交通工程设计规范
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交通工程设计规范范文第1篇
关键词：城市道路；横断面；机动车道；交叉口；人行道
中图分类号：U412文献标识码：A
一、城市道路横断面形式影响因素及设计中存在的问题
（一）横断面形式的影响因素
1、道路功能定位
我国城市道路按道路在路网中地位、交通功能以及对沿线服务功能等，分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。快速路主要承担快速、远距离区间交通，以交通功能为主；主干路连接城市各主要分区，以交通功能为主；次干路以集散交通功能为主，兼有服务功能；支路主要解决局部地区交通，以服务功能为主。
道路横断面可分为单幅路、两幅路、三幅路、四幅路及特殊形式断面，《城市道路工程设计规范》规定设计时应根据道路在路网中功能定位，选取适宜横断面型式。
2、交通安全
从城市道路横断面设计角度，为了保证道路安全，减少交通事故发生，在道路横断面形式选择过程中，需要考虑机动车、非机动车、行人等交通参与者的路权问题、通行空间安全宽度、行人过街、绿化遮挡等影响因素。
3、道路景观
城市道路绿化主要包括分车绿带，行道树绿带和路侧绿带，其绿化形式主要取决于道路横断面形式，同时针对不同道路功能，道路横断面形式的选择考虑绿化布置。
4、路面排水
路面排水对道路横断面形式影响，在既定道路宽度下，良好道路横断面形式不仅能够保证路面迅速排水，同时解决路拱横坡过大而造成行车安全问题，在选择道路横断面形式需要考虑路面排水影响。
5、市政管线
城市道路不同于公路，路下通常敷设各种市政管线，一般道路等级越高，所需敷设管线种类越多，对路侧带、非机动车道、人行道等各部宽度要求就越大，故道路横断面设计时需要考虑市政管线的影响因素。
（二）横断面设计中存在的问题
1、城市规划层面考虑不足
在城市总体规划中或片区控制性详细规划中，关于道路红线宽度，道路规划部门除在立交区或相交路口处将路口范围(70～100m)红线拓宽外，一般情况道路红线宽度全线一致，一般都会有几种固定数值，并给定几个对应标准横断面。而且规划部门制定路口红线拓宽原则较落后，并未及时根据《城市道路交叉口规划规范》和《城市道路交叉口设计规程》更新，给后期道路设计造成一定困难。
同时该阶段无交通量预测、综合交通规划等资料对确定的横断面进行数据支撑，车道数分析不充分。这样对后期设计人员指导意义不大，难以发挥控制和约束作用，从而导致规划与设计脱节。
2、缺乏道路功能及交通流构成分析
在道路横断面设计中，仅局限于道路工程设计，缺乏交通工程设计理念，对道路功能以及所服务交通流构成缺乏分析，有时只简单根据城市道路等级，套用机动车道数，机械地布置道路横断面型式，不对设计道路在规划路网中功能作用、交通组织、机动车交通特性、周边用地性质、各种交通出行方式、服务对象及环境等因素进行细致分析，以致出现道路等级相同，横断面相同，道路横断面“千路一面”的现象。
3、确定横断面各部宽度时缺乏细致分析
横断面主要由机动车道、非机动车道、人行道、分车带、设施带、绿化带等组成。大部分设计人员在确定横断面各部宽度时仅仅根据道路设计规范规定，考虑满足规范规定各部最小宽度即可，简单相加得出道路横断面总宽度，缺乏细致分析。
4、“以人为本”体现不充分
随着社会和时展，城市机动车保有量逐年增加，为适应机动车数量迅猛增长需要，道路建设数量逐年增加，道路宽度越建越宽，主干路双向6～8条车道已是标配。因道路较宽，年轻人过街所需时间较长，老人和小孩则更长。但有的道路并未设置中央安全岛，若信号周期内，绿灯时长较短，行人过街需要小跑过街，给行人造成很大心理压力；若信号周期内，等待红灯时间较长，超过行人过街等待时间忍耐度，部分行人会闯红灯过街，存在严重安全隐患。
二、城市道路横断面设计要点
道路横断面设计时，应根据人流及交通流特征，确定道路横断面中实际交通功能部分宽度，结合绿化景观、停车设施、地面市政设施布设及交通心理等非交通需求，并适当折减。针对在上位规划中安排立体交通道路还应对有效通行断面进行叠加。
（一）机动车道设计
1、单车道宽度
（1）路段单车道宽度
根据《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012），城市道路设计速度大于60公里/小时时，小客车专用车道宽度选用3.5m；大型车道或混合行驶车道选用3.75m；设计速度小于等于60公里/小时时，小客车专用车道宽度选用3.25m；大型车道或混合行驶车道选用3.5m。
（2）进口道单车道宽度
根据《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010），平面交叉口一条进口车道宽度宜为3.25m，困难情况下最小宽度可取3m。当改建交叉口用地受到限制时，一条进口车道最小宽度可取2.8m。
（3）出口道单车道宽度
根据《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010），出口道每条车道宽度不应小于路段车道宽度，宜为3.5m，条件受限制的改建交叉口不宜小于3.25m。
2、机动车车行道宽度确定
机动车车行道宽度是各机动车道宽度总和。通常根据交通量预测结果进行车道数分析，根据计算所得车道数乘以―条车道的宽度，即得到机动车车行道宽度。
3、设计中应注意问题
（1）车道宽度相互调剂与相互搭配：对于双车道多用7.5～8.0m；4车道用13～15m；6车道用19～22m。
（2）道路两个方向车道数一般不宜超过4～6条，过多会引起行车紊乱，行人过路不便和驾驶人员操作。
（3）路段圆曲线处、转角导流交通岛右侧右转专用车道应按设计速度及转弯半径大小设置车道加宽。
（二）非机动车道路面宽度确定
非机动车道路面宽度由几条自行车车道宽度和两侧0.25m宽路缘带宽度组成。自行车车行道宽度应根据该道路自行车设计交通量与每条自行车道设计通行能力计算自行车车道条数。
《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）中规定单条自行车车道宽度为1 m，每增加一条车道宽度增加1 m，那么能允许同时通过4 辆自行车非机动车道路面宽度为4.5m。
确定非机动车道路面宽度时还应考虑到少量机动车偶尔驶入及公交车驶入停靠站在非机动车道上行驶，适当加宽非机动车道路面宽度。
（三）人行道宽度确定
《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）中规定，各级道路人行道最小宽度一般值为3.0m，最小值为2.0m。根据其所处位置，例如在商业或公共场所集中路段、火车站、码头附近路段、长途汽车站等位置，可设置为3.0～5.0m。
人行道靠行车道边种植带宽度一般不小于行道树树穴宽度1.5m，再加上侧石宽度及路灯管线敷设所需预留宽度，该宽度一般不小于2.0 m。由此，人行道宽度最小也在3.5～4.0m之间为宜，再根据此宽度考虑管线布设情况来确定人行道合理宽度。
（四）规划设计层面合理考虑
在交叉路口，根据路通流特性，交通流合理通行空间、通行权、通行规则等做出详细规划；在路段上，考虑公交停靠车站、交通过街设施设置等所需空间做出详细规划。以交叉口为例，鉴于交叉口可通车时间相当于路段可通车时间的一半左右，导致交叉口进口道单车道通行能力与路段相比大为折减。为保障交叉口进口道与路段通行能力相匹配，规划时应增加交叉口范围内红线宽度，为增加进出口车道提供基础。建议城市规划阶段横断面参数只给范围，给后期横断面设计预留一定灵活性。
在进行城市总体规划编制工作时，建议同步开展综合交通规划编制工作，在城市规划确定道路红线时，可以用综合交通规划中分析数据作为支撑，使规划红线宽度等要求更为合理。另建议道路横断面要从专业角度分析研究，充分体现专业性，减少或避免非专业的行政干预。
（五）注重道路安全性，体现“以人为本”理念
道路交通参与者中，行人属于弱者，要时刻考虑行人交通安全性，主要体现在行人过街安全新问题。
在有中央分隔带的道路，利用分隔带做安全待行区，并保留端部1～2m分隔带，对驻足行人起保护作用。在无中央分隔带道路，应压缩进、出口道宽度，设待行区（即安全岛），并以彩色涂料醒目标出，在安全区端部设置用于保护安全区防护栏或防护墩，以确保行人在绿灯尾期无法一次过街时在路中安全驻足。
（六）注意与市政管线布设的结合
《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）中规定：工程管线在道路下面的规划位置，应布置在人行道或非机动车道下面。电信电缆、给水输水、燃气输气、污雨水排水等工程管线可布置在非机动车道或机动车道下面。且各类管线之间有最小水平净距的要求。
城市道路横断面确定时，要考虑各类市政管线布设位置，确定断面是否能满足管线按其规划规范的布设。
管线设计综合编制单位在布设管线在横断面相对位置时，也需注意管线布设后，是否会对沿线绿化等设施造成影响。尤其是机动车道下面需要敷设管线时，不可避免的会在路上设置检查井，检查井位置与机动车道位置关系，是否会影响行车安全及路容、美观等问题。
结语
城市道路横断面设计是城市道路设计基础内容，也是一项复杂工程，应综合考虑各种因素，本文分析了城市道路横断面形式的影响因素及设计中存在的问题，并详细阐述了城市道路横断面设计要点。以期对其它正在进行道路交通建设的城市具有参考作用。
参考文献
[1]张玉轻.北京城市道路横断面设计有关问题的探讨[J].市政技术，2004.22.
