)果一般采用A.L.saaty提出的1-9標度進行專家評分[4]。構(gòu)造的判斷矩陣如下所示：
式中：bij―元素bij表示元素i和元素j相對于上一層次元素A進行比較時，元素i和元素j相對重要性的數(shù)值；n―判斷矩陣的階數(shù)。
其次，構(gòu)造出兩兩判斷矩陣后，則計算層次單排序及其一致性檢驗。層次單排序計算可歸結(jié)為計算判斷矩陣的最大特征向量λmax及其對應(yīng)的特征向量[5]，可采用根法進行計算。最后，在單排序的基礎(chǔ)上計算層次總排序的權(quán)重值并進行一次性檢驗，從而得出各功能權(quán)重值為：
W=（W1 W2 … Wn）T
1.2 評價步驟 價值工程作為一項技術(shù)經(jīng)濟的分析方法，價值工程做到了將技術(shù)與經(jīng)濟的緊密結(jié)合[4]。由公式（1）可知價值分析的公式中涉及三個指標值，分別是功能系數(shù)（Fi）、成本系數(shù)（Ci）和價值系數(shù)（Vi）。
1.2.1 計算功能系數(shù) 首先，構(gòu)造功能評價矩陣。設(shè)有m個設(shè)計方案，n個功能評價指標的評價問題中，通過0-10專家評分法得到評價指標的評價矩陣，并進行一致性檢驗：
進而就出功能系數(shù)Fi：
1.2.2 計算成本系數(shù)
首先，應(yīng)確定每個設(shè)計方案的壽命期成本，壽命期成本（C）應(yīng)包括建設(shè)成本（C1）和運營養(yǎng)護成本（C2），兩者相加即為該設(shè)計方案的壽命期成本[6]：
Cj=Cj1+Cj2，其中j=1，2…m表示有m個設(shè)計方案。
從而得出成本系數(shù)Ci：
1.2.3 計算價值系數(shù)
根據(jù)公式（1）可得價值系數(shù)（Vi）：
根據(jù)上述公式計算出來的結(jié)果，由價值工程評價理論可知價值系數(shù)相對較大的備選方案為相對最優(yōu)方案。
2 設(shè)計方案評價應(yīng)用
2.1 廣清高速公路概況 廣州至清遠高速公路是廣東省“九縱五橫兩環(huán)”重要組成部分，也是廣州市“四環(huán)十八射”中第二條射線。廣清高速公路改擴建工程起點為慶豐收費站K2+890，終點位于清遠西主線收費站前方約50m處，終點樁號為K60+450，路線全長57.66公里；原高速公路四車道路基寬24.5m，設(shè)計車速100km/h，路段采用兩側(cè)加寬拼接成整體式路基形式（標準寬度八車道41m），其中重要控制點包括新華互通式立交。
新華互通交叉樁號為K22+469.664，新華互通主要服務(wù)于花都區(qū)新華鎮(zhèn)及周邊地區(qū)交通流上、下廣清高速，原為半苜蓿葉型互通，被交叉風神大道現(xiàn)為18m的城市主干路，直行交通量較大，半苜蓿葉型互通和被交路平交，交織點多；且原被交路為城市道路，機、非混行，對現(xiàn)在交通安全構(gòu)成較大隱患，急需設(shè)計新的改擴建方案。
2.2 新華互通設(shè)計方案 方案一：半苜蓿葉+定向匝道型式，建設(shè)費用為27856萬元，運營養(yǎng)護費用為3742萬元；其設(shè)計方案平面圖如圖1。
方案二：單喇叭+T型，建設(shè)費用為23567萬元，運營養(yǎng)護費用為3186萬元其設(shè)計方案平面圖如圖2。
2.3 互通設(shè)計方案功能層次分析圖 從價值工程功能分析的角度出發(fā)，研究改擴建互通式立交基本功能輔助功能和輔助功能，在利用AHP法的原理建立新華互通設(shè)計方案的功能層次分析圖如圖3。
2.4 AHP法進行功能評價 建立改擴建互通式立交方案評價的功能層次分析圖之后，需對功能層次分析圖進行評價，即確定功能權(quán)重。各功能權(quán)重的確定通過建立比較判斷矩陣來計算，邀請相關(guān)行業(yè)專家結(jié)合設(shè)計方案的實際情況使用1-9標度法賦予分值，并進行一致性檢驗。
WB1-C=（0.667 0.333）T、WB2-C=（0.637 0.105 0.258）T
WB3-C=（0.637 0.258 0.105）T、WB4-C=（0.528 0.333 0.140）T
WB5-C=（0.492 0.250 0.177 0.081）T
最后，計算功能層次總排序（見表6）。
由表6可知功能指標C對方案評價A的功能權(quán)重為：
WA-C=（0.175，0.110，0.067，0.062，0.010，0.025，0.185，0.075，0.030，0.091，0.057，0.024，0.044，0.022，0.016，0.007）
2.5 確定功能系數(shù)
根據(jù)圖1，由專家組成的評分小組分別對方案一和方案二的評價矩陣如下：