交通工程设计规范范文第2篇
关键词： 道路桥梁；工程设计；隐患；安全性
中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0074-01
0 引言
道路桥梁在建设与使用的过程中，除了受环境、有害化学物质的破坏以外，还要承受过往车辆、风、疲劳驾驶、超载等因素的影响，同时桥梁本身采用的材料也在不断发生退化现象，其内部结构也产生不同程度的损坏和劣化。因此桥梁的设计是决定桥梁的安全性和耐久性的重要因素。
1 道路桥梁工程项目设计现状
近些年，随着经济的快速发展，我国加大了道路桥梁工程建设的密度与广度，虽然部分道路桥梁项目的设计满足了实际的功能需求与设计规范中的强度要求，但在实际投入使用后的几年内，均不同程度的出现了荷载裂缝、路基沉降、跳车等质量安全问题。因此，在道路桥梁工程项目的设计阶段，就应综合考虑、分析道路桥梁实际的结构、材料、环境条件、交通流量等因素，结合国外先进案例，通过各种技术手段优化设计方案，提高项目质量的耐久性、安全性。对于道路桥梁工程的设计，虽然国家颁布了相关标准与规范，但随着新技术、新理念、新工艺、新材料的不断涌现，而道路桥梁的功能需求又趋向多样化发展，有关设计规范与标准的更新很难适应现代化建设的需要。因此，现代道路桥梁的设计，在充分满足相关规范与标准的基础上，还需依靠设计人员的专业素质、业务水平来保障工程项目的质量安全。
2 道路桥梁设计隐患问题分析
2.1 道路桥梁工程设计阶段存在的问题 长期以来，我国部分桥梁工程项目在设计的过程中，设计人员对于道路桥梁投入使用后的环境因素、温度因素、交通流量因素等方面缺乏考虑。许多设计人员在进行道路桥梁的设计时，往往只考虑了桥梁结构的强度是否能够满足相关设计规范与标准，而对于道路桥梁的结构体系、材料、耐久性、抗腐蚀性，以及项目设计阶段、施工期间、使用过程中可能出现人为因素、场地条件因素等影响缺乏综合考虑，以至于设计时的项目实际路线、计算图示不够明确，而造成道路桥梁实体结构的受力不均，以及保护层厚度过小、混凝土强度不足、钢筋规格不符等问题，严重威胁到道路桥梁主体结构的耐久性、安全性。
2.2 设计方案滞后于道路桥梁的发展 在实际的道路桥梁工程项目的设计中，部分城市仍在沿用以往老旧、传统的项目设计方案，其不仅无法满足现代道路桥梁工程建设的需求，同时也将埋下一定的安全隐患。作为道路桥梁工程项目的施工的主要依据，设计方案水平的高低，将直接关系到工程项目的施工难度与工期、工程量、项目造价、实体质量等。目前，我国一些道路桥梁工程的建设，并未有效运用新兴的施工工艺与技术、材料与设备等，其主要是由于设计周期过紧而造成的，道路桥梁工程项目的建设方，为追求经济效益、缩减成本，而只给了设计部门极少的工作时间。由于道路桥梁工程一项复杂系统的工程，设计周期不足、任务量过大，以至于项目的设计部门难以综合考虑所有外在安全影响因素，更无法进行设计方案的优化，甚至有个别的项目设计方案会出现抄袭、模仿的现象。
3 保证道路桥梁质量安全的相关措施
3.1 合理选择设计方案 对于道路桥梁工程项目的主体结构，应合理选择设计方案，以此保证工程项目的耐久性、安全性。由于道路桥梁工程建设的铺设范围较广，环境条件差异较大，从而在设计时，首先需要分析、考虑桥梁主体的结构形式，根据控制因素的不同，而选择能够充分满足项目需求，经济、合理的结构设计方案。目前，我国桥梁结构的设计形式，其主要分为标准跨径、大跨度两种。在实际的道路桥梁工程设计中，相较于大跨度桥梁设计方案，标准跨径桥梁的造价合理、施工难度小、能够预制装配，从而广为应用。
3.2 项目设计阶段的质量控制 道路桥梁工程设计水平的高低，将直接影响到道路桥梁的使用功能与使用安全，建设单位应给予设计部门充足的设计周期。在设计的过程中，设计人员在保证项目设计强度充分满足相关标准与规范的同时，应进一步创新、研究，以此保证设计方案的先进性。值得注意的是，设计人员在进行创新设计时，应本着成熟技术的原则进行分析、研究、设计，处理、协调好创新技术与传统技术间的关系，严禁采用未经检验的技术与设计，以此避免安全隐患的产生。此外，道路桥梁工程项目的设计人员，还应熟悉、掌握项目的施工技术与工艺，在设计中降低施工风险、提高质量检查的便捷性，从而设计出易于采取质量控制与施工的结构设计方案。对于工程项目中的重要部位，设计人员应进行全面、仔细的计算，保证数据、指标的准确性，以此避免发生事故。
3.3 道路桥梁工程的耐久性设计 道路桥梁工程项目，在施工的过程中与投入试用期间，均会受到环境因素、人为因素等影响。在地质灾害、风的侵蚀、雨水的腐蚀、交通流量的作用下，将造成桥梁部分结构材料出现老化、裂缝、断面等质量问题，以至于引发安全事故。究其原因，主要是由于道路桥梁工程在设计时缺乏综合考虑，并没有进行合理的耐久性设计而造成的。为此，在进行道路桥梁工程项目的设计时，设计人员应根据项目的自身特点与要求，针对施工场地条件、项目周边环境、最大交通流量等因素进行分析、预测，从而在保证设计强度符合标准的前提下，提高道路桥梁的安全性、耐久性。
4 结语
综上所述，为保证道路桥梁工程的设计质量，在通过分析、计算、预测等各种方法与手段进行设计方案优化的同时，设计人员还需进一步提高其综合素质与业务能力，从根本上提高设计水平，促进我国道路桥梁建设的发展。
参考文献：
[1]钟丽清，杨占雄.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技，2010，（01）.
交通工程设计规范范文第3篇
关键词：道路桥梁；工程设计；施工
中图分类号：TU997 文献标识码： A
近年来，我国许多桥梁设计大都达到了设计规范要求的强度指标，但因设计缺陷而在桥梁使用过程中出现的安全隐患却时有发生。因此，在桥梁设计时应该综合考虑构造、材料等因素，并结合以往实际工程经验，采取切实措施来减少桥梁设计中带来的安全隐患。此外，还应须知，环境不同、使用条件不同、设计对象不同，设计要求也就不同，桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。桥梁设计规范再详尽也无法也不可能涵盖应由桥梁设计人员解决的所有问题，桥梁设计规范更新再快也不可能完全适应新技术、新思想、新材料快速发展对桥梁设计提出的全新要求。因此，科学合理的道路桥梁结构设计除必须满足桥梁设计规范基本要求之外，还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力以及施工人员的质量责任意识。
1 道路桥梁工程项目设计现状
近些年，随着经济的快速发展，我国加大了道路桥梁工程建设的密度与广度，虽然部分道路桥梁项目的设计满足了实际的功能需求与设计规范中的强度要求，但在实际投入使用后的几年内，均不同程度的出现了荷载裂缝、路基沉降、跳车等质量安全问题。因此，在道路桥梁工程项目的设计阶段，就应综合考虑、分析道路桥梁实际的结构、材料、环境条件、交通流量等因素，结合国外先进案例，通过各种技术手段优化设计方案，提高项目质量的耐久性、安全性。对于道路桥梁工程的设计，虽然国家颁布了相关标准与规范，但随着新技术、新理念、新工艺、新材料的不断涌现，而道路桥梁的功能需求又趋向多样化发展，有关设计规范与标准的更新很难适应现代化建设的需要。因此，现代道路桥梁的设计，在充分满足相关规范与标准的基础上，还需依靠设计人员的专业素质、业务水平来保障工程项目的质量安全。
2 公路桥梁设计的隐患问题
在公路桥梁设计的过程中，桥梁设计人员不能很好的把握和了解桥梁工程的全面情况，如桥梁规模大小、地理位置、桥梁结构性质、当地的自然气候等。这样就很有可能出现一些考虑不到位的问题，从而造成设计不合理等原因的缺陷。有些设计工作人员对公路桥梁结构强度的设计考虑过多，但从桥梁结构体系、构件材料、结构性质、结构耐久性、美观性等考虑的太少，不能很好地体现设计的全部功能意义。近年来，在我国虽然有不少桥梁工程从表面上看设计达到了规范的结构安全要求，但是有的桥梁使用了不到几年就出现了安全隐患问题，所以桥梁结构耐久性设计已经是安全设计的一个必须考虑的问题之一。
此外，公路桥梁的设计图纸样式和实际工路标符的不够明确，公路桥梁工作者如不是专业桥梁设计者，或者在计算设计过程中的一些失误，都会造成桥梁安全隐患问题的发生。忽视或不重视现阶段存在的公路桥梁设计理论体系法规，如在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》指出，对于钢筋混凝土桥梁，因其结构重量占总荷重比例很大，活载引起的疲劳影响较小，因此不考虑重复荷载对结构产生的疲劳影响。这种理论体系对于桥梁的墩台和主梁等是有作用的，但对于桥梁的一些特殊构件的布局设计及忽略疲劳状态的设计是为隐患性的设计缺陷。再如桥梁支撑体与桥梁面板设计寿命时间不一致，在设计中没有充分考虑承载能力极限和正常使用极限情况状态。分为两种情况：一方面是指桥梁支撑体结构达到极限承载能力，结构整体或部分丧失稳定性，一方面是指在重复荷载作用下构件由于材料的疲劳而导致破坏的疲劳极限。对于桥梁墩台和主梁过于加强的特殊设计，而对桥面行车道板构件的设计不重视，显疲劳状态下的设计。
通过调查发现，多数公路桥梁主体结构承受力状态良好，而桥梁行车道板损坏严重，分析原因笔者认为是由于对行车道板的设计没有很好的把握。公路桥梁设计方案过于陈旧、缺乏创新。随着我国桥梁建设的快速发展，面对交通新形势下一些原有旧的公路桥梁的设计都跟不上交通建设形势的需要，甚至落后，停步不前。而有些桥梁设计人员思想设计观念落后、仍在模仿或运用过去的公路桥梁设计方案、缺少创新开拓精神、质量责任意识、经济等设计观念落后陈旧，设计方案单一、自然而然的就造成了缺乏论证所造成的设计方面的资源浪费、安全性问题等影响了我国桥梁的设计发展水平。
3 保证道路桥梁质量安全的相关措施
⑴合理选择设计方案对于道路桥梁工程项目的主体结构，应合理选择设计方案，以此保证工程项目的耐久性、安全性。由于道路桥梁工程建设的铺设范围较广，环境条件差异较大，从而在设计时，首先需要分析、考虑桥梁主体的结构形式，根据控制因素的不同，而选择能够充分满足项目需求，经济、合理的结构设计方案。目前，我国桥梁结构的设计形式，其主要分为标准跨径、大跨度两种。在实际的道路桥梁工程设计中，相较于大跨度桥梁设计方案，标准跨径桥梁的造价合理、施工难度小、能够预制装配，从而广为应用。
⑵ 项目设计阶段的质量控制道路桥梁工程设计水平的高低，将直接影响到道路桥梁的使用功能与使用安全，建设单位应给予设计部门充足的设计周期。在设计的过程中，设计人员在保证项目设计强度充分满足相关标准与规范的同时，应进一步创新、研究，以此保证设计方案的先进性。值得注意的是，设计人员在进行创新设计时，应本着成熟技术的原则进行分析、研究、设计，处理、协调好创新技术与传统技术间的关系，严禁采用未经检验的技术与设计，以此避免安全隐患的产生。此外，道路桥梁工程项目的设计人员，还应熟悉、掌握项目的施工技术与工艺，在设计中降低施工风险、提高质量检查的便捷性，从而设计出易于采取质量控制与施工的结构设计方案。对于工程项目中的重要部位，设计人员应进行全面、仔细的计算，保证数据、指标的准确性，以此避免发生事故。
⑶道路桥梁工程的耐久性设计道路桥梁工程项目，在施工的过程中与投入试用期间，均会受到环境因素、人为因素等影响。在地质灾害、风的侵蚀、雨水的腐蚀、交通流量的作用下，将造成桥梁部分结构材料出现老化、裂缝、断面等质量问题，以至于引发安全事故。究其原因，主要是由于道路桥梁工程在设计时缺乏综合考虑，并没有进行合理的耐久性设计而造成的。为此，在进行道路桥梁工程项目的设计时，设计人员应根据项目的自身特点与要求，针对施工场地条件、项目周边环境、最大交通流量等因素进行分析、预测，从而在保证设计强度符合标准的前提下，提高道路桥梁的安全性、耐久性。
交通工程设计规范范文第4篇
［关键词］广珠城际桥梁设计极限状态法
引言
新建铁路广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通桥梁具有类似城市轨道交通桥梁的特点，且在我国刚刚起步，无相应的设计方法与规范。我们有必要对国内外相关规范和设计方法进行充分的研究分析比较，加强对本线的桥梁结构的设计计算方法的认识，才能有利于推进城际快速轨道交通桥梁设计技术的进步与发展。本文着重根据各国极限状态法的一些规定，对相应的技术参数进行分析比较，并与其他计算方法进行荷载效应的对比。
国内自2000年上海明珠线一期建成通车以后，北京、广州、武汉等城市也相继进行城市轨道交通建设。目前国内尚无城市高架轨道交通桥梁的设计规范，结构设计参照铁路桥涵设计规范按容许应力法进行计算。
国外的轨道交通在七十年代就得到了发展，且各国相继修订设计规范，纳入了结构设计最新的成果，计算方法也从容许应力法、破坏阶段法发展到极限状态法。国外除了个别规范外，一般都采用极限状态设计，运用荷载分项系数法作为设计表达式。
经过对本线桥梁设计荷载图式的初步研究认为采用0.6UIC较为合适，其实，本线设计概化的运营车辆荷载对简支梁的跨中换算静活载效应与0.4UIC的作用效应相当，因此，活载相对来说较轻，欧洲联盟的设计方法是完全值得借鉴的；同时本线的桥梁比重占全线95%以上，在对设计方法进行初步分析比较的基础上，认为采用极限状态法进行桥梁结构设计其经济效益可观，从投资方面考虑也有必要对极限状态法进行论证。
1极限状态法技术参数比较与分析
极限状态法中各规范技术参数差别较大，但分类基本一致，即：荷载、材料与工作条件等，着重从这三个方面技术参数，综合分析国内外规范取值，寻求适合本线技术参数。国内外规范使用阶段极限状态工况其技术参数取值均为1，承载能力极限状态工况下的技术参数取值如表1～表4。