R=9 9 9 8 9 9 8 9 6 9 9 9 7 8 9 8 7 8 6 7 6 7 7 7 7 6 8 7 8 6 7 6
再根據(jù)功能權(quán)重ω計算功能評價指數(shù)fi：
fi=Rω=8.5457.013
由公式（2）得出功能評價系數(shù)Fi：
Fi=F1F2=0.5490.451
2.6 確定成本系數(shù)（表7）
2.7 計算價值系數(shù)
根據(jù)公式（4）計算各方案的價值系數(shù)：
由表8及價值工程理論可知，方案一為最優(yōu)方案。
3 結(jié)論
價值工程在分析的過程中充分考慮了功能和成本兩個因素，把技術(shù)和經(jīng)濟有效地結(jié)合起來。本文將價值工程運用到高速公路改擴建互通設(shè)計方案當中，并對傳統(tǒng)的價值工程功能計算進行改進，采用AHP法進行功能權(quán)重的計算，更能反映出權(quán)重的客觀性，從而使得設(shè)計方案的評價更加科學和完善。本文案例中，廣清高速公路在新華互通設(shè)計方案上采用了半苜蓿葉+定向匝道型式。在滿足互通立交的基本功能的前提下使得造價最低，得出最優(yōu)的設(shè)計方案，可知將AHP運用到價值工程中使得計算結(jié)果更加具有說服力，是一種值得推廣的方法。
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第9篇：路基設(shè)計方案范文
【關(guān)鍵詞】高清箱載系統(tǒng) 視頻系統(tǒng) 音頻系統(tǒng)
為了滿足中心外出節(jié)目報道、小型訪談、會議類等節(jié)目的高清制作需求，中心采購興建4訊道高清箱載現(xiàn)場錄制系統(tǒng)，選用高清廣播電視設(shè)備，以給節(jié)目制作提供更好的設(shè)備保障和技術(shù)支持。因此，在箱載系統(tǒng)設(shè)計時確定了以下的設(shè)計思路。
1 箱載系統(tǒng)設(shè)計思路
1.1 系統(tǒng)安全性
系統(tǒng)具有很高的運行可靠性，系統(tǒng)信號要穩(wěn)定要優(yōu)異，系統(tǒng)要便于操作、維護。系統(tǒng)中選用的設(shè)備經(jīng)實踐證明是穩(wěn)定、可靠、成熟的產(chǎn)品，關(guān)鍵設(shè)備充分考慮備份及設(shè)計冗余。
1.2 系統(tǒng)先進性
系統(tǒng)選用穩(wěn)定、成熟、先進的技術(shù)和設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備規(guī)格應(yīng)符合專業(yè)廣播電視規(guī)范和電視技術(shù)發(fā)展潮流，適應(yīng)高清數(shù)字技術(shù)發(fā)展的要求，使系統(tǒng)功能和性能上有一定的前瞻性，適應(yīng)未來節(jié)目制作技術(shù)及制作需求的發(fā)展，并在主客觀兩個層面確保系統(tǒng)的質(zhì)量。
1.3 功能完善性
在合理選用相關(guān)設(shè)備，充分發(fā)揮各設(shè)備功能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化設(shè)計，使系統(tǒng)整體功能實用、豐富、完備，同時保證制作過程的便利。
1.4 操作靈活性
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理規(guī)范，工位的設(shè)計符合箱載的特點，保證系統(tǒng)設(shè)備操作直觀、簡便，系統(tǒng)信號調(diào)配監(jiān)視方便靈活，設(shè)備維護管理更方便。
1.5 系統(tǒng)開放性
系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計理念，易于擴展和拆分。系統(tǒng)具備較強的可擴展能力，具有良好的開放性，各功能區(qū)有豐富的信號接口板，同時符合相應(yīng)標準和規(guī)范，易于互聯(lián)互通。
1.6 系統(tǒng)的特殊性
本系統(tǒng)設(shè)計充分考慮設(shè)備在飛行箱內(nèi)進行集成的特殊性，對設(shè)備保護，系統(tǒng)運輸，設(shè)備布局，系統(tǒng)連接均有針對性的設(shè)計。系統(tǒng)易于安裝和運輸、系統(tǒng)便于移動、便于拆分和組裝、各個工位便于拆分、組合。系統(tǒng)布局合理美觀、操作方便，工位設(shè)置、畫面顯示布局美觀大方，實用性強。系統(tǒng)布線規(guī)范、標準、連接方便。