从表1可以明确，恒载参数各种标准的差别很大。同时一个国家不同时期的差别也是很大的(其中带*者为原有规范)。但是结构自重在桥建成以后，基本是不变的，误差可能性较小，因此取1.2作为自重恒载参数。
各国规范的活载参数取值如表3,活载是桥梁设计中最基本的技术条件。比较各国规范当中的活载参数，根据活载在桥梁设计当中所起的主导作用，在不同的组合方式下，分别取1.4、1.2、1.0等不同的值。
按极限状态法设计的桥梁结构设计，根据规定须进行两类极限状态计算，以保证结构安全、适用、耐久。由于城际快速轨道交通在国内刚刚起步，不可能从可靠度理论分析来制订各技术参数取值，主要参考国内外现有设计规范，按荷载的离散程度不同制订相应参数。推荐的技术参数取值如表5～表7。
2荷载分类与组合
2.1荷载分类
荷载的分类按荷载随着时间变化性能的不同以及出现机率的大小,将作用在城际轨道交通桥梁上的荷载分为下列几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载，如表7。
2.2荷载组合
（1）按承载能力极限状态组合:
组合Ⅰ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种效应组合；
组合Ⅱ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种与其它可变荷载的一种或几种效应组合；
组合Ⅲ：永久荷载一种或几种与施工、养护、维修状态荷载的效应组合；
组合Ⅴ：永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种,再加上一种偶然荷载的效应组合。
（2）按正常使用极限状态组合组合Ⅳ:永久荷载的一种或几种与基本可变荷载的一种或几种效应组合。
3算例
3.1基本资料
在不同的活载形式作用下，计算示例一为一轻轨30m双线预应力混凝土简支梁，梁部采用C50混凝土，检算跨中截面进行强度；计算示例二为钢筋混凝土连续刚构，计算跨度为(10.28+2×12.56+10.28)m，梁部采用C50混凝土，墩身采用C35混凝土，检算其墩顶梁截面与墩顶墩身截面。轻轨活载图式如图1，广珠城际运营车辆荷载图式如图2，动车组荷载图式与图2相同，轴重≤150KN。
3.2计算结果
计算结果如表8～表10。从表8可以看出，轻轨与汽—超20活载效应相当，采用按极限状态法，在轻轨活载作用下，可节约钢材约24%，在广珠城际快速轨道车辆荷载作用下节省钢材14%。表9的计算结果表明，要满足规范要求，截面钢筋的最小根数，采用容许应力法计算需60Φ25Ⅱ级钢筋,极限状态法需53Φ25Ⅱ级钢筋。表10的计算结果均满足规范要求，截面有足够的安全储备。
3.3计算分析及结论
以上示例，分别对钢筋混凝土的受弯构件、偏心受压构件以及预应力混凝土构件进行了检算，包含了桥梁结构设计的大部分内容。经过以上计算，可以看出：
(1)对推荐的各项技术参数进行的极限状态法与容许应力法、破坏内力法进行了计算比较，结果表明满足规范要求。
(2)采用极限状态法比采用容许应力法、破坏内力法要节省材料。当然，在实际的工程设计当中，不仅仅是按截面的最大承载能力去进行桥梁结构设计，还要考虑截面砼和钢索应力以及位移等要求。
(3)推荐的技术参数虽然是在参照各国结构设计规范或桥梁设计规范的基础之上选取，但是荷载与材料的分项安全系数、工作条件系数的取值，在安全度方面的保证率比较明确，较之容许应力法、破坏内力法对内力凭经验取安全系数设计，要科学、明确。
(4）将结构的受力区分为两类极限状态来计算，既保证了结构的安全，又保证了它的使用功能和耐久性，概念清楚，计算目标明确，兼有按容许应力法和按破坏内力法设计的优点。
4结语
广珠城际快速轨道交通工程桥梁设计采用采用极限状态法的计算方法，通过上面的计算，无论是对广珠城际快速轨道交通工程运营车辆荷载还是对动车组荷载，结果表明都是可行的。随着结构设计理论不断发展以及极限状态设计法的日趋成熟，对于高架轨道交通桥跨结构来说，荷载和结构抗力的变异性小，计算模式确定性好，更适合采用极限状态的设计方法。
参考文献
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[5]JTJ023—85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.
[6]GB50157—2003地铁设计规范
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[9]国际铁路联盟规范(有关桥梁部分)(UICCODEINTERNATIONALUNIONOFRAILWAYS)铁道部大桥工程局桥梁科学研究所.1981.10
[10]袁国干.筋混凝土结构设计原理.同济大学出版社,1998.10
交通工程设计规范范文第5篇
课题名称：2万吨级液体石油化工品泊位工程设计
一.课题研究的目的
本工程为2万吨级液化泊位沉箱码头，地处某沿海地区。通过搜集相关资料，同时运用相关知识，对码头结构做出科学的设计，并且对码头进行合理的平面布置。
二.课题依据
根据工程实际，本设计拟采用重力式沉箱码头结构，码头规模为2万吨级，功能为液体石油化工品码头。
此设计的依据：
(1)所学教材：水力学，水利工程制图，水工钢筋混凝土结构学，工程力学，结构力学，土力学，地基基础，港口水工建筑物，港口规划与布置等;
(2)图集：港建标准图集等;
(3)国家现行有关规范和标准：中华人民共和国行业标准.海港总平面设计规范，中华人民共和国行业标准.海港水文规范，中华人民共和国行业标准.港口工程荷载规范，中华人民共和国行业标准.重力式码头设计与施工规范，中华人民共和国行业标准.防波堤设计与施工规范、港口与航道土木工程师实务手册，中华人民共和国行业标准.港口工程地基规范等;
(4)其他：中国海洋大学勘察设计开发院.莱州港扩建二期工程海洋环境影响报告书等。
三.意义
随着经济个球化的发展，运输事业发展迅猛，运输力一式也日渐多样化，但是水上运输做为承担着大数量、长距离的运输，以其成本低廉、安个可靠，仍是在干线运输中起主导作用的运输形式。码头做为其航运的起始点，其靠泊能力必须与运输市场需求相适应，因此近年来国内各港口的筑港事业也在不断扩大。
随着我国经济的高速发展，海上油品运输市场日益繁荣，油品运输船舶大型化己经成为降低运输成本的卞流发展趋势。由于港口码头建设周期长、审批手续繁杂等原因，港口码头的建设速度不能完全满足国内船舶运输大型化的发展速度，一些在用老旧码头而临被海运市场淘汰的局而。对于港航专业的学生，掌握好学校所学的知识，同时对于实际工程加深认识，对于我们今后的工作是十分有利的，我们将更从容的去面对今后的工作。
通过毕业设计这一重要的教学环节，可以培养港口航道与海岸工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
四.国内外研究动态
重力式码头作为我国重要码头结构之一，在码头工程施工中已被广泛应用。重力式码头在实际应用过程中，不仅具有抗冻、抗病和坚固耐久特性，同时对船舶荷载和地面荷载也有一定承受能力。重力式码头凭借其独特优势，在一定程度上能更好的提高港口竞争力，满足大型船舶需求。然而，在用重力式码头结构进行施工的时候，也会出现一些间题。在这种情况下，有必要采取相应措施以更好的对重力式沉箱码头施工质量进行控制。随着经济和科学技术不断的发展，重力式码头施工质量将会得到有效控制，更好的促进港口发展。
另外，重力式码头虽然具有结构简单，耐久性好，适应荷载变化及施工方便等优点，在工程上得到广泛的采用，但由于它是依靠结构自身重量来获得稳定，因此比较沉重，对地基条件要求较高，在实践中，由于地质条件的估计不足，或者施工中对地基及基础的处理不善，而造成码头的位移和沉降量过大，甚至发生结构整体失稳滑坡，导致码头破坏的例子也时而出现.因此地基的处理就成为在软基上建造重力式码头的关键.
最近几年，随着起重安装设备的不断提升，特别是大型半潜驳在沉箱浮运安装中的应用，沉箱结构越来越大，由几年前500t控制到目前超过3000t。根据我们了解，国内大型沉箱以前通常用于重力墩式结构，在连片式深水泊位的应用主要在这几年才开始采用。重力墩式结构后方没有填土，没有水平土压力的作用，基床应力的问题并不明显。而码头前沿水深不大的情况下，有填土土压力的重力式沉箱结构的安全指标取决于抗滑、抗倾和基床应力，然而，减小结构自重会降低抗滑、抗倾的稳定系数，通常不考虑通过减小结构自重的办法来降低基床应力。
五.研究的基本内容
1.确定码头的平面尺寸、码头结构型式及构件的主要尺寸;
2.环境条件收集与选定;
3.码头主要构件的内力计算;
4.码头结构稳定性验算，基床承载力验算;
5.选择码头附属设备，主要为系船柱和护航。
六.成果形式
1.要求完成的图纸、规格及说明书
(1)计算书要求：结构计算书一份;
(2)码头、结构施工图。
2.主要内容包括;
(1)码头设计总说明;
(2)码头平面、立面和剖面图;
(3)结构设计总说明;
(4)结构布置图和配筋图;
七、参考文献
1.中华人民共和国行业标准.海港总平面设计规范(JTJ211-99).北京：人民交通出版社，1999
2.中华人民共和国行业标准.海港水文规范(JTJ213-98).北京：人民交通出版社，1998
3.中华人民共和国行业标准.港口工程荷载规范(JTJ215-98).北京：人民交通出版社，1998
4.中华人民共和国行业标准.重力式码头设计与施工规范(JTJ290-98).北京：人民交通出版社，1998
5.中华人民共和国行业标准.港口工程地基规范(JTJ250-98).北京：人民交通出版社，1998
6.中华人民共和国行业标准.防波堤设计与施工规范(JTJ2981-98).北京：人民交通出版社，1998
7.港口与航道土木工程师实务手册(编写组)编.港口与航道土木工程师实务手册.北京：机械工业出版社，2006.5
8.马云球.港口水工建筑物.北京：人民交通出版社，2000.8
9.洪承礼.港口规划与布置.北京：人民交通出版社，1999.10
10.董胜,孔令双.海洋工程环境概论.青岛：中国海洋大学出版社，2005.3
八.研究工作进度
20XX.12.2120XX.01.10 完成荷载作用的分类计算;
20XX.01.1120XX.01.20 完成毕业论文中期检查;
20XX.01.2120XX.02.10 完成码头的稳定性验算;
20XX.02.1120XX.02.28 完成结构内力及承载力基床，地基计算;
20XX.03.0120XX.03.20 编写设计说明书及计算机绘图;
交通工程设计规范范文第6篇
关键词：城市快速路 拓宽工程 差异沉降 控制标准
随着城镇化建设及社会经济的快速发展，城镇人口及车辆剧增，现有城镇市政道路已无法满足快速增长的交通量和社会发展的需求，因此急需要配套的道路基础设施来缓解交通拥堵情况。目前解决原有道路拥堵问题主要通过以下两种途径：（1）通过新建城市主干路、快速路分散交通量，减少原有道路交通量；（2）拓宽原有道路，增加原有道路的通行能力。由于受城镇总体规划条件限制，在城市成熟区已无新建城市主干路、快速路条件，因此，对原有城市主干路、快速路拓宽则成为必然选择。但拓宽工程由于新、旧路基地基填筑时间及作用荷载不同等原因，其强度和刚度存在较大差异，新旧路基将产生差异沉降，而这种差异沉降将在路面结构拼接处产生较大拉应力，导致路面破坏。同时，拓宽工程的建设及运营将增大旧路差异沉降，增大旧路横坡，而过大的差异沉降将影响道路的使用功能，因此，提出合理的差异沉降控制标准至关重要。
目前，国内外研究均是基于高速公路进行。国外对差异沉降标准的研究主要集中在桥头路段及软土路基的工后沉降方面。如，对于德国的高速公路，桥梁路段允许坡差不大于1/300，通常取1/200；软土路基相对工后沉降（工后沉降与总沉降量之比）控制为5%～15%，工后沉降为3～5 cm，特殊情况下为10 cm。法国工后沉降要求：一般路段为10 cm，桥头引道部分为3～5 cm，其对应的地基固结度为85%～95%。日本工后沉降要求：一般路段为10～30 cm；路桥过渡段路基部位为5～10 cm。而研究者们提出的差异沉降指标主要为容许坡差，Daniel等人认为允许坡差为0.28%～0.42%较为合理。James等人认为桥头路基沉降允许坡差0.8%～1.0%。Briaud等提出了最大容许坡差为0.5%可保证行车安全舒适。
国内一般采用坡差或变坡率作为差异沉降控制指标。周虎鑫认为高速公路软土地基路面容许坡差为0.4%。张嘉凡认为坡差超过0.35%，半刚性路面基层底部将产生拉裂破坏。董海、邢启军认为高等级公路路面功能性要求差异沉降坡差控制在0.4%以内。沈大高速公路拓宽工程要求差异沉降坡差控制在0.4%以内。沪宁高速公路拓工程要求差异沉降控制坡差，即纵横向坡度差不得大于0.5%。
1 拓宽工程差异沉降控制标准探讨
拓宽工程差异沉降主要分为旧路差异沉降、新路差异沉降和新旧路基差异沉降。旧路差异沉降指旧路路肩（新旧路基拼接处）与旧路中心之间沉降差；新路差异沉降指最大沉降点与新路路肩之间沉降差；新旧路基差异沉降指新路最大沉降与旧路中心沉降差。旧路差异沉降对现有道路影响较大，且控制旧路差异沉降的同时对其他差异沉降也较为明显，目前绝大多数研究成果是以旧路差异沉降最为控制指标，因此，该文主要对旧路差异沉降控制标准进行探讨。
拓宽工程差异沉降控制标准的确定是一个较为复杂的技术、经济问题，涉及到施工期费用与道路后期养护费用的分配问题，而两者之间又是此消彼长关系。因此，差异沉降控制标准的确定需通过技术经济分析和工程实践验证来实现。国内外研究人员得到的加宽工程差异沉降控制标准变化较大，变坡率在0.15%～0.50%之间。
拓宽工程需满足道路路面的使用性能，包括结构性能和功能性能两方面。前者主要表现为路面的损坏状况和结构的承载能力，后者则表现为行驶舒适、行车安全、运行经济以及对环境的不良影响等。因此，拓宽工程差异沉降控制标准应同时考虑路面的结构性能和功能性能两个方面。
1.1 按路面功能性能要求确定差异沉降控制标准
从城市道路路面功能性要求出发，一般考虑纵坡、横坡、平整度3个方面满足道路适用功能要求。
（1）拓宽工程的纵坡要求。由差异沉降而引起的纵坡变化，不应超出城市道路标准《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）规定的不同设计速度下最大纵坡限制如表1，从表1可知，除40、50、60 km/h设计时速之间坡度相差0.5%外，其余各设计速度之间相差1%。因此，因差异沉降而降低纵坡标准不得超过1%，40、50、60 km/h设计时速不得超过0.5%，否则将降低道路功能性要求。同时考虑到工程地质条件差异等其他一些不利影响因素，建议差异沉降控制指标容许值纵坡坡差为0.5%。
（2）拓宽工程的横坡要求。设计横坡的目的是及时将雨水排出路面，以保证行车安全。差异沉降发生后，路面横坡不应超过城市道路规定的标准。通常，新建道路在路基横断面方向地基土层性质变化不大，其差异沉降主要是由其自重所引起的。但在拓宽工程中，新旧路基下地基土层性质变化大，旧路地基在原有路基及车辆荷载下固结沉降基本完成，而拓宽部分地基在路基荷载作用下将发生较大的瞬时沉降和固结沉降。拓宽工程路基沉降特性有别于旧路路基，其沉降特性为拓宽路基中心部分沉降大，旧路部分沉降小，而未拓宽的旧路路基沉降为路基中心沉降大两端小，如图1所示。由图1可知，在拓宽工程中，由于拓宽路基的填筑，路基沉降呈“两端大，中间小”分别形式，拓宽路基填筑过程将使旧路横坡差不断增大。同时道路运营后由于拓宽路基部分一般为大车道，道路横坡差将不断增大，因此，从横坡上控制差异沉降变坡率即为重要。在拓宽工程设计路拱坡度时，若采用较大值（2%），随着拓宽部分路基地基的固结，路拱坡度将不断增大，这虽然有利于路面排水，但不利于行车安全，降低道路使用性能。如果路拱坡度采用较小值（1%），又不利于路面排水。同时，《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012）规定快速路及降雨量大的地区横坡宜采用1.5%～2.0%。因此，城市快速路加宽工程路拱坡度的设置一般采用1.5%，为保证沉降稳定后，路面横坡既有利于路面排水，又能够满足技术指标要求（不高于上限2%），横向坡差最好控制在0.5%以内。