2 箱載系統(tǒng)設(shè)計方案
本系統(tǒng)設(shè)計為4訊道，工作在高清模式下，可以同時制作高清和標清節(jié)目。系統(tǒng)包括攝錄一體機、攝像機三腳架 、數(shù)字高/標清視頻切換臺 、高/標清存儲卡錄像機 、通話系統(tǒng) 、視頻周邊設(shè)備 、監(jiān)視系統(tǒng) 、音頻設(shè)備 、TALLY、航空箱系統(tǒng)等。
2.1 視頻系統(tǒng)
各路信號源分別接入切換臺，切換臺信號源依次為4臺EFP攝像機信號，錄像機信號。切換臺出來的信號可以直接采集到非編工作站，用于節(jié)目編輯；也可以把節(jié)目錄制到錄像帶上，作為素材備份。
視頻系統(tǒng)框圖如圖1所示。
2.1.1 攝像機
系統(tǒng)配備了4訊道的標清數(shù)字攝像機，使用的是SONY公司的PMW-EX280數(shù)字攝像機4臺。每臺攝像機具備HD-SDI和HDMI兩個高清輸出接口，可在連接到切換臺的同時，輸出到在攝像機上上方放置的7寸大尺寸高清尋像器，使攝像師更好的監(jiān)看拍攝畫面。每臺攝像機配備兩張容量64G存儲卡，在切換臺末端記錄最終PGM信號的同時，每臺攝像機可將本機畫面記錄在機內(nèi)存儲卡上，作為單獨的訊道錄制，為后期編輯提供更多的素材保障。
2.1.2 切換臺
系統(tǒng)采用索尼8路高清切換臺MCS-8M，其具備4路HD-SDI、3路HDMI和1路DVI-I輸入，還可通過DVI接口接入電腦信號等。切換臺的PGM信號輸出，其中1路輸出作為系統(tǒng)最終的PGM信號。系統(tǒng)的PGM信號首先進入周邊系統(tǒng)，進行音頻加嵌、下變換/數(shù)模轉(zhuǎn)換及分配，得到的數(shù)字信號中其中1路送到8寸高清波形監(jiān)視器進行獨立畫面及波形監(jiān)看，2路送到高清存儲卡錄像機進行最終的節(jié)目采集錄制。其余的PGM SDI或模擬信號送到外接口板根據(jù)需要方便使用。
2.1.3 錄像機
系統(tǒng)最終記錄采用索尼高清半導體存儲卡錄像機PDW-50，此錄像機可工作在高清或標清模式，標清時記錄IMX50M或DVCAM格式的標清文件；其輸出HD SDI接口具備下變換功能，也可以用錄像機記錄高清HD422或420格式文件在非編采集時下變換成標清輸出。
2.2 音頻系統(tǒng)
調(diào)音臺是音頻系統(tǒng)的核心和中樞，在系統(tǒng)中占有極大的比重。相對于視頻而言，音頻在技術(shù)上較為成熟。頻率響應(yīng)、失真度和信噪比被稱為音頻設(shè)備和系統(tǒng)的三大指標。我們采用的是百靈達12路機架式調(diào)音臺，其信號質(zhì)量及功能和穩(wěn)定性方面已經(jīng)在實際應(yīng)用中得到了肯定。
最主要的聲音信號源部分為現(xiàn)場無線領(lǐng)夾和手持話筒話筒，計算機、DVD等立體聲聲音信號都是直接接入調(diào)音臺進行混音，提供豐富的聲音信號。
2.3 同步系統(tǒng)
系統(tǒng)采用切換臺自帶的黑場信號發(fā)生器和輸入通道的幀同步功能，提供穩(wěn)定同步信號，保證系統(tǒng)穩(wěn)定與完成設(shè)備測試，為轉(zhuǎn)播及制作設(shè)備保駕護航。
在視頻信號系統(tǒng)中，每一場每一行的信號中都是有同步信號的，用來表示行場的開始，模擬信號的同步頭一般為負電平，數(shù)字信號則是有專門的標志字。
2.4 通話系統(tǒng)
采用火河科技的一拖四通話系統(tǒng)。全雙工系統(tǒng)，最長通話距離500米，可同時連接8路子機，4路子機為標準配置，子機與子機可互相通話，皆可音量調(diào)整，子機含TALLY燈及外接TALLY燈，可外接頭戴式耳機/麥克風，自動切換，標準19英寸1U機箱，方便集成，可安裝于機架。
2.5 Tally系統(tǒng)
系統(tǒng)中切換臺的TALLY接口支持8路攝像機的信號燈輸出，直接連接到各攝像機，對攝像師進行提示。
2.6 監(jiān)視系統(tǒng)
圖像監(jiān)視系統(tǒng)是視頻系統(tǒng)中重要的組成部分，保證了錄制的可靠性和系統(tǒng)的簡潔實用性。
3 小結(jié)
箱載系統(tǒng)自購置使用兩年來，現(xiàn)場錄制過訪談類節(jié)目、小型綜藝類節(jié)目、文藝演出、兒童互動類節(jié)目，在節(jié)目的錄制等方面都取得了不錯的效果。箱載系統(tǒng)對場地要求比較靈活，對現(xiàn)場采訪的環(huán)境也可以很好地適應(yīng)，各方面投入均相對而言較小。讓制作人員在不同制作環(huán)境下制作出高水準的高清電視節(jié)目。