（3）拓宽工程的平整度要求。快速路即是为使汽车快速行驶，加快交通通行，提高社会经济效益的通道。为了确保车辆能够快速行驶，必须满足许多条件，如道路平面线性、纵横坡要求等。除此以外，还有一个非常重要的技术指标――路面平整度。对于快速路，由于车速快，道路稍有不平整就会造成严重颠簸，降低行车舒适性，同时也会给驾驶员带来不安全感，迫使其减速，以至于达不到快速的目的。对于平整度各国都有自己的技术要求，标准并不统一，而且测量平整度的仪器多种多样。《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）规定城市快速路、主干路δ≤1.5，次干路、支路δ≤2.4。这个指标只是为了检验工程的施工质量，并不是在道路使用期间的平整度指标。鉴于目前我国的情况，考虑到“平战结合”原则，可根据《民用航空运输机场飞行区技术标准》确定在路面使用期间平整度变坡率为：
（10 mm-3 mm）/（3000/2）≈0.46%
式中：3000为检测平整度的3 m直尺；10 mm为旧路路面直尺与表面间隙；3 mm为新路路面直尺与表面间隙。
综上所述，道路功能性指标主要从纵坡、横坡、平整度3个方面考虑，其变坡率指标要求列于表2。
从表2可知平整度变坡率指标为最严格的差异沉降指标，因此，把最严格的坡差要求作为路面功能性能指标要求，同时考虑到工程地质条件差异及其他影响差异沉降的不利因素，从路面功能性要求出发，快速路拓宽工程差异沉降控制标准容许变坡率为0.4%。
1.2 按路面Y构性能要求确定差异沉降控制标准
路面结构性能对道路的安全性舒适性及后期养护、维护至关重要，路面结构分析的主要指标为路面基层层底拉应力大小，而差异沉降将在路面结构层产生附加拉应力，其大小对路面结构性能影响大。同时路面结构材料、厚度等不同，路面容许拉应力也不同。目前城市快速路多采用半刚性基层路面，路面结构主要含三层面层（通常为SMA表面层、AC-20中面层、AC-25下面层），两层基层（水泥稳定级配碎石基层和底基层），一层垫层。
快速路拓宽工程新旧路基差异沉降的发展是一个长期的过程，路面结构所承受的应力也随差异沉降的发展而变化。同时，在交通荷载的反复作用下，路面结构将产生疲劳破坏。目前在进行路面结构设计时多为现有规范土或半刚性材料的极限抗拉根据路面结构设计参数及交通荷载，利用规范所列公式计算得到基层层底拉应力。现有《城镇道路路面设计规范》（CJJ 169-2012）规定了沥青路面的应力控制标准，对于快速路、主干路和次干路半刚性材料基层层底拉应力验算时，层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度，但其主要针对的是新建道路，考虑主要因素为交通荷载，尚未考虑拓宽工程引起的附加拉应力。对于拓宽工程还应考虑由于拓宽路基差异沉降而引起的附加拉应力，即由交通荷载产生的拉应力与差异沉降产生的附加拉应力之和应小于路面结构材料所容许的拉应力。因此，对于拓宽工程为保证访峁剐阅？可通过两种途径来解决：（1）改善路面结构材料，提高其容许拉应力；（2）通过对路基地基及拓宽工程结合部处理减小拓宽工程差异沉降，从而减小其引起的附加拉应力。由于改善路面结构材料较为困难，对现状交通和社会影响较大，因此，只有将拓宽工程差异沉降控制在合理的范围内，方可满足道路路面结构性能要求。目前国内外学者多是通过数值模拟计算、模型试验、现场试验研究拓宽工程差异沉降对路面结构层附加拉应力的影响，从路面结构性能要求方面提出拓宽工程差异沉降标准。现有研究成果显示从路面结构性能要求确定的差异沉降控制标准为坡差0.15%～0.4%。
2 结语
（1）对于城市快速路拓宽工程差异沉降标准，从道路功能性能要求出发坡差应控制在0.4%以内，从道路结构性能要求出发坡差应控制在0.2%以内。
（2）对于城市快速路拓宽改造工程差异沉降标准应根据技术经济综合考虑，若按道路功能性要求坡差控制，则道路建设期对地基及路基的处理费用减少，而道路后期养护费用将增加；若按道路结构性能坡差控制，则道路建设期投资增加，道路后期养护投资将减少。拓宽工程差异沉降控制标准应结合工程实例从技术经济方面进一步验证。
参考文献
[1]CJJ 37-2012，城市道路工程设计规范[S].
[2]CJJ 129-2009，城市快速路设计过程[S].
交通工程设计规范范文第7篇
【关键词】 开敞式 海堤 波浪计算 探讨
前言
莆田市地处福建省沿海中部，海岸线总长343.6公里，现有保护千亩以上海堤51条，长253.51公里。1992年至1996年开展千亩以上海堤加固达标建设，共完成千亩以上海堤加固达标162.11 公里，近几年陆续对其中部分堤段采取三面护砌的标准进行了强化加固，共计完成海堤强化加固二、三期工程41.91公里，使我市海堤工程防台防潮能力有了较大提升。但是海堤在台风袭击下出险的情况仍时有发生，特别是部分面向外海的开敞式海堤屡屡出险，给海堤工程安全度汛带来严峻考验。如南日海堤在1996年8号台风中决口、赤歧海堤在2006年“碧利斯”台风中滑坡、岩下海堤在2006年“格美”台风中决口等经验分析，这些险情的产生，主要是开敞式海堤承受的强烈波浪作用引起的，因此在海堤设计中要引起高度重视，并认真对待。
海堤设计国家标准《堤防工程设计规范》中的技术要求大多是针对江堤和河堤，对与海堤有关的技术条款和规定大多是原则性的，缺乏具体的技术要求。特别是有关海堤设计的波浪要素的计算、波浪近岸变形、越浪量计算等方面，《堤防工程设计规范》中只有指导性的意见，没有明确具体的规定。而有关的波浪分析计算是海堤设计的基础，应该给予足够的重视。
1开敞式海堤波浪要素计算方法
波浪要素是海堤设计的最重要参数，是决定海堤结构型式和断面尺寸的基本条件之一，不同标准的设计潮位相差并不大，而波高的相差无形中相当于改变了海堤的防潮标准，对海堤的高度、护面防护、 基础以及投资等都有较大影响，直接关系到海堤工程设计工作的质量、水平和投资。
《堤防工程设计规范》规定当工程地点有20年以上长期测波资料的，设计波高可采用频率分析的方法确定。工程地点无长期测波资料时，在风区长度小于或等于100km条件下，设计波浪要素可采用风速推算的方法，即采用莆田试验站方法；但在开敞式水域条件下，规范推荐采用历史地面天气图确定风场后，采用风场推算波浪要素方法。在实际运用中，我市开敞式海堤设计波浪要素计算主要采用莆田试验站方法、长期实测波浪资料频率分析和利用天气图推算波浪要素三种方法。
1.1莆田试验站方法计算风浪要素
由于莆田试验站地处河口海岸，与浙江沿海岸站、长江口及内河的边界条件符合较好，莆田试验站方法可作为河口及局部风区海岸堤防工程风浪要素计算的主要方法。但对于开敞式海堤，由于受涌浪影响，根据有关试验成果以及上述其他两种计算方法的分析比较，我们可以看到按莆田试验站风浪计算公式确定的波高及波周期等均偏小。因此我市的部分开敞式海堤在采用莆田试验站公式计算深水波浪要素时，一般参照浙江省河口海岸研究所推荐经验系数对波浪要素进行适当放大，如东吴海堤设计中将波浪周期放大1.4倍后确定波高。
1.2根据实测波浪和风速资料计算风浪要素
按照规范规定，当工程地点有20年以上的长期测波资料，设计波高可采用某一累积频率的年最大波高系列进行频率分析的方法确定，其重现期可采用设计潮位的重现期。岩下海堤加固工程的波浪要素计算主要依据资料是崇武海洋站长期的实测波浪和风速资料，进行相关的频率分析方法推求相应重现期的设计波浪要素和设计风速，确定深水区域的波浪要素，作为波浪传播变形的边界条件。
1.2.1实测波高的频率分析波要素
计算中采用崇武国家海洋水文观测站1962~2000年共计39年的实测波高（H1/10）年极值及其对应的波周期分别进行频率分析，见表1。
表1崇武站实测波浪资料计算波高（H1/10，m）
1.2.2按莆田公式利用实测风速推算波要素进行比较
考虑到测波点的位置可能对观测结果的影响，在确定外海深水波要素时除应用实测的波浪资料外，还应用实测风速资料进行频率分析，按莆田试验站方法，间接推算出同频率设计波要素，见表2。
表2按莆田试验站方法推算的深水波高（H1/10，m）
比较表1和表2发现，，该海域存在一定的涌浪成分，利用莆田试验站方法的结果较实测波浪资料的计算结果要小，综合分析各计算结果的合理性后，以实测的波浪资料频率分析结果作为确定波浪折射绕射传播变形起始断面波要素的依据。最后应用波浪浅水折射绕射联合变形计算数学模型进行工程前沿具置的设计波浪要素计算。
1.3利用天气图推算深水风浪要素
《堤防工程设计规范》规定，在开敞水域条件下，无长期实测波浪资料时可采用历史地面天气图确定风场，并采用风场推算风浪要素方法确定设计波高。该方法可参考河海大学《工程水文学》（海岸水文）中的风场要素确定方法，采用SMB风浪预报法确定深水波浪要素，该方法仅适用于深水。
南日海堤外临开敞水域，风区长度远大于100km，波浪要素按照规范规定根据气象资料推算深水风浪浪要素，然后由海上起始面深水波浪要素经折射浅水变形计算，逐步推算堤前风浪要素。
首先确定风场要素，选择影响较大的天气图，按照海洋水文规定将风速和风向比较一致的水域划分为风区（实际操作中将等压线方向及其疏密程度突然改变处取为风区边界），按在风区内等压线方向改变不大于30°的假定原则划出风区，并计算风区的纬距，换算成距离单位，以此作为风区长度。南日海堤加固设计时是根据1996年8号台风预报的天气图资料，按照天气图等压线划出风区范围，风速可根据当时的气象预报资料确定。其次深水的风浪要素可采用《海港水文规范》中的深水风浪、涌浪要素计算图（即SWB风浪预报法）进行计算。将南日海堤采用SWB法与莆田试验站公式法计算的风浪要素成果与现场短历时实测波浪进行比较，莆田试验站公式计算的风浪要素还是较小。
表3 深水波浪要素计算结果表
从上面三种方法的计算成果比较可以发现，开敞式海堤波浪要素计算时应尽量采用长期测波资料分析计算，缺乏测波资料时可参考港口及航道规范运用海岸水文学方法计算深水波浪要素，计算中注意区别风浪与涌浪的不同。
2波浪近岸变形计算
近岸波浪在水下地形及陆域边界等客观条件的影响下将会发生包括折射、绕射在内的各种变形，其波高、波长以及波向等设计波浪要素也将随之发生变化。波浪浅水变形计算包括浅水校正、波浪折射、波浪绕射、底摩阻损失等，且波浪浅水变形计算应算至海堤堤脚处。
在具体计算方法中，《堤防工程设计规范》中提供了波长～周期～水深关系表用于查算近岸浅水变形。《海港水文规范》规定，当风区内的水深沿风向变化较大时，宜将水域分成几段计算风浪要素，波浪折射绕射变形计算采用绘制折射图或进行规则波折射的数值计算来确定波高和波向的变化。有条件的可以通过建立波浪浅水折射绕射联合变形计算数学模型来确定，如东吴海堤与岩下海堤均委托河海大学进行了波浪数学模型开发研究。
岩下海堤采用考虑底摩阻缓变水深水域波浪变形计算数学模型来确定堤前设计波浪要素。首先要经过试算来确定波浪折射、绕射传播变形计算起始断面上的波浪要素，其方法是在边界上取一个波高值进行波浪折射绕射计算至测波点附近。视其波高值与计算值是否相符，如果相符那么该波高值即作为边界上的起始波高，否则再进一步调整直到相符为止。
然后建立波浪折射绕射联合计算数学模型计算堤前波浪要素。考虑底摩阻的缓变水深水域波浪变形计算数学模型的控制方程为：
利用上述的波浪折射绕射联合变形数学模型的计算结果可显示各个方向波浪其波高在平面上的分布情况，据此可确定工程堤前波浪要素，满足海堤断面设计的需要。岩下海堤利用前述的波浪折射绕射联合变形数学模型计算了20年一遇波浪不同方向不同水深处的设计波要素，见表4。通过计算结果可以看出波浪的近岸浅水变形显著，而且水深变化是其主要因素，一般计算时只考虑水深变化和折射影响，但是当波浪折射水域有岛屿或海岬时，尚应考虑波浪的绕射作用，计算情况较为复杂，宜建立波浪浅水折射绕射联合变形计算数学模型来确定。
3波浪爬高计算中的允许越浪分析
允许部分越浪设计观念来自港航工程中防波堤的设计，近年来已逐步应用于海堤设计中，取得了较好的效果。由于不同设计频率的位相差不是太大，堤身高度更多地取决于波浪的爬高，对于开敞式海堤的堤身高度还受允许越浪量分析的影响。我市沿海的海堤基础以软土地基为主，堤顶高程设置得太高，软土地基往往难于承受，而且开敞式海堤要做到不越浪是不切实际的。参照浙江、广东的作法，福建省水利厅在二～四期海堤强化加固中推荐了“三面包”的允许越浪海堤形式。我市在面向外海海堤加固设计中也广泛引入了允许部分越浪海堤的设计概念，对于降低堤顶高程、减少工程投资有着显著作用，如东吴海堤按允许越浪与不越浪计算的堤顶高程相差1.5~2m。
但由于《堤防工程设计规范》及我省尚未对海堤的允许越浪量及其有关计算作出规定，应根据海堤的实际情况选择合适的公式进行计算，越浪量与堤前波浪要素、堤前水深、堤身高度、堤身断面形状、护面结构型式以及风场要素等因素有关。目前我国尚无越浪量计算规范，计算时可参照《海岸水文规范》中斜坡堤的越浪量计算公式及《广东省海堤工程设计导则》中推荐浙江省水利河口研究院在试验与原型观测基础上提出的的计算公式。
岩下海堤越浪量计算参照浙江省水利河口研究院无风条件下越浪量计算公式：
越浪量允许值可参照《广东省海堤工程设计导则》中下表进行控制，见表5。岩下海堤越浪量允许值按0.05m3/(s・m)控制。根据计算，原考虑设计堤顶高程9.32m，经越浪量复核计算后，确定防浪堤顶高程8.6m，土堤顶高程7.4m，降低了海堤高度、减少了断面尺寸。
目前有关越浪分析计算的成果不多、不够成熟。因此，在海堤设计中仍应注意处理好堤顶高程与允许部分越浪的关系。尽管允许越浪海堤在降低堤身高度方面表现出的优势是明显，但是从安全角度考虑，堤顶高程还是应以潮水位、波浪爬高、安全超高作为主要计算条件，越浪量计算仅作为复核条件来校核。保证海堤断面具有一定高度，并采用“三面包”护砌，有助于抵抗超标准风暴潮。
4结语
综上所述，波浪计算对海堤堤顶高程、结构设计安全以及工程投资等影响较大，且由于波浪本身的复杂性以及沿海相关资料有限，在海堤设计中应给予足够重视，特别是现行规范对开敞式海堤的波浪分析计算方法未有明确详尽的技术要求，要注意以下三个方面：
一是对开敞式海堤要分清工程地点是受风浪还是涌浪作用，波浪要素计算可按照文中介绍的计算方法进行相互比较分析后确定深水波浪要素，有条件的应尽量采用长期测波资料进行分析计算。
二是应在计算中考虑波浪在向岸边传播时发生的折射、绕射、反射、破碎等变形，确定波浪折射绕射传播变形起始断面后通过折射计算确定堤前波浪要素。对于面向外海且海岸地形复杂的堤段，宜建立数学模型进行专题研究确定。
三是在可考虑采用允许部分越浪设计观念（下转第179页）(上接第176页)确定堤顶高程，将越浪量计算作为复核条件来确定堤顶高度及护面型式。
参考文献
〔1〕《海港水文规范》（JTJ213-98），人民交通出版社，1998年．
〔2〕《堤防工程设计规范》（GB50286-98），中国计划出版社，1998．
〔3〕《工程水文学》（下册，海岸水文），河海大学，1993
〔4〕《广东省海堤工程设计导则（试行）》DB44/T182-2004，中国水利水电出版社，2004
交通工程设计规范范文第8篇
关键词：山区、丘陵、城市道路、设计
中图分类号：U412.37 文献标识码： A 文章编号：
作者简介：范业宏（1972年-），男，辽宁省大连市，大连市市政设计研究院有限责任公司高级工程师，硕士，道路桥梁工程设计
山区丘陵城市道路的种类
城市道路有多种分类，设计规范中有详细描述，为便于总结设计特点，本文主要针对山区丘陵地区城市道路所处的总体环境及发挥的功能来分类，共分2类：
1.1城区道路
城区道路是指为城区配套道路交通功能的城市道路。随着我国经济建设的高速发展及城镇化进程的不断推进，城市有较大规模的新建开发用地，与之配套的城市道路建设也有较大的增长。城区道路的特点主要有：有完善的规划条件；总体地势条件较好，建设场地坡度相对较缓；通常形成道路网布局，各等级道路配合布置，交通布局较合理。
1.2区域间联系道路
区域间联系道路是指由于山区丘陵地区的地形特点，城区形成若干片区，各片区之间通常由山岭分隔，为便捷区域间交通而修建的联系道路。区域间联系道路的特点主要有：总体地势条件不好，建设场地坡度相对较陡；交通流集中，交通量较大，交通对其依赖性较强，可替代道路较少。
山区丘陵城市道路的设计特点
城市道路的相关设计规范也针对此有较全面的规定，总体上应该遵循现行的相关设计规范。本文是在遵循现行设计规范的基础上，总结了一些设计经验和心得与业者共同探讨研究，因此规范中已明确的内容本文不再一一赘述。以下就城区道路及区域间联系道路两种类型分别进行说明。
2.1城区道路的设计特点
2.1.1符合整体规划
符合整体规划是城市道路设计的总体前提。道路工程与周边地块在平面、竖向、横断上均应互相协调一致，不可发生矛盾。例如道路位置与周边规划建筑平面位置冲突，发生重叠，会在后期建设过程中造成很大困难和经济损失；道路设计标高与周边地块不协调，会造成周边地块交通出行衔接困难等问题。因此符合规划要求在城市道路网设计中非常重要。通常应该取得本区域的道路规划条件，然后再进行道路工程设计。在总体遵循规划的同时，设计者可从区域交通组织和道路网功能发挥的角度进行研究提出对总体规划的建议。另外当规划条件暂时缺乏或规划条件无法满足道路线形标准时，也应做出合理的道路设计方案。这些建议、方案等均应提供给规划部门审批通过，方可进行下一步设计工作。
2.1.2平面线形设计
满足城市道路线形标准要求：在符合规划条件的前提下，平面线形的调整余地相对较小。但线形设计仍应满足城市道路相关设计规范的要求，因此有可能会对规划线位进行微调优化，通常情况下中心线偏离的调整范围宜在0.5米范围内，尽量不应超过1.0米。如对规划线形微调后仍无法满足设计标准，可在规划线位的基础上做出满足标准的设计方案。另外规划线形往往不考虑设置缓和曲线，设计中应注意按规范设置。平面半径较小处应注意超高加宽设置。以上这些工作都有可能使道路红线偏离原规划红线，应报规划审批通过后再进行下一步设计工作。
2.1.3竖向纵断设计
满足城市道路线形标准要求：相对平原地区，山区丘陵地区的地形坡度较大，保证规范标准可能会造成较大的土方工作，在这种情况下也不能抱侥幸心理，不可违背规范的相关规定降低设计标准。规范对普通地区、高原城市及积雪寒冷地区都有明确的规定，工程实践证明突破规范指标容易形成安全隐患。由于山区道路坡差较大，为保证纵断视距和行车平顺性，在竖曲线设置上应采用较高标准，不宜过小。较大的道路纵坡易导致合成坡度超标，特别是在有超高位置路段处应注意控制。
道路网竖向设计方案应兼顾整体地块的土方平衡：山区丘陵地区的道路网竖向标高设计应采取随山就势的原则，同时应注意路网的标高往往决定了整个地块的标高，因此在设计过程中不仅要考虑道路本身的土方平衡因素，还应兼顾整体地块的土方平衡，才能得到更优的竖向设计方案。
2.1.4排水设计
城区道路排水设计应按城市排水规划进行，另外山区丘陵地区应有相应的防洪设计，对山区洪水专门处理，保证城区不发生洪水灾害。因此进行道路排水设计的时候应收集齐全以上资料，在此基础上才能保证道路排水设计与整体排水的协调统一。
另外需要注意的是，由于建设顺序不同步，有时候在整体排水和防洪设施尚未建成前，需要道路先行建设。在这种情况下，除在道路段预先修建前述相关的排水设施（如规划桥涵）外，还应针对现状地面的排水沟渠设置临时性的排水通道（如管涵等），以免对新建路基造成洪水灾害。
2.1.5平面交叉口设计
由于山区丘陵地区道路纵坡相对较大，相应的对平面交叉口设计造成一定困难，这主要体现在3个方面：
1交叉口范围内道路纵坡往往超出规范建议值（3%）。山区丘陵地区在保证安全的前提下，可以适当增加纵坡建议值，同时应做好交叉口竖向设计和设置减速标志标牌，保证行车安全。
2对进入交叉口之前的道路线形应加以注意，不出现视距受限的线形，保证通过交叉口的安全性。
3相交道路对主线道路的横断一致性产生的不利影响。本文建议在主干路交支路的情况下，可以采用保持主干路横断不变，支路顺接主干路边缘标高的设计方法。在顺接设计中应设置适当的竖曲线保证顺接平顺。除主干路交较支路的其它交叉，仍建议维持原纵断设计坡度，采用交叉口竖向设计处理。
2.2区域间联系道路的设计特点
2.2.1符合整体规划
区域间联系道路仍需符合整体规划。由于山区丘陵地区的区域间联系道路往往位于山岭重丘区，周边建设开发用地较少，因此具有相对较大的选线自由度。在实际设计中，参考规划路线的同时，可做多个路线方案，综合评比后选出最优路线，然后将此路线设计方案提供给规划部门审批，通过后可以作为最终设计路线。
2.2.2平面、纵断线形设计
由于与公路有着相似的周边环境条件，区域间联系道路的平面、纵断线形设计可参考公路线形设计方法。虽然地处山岭重丘区域，由于交通流较集中，交通干扰较少，实际运行车速通常较快，因此在线形指标、平纵配合等方面均应进行充分优化。建议选取较高的设计指标，尽量优于推荐指标，不宜采用最大限制值。
2.2.3横断面设计
应提供较强的交通功能：由于区域间联系道路通常有交通流集中、交通量较大、交通对其依赖性较强、可替代道路较少的特点，因此在横断设计中应注重提供较强的交通功能，在设计年限内提供较高的服务水平。除根据预测交通量来确定车道数以外，根据以往经验，区域间联系道路的车道数宜设置为双向6车道及以上，困难情况也应为双向4车道。
对于非机动车以及农业作业车辆较多时，可参考公路模式设置硬路肩供非机动车行驶，以减少对机动车通行能力的干扰。
横断面设计应综合考虑提供足够的市政配套管线空间：由于有着区域联系的特点，道路地下也成为铺设市政配套管网的较佳选择，横断面的确定应综合考虑提供足够的市政配套管线空间。为避免管线维修影响车行交通，一般推荐不在车行道范围布设地下市政管线，通常布设在2侧人行道及绿化带范围，因此人行道及绿化带宽度的设置应有足够的宽度容纳规划的市政地下管线。
应设置人行道：除城市快速路外，区域间联系道路应设置人行道。区域间联系道路位于市区山岭重丘区，尽管人行较少，也有一定的人行需求，而区域间联系道路中大量快速的车行交通对行人的安全威胁较大，因此应设置人行道，人行道宽度可选取较小值（如2.5米宽）。
2.2.4排水设计
由于区域间联系道路处于山岭重丘区，通常缺乏沿线的排水规划，因此其排水设计应参考公路的路基路面排水设计方法。以下对路面及路基排水分别探讨。